Analisis Mekanisme Gempabumi Sorong 25 September 2015 (WIT) (Preliminary Scientific Report) Oleh: Dr. Muzli Email :
[email protected] (updated 07 Oktober 2015) Gempabumi Sorong terjadi pada tanggal 25 September 2015 Pukul 00:53:28 WIT dengan kekuatan 6.8 (sumber: BMKG). Gempa terjadi pada koordinat 0.59 LS dan 131.27 BT dengan kedalaman 10 km. Sesuai dengan posisi episenter dan peta tektonik wilayah Sorong dan sekitarnya (Gambar. 1), gempa ini bersumber dari aktifitas Manokwari Trust (sesar naik Manokwari). Hasil penentuan hiposenter gempabumi Sorong dari beberapa institusi adalah sebagai berikut: No.
Institusi
1 2 3
BMKG USGS GFZ-Potsdam
Waktu Gempa (WIT) 00:53:28 00:53:27 00:53:30
Lokasi Episenter Lintang (LS) Bujur (BT) 0.59 131.27 0.631 131.244 0.55 131.24
Kedalaman (Km) 10 18 26
Magnitudo 6.8 6.6 6.6
Gambar 1. Peta tektonik wilayah Sorong, Papua Barat dan sekitarnya dengan lokasi episenter gempabumi Sorong dari BMKG, USGS dan GFZ-Potsdam.
Solusi mekanisme sumber gempabumi yang dikeluarkan oleh ketiga institusi di atas adalah sebagai berikut: No.
Institusi
Strike (o)
Dip (o)
Rake (o)
1
BMKG
116
54
91
2
USGS
126
36
97
3
GFZ-Potsdam
121
61
93
Gambar
1
Ketiga hasil bola fokal sumber gempabumi menunjukkan bahwa gempa tersebut terjadi dengan mekanisme sesar naik. Meskipun demikian jika memperhatikan arah strike sesar naik Manokwari tidak bersesuaian dengan strike solusi bola fokal di atas. Untuk meyakinkan arah strike yang sebenarnya dapat digunakan data aftershock (Gambar 2) dan arah deformasi permukaan dari data GPS atau strong motion terdekat.
Gambar 2. Distribusi gempabumi susulan (aftershocks) hingga tanggal 28 Septermber 2015. (Sumber: Laporan BBMKG Wil V)
Pada wilayah sekitar lokasi kejadian gempabumi tidak ada stasiun GPS yang relatif dekat dengan lokasi episenter gempa. Beberapa stasiun gempabumi milik BMKG (Gambar 3) digunakan untuk analisis lokasi hiposenter dan mekanisme sumber gempa. Stasiun terdekat adalah SWI (Sorong) dan RAPI (Raja Ampat). Stasiun SWI merekam kejadian gempa dengan hasil kualitas rekaman yang sangat baik. Sedangkan stasiun RAPI sedang dalam perawatan sehingga tidak ada data yang terekam.
Gambar 3. Stasium pemantau gempabumi milik BMKG (kerjasama dengan negara-negara di dunia) di wilayah Papua dan sekitarnya.
2
Rekaman dan hasil pengolahan data sinyal dari stasiun SWI adalah sebagai berikut:
Gambar 4. (a) Sinyal komponen Timur-Barat dengan nilai PGA sekitar 163 gals. Integrasi dua kali dilakukan pada data akselerasi dengan menerapkan koreksi baseline. Sinyal warna merah pada hasil displacemen menunjukkan hasil sebelum dilakukan koreksi sedangkan sinyal hitam adalah hasil koreksi baseline menggunakan metode Chao dkk (2009). Hasil pengolahan deformasi coseismic menunjukkan pergeseran sekitar 0.55 cm ke arah Timur.
Gambar 4. (b) Sinyal komponen Utara-Selatan dengan nilai PGA sekitar 226 gals. Hasil pengolahan deformasi coseismic menunjukkan pergeseran sekitar 2.27 cm ke arah Utara
3
Gambar 4. (c) Sinyal komponen Vertikal dengan nilai PGA sekitar 82 gals. Hasil pengolahan deformasi coseismic tidak menunjukkan adanya pergeseran.
Inversi slip distribusi menggunakan waveform teleseismic dilakukan dengan menggunakan program inversi waveform dari Yagi dkk. (2004) yang dimodifikasi dari Kikuchi dan Kanamori (1991). Data waveform teleseismic diperoleh dari website IRIS (http://ds.iris.edu/wilber3/find_event). Hasil slip distribusi menggunakan model bola fokal dari USGS adalah sebagai berikut:
Gambar 5. Model distribusi slip hasil inversi sinyal teleseismic pada bidang rupture gempabumi Sorong.
4
Gambar 5 menunjukkan slip maksimum tepat berada pada posisi centroid atau hiposenter gempabumi dengan besar slip 2.6 m. Rupture yang terjadi relatif homogen dengan hanya memiliki satu wilayah asperiti pada bidang sesar. Hasil kalkulasi momen menunjukkan nilai 0.56 x 1019 Nm. Nilai momen ini setara dengan magnitudo 6.4. Hasil fitting waveform teleseismic (body wave) observasi dengan waveform kalkulasi (hasil inverse) menunjukkan tingkat akurasi yang cukup baik (lihat Gambar 6). Waveform diperoleh dari download melalui website IRIS sejumlah 34 stasiun dengan radius 30o – 90o dari episenter gempabumi.
Gambar 6. Fitting sinyal observasi dan kalkulasi dari hasil inversi sinyal teleseismic. Warna hitam menunjukkan sinyal observasi dan warna merah adalah sinyal hasil kalkulasi.
5
Analisis berikut adalah model deformasi coseismic pada lokasi sekitar episenter gempabumi. Aplikasi forward model dilakukan dengan menggunakan input hasil distribusi slip dari inversi waveform teleseismic (lihat Altiner dkk., 2013). Metode yang digunakan adalah sebagaimana digambarkan dalam Wang dkk. (2003). Hasil kalkulasi deformasi permukaan adalah sebagai berikut:
Gambar 7. (a) Deformasi coseismic komponen horizontal akibat gempabumi Sorong. Tanda panah warna merah dan biru berurutan benunjukkan hasil kalkulasi dan observasi.
6
Gambar 7. (b) Sama dengan 7(a) tetapi untuk komponen vertikal.
Gambar 7 (a) dan (b) berurutan menunjukkan hasil kalkulasi deformasi horizontal dan vertikal. Tanda panah merah menunjukkan hasil model deformasi permukaan. Tanda panah biru adalah hasil kalkulasi deformasi/displacement dari data strong motion observasi. Ketidaksesuaian antara hasil displacement kalkulasi dan observasi dapat divalidasi dengan mencoba lokasi episenter yang digeser atau menggunakan lokasi episenter dari sumber yang lain (GFZ-Potsdam atau BMKG). Asumsi yang lain adalah hasil displacement observasi yang merupakan hasil kalkulasi dengan menerapkan koreksi baseline ada kemungkinan kurang sesuai. Koreksi baseline menggunakan metode Chao dkk. (2009).
Referensi Altiner, Y., Söhne, W., Güney, C., Perlt, J., Wang, R., & Muzli, M. (2013). A geodetic study of the 23 October 2011 Van, Turkey earthquake. Tectonophysics, 588, 118-134. BBMKG Wilayah V Jayapura (2015). Laporan hasil survey gempabumi Sorong, 25 September 2015.
7
Chao, W. A., Wu, Y. M., & Zhao, L. (2010). An automatic scheme for baseline correction of strongmotion records in coseismic deformation determination. Journal of seismology, 14(3), 495-504. Kikuchi, M., & Kanamori, H. (1991). Inversion of complex body waves—III. Bulletin of the Seismological Society of America, 81(6), 2335-2350. Wang, R., Martı́n, F. L., & Roth, F. (2003). Computation of deformation induced by earthquakes in a multi-layered elastic crust—FORTRAN programs EDGRN/EDCMP. Computers & Geosciences, 29(2), 195-207. Yagi, Y., Mikumo, T., Pacheco, J., & Reyes, G. (2004). Source rupture process of the Tecomán, Colima, Mexico earthquake of 22 January 2003, determined by joint inversion of teleseismic body-wave and nearsource data. Bulletin of the Seismological Society of America, 94(5), 1795-1807.
8
