Buletin Vol.6 No.03 - Maret 2016
ISSN : 2088-9151
Buletin Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Balai Besar Wilayah II BMKG, vol.6 no.3 1
Buletin Vol.6 No.03 - Maret 2016
ISSN : 2088-9151
Buletin Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Balai Besar Wilayah II BMKG, vol.6 no.3 2
Buletin Vol.6 No.03 - Maret 2016
ISSN : 2088-9151
Buletin Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Balai Besar Wilayah II BMKG, vol.6 no.3 3
Buletin Vol.6 No.03 - Maret 2016
ISSN : 2088-9151
Buletin Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Balai Besar Wilayah II BMKG, vol.6 no.3 4
Buletin Vol.6 No.03 - Maret 2016
ISSN : 2088-9151
TINGKAT AKTIVITAS SEISMIK DAN KERAPUHAN BATUAN 19 SEGMENTASI DI BAWAH DARATAN SUMATERA SEISMIC ACTIVITY AND ROCK FRAGILITY LEVEL ON 19 SEGMENTATION BELOW ISLAND OF SUMATERA Telly Kurniawan1, Rasmid2, Retno Yogi 3,Wiko Setyonegoro4 1,2,4 Pusat Penelitian dan Pengembangan BMKG 3 Balai Besar MKG Wilayah II Jalan Angkasa I No.2 Kemayoran Jakarta Pusat e-mail:
[email protected],
[email protected],
[email protected]
ABSTRACT Sumatra has a tectonic system is interesting to be studied, because there is a subduction system that impact below the surface of Sumatra have 19 segments, which extends from Banda Aceh to Sunda Strait. The purpose of this study was to determine value of seismic activity (a) and rock fragility (b) at each segment in extends Sumatra fault by using the method of Gutenberg-Richter at earthquake database BMKG and ISC (International Seismological Center), from 01-01-1964 till 31-05-2012. Based on the results of data processing, Barumun and Aceh Segmen have a value= 4.809 dan 4.770, more high than other segmen, this mean it have the most high seismic activity, while Segments Sumpur and Sianok at West Sumatera has b values very small than other segmen, are 0.237 and 0.382, this mean its has very small rock fragility level, so have a high elasticity and can save the stress is large, before being released which is manifested as an earthquake. Therefore Segmens Sumpur and Sianok are segmens that need be wary, because the rock in this segmen whenever has earthquake potention with big magnitude. Making at study each the Sumatra segment because this region is megathrust and the surface have some settlement, so expectation after knowing location that have high seismic activity and low rock fragility can be a reference for mitigation purposes at the region. Keywords: Segmentasi, aktivitas seismik, Gutenberg-Richter, valuef of N, a, b, M.
ABSTRAK Sumatera mempunyai sistem tektonik yang menarik untuk dikaji, karena terdapat sistem subduksi yang mengakibatkan dibawah daratan Sumatera terdapat 19 segmen patahan yang memanjang mulai dari Banda Aceh hingga ke Selat Sunda. Tujuan penelitian ini adalah menentukan nilai aktivitas seismik (a) dan nilai kerapuhan batuan (b) pada setiap segmen sepanjang sesar sumatera, dengan menggunakan metode Gutenberg-Richter pada database gempabumi BMKG dan ISC (International Seismological Center) dari mulai 01-01-1964 sampai 31-05-2012. Berdasarkan hasil pengolahan data, Segmen Barumun dan Segmen Aceh mempunyai nilai a = 4.809 dan 4.770, paling tinggi dibanding segmen lainnya dibawah daratan Sumatra ini, nilai a paling tinggi ini berarti Segmen Barumun dan Segmen Aceh mempunyai tingkat aktifitas seismik paling tinggi, sedangkan Segmen Sumpur dan Sianok di Sumatera Barat mempunyai nilai b yang rendah yaitu 0.237 dan 0.382. Nilai b terendah ini berarti nilai kerapuhannya paling kecil sehingga mempunyai elastisitas yang cukup tinggi dan mampu menyimpan stress yang besar, sebelum akhirnya dilepaskan sebagai gempabumi. Jadi Segmen Sumpur dan Sianok merupakan segmen yang perlu diwaspadai, karena batuan pada segmen ini bisa sewaktu-waktu mempunyai potensi gempa dengan kekuatan yang sangat besar. Pengambilan lokasi penelitian pada setiap segmen sesar Sumatera dikarenakan wilayah ini merupakan Megathrust dan dipermukaannya sudah banyak pemukiman, sehingga diharapkan dengan mengetahui lokasi yang mempunyai aktifitas seismik yang tinggi dan nilai kerapuhan batuan yang rendah, dapat dijadikan rujukan untuk keperluan mitigasi diwilayah tersebut. Kata Kunci: Segmentation, seismic activity, Gutenberg-Richter, nilai N, a, b, M.
Buletin Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Balai Besar Wilayah II BMKG, vol.6 no.3 5
Buletin Vol.6 No.03 - Maret 2016
ISSN : 2088-9151
1. PENDAHULUAN
Latar belakang dan konsep penelitian ini diawali Jurnal Penelitian Fisika dan Aplikasinya (JPFA) Vol 3 No.1, Juni 2013 mengenai “Kajian Awal Tentang b Value Gempa Bumi Di Sumatera Tahun 1964-2013. Dalam hasil dan diskusinya, Madlazim menulis, 1“hanya saja dalam penelitian ini tidak dilakukan kajian variasi b value terhadap waktu dan ruang, sehingga tidak dapat diketahui daerah Sumatera bagian mana yang memiliki b value (nilai kerapuhan batuan) yang rendah” (hal 46). Dalam penelusuran yang dilakukan ternyata dalam menentukan b value tidak akan terlepas dari nilai frekuensi (N), nilai aktivitas seismik (a), dan nilai kekuatan gempabumi (M) yang perumusannya ada dalam metoda Gutenberg-Richter.
Hubungan ini pertama kali dikembangkan oleh Charles Francis Richter dan Beno Gutenberg (1964).
Sumatera mempunyai tektonik yang cukup menarik, selain ada subduksi antara lempeng Indo-Australia dan Eurasia, juga ada sesar geser yang cukup panjang yaitu sepanjang pulau Sumatera 1,3,8,12,13. Sehingga dalam penulisan ini, tujuan penelitian adalah ingin mengetahui, nilai aktivitas seismik (a) dan b-value atau nilai b pada 19 segmen sesar Sumatera dengan terlebih dahulu mencari frekuensi gempa pada database gempa yang dijadikan acuan, tujuan penerapan akhir dalam penelitian ini adalah ingin mengetahui dibawah daratan sumatera bagian mana yang memiliki nilai a yang tinggi dan nilai b yang rendah. Penentuan nilai a dan nilai b itu sendiri dapat diketahui bermula dari perumusan Gutenberg-Richter. Dalam teorinya nilai a dan nilai b dapat ditentukan dengan menggunakan metoda Gutenberg-Richter. Dalam seismologi, hukum Gutenberg-Richter adalah suatu hukum yang mengungkapkan hubungan antara frekuensi (jumlah kejadian) gempa bumi dengan besaran atau kekuatan gempa tertentu dalam periode wilayah dan waktu tertentu yang dirumuskan sebagai berikut 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14.
Atau
a dan b adalah nilai parameter
Pada penerapannya nilai a dan b ini bervariasi, sehingga referensi lain menyebutkan dengan detail definisi hubungan Gutenberg Richter. Afifi Mutiarani, Madlazim, Tjipto Prastowo menulis, 2Dalam Parameter seismo-tektonik suatu wilayah dapat diketahui dari relasi Gutenberg-Richter, yaitu log N = a – bM, di mana N adalah frekuensi gempa, M adalah magnitudo gempa, nilai a merupakan tingkat seismisitas suatu wilayah dan nilai b merupakan tingkat kerapuhan batuan. Dari definisi ini, nilai b yang rendah menunjukkan nilai kerapuhan batuan yang rendah, yang berarti batuan tersebut memiliki elastisitas yang tinggi dan mampu menyimpan stress yang besar. Dengan stress yang besar, maka ketika ada penjalaran getaran gelombang pada batuan tersebut sewaktu-waktu dengan energi yang penuh terakumulasi dan tidak dapat menahan stress lagi maka pada batuan tersebut akan terjadi ledakan yang sangat besar. Dari kondisi pengaruh nilai b yang rendah maka perlu dilakukan penelitian lokasi mana yang mempunyai nilai b yang rendah, karena pada lokasi ini mempunyai high probability yang sewaktu-waktu dapat terjadi gempa besar, dengan dicirikan nilai kerapuhan batuannya rendah. 3
Parameter a menunjukkan tingkat aktivitas seismik di suatu daerah yang sedang diamati, dan nilai ini tergantung dari :
Periode pengamatan, Luas daerah pengamatan, Seismisitas di daerah tersebut.
Makin besar nilai a di suatu daerah berarti daerah tersebut memiliki aktivitas seismik yang tinggi, sebaliknya untuk nilai a yang kecil berarti aktivitas seismiknya rendah. Secara matematik, parameter b menunjukkan gradien dari persamaan linier hubungan frekuensi dan magnitudo.
Dimana: N adalah jumlah kejadian (frekuensi) yang memiliki kekuatan tertentu M adalah nilai kekuatan gempa Buletin Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Balai Besar Wilayah II BMKG, vol.6 no.3 6
Buletin Vol.6 No.03 - Maret 2016 Dilihat dari persamaannya nilai b berbanding terbalik dengan nilai M, sementara M merupakan nilai kekuatan gempa yang terjadi pada batuan, yang sedang diamati, dimana terjadi gempa bumi dengan magnitudo tertentu sehingga tergantung dari sifat batuan setempat, maka dari itu nilai b merupakan parameter tektonik yang menunjukkan tingkat kerapuhan batuan suatu wilayah.
ISSN : 2088-9151 dan sebaliknya untuk magnitude kecil, gempa pada nilai b yang tinggi mempunyai frekuensi yang besar (gambar 1).
Parameter b merupakan parameter tektonik yang menunjukkan jumlah relatif dari getaran yang kecil hingga besar dan secara teoritis tidak bergantung pada periode pengamatan, tetapi hanya bergantung pada sifat tektonik dari gempabumi sehingga dapat dianggap sebagai suatu parameter karakteristik suatu gempabumi untuk daerah tektonik aktif 4,7. Beberapa ahli mengatakan bahwa nilai b ini konstan dan bernilai sekitar -1 s/d 1. Meskipun demikian sebagain besar ahli berpendapat bahwa nilai b ini bervariasi terhadap daerah dan kedalaman fokus gempa, serta bergantung pada keheterogenan dan distribusi ruang stress dari volume batuan yang menjadi sumber gempa 4,7. Menurut para ahli parameter fundamental yang mempengaruhi besar kecilnya nilai b adalah akumulasi stress (tegangan) yang bekerja pada batuan. Nilai b rendah berasosiasi dengan stress tinggi, begitu pula sebaliknya, nilai b tinggi berasosiasi dengan stress yang rendah. (Scholz, 1968)6,7,8,9,10,14.
Gambar 1. Contoh grafik Hubungan antara nilai N, M, a dan b.
Sesar Sumatra yang membelah Pulau Sumatera sangat tersegmentasi. Segmen-segmen sesar sepanjang 1900 kilometer tersebut merupakan upaya mengadopsi tekanan miring antara lempeng Eurasia dan India-Australia dengan arah tumbukan 10°N-7°S. Sedikitnya terdapat 19 segmen dengan panjang masing-masing segmen berkisar 60-200 kilometer (gambar 2) 13.
Kedalaman dimana tempat terjadinya gempabumi itulah yang mencerminkan karakteristik batuan tersebut 14. Penggunaan metoda Gutenberg-Richter pada data gempabumi menggunakan data statistik, karena data gempabumi yang digunakan adalah nilai magnitude dengan nilai kedalaman gempa yang bervariasi dengan rentang waktu yang lama, sehingga statistik merupakan hal penting yang dilakukan penelitian ini 9,10. Secara grafik dapat ditunjukkan salah satu contoh hubungan antara nilai N, M, a dan b. Dari grafik menunjukkan nilai M pada koordinat X, dan Nilai N pada koordinat Y, sedangkan nilai b, adalah bulatan kecil yang menunjukan kejadian gempa dengan magnitude M dan frekuensi N, dan a adalah nilai titik pertemuan dengan nilai b, terlihat bahwa untuk magnitude Gambar 2. Segmentasi Sesar Sumatera 13. besar, nilai b mempunyai frekuensi yang kecil, Buletin Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Balai Besar Wilayah II BMKG, vol.6 no.3 7
Buletin Vol.6 No.03 - Maret 2016 Pulau Sumatera memiliki tatanan tektonik yang unik. Di sebelah barat Pulau Sumatera membentang zona subduksi yang sejajar dengan garis pantai Sumatera. Sementara di darat membentang sesar Sumatera yang membelah Pulau Sumatera menjadi dua dari teluk Andaman di ujung utara sampai teluk Semangko di ujung selatan yang sejajar dengan kelurusan zona subduksi 11,12,13,14. Berikut lokasi segmen Sumatera tersebut 13: 1. Segmen Seulimeum Panjang : 122.220875 km Lokasi : 05.900 LU - 05.001 LU 95.315 BT - 95.948 BT 2. Segmen Aceh Panjang : 229.226562 km Lokasi : 05.754 LU - 04.400 LU 95.044 BT - 96.598 BT 3. Segmen Tripa Panjang : 182.810087 km Lokasi : 04.400 LU - 03.400 LU 96.594 BT - 97.899 BT 4. Segmen Renun Panjang : 214.68991 km Lokasi : 03.499 LU - 02.000 LU 97.782 BT - 98.998 BT 5. Segmen Angkola Panjang : 185.818202 km Lokasi : 01.800 LU - 00.408 LU 99.055 BT - 99.921 BT 6. Segmen Toru Panjang : 108.198725 km Lokasi : 2.000 LU - 01.200 LU 98.966 BT - 99.520 BT 7. Segmen Barumun Panjang : 123.805445 km Lokasi : 01.200 LU - 0.301 LU 99.520 BT - 100.136 BT 8. Segmen Sempur Panjang : 36.683439 km Lokasi : 0.300 LU - 0.000 LU 100.105 BT - 100.241 BT 9. Segmen Sianok Panjang : 107.654164 km Lokasi : 0.103 LU - 0.700 LS 100.074 BT - 100.615 BT 10. Segmen Sumani Panjang : 65.001669 km Lokasi : 0.500 LS - 1.001 LS 100.443 BT - 100.745 BT 11. Segmen Suliti Panjang : 105.650525 km Lokasi : 0.980 LS - 1.748 LS 100.686 BT - 101.246 BT
ISSN : 2088-9151 12. Segmen Siulak Panjang : 79.657784 km Lokasi : 1.688 LS - 2.250 LS 101.155 BT –101.599 BT 13. Segmen Dikit Panjang : 66.19067 km Lokasi : 2.291 LS – 2.748 LS 101.502 BT - 101.882 BT 14. Segmen Ketaun Panjang : 90.19138 km Lokasi : 2.748 LS – 3.350 LS 101.916 BT - 102.460 BT 15. Segmen Musi Panjang : 56.713507 km Lokasi : 3.250 LS – 3.664 LS 102.303 BT - 102.602 BT 16. Segmen Manna Panjang : 95.558232 km Lokasi : 3.755 LS – 4.350 LS 102.642 BT - 103.262 BT 17. Segmen Kumering Panjang : 163.470483 km Lokasi : 4.284 LS – 5.294 LS 103.347 BT - 104.416 BT 18. Segmen Semangko Panjang : 90.197598 km Lokasi : 5.250 LS - 5.900 LS 104.278 BT - 104.763 BT 19. Segmen Sunda Panjang : 95.738716 km Lokasi : 5.900 LS - 6.749 LS 104.755 BT –104.901 BT Berdasarkan lokasi permukaannya, segmensegmen tersebut dapat dilihat pada tabel 1. Tabel 1. Lokasi Permukaan Segmen Sumatera 13. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Lokasi Permukaan NAD NAD NAD Sumatera Utara Sumatera Utara Sumatera Utara Sumatera Utara Sumatera Barat Sumatera Barat Sumatera Barat Sumatera Barat Jambi Jambi Jambi Palembang Bengkulu
Segmen Seulimeum Aceh Tripa Renun Angkola Toru Barumun Sumpur Sianok Sumani Suliti Siulak Dikit Ketaun Musi Manna
Buletin Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Balai Besar Wilayah II BMKG, vol.6 no.3 8
Buletin Vol.6 No.03 - Maret 2016 17 18 19
Lampung Lampung Selat Sunda
Kumering Semangko Sunda
ISSN : 2088-9151 Sedangkan secara deskriptif tahap pengolahan data dapat diuraikan sebagai berikut: 1.
Pilih database yang ingin diteliti, dengan mengacu pada kebutuhan baik range perode, jumlah gempa dan update terakhir, 2. METODE PENELITIAN pada tulisan ini menggunakan database BMKG & ISC. Tahap inti dalam pengolahan data meliputi : 2. Setelah memilih data base BMKG & ISC, a. Mencari data gempa sesuai dengan melakukan setting parameter. koordinat lokasi penelitian segmen di 3. Menentukan range waktu gempa yang sepanjang sesar sumatera diinginkan, dalam penelitian ini, diambil b. Seleksi data dan penyeragaman magnitude semua range gempa yang ada, agar data menjadi moment magnitude (Mw). statistik menjadi maksimal dengan tujuan c. Decluster katalog untuk menghilangkan data hasil penelitian lebih akurat gempa susulan. 4. Menentukan koordinat lokasi penelitian, d. Perhitungan nilai-a, nilai-b dalam tulisan ini kita mengganti koordinat e. Membuat peta nilai a dan nilai b sesuai koordinat setiap segmentasi sesar sumatera yang ingin diteliti. Setelah seleksi data dan decluster catalog pada 5. Memasukkan nilai kedalaman gempa, lokasi penelitian, maka perhitungan pertama dalam tulisan ini diambil semua data gempa adalah menentukan variasi semua nilai b dalam dengan semua kedalaman dari 0-60 km batas koordinat penelitian yang digunakan, nilai (kategori gempa dangkal), dan tidak pernah b ini dapat ditentukan dengan metode berubah untuk semua segmen, pengambilan leastsquare atau maksimum likelihood. Metode data untuk kejadian gempa dengan maksimum likelihood menggunakan persamaan kedalaman sumber gempa 0-60 km dengan yang diberikan Utsu (1967) yaitu: tujuan agar diperoleh data nilai aktivitas seismic dan data nilai karakter batuan yang mendekati dengan lokasi kedalaman segmen tersebut, selain itu dengan data kedalaman sumber gempa yang masuk Dimana adalah magnitude rata-rata dan kategori dangkal yang mempunyai potensi Mmin adalah magnitude minimum. Dengan bahaya yang besar dapat menjadi nilai standar deviasi dihitung menggunakan formula acuan dalam rangka mitigasi daerah dari Shi dan Bold (1982) sebagai tersebut. berikut : 6. Memasukkan nilai magnitudo gempa, dalam tulisan ini diambil semua data gempa dengan semua magnitudo dari 1.68 - 9.9 SR., dan tidak pernah berubah untuk semua segmen, dengan tujuan agar data lengkap dan dapat dibandingkan hasilnya untuk Adapun Seismisitas untuk wilayah Sumatera semua segmen. bagian barat seperti pada gambar 3 yang 7. Seleksi data dan penyeragaman magnitude merupakan hasil pengolahan data dengan menjadi moment magnitude (Mw). menggunakan metoda Gutenberg-Richter, 8. Decluster katalog untuk menghilangkan dengan memasukkan nilai b yang diperoleh dari gempa susulan persamaan Utsu. 9. Setelah itu mulai melakukan pengolahan data, pertama mencari nilai N dengan Plot Database yang tersedia pada pengolahan data Hypo adalah mulai 01-01-1964 s/d 30-11-2012 dan 10. Perhitungan nilai-a, nilai-b jumlah total data gempabumi yang tersedia dan 11. Membuat peta nilai a dan nilai b dapat diakses sampai dengan 11083 data dengan 12. Setelah diperoleh nilai N, a dan b. Lakukan range magnitude 1.68 – 9.9 dengan kedalaman pengolahan kembali untuk segmen yang 0–60 km, database pada kedua situs ini memiliki lain dengan koordinat yang berbeda, panjang data yang cukup baik untuk dapat dengan nilai range magnitude dan dilakukannya pengolahan secara statistik. kedalaman yang sama. Buletin Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Balai Besar Wilayah II BMKG, vol.6 no.3 9
Buletin Vol.6 No.03 - Maret 2016 Secara Diagram alur metoda pengolahan data adalah sebagai berikut: START
ISSN : 2088-9151 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Dari hasil pengolahan data dengan metoda yang telah dilakukan, secara keseluruhan data seismisitas pulau sumatera dapat dilihat pada gambar 3 dibawah ini:
Open Katalog Gempabumi BMKG & ISC dari tahun 1964-2012
Setting parameter
Lokasi big potensi gempa bumi selanjutnya
Menentukan range waktu penelitian (01-01-1964 s/d 30-11-2012)
Menentukan daerah penelitian berdasarkan koordinat lintang dan bujur
Menentukan range kedalaman Gempa yang akan di amati (h=60 km)
Menentukan besarnya magnitudo yang akan diamati (M=1.68-9.9 SR)
Seleksi data dan penyeragaman magnitude
Menghitung jumlah kejadian gempa = N (plot Hyposenter) setiap segmen
Menghitung parameter a dan b value (plot M-F) setiap segmen
Membuat peta nilai a dan nilai b
Hasil STOP
Gambar 4. Seismisitas di Sumatera dari 1964-2012 (sumber data BMKG & ISC)
Lokasi gap (celah kosong) yang terlihat pada gambar diatas merupakan lokasi yang harus diwaspadai karena lokasi tersebut mempunyai potensi besar terjadinya gempa bumi, karena energi yang ada dalam segmen tersebut masih menahan dan menumpukkan energi yang suatu saat akan meledak dan perlu penelitian lebih lanjut kapan waktu akan terjadinya, berdasarkan koordinat lokasi gap tersebut berada pada kisaran koordinat 99-100 BT dan 0.3 LU-0.7 LS, yaitu berada pada kisaran lokasi segmen Sempur, Sianok dan segmen terdekat disebelahnya. Hasil pengolahan Seismisitas selanjutnya adalah ingin menunjukan secara detail lokasi gap diatas yang perlu diwaspadai itu ada pada segmen mana, dengan mencari nilai akivitas seismik dan karakter batuan pada setiap segmen maka dapat diketahui segmen-segmen yang perlu diwasapadai, dan ternyata terdapat kecocokkan dengan nilai karakter batuan pada segmensegmen tersebut yang mempunyai nilai kerapuhan batuan yang rendah, yang artinya
Gambar 3. Diagram alur penelitian.
Buletin Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Balai Besar Wilayah II BMKG, vol.6 no.3 10
Buletin Vol.6 No.03 - Maret 2016
ISSN : 2088-9151
dapat menyimpan stress dan suatu saat dapat menimbulkan potensi besar gempa bumi.
kejadian gempa yang lebih banyak, meskipun hanya gempa-gempa kecil.
Hasil akhir pengolahan data dilakukan dengan menggunakan sistem validasi antara sumber dan pengolahan data secara online menggunakan sumber data gempa bumi dari ISC, yang divalidasi dengan sumber dan pengolahan data secara manual dengan sumber data gempa bumi dari BMKG. Secara detail hasil pengolahan data per segmen disajikan dalam bentuk tabel dibawah ini:
Segmen Sumpur dan Sianok mempunyai nilai b yang paling kecil, Sesuai dengan definisi, bahwa nilai b hanya menunjukkan nilai karakter kerapuhan batuan daerah tersebut. Berdasarkan data tersebut, segmen Sumpur dan Sianok mempunyai nilai b yang kecil dibandingkan dengan segmen lainnya di Sumatera, ini menunjukan bahwa batuan di kedua segmen tersebut tingkat elastisitasnya cukup tinggi, jadi segmen ini masih mampu menahan stress yang bekerja pada sgmen tersebut. Tingkat keelastisan dari kedua segmen tersebut dibuktikan dengan adanya seismik gap seperti terdapat pada gambar 4 sebelumnya. Berdasarkan peta seismisitas (gambar 4), terlihat jelas bahwa pada kedua segmen tersebut kejadian atau event gempa jarang terjadi, ini mengindikasikan bahwa batuan tersebut masih dapat menahan stress yang datang dari luar. Akan tetapi yang perlu diwaspadai adalah wilayah yang mempunyai seismic gap seperti ini, karena jika batuan nya tidak mampu menahan stress lagi, maka batuan batuan tersebut akan patah dan menimbulkan gempabumi yang cukup besar. Berdasarkan definisi diatas bahwa batuan yang mempunyai nilai b yang kecil, batuan tersebut mempunyai kerapuhan yang kecil atau elastisitas yang tinggi, karena batuan yang mempunyai elastisitas yang tinggi berarti punya kempuan menahan dan menyimpan energi yang datang pada batuan tersebut sampai batas elastisitasnya yang maksimum. dan jika ada energi lagi yang datang pada batuan tersebut dan sudah tidak mampu lagi menahan stress, maka akan batuan tersebut akan patah yang dimanifestasikan dalam bentuk gempabumi.
Tabel 2. Hasil Pengolahan Data Segmen Sumatera Lokasi Segmen N a B Permukaan NAD Seulimeum 21 4.187 0.899 NAD
Aceh
294
4,770
0,772
NAD Sumatera Utara Sumatera Utara Sumatera Utara Sumatera Utara Sumatera Barat Sumatera Barat Sumatera Barat Sumatera Barat Jambi
Tripa
58
3.549
0.659
Renun
91
3.509
0.608
Angkola
59
4.228
0.807
Toru
60
3.963
0.747
Barumun
64
4.809
0.930
Sumpur
43
2.468
0.237
Sianok
17
1.681
0.382
Sumani
8
2.729
0.668
Suliti
22
4.183
0.893
Siulak
6
2.131
0.566
Jambi
Dikit
21
3.364
0.715
Jambi
Ketaun
32
3.302
0.662
Palembang
Musi
54
4.45
0.58
Bengkulu
Manna
79
3.527
0.626
Lampung
Kumering
74
3.822
0.696
Lampung
Semangko
55
3.159
0.580
Selat Sunda
Sunda
41
3.154
0.607
Sehingga Segmen Sumpur dan Sianok merupakan segmen yang perlu diwaspadai karena mempunyai nilai kerapuhan batuan (b) yang paling kecil dibandingkan dengan segmen lainnya dibawah permukaan Sumatera ini. Segmen Barumun dan Aceh bisa lebih berbahaya jika mempunyai nilai b seperti Segmen Sianok atau Segmen Sumpur, karena aktivitas seismik yang tinggi yang dimiliki Segmen Barumun dan Aceh yang mempunyai frekuensi aktivitas seismik yang tinggi bisa lebih mempercepat akumulasi energi yang besar yang terjadi pada batuan yang mempunyai kerapuhan kecil sehingga dapat mempercepat juga
Dari tabel terlihat jelas kalau Segmen Barumundan Segmen Aceh mempunyai nilai frekuensi (N) dan aktivitas seismik (a) yang tinggi, ini memang sesuai dengan teori dan perumusan metoda Gutenberg Richter, bahwa N ≈ a, artinya Segmen yang mempunyai frekuensi gempa yang tinggi, mempunyai nilai a yang besar, karena aktivitas seismik yang tinggi menyebabkan lokasi tersebut mengalami Buletin Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Balai Besar Wilayah II BMKG, vol.6 no.3 11
Buletin Vol.6 No.03 - Maret 2016 membuat daerah tersebut lebih rawan terjadinya gempa yang sangat besar. 4. KESIMPULAN Berdasarkan hasil pengolahan dan analisa, kesimpulan yang dapat diambil adalah sbb : 1.
2.
3.
Setiap segmen pada sesar sumatera mempunyai tingkat aktivitas seismik dan karakter batuan yang berbeda Jumlah frekuensi gempa yang besar pada suatu segmen menunjukkan bahwa segmen tersebut mempunyai nilai aktivitas seismik yang tinggi, artinya kegiatan aktivitas gesekan lempeng-lempeng dibawahnya sangat aktif dan sering terjadi sehingga frekuensinya terjadinya gempa bumi sangat tinggi. Nilai b yang rendah seperti pada segmen Sianok dan Sumpur menunjukkan bahwa segmen tersebut mempunyai karakter batuan yang mempunyai elastisitas batuan yang cukup tinggi, sehingga ketika ada stress bekerja pada batuan tersebut, tidak langsung dilepaskan tetapi disimpan dulu stress tersebut, sampai batas batuan tersebut tidak dapat menampung lagi stress. Ini di indikasikan dengan adanya seismic gap. Karakter batuan jenis ini adalah menghasilkan gempa-gempa yang cukup besar tetapi frekuensi gempanya kecil/sedikit. Segmen berjenis seperti inilah yang perlu diwaspadai untuk keperluan mitigasi. Perlu dipersiapkan sarana dan prasarana untuk kepentingan mitigasi bencana.
SARAN
ISSN : 2088-9151 base gempa lain yang lebih lengkap agar mengetahui hubungan yang lebih akurat antara setiap parameter khususnya nilai parameter b yang merupakan karakteristik batuan. 3. Dengan banyak data mengetahui distribusi nilai aktifitas seismik dan nilai parameter karakteristik batuan bisa memungkinkan untuk menjadi data prekursor suatu wilayah, sehingga dapat menjadi mitigasi kejadian gempa yang besar. 4. Pengambilan data sebanyak-banyaknya, karena semakin banyak data yang diambil, maka hasil yang didapatkan memiliki peluang lebih baik dan akurat.
UCAPAN TERIMAKASIH Terima kasih kepada BMKG serta ISC atas tersedianya data gempabumi yang telah digunakan dalam penelitian ini. Terima kasih kepada rekan-rekan Puslitbang BMKG yang sudah meluangkan waktu untuk berdiskusi dan turut serta dalam penulisan karya ilmiah ini, dan juga kepada Bapak Prof. Dr. Edi Prasetyo Utomo yang telah banyak meluangkan waktunya untuk membimbing kami dalam melakukan penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA 1.Madlazim, 2013. Kajian Awal Tentang bValue Gempa Bumi Di Sumatera 19642013. Jurnal Penelitian Fisika dan Aplikasinya (JPFA) Vol 3 No 1, Juni 2013 ISSN: 2087-9946 Madlazim 41.
1. Segmen Sianok dan Sumpur merupakan 2.Afifi Mutiarani, Madlazim, Tjipto Prastowo, Segmen yang memerlukan penelitian lebih 2013, Studi b-VALUE Untuk Pengamatan lanjut, karean sesudah mengetahui di kedua Seismisitas Wilayah Pulau jawa Periode Segmen tersebut ini mempunyai potensi 1964-2012 Vol 2, No 2, (2013) gempa yang sangat besar, maka perlu diteliti mengenai perioda ulang gempa-gempa yang 3.Abdillah, 2010, Analisis Keaktifan dan Resiko besar serta merusak yang menimbulkan Gempa Bumi pada Zona Subduksi Daerah korban jiwa dalam rangka mitigasi tersebut. Pulau Sumatera dan Sekitarnya dengan 2. Bagi para peneliti yang akan Metode LeastSquare. Universitas Islam mengembangkan metoda ini, pengolahan Negeri Syarif Hidayatullah. hasil data pada wilayah penelitian Sumatera masih dapat diperluas, karena masih banyak 4.Cindika Pandaini Pertiwi, 2010, Analisis data-data yang belum diolah agar hasil Peluang Terjadinya gempa Bumi dengan analisa menjadi lebih akurat, saran dalam metode likelihood untuk daerah papua dan penelitian selanjutnya adalah perbandingan sekitarnya (table 1). dengan banyak metode dan sumber data Buletin Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Balai Besar Wilayah II BMKG, vol.6 no.3 12
Buletin Vol.6 No.03 - Maret 2016 5.Noor Hidaya R, Madlazim., 2014. Hubungan b- Value Dengan Frekuensi Kejadian Dan Magnitudo Gempa Bumi Menggunakan Metode Gutenberg-Richter Di Sulawesi Tengah Periode 2008-2014. (http://ejournal.unesa.ac.id/index.php/inov asi-fisika-indonesia/issue/view/690 (volume 3 Nomer 02 2014) 6.Wieke Pratiwi, Supriyanto Rohadi, Andri Dian Nugraha, 2012. Analisis Korelasi Variasi Spasial dan Temporal b-value Terhadap Stress, Seismisitas, dan Tektonik Studi Kasus : Pulau Bali, Lombok, dan Sumbawa. J. Geofisika Vol. 13 No. 2/2012. (http://hub.hagi.or.id/wpcontent/uploads/emember/downloads/geof isika-vol13-e2/ID_Vol_13_N2_2012_5258.pdf
ISSN : 2088-9151 Masa Mendatang Di Zona Sesar Sumatera. Seminar Nasional Statistika dalam Managemen Kebencanaan, Fakultas MIPA, UII Yogyakarta, 15 Juni 2013 13.Danny Hilman Natawidjaja, 2007, Gempabumi dan Tsunami di Sumatra dan Upaya Untuk Mengembangkan Lingkungan Hidup Yang Aman Dari Bencana Alam) 14.Unified scaling law for earthquakes, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, (Sumber:http://www.pnas.org/content/99/s uppl_1/2509/F2.expansion.html, diakses 21 Januari 2015).
7.Rohadi, S. 2009. Studi Seismotektonik Sebagai Indikator Potensi Gempa Bumi di Wilayah Indonesia. Balai Besar Meteorologi dan Geofisika Wilayah II Jakarta. 8.Supriyanto Rohadi, Hendra Grandis, Mezak A. Ratag, 2008. Studi Potensi Seismotektonik Sebagai Prekursor Tingkat Kegempaan Di Wilayah Sumatera (JURNAL METEOROLOGI DAN GEOFISIKA, Vol. 9 No.2 November 2008 : 101 – 108) 9.Boko Nurdiyanto, Bambang Sunardi, Hastuadi Harsa, Drajat Ngadmanto, Pupung Susilanto, Supriyanto Rohadi, Noor Efendi, Jimmi Nugraha, Guswanto, Dyah Lukita Sari, 2010, Laporan Akhir Integrasi Pengamatan Parameter Geofisika Dalam Usaha Prediktabilitas Gempa Bumi Program Insinas Kemenristek 10.Sunar i - 2009. Analisa Fraktal Dan Rasio Slip Daerah Bali-NTB Berdasarkan Pemetaan Variasi Parameter Tektonik (puslitbang.bmkg.go.id/jmg/index.php/JM G/article/download/33/28) 11.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (http://www.pnas.org/content/99/suppl_1/ 2509/F2.expansion.html, diakses 18 November 2014 ) 12.Restu Faizah, Amrul Wahdi Habib, Widodo, 2013, Probabilitas Kejadian Gempabumi Pada Buletin Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Balai Besar Wilayah II BMKG, vol.6 no.3 13