PICKING DATA MIKROSEISMIK
Oleh: IDA AYU IRENA HERAWATI,12312008 MUTHI’A JAMILATUZZUHRIYA MAHYA,
12312064
DEVIYANTI ARYANI MARYAM,12312068 SHIFT: KAMIS, 13.00-15.00 ASISTEN : THOMAS PANJI 12311020 ROY SANDI 12311055
LABORATORIUM SEISMOLOGI, PROGRAM STUDI TEKNIK GEOFISIKA, INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
PICKING DATA MIKROSEISMIK IDA AYU IRENA HERAWATI,12312008 MUTHI’A JAMILATUZZUHRIYA MAHYA,
12312064
DEVIYANTI ARYANI MARYAM,12312068 LABORATORIUM SEISMOLOGI, PROGRAM STUDI TEKNIK GEOFISIKA, INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG ABSTRAK Picking data microseismic adalah proses penentuan waktu tiba gelombang P, S dan amplitudo gelombang seismik. Gelombang microseismic adalah gelombang seismic dengan magnitudo rendah. Magnitudo gelombang sangat bergantung dari amplitudonya. Oleh karena itu setelah melakukan picking amplitudo, magnitudo gempa dapat ditentukan. Besar amplitudo gelombang akan lebih jelas teramati pada seismogram komponen Z. Hiposenter adalah pusat gempa di dalam bumi. Hiposenter dapat ditentukan dengan mengetahui waktu kejadian gempa, waktu tiba gelombang P dan S, serta kecepatan gelombang. Waktu datang gelombang P akan lebih jelas teramati pada komponen Z dan waktu datang gelombang S lebih jelas teramati pada komponen N-S dan E-W. Waktu kejadan gempa dapat ditentukan dengan diagram Wadati. Diagram Wadati adalah diagram antara waktu tiba gelombang P dan selisih waktu datang gelombang S dengan gelombang P. Karena pada hiposenter gelombang P dan gelombang S ditransmisikan pada waktu yang sama, maka waktu kejadian gempa dapat ditentukan dengan mencari nilai waktu gelombang P saat selisih waktu gelombang S dengan gelombang P adalah nol.
ABSTRACT Microseismic data picking is the process of determining the arrival time of the P and S wave, and the amplitude of the seismic waves. Microseismic wave is a seismic wave with low magnitude. Earthquake magnitude is highly dependent on the wave amplitude. Therefore after picking amplitude, earthquake magnitude can be determined. The amplitude of the wave will be more clearly observed in the Z component seismograms. Hypocenter is the center of earthquake in the earth. Hypocenter can be determined by knowing the event time, the arrival time of P and S waves, and wave speed. The time of the P arrival will be more clearly observed in the Z component and the S wave in the NS and EW components. Event time can be determined by Wadati diagram. Wadati diagram is the diagram between the arrival time of the P wave and S wave time difference with the arrival time of P wave. At the hypocenter, P waves and S waves are transmitted at the same time, so the time of the earthquake can be determined by finding the value of the time of P wave when the difference between P waves S waves time arrival is zero.
PENDAHULUAN
Praktikum ini difokuskan untuk
Ketika terjadi gempa seperti gempa
menganalisis waktu tiba gelombang P dan
berskala lokal karena adanya pergerakan di
gelombang S serta puncak amplitudo
bawah
tertinggi pada komponen z pada data
permukaan
bermagnitudo
rendah,
bumi
yang
maka
stasiun
mikroseiSmik.
merekam data tersebut. Untuk dapat mengetahui informasi yang lebih lengkap seperti waktu terjadinya gempa (origin time),
lokasi
sumber
dan
Picking waktu tiba gelombang P
magnitudo, maka data seimik tersebut
dan S perlu dilakukan untuk dapat
perlu diolah. Dalam pengolahan data
menetukan lokasi hiposenter karena gempa
mikroseismik,
dilakukan
itu terjadi di bawah permukaan, dan
pertama sekali adalah picking waktu tiba
diketahui melalui getaran yang dirasakan
(arrival time) gelombang P, gelombang S
atau di rekam oleh alat (seismograf) di atas
dan amplitude tertinggi. Picking waktu tiba
permukaan. Karena lokasinya tidak bisa
gelombang P dan S ini merupakan
kita lihat langsung dengan menentukan
pekerjaan pertama sebelum menentukan
waktu tiba gelombang di permukaan (pada
lokasi sumber gempa. Selain terdapat
alat perekam) ditambah dengan informasi
picking waktu tiba gelombang P dan S,
kecepatan gelombang tersebut merambat
untuk menentukan besarnya energi seismik
serta berbagai informasi dan asumsi lain,
yang dipancarkan suatu sumber gempa
maka jarak dari alat perekam/seismograf
(Magnitdo), maka diperlukan picking peak
(selanjutnya akan kita sebut stasiun saja
amplitudo.
untuk mudahnya) ke sumber gempa dapat
yang
gempa,
LATAR BELAKANG
perlu
Adapun tujuan praktikum kali ini yaitu :
diperkirakan.
Kemudian
dengan
memanfaatkan informasi jarak beberapa stasiun terhadap sumber gempa ini, maka
Dapat menentukan fasa gelombang
posisi sumber gempa dapat diperkirakan.
(P dan S) pada seismogram dan
Selain posisi sumber gempa, dengan
menetukan waktu tiba gelombang
melakukan picking peak amplitude kita
tersebut pada data mikroseismik Dapat melakukan picking
dapat mengetahui besarnya energy yang
amplitudo untuk penentuan nilai magnitudo
dipancarkan oleh sumber gempa.
TEORI DASAR
namun mengidentifikasi gelombang S
I. Mikroseismik
cukup sulit, karena fluktuasi terjadinya
Mikroseismik adalah gelombang
gelombang S tidak sejelas pada gelombang
seismik mikro yang diakibatkan oleh
P. Selain picking tp dan ts, Picking peak
adanya pergerakan di bawah permukaan
amplitudo dalam komponen vertikal juga
bumi dengan magnitudo rendah hampir
perlu dilakukan untuk bisa menentukan
tidak terasakan di permukaan dan sifat
besaran magnitudo dari sumber gempa,
kejadianya lokal. Karena tempat kejadian
caranya dengan melihat amplitude terbesar
sumber gelombang mikroseismik adalah
pada komponen z.
lokal, maka perbedaan waktu tempuh gelombang P dan S tidak akan terlalu lama
III. Magnitudo
antara 0.02-2.6 detik dengan durasi kurang
Magnitudo gempa adalah sebuah
dari 10 detik. Contoh pergerakan yang
besaran yang menyatakan besarnya energi
dapat dikategorikan sebagai gelombang
seismik yang dipancarkan oleh sumber
seismik mikro adalah pergerakan rekahan,
gempa. Besaran ini akan berharga sma,
proses injeksi fluida, aktivitas pemboran,
meskipun dihitung dari tempat yang
migrasi fluida, dll..
berbeda. Skala yang kerap digunakan untuk menyatakan magnitudo gempa ini
II. Picking tp, ts, dan O-P max
adalah Skala
Penetuan waktu tiba gelombang gempa (Picking) adalah pekerjaan pertama yang harus dilakukan sebelum lokasi gempa dapat ditentukan. Picking data dilakukan untuk menentukan waktu tiba gelombang P dan S. Picking waktu tiba gelombang
P,
biasa
terlihat
pada
menggunakan formula berikut: M=logaT+f(Δ,h)+CS+CR dimana
(n
atau
e).
Gelombang P muncul pertama kali dan dapat terlihat jelas ketika terjadi fluktuasi noise.
magnitudo, a adalah gerakan
T adalah periode gelombang
Δ adalah jarak pusat gempa atau episenter
Sedangkan
gelombang S muncul setelah gelombang P,
tanah
(dalam mikrometer)
yang lebih besar (amplitude lebih besar) dibandingkan
M adalah amplitudo
picking waktu tiba gelombang S pada horizontal
Scale).
Secara umum, magnitudo dapat dihitung
komponen vertikal (z), sedangkan untuk komponen
Richter (Richter
h adalah kedalaman gempa
CS
CR adalah faktor koreksi yang bergantung pada kondisi lokal & regional daerahnya
I.
PENGOLAHAN DATA
Seismogram pada stasiun pertama
Langkah Pengerjaan A. Menampilkan Seismogram dari
dalam gambar diatas setelah
semua stasiun. Untuk tampilan
difilter:
seisgram fokus pada satu stasiun dapat dilakukan zooming
C. Mengurutkan stasiun berdasarkan kemunculan fasa gelombang P yang dapat dilihat dari fasa gelombang yang “menonjol” pertama kali sampai terakhir kali B. Melakukan filter data dengan cara : Mengklik Remove Mean-IntegrateFilter-Butterworth kemudian mengubah nilai pada low dan high frequency. Tujuan dilakukan filter ini adalah agar gelombang yang akan dilakukan picking terlihat lebih jelas atau dengan kata lain vibrasi gelombang sebelum onset gelombang P sudah terlihat “clean”. Seismogram pada stasiun pertama dalam gambar diatas sebelum difilter:
agar dapat mengontrol trend dimana waktu tiba gelombang akan
mudah untuk dipicking.
E. Melakukan picking waktu tiba gelombang S. Selisih waktu tiba gelombang S terhadap gelombang P semakin besar pada stasiun yang waktu tiba gelompang P nya semakin lambat. Note : a. Nilai ts-tp akan semakin besar pada stasiun yang makin lambat waktu tiba gelombang Pnya. b. Pada umumnya fasa gelombang P lebih jelas pada komponen vertikal dan S pada komponen horizontal( NS dan EW). Tetapi pada kasus tertentu bisa terjadi hal sebaliknya.
D. Melakukan picking waktu tiba gelombang P pada komponen vertikal di semua stasiun. Seharusnya waktu tiba gelombang P pada stasiun makin bawah semakin lambat waktu tibanya.
F. Melakukan picking amplitudo maksimum pada komponen Z di setiap stasiun.
Folder 3
Ev
Stas
tp
ts
t
ent 3
iun e31
6:37:
6:37:
0.1
47
5.00
5.17
76
9,588
9 6:37:
0 0.6
,855
c05
3 6:37:
01
5.07
5.73
58
8.205
langkah B) agar hasil picking
5 6:37:
3 6:37:
0 0.8
.08
e30
berupa amplitudo displacement b. Gunakan tombol O-p
58
5.37
6.19
19
29,66
max untuk melakukan picking
4 6:37:
3 6:37:
0 0.8
9,207
e30
amplitudo maksimum G. Melihat waktu hasil picking pada
69
5.59
6.44
48
4,829
9 6:37:
7 6:37:
0 0.0
,075
e30 68
5.77
5.85
75
42,52
8 6:37:
3 6:37:
0 1.5
4,956
c0A 17
6.50
8.02
17
14,25
9 6:37:
6 6:37:
0 2.4
1,848
e30 71
6.43
8.84
04
14,73
6
0
0
6,807
Note: a. Sebelum melakukan picking harus dilakukan Remove Mean dan Integrate(dilakukan pada
file *.pick
II. Event 1
Berita Seismo Folder 1 Stasiun e3147 c0501 e3058 e3069 e3068 e3071 c0A17
tp 6:28:58.608 6:28:58.737 6:28:58.977 6:2859.216 6:2859.425 6:29:0.155 6:29:0.158
Folder 2 Event 2
Stasiun e3147 c0501 e3058 e3069 e3068 c0a17 e3071
tp 6:33:5.11 6:33:5.445 6:33:5.479 6:33:5.713 6:33:5.841 6:33:6.608 6:33:7.364
A (m)
6:28:59.565 6:28:59.805 Folder 4 6:29:0.457 6:29:1.11 Ev Stasi tp 6:29:1.448 ent un 6:29:2.882 nn_e 6:38: 4 6:29:3.367
ts
t
A (m)
6:38:
0.
1089
314
27.30
28.08
78
1.38
7
2 6:38:
5
3 0.
7
c050
27.37
6:38:
97
9495
6 6:38:
28.35 6:38:
4 1.
.623
27.66
28.77
10
9801
3 6:38:
2 6:38:
9 0.
18 1593
27.88
28.24
36
4.2
6:33:5.84 6:33:6.5851 6:33:6.705nn_e 6:33:7.713305 6:33:7.832 8 6:33:9.606nn_e 6:33:10.009 306
9 nn_e
4
8 6:38:
4 1.
e30
0 1:4:3
7 1:4:3
0 0.3
306
6:38:
29.21
13
2323
69
0.320
0.62
04
46,42
8 nn_e
28.08 6:38:
5 6:38:
5 1.
43 -
c0A
0 1:4:4
4 1:4:4
0 0.6
0,035 118,3
307
28.78
29.88
09
8941
17
1.230
1.88
52
45,26
1
2 6:38:
1 6:38:
9 1.
0
2 1:4:4
0 2.1
6
e30
0 1:4:4
c0A
28.85
30.55
70
1176
71
2.134
4.27
40
44,44
17
4
6
2
91
4 1:4:4
0 2.8
7,925
e30
0 1:4:4
58
2.493
5.30
14
13,01
0 1:4:4
7 1:4:4
0 4.7
5,065
c05 01
2.750
7.51
63
92,99
0 5.4 07 0
4,855 29,11 9,211
Folder 5 t
Ev
Stas
tp
ts
A
ent
iun e31
6:40:5
6:40:5
47 c0
9.384 6:40:
9.751 6:41:
50
59.45
0.29
1 e3
5 6:40:
1 6:41:
06
59.92
0.97
9 e3
7 6:40:
9 6:41:
05
59.71
1.41
8 e3
9
9 62:4
06
6:41:
1:.04
1659 83 8.95 9 6 1. 3827 05 2.75 4 2 906. 1. 6108 4 7 1. 6986 92 7.08
8 e3
0.112
1 6:41:
9 2.
07
6:41:
4.20
1
2.033
2
(m) 0.3 7055 2.7 67 0.
0
3
e31
1:4:4
1:4:4
47
4.325
9.73
0
2
Catatan: tp=waktu tiba gelombang P dalam
(jam:menit:detik) ts=waktu tiba gelombang S dalam (jam:menit:detik) A=amplitudo displacement dalam mikrometer ANALISIS DAN PEMBAHASAN
1979 16 9.84
Data waktu datang gelombang P dan S pada seismogram
dapat
digunakan
untuk
menentukan waktu kejadian gempa, dan lokasi
9
kejadian gempa. Waktu kejadian gempa ditentukan dengan menggunakan diagram
Folder 6
Wadati dimana waktu kejadian gempa adalah
Ev
Stas
tp
ts
ent 6
iun e30
1:4:3
1:4:3
68
0.191
0.27
t
A
waktu disaat selisih waktu gelombang P dan
(m)
gelombang S adalah nol. Hal ini sangat masuk
0.0
6504
akal karena pada saat kejadian gempa,
86
6.16
gelombang P dan S dipancarkan pada waktu
yang sama. Diagram Wadati menggunakan pendekatan
regresi
linier
yang
artinya
mengabaikan adanya heterogenitas lapisan dan struktur geologi yang dilewati gelobang seismik. Namun untuk kasus gelombang mikroseismik,
metode
ini
masih
dapat
digunakan untuk perkiraan lokasi hiposenter. Dalam
rekaman
seismogram,
biasanya
terdapat noise yang dapat mengurangi kualitas
Event folder 2 Gradien: 0.9286
data. Oleh karena itu dilakukan filter pada seismogram
dengan
melakukan
filter
Butterworth dari frequensi 1-40 Hz. Data yang direkam
oleh
seismogram
juga
perlu
diintegralkan satu kali dan dilakukan Remove Mean supaya amplitudonya terbaca dalam dimensi yang menyatakan panjang. Event folder 3 Pada saat picking waktu datang geolmbang P dan S, delta (selisih waktu datang gelombang
Gradien:1.0182
S dengan gelombang P) selalu bertambah untuk stasiun yang lebih jauh. Terlihat dari waktu datang gelombang P yang semakin membesar.
Hal
ini
disebabkan
karena
kecepatan gelombang S yang lebih kecil dariada gelomabng P sehingga selisih waktu
Event folder 4
datangnya akan semakin besar untuk jarak
Gradien: 0.3803
yang semakin jauh. Hasil picking data dan gradien: Event folder 1 Gradien: 1.1877
Event folder 5 Gradien: 0.6473
Puspito, Kecepatan
Nanang
T.,
Gelombang
‘Struktur
Gempa
dan
Koreksi Stasiun Seismologi di Indonesia’ JMS Vol.1.No.2,Oktober 1996
Event folder 6 Gradien: 0.2709
Ucapan Terima kasih Dalam penyelesaian laporan ini kami banyak mendapat bantuan dan perhatian
yang
tidak
terhingga
dari
berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan KESIMPULAN
ini kami menyampaikan terima kasih
1. Magnitudo gempa dapat ditentukan dengan
kepada :
mengetahui amplitudo yang terbaca pada seismogram sehingga besarnya sama di
1. Allah S.W.T atas rahmat dan karunia-Nya
seluruh bagian bumi. 2. Parameter penentu lokasi gempa adalah
kami dapat menyelesaikan laporan ini
waktu tiba gelombang P, waktu tiba
2. Kedua Orang Tua kami, karena telah
gelombang S, kecepatan gelombang P,
memberi dukungan moral, spiritual, dan
kecepatan gelombang S, dan lokasi stasiunstasiun pencatat. 3. Waktu kejadian gempa dapat ditentukan dengan diagram Wadatti. 4. Noise data dapat dihilangkan dengan
material kepada kami 3.
Rachmantara
Tri
Chandi
selaku
Koordinator Asisten Praktikum Seismologi
melakukan filter pada sinyal yang tercatat.
4. Thomas Panji dan Roy Sandi selaku asisten praktikum modul 2 ini, yang sangat DAFTAR PUSTAKA
membantu dan membimbing kami dalam
Afnimar.2009.Seismologi.Bandung: Penerbit ITB. Petunjuk
praktikum dan pengerjaan laporan ini 5. Teman-teman Teknik Geofisika 2012 atas
Pelaksanaan
Seismologi 2013/2014
Praktikum
dukungan dan informasi yang diberikan
untuk kelancaran penyelesaian praktikum ini
