Setelah mengekstrak efek pergerakan Sunda block, dengan cara mereduksi velocity rate dengan velocity rate Sunda block-nya, maka dihasilkan vektor pergeseran titik-titik GPS kontinyu SuGAr seperti pada Gambar 3.17. Command line post script yang digunakan dalam software GMT untuk memperoleh vektor pergeseran titik-titik GPS kontinyu SuGAr, dapat dilihat pada bagian Lampiran 6.
Trench
IndoAustralia
5 cm/thn
2 cm/thn
Gambar 3.17 Hasil plotting vektor pergeseran stasiun GPS kontinyu SuGAr setelah diekstrak efek pergerakan Sunda block-nya.
40
3.4.4 Pemodelan Pola Deformasi Interseismic Sebelum Gempa Bengkulu 2007 Hampir semua bahan teknik memiliki sifat tertentu yaitu elastisitas. Apabila gaya luar yang mengakibatkan perubahan pada bahan tersebut melebihi batas tertentu, maka perubahan yang terjadi akan hilang setelah gaya dilepas. Secara konsep, elastisitas terdiri dari tegangan (stress) dan regangan (strain). Stress adalah gaya persatuan luas permukaan tempatnya bekerja. Umumnya, arah stress miring terhadap luas tempatnya bekerja dan dapat diuraikan menjadi dua komponen, yaitu stress normal yang tegak lurus terhadap luas, dan stress geser yang bekerja pada bidang luas. Sedangkan strain adalah perubahan dimensi/bentuk yang disebabkan karena terjadinya stress [Timoshenko, 1986]. Hubungan linier antara komponen stress dan strain umumnya dikenal sebagai hukum Hooke, dengan parameter-parameter elastik antara lain [Timoshenko, 1986] : 1. Modulus Young, yaitu merupakan stress normal/strain normal. Modulus ini disebut juga modulus normal. 2. Modulus Geser, yaitu stress geser/strain geser. 3. Modulus Bulk, yaitu berhubungan dengan incompressibility suatu benda yang mengalami stress, hal ini bergantung pada wujud benda tersebut (cair atau padat), semakin cair maka semakin incompress. 4. Poisson’s Ratio, yaitu suatu konstanta untuk sebagian besar benda. Dalam model dislokasi yang dibuat oleh Savage (1983), dijelaskan bahwa zona subduksi utaman adalah suatu unit atau kumpulan unit. Model dari akumulasi stress dan pelepasannya pada zona subduksi dianggap sebagai gangguan sederhana terhadap subduksi secara terus-menerus. Dalam penyelesaian masalahnya, deformasi dianggap dipicu oleh terjadinya pergerakan pada zona subduksi utama maka selanjutnya diperkenalkan suatu teori dislokasi. Ujung dislokasi ini berada pada bagian bawah dari zona subduksi utama, dengan vector Burgers-nya paralel dengan zona yang menghasilkan kembali efek dari patahan akibat pergerakan turun, dan sebangun dengan dislokasi yang sifatnya rotasi (skrew), yang dihasilkan dari efek patahan akibat pergerakan yang saling bertabrakan. Solusi permasalahan ini membutuhkan spesifikasi dari model bumi yang dinamakan Elastic Half Space [Savage, 1983].
41
Model ini menjelaskan bahwa perambatan gelombang akibat gempabumi yang terjadi dianggap melewati medium yang homogen. Model ini menghubungkan komponen vektor slip dengan magnitude slip dan dip patahan, dengan parameter model seperti yang dijelaskan pada Gambar 3.18 sebagai berikut :
Keterangan : X1 = Gaya nomal ke atas (dalam model dislokasi 2-D = nol). X2 = Gaya paralel dengan arah patahan. X3 = D/tan θ D = Kedalaman (depth) θ
= Kemiringan (dip).
W = Lebar bidang coupling (width) s = Panjang bidang pergeseran (slip). Gambar 3.18 Ilustrasi parameter model [Yusfania, 2008].
Model Elastic Half Space yang biasa digunakan dalam studi mekanisme terjadinya gempa bumi adalah Infinite Half Space, yang dikembangkan oleh Segall (1966). Model ini menjelaskan bahwa secara sederhana bumi dibagi menjadi dua bagian, yaitu atmosfir (upper-space) dan di dalam permukaan bumi (lower-space). Deformasi yang terjadi di bagian lower-space dapat dijelaskan dengan tiga komponen [Savage, 1983], yaitu : 1. Uniaxial strain ( exx ), 2. Pergeseran vertikal ( w ), dan 3. Komponen pergesesan ( exy ).
42
Ketiga komponen tersebut dapat dinyatakan sebagai berikut [Savage, 1983] :
Keterangan : x = jarak lokasi pengamatan terhadap trench zona subduksinya s = lebar coupling (width) α = kemiringan (dip) bx = komponen dip slip vektor Burgers by = komponen strike slip vektor Burgers
43
Berikut model yang digunakan dalam pemodelan pola deformasi interseismic sebelum gempa Bengkulu 2007, dengan parameter-parameter yang ditunjukkan oleh Gambar 3.19 sebagai berikut : •
Dip yang digunakan adalah 11o.
•
Depth yang digunakan adalah 5 km dari batas antar lempeng.
•
Width yang digunakan adalah 70 km dari batas Depth-nya.
•
Slip yang digunakan adalah nilai pergerakan lempeng Indo-Australia yang bergerak relatif terhadap Eurasia, yaitu sebesar 5 cm.
•
Kemudian diasumsikan deformasi interseismic yang terjadi pada bidang tersebut adalah homogen atau dengan kata lain Full Coupling.
Gambar 3.19 Parameter-parameter model yang digunakan dalam pemodelan deformasi interseismic gempa Bengkulu 2007.
44
Hasil plotting pemodelan deformasi interseismic diperoleh besarnya pergeseran pada masing-masing jaraknya terhadap trench adalah seperti yang ditujukkan pada Gambar 3.20. Proses pemodelan deformasi interseismic yang dilakukan adalah menggunakan software Matlab 7, dengan script dapat dilihat pada
/ year)
bagian Lampiran 5.
PRKB
MKMK
Gambar 3.20 Hasil plotting pemodelan pergeseran yang terjadi. Segitiga warna merah menunjukkan lokasi salah satu stasiun GPS kontinyu SuGAr terhadap model tersebut
Gambar 3.20 diatas menunjukkan besarnya pergeseran yang terjadi (sumbu-Y) berdasarkan fungsi jarak terhadap trench (sumbu-X). Kurva diatas menunjukkan bahwa titik yang sangat dekat dengan trench, pergeserannya relatif sangat kecil, sedangkan lokasi yang berjarak ±50 km, menunjukkan nilai pergeseran yang maksimum, yaitu ±3 cm/tahun. Lalu semakin jauh pergeseran yang terjadi semakin kecil hingga sama sekali tidak terpengaruhi oleh aktifitas interseismic di zona subduksi tersebut. Titik PRKB pada Gambar 3.20 mewakili titik-titik GPS kontinyu SuGAr dengan jarak yang sama terhadap trench ±100 km, yang terletak di sepanjang busur kepulauan Mentawai, sedangkan titik MKMK mewakili titik-titik yang terletak di daratan pulau Sumatra, dengan jarak terhadap trench ±200 km.
45
