OLEH :JORDAN EKO SETIYAWAN11 11 100 026 JURUSAN FISIKA
ESTIMASI ZONA SESAR SEGMEN ACEH DENGANMETODE RELOKASI DOUBLE DIFFERENCE DANMETODE LOCAL EARTHQUAKES TOMOGRAPHYSURABAYA, 15 JANUARI 2016J106
PRESENTASISIDANG TUGAS AKHIRSF-141501
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
Dosen Pembimbing :Prof. Dr.rer.nat Bagus Jaya Santosa, S.U
Pendahuluan
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
Wilayah Nangroe Aceh Darussalam merupakan wilayah bagiandari pulau Sumatera yang sering terjadi gempa bumi dan pernahterjadi tsunami yang cukup besar
Pendahuluan Banyaknya aktifitas gempa bumi di
wilayah tersebut salah satunya terjadi dizona sesar segmen Aceh
Sebagai upaya mitigasi bencana alam,maka diperlukan studi kegempaan diwilayah tsb berupa estimasi zona sesarsegmen Aceh
Studi tersebut didasarkan melalui duapendekatan, relokasi hiposenter dan citratomografi
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
Rumusan masalah
Bagaimanakah hasil studi kegempaan di wilayah zona sesarsegmen Aceh berdasarkan relokasi hipocenter gempa bumimenggunakan metode double difference?
Bagaimanakah hasil rekonstruksi bawah permukaan dari zona sesarsegmen Aceh berdasarkan metode Local Earthquake Tomography(LET)?
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
Tujuan
Mendapatkan hasil studi kegempaan berdasarkan relokasihipocenter dengan menggunakan metode double difference.
Mendapatkan hasil rekonstruksi bawah permukaan dari zona sesarsegmen Aceh berdasarkan metode Local Earthquake Tomography(LET).
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
outline
1. Relokasi Double Difference
2. Citra Tomorafi Local Earthquake Tomography
3. Metodologi
4. Hasil dan Pembahasan
5. Kesimpulan dan Saran
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
Relokasi Double Difference
Metode double difference merupakansuatu metode penentuan posisi relatifhipocenter gempa
Prinsip metode ini adalah jika jarak antaradua gempa yang dipasangkan relatif kecildibandingkan dengan jarak antara stasiundengan masing-masing gempa yang dipasangkan
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
Relokasi Double Difference
Persamaan yang digunakan dalam perhitungan double differencemenurut Waldhauser dan Ellsworth (2000) :
Dimana :W = matriks diagonal untuk pembobotan setiap persamaanG = matriks turunan parsial parameter hiposenterm = data vektor perturbasi parameter setiap hiposenter pada satu cluster [dx dy dz dt]^Td = data waktu tempuh residual untuk tiap pasangan gempa yang diterima pada suatu stasiun [drk^12 drk^13 ... Drk^ij]^T
W G m = W d
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
Metode Local Earthquake Tomography
metode pencitraan tomografi sesimik menggunakan waktukedatangan gelombang P dan S dari gelombang seismik yang bersumber pada gempa bumi local
Metode ini dibagi menjadi tiga langkah utama, antara lain:1. Optimasi simultan terhadap model kecepatan 1D
2. Lokasi sumber dalam model kecepatan 3D
3. Inversi simultan terhadap parameter sumber dan model kecepatandengan menggunakan grip parameterisasi
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
Metode Local Earthquake Tomography
Matriks yang digunakan pada algoritma ini berbentuk sebagai berikut :
[A] [x] = [b]Dimana :A = derivatif pertama dari residual waktu tempuh setiap stasiunterhadap parameter hypocenterb = data pengamatan yang didapatkan dari residual waktu tibagelombang pada stasiun pencatatX = data posisi hipocenter (x, y, z) dan data waktu terjadinya gempa(t)
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
Metodologi
Pada penelitian ini, adapun diagram alir penelitian sebagai berikut:
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
Studi literatur
Relokasi hiposenter
dengan metode double
difference
Citra tomografidengan
metode localearthquaketomography
Estimasi zonasesar segmen
acehberdasarkanhasil relokasihipocenterdan citratomografi
Ruang lingkup penelitian 5.6ºLU - 4.3ºLU dan 96.6ºBT -
95ºBT 292 events 17 Stasiun 1 Januari 2008 hingga 30
Juni 2015 1 SR – 9.5 SR 1km – 60 km
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERMetodologi
Hasil dan pembahasan
Penampang horizontal dan vertikal sebelum dilakukan relokasi
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
Analisis kegempaan berdasarkan hasil relokasi
Episenter terkumpul pada tiga titik
Titik 3 memperlihatkan bahwa epicenter terkumpul menjauhi garis patahan segmen aceh, diperkiran epicenter yang terjadi berada pada daerah vulkanis
1
2
3
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
Cross corelation
distribusi dari yang terjadi bukan berasal dari zona subduksi
Hanya terdapat 1 hiposenteryang terjadi pada daerah subduksi
Terdapat jarak yang memisahkan antara kumpulan hiposenter (lingkaran hijau) , hal tersebut diperkirakan merupakan daerah patahan
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERHasil dan Pembahasan
Diagram kompas
jarak terjauh dari pergeseran episenter sebesar 9.6557 km
besar sudut 188.1181º bergerak menuju arah timur
Kedalaman hiposenter bergeser dari 10 km menuju ke dalam menjadi 14.783 km
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERHasil dan Pembahasan
Histogram RMS residual nilai RMS residual hasil relokasi jauh lebih
baik daripada nilai RMS residul milik katalog BMKG. Hal ini didasarkan pada rentang nilai RMS yang mendekati nol (0)
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERHasil dan Pembahasan
RMS sebelum relokasi
RMS sesudah relokasi
Hasil citra tomografi
distribusi anomali Vp dan Vs yang terlihat memiliki rentang nilai -10 hingga 9.
Daerah dengan sebaran nilai negatif mengindikasikan daerah yang lemah. Dalam penelitian ini, daerah dengan anomali negatif diduga merupakan daerah yang dipangaruhi oleh aktivitas gunung berapi (Suantika, 2009).
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERHasil dan Pembahasan
Cross corelation gempabumi yang terjadi
umumnya berada pada kedalaman 0 km hingga 30 km atau berada pada zona yang diduga merupakan daerah patahan.
Gempabumi yang terjadi pada kedalaman 60 km keatas diduga akibat aktivitas vulkanik
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERHasil dan Pembahasan
1A-1B
2A-2B
Citra tomografi distibusi Vp
Cross section 1A-1B
Cross section 2A-2BDistribusi rasio Vp
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERHasil dan Pembahasan
Citra tomografi distibusi Vs
Cross section 1A-1B
Cross section 2A-2BDistribusi rasio Vs
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERHasil dan Pembahasan
Citra tomografi rasio Vp/Vs
Cross section 1A-1B
Cross section 2A-2B
Distribusi rasio Vp/Vs
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERHasil dan Pembahasan
Korelasi hasil relokasi dengan citra tomografi
1
2
3
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERHasil dan Pembahasan
Kesimpulan Hasil relokasi dengan menggunakan metode double difference
mampu memberikan koordinat epicenter dan hipocenter yanglebih akurat.
Hasil citra tomografi menampilkan struktur bawah permukaanwilayah Aceh berdasarkan distribusi anomali Vp, Vs, dan Vp/Vsratio.
Hasil korelasi didapatkan epicenter berkumpul pada tiga lokasi, duadiantaranya terjadi pada daerah sesar segmen Aceh, dan lainnyaberada pada daerah lemah yang terpengaruhi oleh aktivitasvulkanis
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERKesimpulan dan Saran
Saran
Penambahan event gempa untuk mendapatkan citra tomografidengan resolusi yang lebih baik.
Penambahan variasi parameter pada proses relokasi agar gempa bumi yang terelokasi lebih banyak.
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERKesimpulan dan Saran