UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2018lib.unnes.ac.id/36942/1/4211413015.pdftektonik. Hal ini terjadi karena Indonesia terletak pada jalur pertemuan tiga lempeng tektonik yang sangat aktif,

ANALISIS SESAR GEMPA TEKTONIK

MENGGUNAKAN METODE FOCAL MECHANISM

STUDI KASUS GEMPA BUMI KEPULAUAN

MENTAWAI TAHUN 2010-2016

Skripsi

disusun sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar Sarjana Sains

Program Studi Fisika

oleh

Muhammad Ifanun Naim

4211413015

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2018

ii

iii

iv

v

MOTTO

“Hidup sekali hiduplah yang berarti”

“Sejauh apapun kita pergi, keluarga adalah tempat untuk kembali”

“Terus bersyukur dalam menjalani hidup”

“Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan” (QS. Al-Insyirah: 6)

“Allah tidak akan membebani seseorang, melainkan sesuai dengan

kesanggupannya” (QS. Al-Baqarah: 286)

PERSEMBAHAN

Skripsi ini penulis persembahkan kepada :

1. Untuk Bapak, Ibu, dan semua keluarga yang

selalu memberikan doa dan dukungan.

2. Untuk adikku Joko Febriyanto, Adinda Zahwa

Isnawati, dan Saraswati Basuki Putri yang selalu

memberikan semangat kepada penulis.

3. Untuk teman-teman jurusan Fisika 2013.

vi

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat,

dan hidayahNya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik dan lancar.

Keberhasilan penulis dalam menyelesaikan skripsi ini tidak dapat lepas dari

bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan

terima kasih kepada:

1. Prof. Dr. Fathur Rohman, M. Hum. selaku rektor Universitas Negeri Semarang.

2. Prof. Dr. Zaenuri, S.E., M.Si., Akt. selaku dekan Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Semarang.

3. Dr. Suharto Linuwih, M.Si. selaku ketua Jurusan Fisika, Fakultas Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Semarang.

4. Prof. Dr. Supriyadi, M.Si. selaku dosen wali dan pembimbing I yang telah

memberikan arahan akademik dan masukan dalam penyelesaian skripsi.

5. Dr. Suharto Linuwih, M.Si. selaku dosen pembimbing II yang telah

memberikan bimbingan dan masukan dalam penyelesaian skripsi.

6. Bapak dan Ibu dosen Jurusan Fisika yang telah memberikan bekal kepada

penulis dalam penyusunan skripsi.

7. Bapak, Ibu, adik dan kerabat atas doa dan dukungannya.

8. Sahabat-sahabatku Fisika 2013 dan KSGF UNNES atas semangat yang

diberikan.

9. Teman-teman kos yang telah memberikan bantuan dan dukungan dalam

penyelesaian skripsi.

vii

Semoga segala kebaikan yang telah diberikan mendapat balasan yang lebih

dari Allah SWT. Penulis berharap agar penelitian ini bermanfaat bagi penulis

khususnya dan pembaca pada umumnya.

Semarang, 15 Januari 2018

Penulis

viii

ABSTRAK

Naim, Muhammad Ifanun. 2017. Analisis Sesar Gempa Tektonik Menggunakan

Metode Focal Mechanism Studi Kasus Gempa Bumi Kepulauan Mentawai Tahun

2010-2016. Skripsi, Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam. Pembimbing Utama Prof. Dr. Supriyadi, M.Si dan Pembimbing Pendamping

Dr. Suharto Linuwih, M.Si.

Kata Kunci : kegempaan; sesar; focal mechanism; penampang melintang.

Kepulauan Mentawai merupakan bagian dari Pulau Sumatera yang terdapat dua

lempeng tektonik yang aktif. Kedua lempeng tektonik tersebut yaitu lempeng Indo-

Australi menunjam ke arah lempeng Eurasia dan menimbulkan zona subduksi

Sumatera yang banyak menimbulkan kejadian gempa bumi. Penelitian ini bertujuan

untuk mengetahui sesar gempa ditinjau dari besarnya magnitudo dengan

menggunakan metode focal mechanism studi kasus gempa pada Kepulauan

Mentawai periode tahun 2010-2016. Metode focal mechanism merupakan metode

untuk menentukan bidang sesar yang dihasilkan oleh kejadian gempa dengan

memanfaatkan gerak awal gelombang P. Gerak awal gelombang P berupa gaya

kompresi ataupun dilatasi. Selain dengan metode focal mechanism, dalam

penelitian ini juga dibuat penampang melintang gempa dengan luasan daerah

tertentu yang bertujuan untuk mengetahui indikasi gempa yang terjadi merupakan

gempa pada daerah lempeng tektonik. Hasil solusi focal mechanism untuk data

gempa bermagnitudo ≥ 6.0 Mw rata-rata gempa menghasilkan sesar naik

(thrust/reverse) dengan beberapa nilai kemiringan (dip) tertentu. Hasil dari

penampang melintang gempa menunjukkan sebaran hiposenter gempa yang

cenderung menunjam. Kejadian ini adalah indikasi bahwa lokasi gempa-gempa

tersebut merupakan tempat lempeng yang menunjam dan ketika dihubungkan

dengan hasil focal mechanism juga menunjukkan kecenderungan sesarnya adalah

sesar naik dengan beberapa nilai kemiringan (dip) tertentu.

ix

ABSTRACT

Naim, Muhammad Ifanun. 2017. Fault Analysis of Tectonic Earthquake Using

Focal Mechanism Method Case Study of Mentawai Archipelago Earthquake 2010-

2016 Period. Undergraduate Thesis, Physics Department Faculty of Mathematics

and Natural Sciences, Universitas Negeri Semarang. Primary Advisor Prof. Dr.

Supriyadi, M.Si. and Secondary Advisor Dr. Suharto Linuwih, M.Si.

Keywords: seismicity; fault; focal mechanism; cross section.

Mentawai archipelago is a part of Sumatera Island which has two active tectonic

plates. Those two tectonic plates are Indo-Australi plate which stabbed the Eurasia

plate which forms a subduction zone of Sumatera which causes earthquakes. This

study is aimed to examine the earthquake fault viewed from the magnitudes scale

by using focal mechanism method for a case study of the earthquake in Mentawai

archipelago on the 2010-2016 period. Focal mechanism method is a method which

is used to define the fault plane as the result of the earthquake by utilizing the first

motion of P wave. The first motion of the P wave is in the form of compression and

dilatation. Beside the use of focal mechanism method, an earthquake cross section

for certain areas is also examined in this study. The aim for cross section is to see

the indication of the earthquake happens in a tectonic plate. The result of the focal

mechanism showed that earthquake with magnitude ≥ 6,0 Mw, the average

earthquake results in a reverse fault with several certain dip. The result of the cross

section earthquake showed that the distribution of the hypocenter tends to stab.

These events are the indication that the location of those earthquakes is the stabbed

plate and when it is connected to the focal mechanism result, it also shows that the

tendency of the fault is a reverse fault with several certain dip.

x

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL .......................................................................................... i

PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN ......................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................ iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ..................................................................... v

PRAKATA ......................................................................................................... vi

ABSTRAK ......................................................................................................... viii

DAFTAR ISI ...................................................................................................... x

DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xvi

BAB

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................ 3

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................. 3

1.4 Batasan Masalah .................................................................................. 4

1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................... 4

1.6 Penegasan Istilah .................................................................................. 5

1.7 Sistematika Penulisan Skripsi .............................................................. 6

xi

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teori Tektonik Lempeng ..................................................................... 8

2.2 Batas Lempeng Tektonik ..................................................................... 9

2.2.1 Batas Divergen ............................................................................ 10

2.2.2 Batas Konvergen ......................................................................... 10

2.2.3 Batas Transform .......................................................................... 12

2.3 Sesar (Patahan) .................................................................................... 12

2.3.1 Parameter Sesar ........................................................................... 12

2.3.2 Jenis-jenis Sesar .......................................................................... 13

2.4 Gempa Bumi ........................................................................................ 15

2.4.1 Gelombang Badan (Body Waves) ............................................... 17

2.4.2 Gelombang Permukaan (Surface Waves) .................................... 18

2.4.3 Gelombang Seismik pada Bumi Bulat Konsentris ...................... 19

2.5 Metode Focal Mechanism ................................................................... 21

2.6 Tatanan Tektonik Kepulauan Mentawai .............................................. 24

3. METODE PENELITIAN

3.1 Alur Penelitian ..................................................................................... 27

3.2 Data Penelitian ..................................................................................... 28

3.3 Pengolahan Data .................................................................................. 28

3.3.1 Perangkat Pengolahan ................................................................. 28

3.3.2 Pengolahan Focal Mechanism .................................................... 29

3.3.3 Pengolahan Penampang Melintang Gempa

(Cross-Section) ........................................................................... 31

xii

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian .................................................................................... 32

4.1.1 Focal Mechanism ........................................................................ 33

4.1.2 Penampang Melintang Gempa (Cross Section) .......................... 39

4.2 Pembahasan .......................................................................................... 42

5. PENUTUP

5.1 Simpulan .............................................................................................. 46

5.2 Saran .................................................................................................... 46

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 48

LAMPIRAN ........................................................................................................ 51

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

4.1 Gempa bumi Kepulauan Mentawai tahun 2010-2016

(Magnitudo ≥ 6,0 Mw) ............................................................................... 33

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1 Lempeng Tektonik Indonesia ................................................................... 9

2.2 Parameter Sesar pada Bidang Sesar .......................................................... 13

2.3 Jenis-jenis Sesar ........................................................................................ 14

2.4 Gelombang P dan Gelombang S ............................................................... 17

2.5 Gelombang Love dan Gelombang Rayleigh ............................................. 18

2.6 Geometri Hukum Snellius untuk Bumi Berbentuk Bulat ......................... 20

2.7 Bola Fokus Hiposenter Gempa Bumi ....................................................... 22

2.8 Gerak Awal Gelombang P Kompresi dan Dilatasi ................................... 23

2.9 (A) Pengelompokkan Gerak Awal Gelombang P (B) Bentuk

Focal Mechanism ..................................................................................... 24

2.10 Tatanan Tektonik Kepulauan Mentawai ................................................... 25

3.1 Alur Penelitian ........................................................................................... 27

3.2 (A) Gelombang P kompresi (B) Gelombang P dilatasi ............................ 29

3.3 Diagram Focal Mechanism ....................................................................... 30

4.1 Peta Gempa Bumi Kepulauan Mentawai Tahun 2010-2016 .................... 32

4.2 Peta Gempa Bumi Kepulauan Mentawai Tahun 2010-2016

(Magnitudo ≥ 6,0 Mw) ............................................................................. 34

4.3 Focal Mechanism Data Gempa Bumi Nomor 1 ....................................... 35



xv

4.6 Focal Mechanism Data Gempa Bumi Nomor 4 ........................................ 37




4.10 Luasan Penampang Melintang Gempa ..................................................... 40

4.11 Hasil Penampang Melintang Gempa Luasan AB ..................................... 41

4.12 Hasil Penampang Melintang Gempa Luasan CD ..................................... 41

4.13 Hasil Penampang Melintang Gempa Luasan EF ...................................... 42

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1 Data Gempa Bumi Kepulauan Mentawai Tahun 2010-2016

(Sumber: EMSC) ........................................................................................ 51

2 Data Stasiun Perekam Gerak Awal Gelombang P ...................................... 57

3 Data Gerak Awal Gelombang P Nomor 1 .................................................. 61

4 Focal Mechanism Data Gerak Awal Gelombang P

Nomor 1 ...................................................................................................... 62



Nomor 2 ...................................................................................................... 64



Nomor 3 ...................................................................................................... 66



Nomor 4 ...................................................................................................... 68

11 Data Gerak Awal Gelombang P Nomor 5 ................................................... 69


Nomor 5 ...................................................................................................... 70


xvii


Nomor 6 ...................................................................................................... 72



Nomor 7 ...................................................................................................... 74

17 Penampang Melintang Gempa Luasan AB ................................................. 75

18 Penampang Melintang Gempa Luasan CD ................................................. 76

19 Penampang Melintang Gempa Luasan EF .................................................. 77

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Gempa bumi merupakan peristiwa yang sering terjadi di Indonesia, terbukti

dengan rekaman kejadian gempa bumi yang banyak terjadi di Indonesia. Gempa

bumi di Indonesia terjadi karena salah satu pengaruh dari aktivitas lempeng

tektonik. Hal ini terjadi karena Indonesia terletak pada jalur pertemuan tiga

lempeng tektonik yang sangat aktif, sehingga lempeng tektonik tersebut bergerak

satu sama lain yang mengakibatkan permukaan bumi juga ikut bergerak.

Pergerakan permukaan bumi tersebut biasanya berupa pergerakan secara horisontal

maupun vertikal.

Pulau Sumatera merupakan salah satu pulau yang berada di Indonesia yang

tergolong wilayah sering terjadi gempa bumi besar bahkan dapat menimbulkan

gelombang tsunami. Menurut Rohadi et al., (2008: 101-102), wilayah Sumatera-

Andaman merupakan salah satu wilayah aktif gempa di dunia dan wilayah

Sumatera juga dalam bagian busur kepulauan Sunda hasil dari interaksi lempeng

Indo-Australia yang menunjam di bawah lempeng Eurasia.

Kepulauan Mentawai yang dalam bagian sesar Mentawai terletak diantara

zona subduksi Sumatera dan sesar Sumatera. Aktivitas gempa bumi tektonik di

wilayah Kepulauan Mentawai sangat tinggi dibuktikan dengan rekaman gempa

bumi besar yang telah terjadi bahkan mengakibatkan bencana tsunami, contoh

kasus gempa bumi Mentawai 25 Oktober 2010. Gempa bumi Mentawai 25 Oktober

2010 menghasilkan sesar dengan kemiringan dangkal sehingga mengakibatkan

2

tsunami lokal yang jauh lebih besar dari yang diperkirakan (Lifen et al., 2015: 185).

Kejadian tersebut menimbulkan banyak korban jiwa baik yang meninggal dunia

maupun yang hilang. Menurut Setyonegoro (2012: 140), pada segmen Mentawai

dari perhitungan energi yang tersimpan sampai gempa bumi September 2007

Magnitudo 8,4 Skala Richter ternyata hanya kurang dari sepertiga energi yang telah

terlepas dari total semua energi yang terkumpul lagi sejak tahun 1797 dan 1833.

Sehingga pada wilayah ini dapat di prediksi dalam zona wilayah rentan terjadi

gempa bumi. Informasi dari analisis pola bidang sesar mempermudah dalam

mengetahui pola geometri dari patahan yang berada pada zona subduksi yang

dihasilkan dari gesekan Lempeng Indo-Australia dengan Eurasia maupun sesar

aktif dari Sesar Sumatera (Hasan & Santosa, 2013: 11).

Metode focal mechanism merupakan metode untuk menentukan solusi bidang

sesar (patahan), dalam kasus ini solusi bidang sesar yang disebabkan gempa bumi.

Menurut Michael (1987: 357), focal mechanism dapat memberikan informasi

bentuk sesar dan arah slip. Metode ini sangat bermanfaat untuk mengetahui

parameter sesar suatu gempa bumi berdasarkan gerak awal gelombang P. Analisis

sesar dari bentuk focal mechanism tersebut akan dikaitkan dengan hasil penampang

melintang (cross section) berdasarkan kedalaman gempa bumi (hiposenter).

Keterkaitan antara hasil focal mechanism dan penampang melintang akan

dibandingkan dengan kondisi tektonik pada wilayah penelitian (Nugraha et al.,

2016: 3).

Parameter sesar menurut Supriyadi et al., (2013: 85), terdiri dari jurus (strike)

(φ), kemiringan (dip) (δ), dan rake (slip) (λ). Dari parameter sesar tersebut dapat

3

menghasilkan gambaran bentuk focal mechanism baik itu sesar turun (normal

fault), sesar naik (thrust/reverse fault), maupun sesar mendatar (strike-slip fault).

Sesar naik/turun dapat menyebabkan gelombang tsunami jika event gempa bumi

terjadi di laut dan pada kedalaman relatif dangkal (Matias et al., 2013: 9).

Dari latar belakang di atas, peneliti membuat sebuah penelitian yang berjudul

“ANALISIS SESAR GEMPA TEKTONIK MENGGUNAKAN METODE

FOCAL MECHANISM STUDI KASUS GEMPA BUMI KEPULAUAN

MENTAWAI TAHUN 2010-2106” yang bertujuan untuk menganalisis sesar

gempa bumi di Kepulauan Mentawai dari tahun 2010 sampai 2016 yang nantinya

juga dapat dijadikan dalam upaya mitigasi gempa bumi dikemudian hari.

1.2 Rumusan Masalah

Sesuai dengan latar belakang di atas, dapat dirumuskan masalah dalam

penelitian ini yaitu:

1. Bagaimanakah analisis sesar gempa ditinjau dari besarnya magnitudo dengan

metode focal mechanism pada rentang tahun 2010-2016 studi kasus gempa

bumi Kepulauan Mentawai?

2. Bagaimanakah hasil penampang melintang gempa dalam hubungannya

dengan kondisi tektonik Kepulauan Mentawai periode tahun 2010-2016?

1.3 Tujuan Penelitian

Berdasarkan permasalahan yang telah dikemukakan di atas, tujuan dari

penelitian yang ingin dicapai adalah:

4

1. Menganalisis sesar gempa ditinjau dari besarnya magnitudo dengan

menggunakan metode focal mechanism pada rentang tahun 2010-2016 studi

kasus gempa bumi Kepulauan Mentawai.

2. Menentukan hasil penampang melintang gempa dalam hubungannya dengan

kondisi tektonik Kepulauan Mentawai periode tahun 2010-2016.

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah pada penelitian ini adalah:

1. Penelitian ini menggunakan data sintetik dari website European-

Mediterranean Seismological Centre (EMSC) dimana data gempa yang

dibutuhkan meliputi latitude, longitude, magnitudo, kedalaman, dan gerak

awal gelombang P gempa yang terekam stasiun pencatat (kompresi/dilatasi)

pada event gempa bumi Kepulauan Mentawai.

2. Wilayah penelitian yang akan digunakan yaitu memiliki batas latitude 2º LS

sampai 4º LS, batas longitude 100º BT sampai 101º BT dan data yang

digunakan data gempa bumi tahun 2010-2016 Kepulauan Mentawai.

3. Unsur yang diteliti adalah bentuk hasil focal mechanism dan hasil penampang

melintang (cross section) dari gempa bumi yang terjadi sehingga dapat

diketahui bentuk sesar dari setiap event gempa bumi.

1.5 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah:

1. Mengetahui jenis sesar gempa berdasarkan besarnya magnitudo dengan

metode focal mechanism pada wilayah penelitian.

5

2. Dapat mengetahui hasil penampang melintang gempa dalam hubungannya

dengan kondisi tektonik Kepulauan Mentawai periode tahun 2010-2016.

3. Dapat dijadikan sebagai informasi bagi pemerintah dan masyarakat dalam

upaya mitigasi gempa bumi sehingga dapat mengurangi adanya korban jiwa

berdasarkan karakteristik bentuk sesar gempa yang terjadi dan sebagai bahan

masukan bagi peneliti dalam mengembangkan penelitian tentang sesar

(patahan).

1.6 Penegasan Istilah

Pada penelitian ini untuk menghindari adanya penafsiran yang berbeda

terhadap istilah yang digunakan, maka diperlukan penegasan istilah sebagai

berikut:

1. Menurut ilmu geologi, sesar merupakan suatu rekahan pada batuan yang

mengalami pergeseran melalui bidang rekahnya. Sesar ini ditandai dengan

penunjaman dari salah satu sisi permukaan bidang patahan yang saling

berinteraksi satu sama lain (Olson & Aspel, 1982: 1969).

2. Zona subduksi merupakan zona pada batas antar lempeng yang bersifat

konvergen. Lempeng tektonik yang memiliki massa jenis besar akan

menunjam ke lempeng tektonik yang memiliki massa jenis lebih kecil.

3. Metode focal mechanism merupakan metode yang digunakan untuk

menginterpretasikan suatu bentuk sesar dalam bentuk bola fokus yang

disebabkan oleh gerak awal gelombang P dari kejadian gempa bumi

(tektonik). Adapun menurut Michael (1987: 357), focal mechanism dapat

memberikan informasi bentuk sesar dan arah slip. Menurut Supriyadi et al.

6

(2013: 85), parameter dalam sesar tersebut meliputi jurus (strike) (φ),

kemiringan (dip) (δ), dan rake (slip) (λ).

4. Penampang melintang (cross section) gempa bumi dalam penelitian ini

merupakan luasan daerah dari setiap event gempa bumi dilihat berdasarkan

kedalaman (hiposenter).

1.7 Sistematika Penulisan Skripsi

Penulisan skripsi ini secara garis besar dibagi menjadi tiga bagian, yaitu

bagian pendahuluan, bagian isi, dan bagian akhir skripsi.

Bagian Pendahuluan

Bagian pendahuluan skripsi terdiri dari halaman judul, persetujuan

pembimbing, pengesahan pembimbing, pengesahan kelulusan, pernyataan, motto

dan persembahan, daftar isi, daftar tabel, dan daftar lampiran.

Bagian Isi

Bagian isi skripsi terdiri dari 5 bab yaitu sebagai berikut :

Bab 1 Pendahuluan

Bab 1 terdiri dari latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan

masalah, manfaat penelitian, penegasan istilah, dan sistematika penulisan skripsi.

Bab 2 Tinjauan Pustaka

Bab 2 berisi tentang teori-teori dan konsep-konsep yang mendasari penelitian.

Bab 3 Metode Penelitian

Bab 3 berisi uraian tentang alur penelitian, waktu dan tempat pelaksanaan

penelitian, alat penelitian, prosedur penelitian, metode analisis dan interpretasi data.

7

Bab 4 Hasil dan Pembahasan

Bab 4 membahas hasil analisis dan pembahasan yang disajikan dalam rangka

menjawab permasalahan penelitian.

Bab 5 Penutup

Bab 5 berisi simpulan dan saran dari penelitian yang telah dilakukan.

Bagian Akhir Skripsi

Bagian akhir skripsi berisi daftar pustaka dan lampiran. Daftar pustaka berisi

tentang referensi yang digunakan dalam penyusunan skripsi. Lampiran berisi

tentang data-data yang digunakan untuk analisis hasil penelitian.

8

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teori Tektonik Lempeng

Teori Tektonik Lempeng merupakan teori yang dapat menjelaskan

pergerakan lempeng-lempeng tektonik bumi. Lempeng tektonik berada pada

lapisan litosfer (lapisan terluar bumi) yang memiliki sifat kaku dan padat. Dan

pada bagian bawah lapisan litosfer terdapat lapisan astenosfer yang berbentuk

padat tetapi dapat mengalir seperti cairan dengan sangat lambat. Menurut

Plummer & Carlson (2016: 462), lempeng tektonik dapat terbentuk oleh adanya

kerak benua (continental crust) ataupun kerak samudera (oceanic crust). Material

dari kerak samudera memiliki kepadatan lebih tinggi dibanding kerak benua.

Demikian pula elemen-elemen zat pada kerak benua (mafik) lebih tinggi

dibanding elemen-elemen zat pada kerak benua (felsik). Pergerakan lempeng

tektonik disebabkan oleh arus konveksi yang mengalir di dalam bumi. Adapun

pergerakan lempeng tektonik (plate movement) terhadap lempeng tektonik lain

menurut Dickinson (1971: 165) bisa berupa: (a) gerak divergen yaitu terbentuknya

lapisan litosfer baru akibat pelebaran celah karena lempeng bergerak saling

menjauh; (b) gerak konvergen yaitu batas-batas lempeng tektonik saling

mendekat (bertumbukan) satu sama lain yang nantinya ada salah satu lempeng

tektonik yang hancur ataupun salah satu lempeng menyusup ke lempeng lain; (c)

gerak geser (transform) yaitu gerak antar batas lempeng-lempeng tektonik yang

bergerak secara lateral atau saling bergesekan.

9

Indonesia berada pada kawasan tempat bertemunya tiga lempeng tektonik

aktif. Menurut Isacks & Oliver (1968: 5858-5859), busur pulau Indonesia

merupakan tempat interaksi tiga lempeng tektonik yaitu lempeng tektonik Indo-

Australia, Pasifik, dan Eurasia seperti Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Lempeng Tektonik Indonesia (Katili, 1971: 158)

Dari gambar di atas dapat terlihat bahwa lempeng tektonik Indo-Australia

bergerak relatif ke arah utara menuju lempeng tektonik Eurasia yang cenderung

pasif dan lempeng tektonik Pasifik bergerak relatif ke arah barat.

2.2 Batas Lempeng Tektonik

Terdapat tiga jenis batas-batas lempeng tektonik berdasarkan pergerakan

lempeng tektonik satu terhadap lempeng tektonik yang lain. Pergerakan lempeng

tersebut sering dikaitkan dengan kejadian-kejadian di permukaan bumi. Tiga jenis

10

batas-batas lempeng tersebut antara lain, batas divergen, konvergen, dan

transform (Plummer & Carlson, 2016: 466-474).

2.2.1 Batas Divergen

Batas lempeng ini terjadi jika dua lempeng tektonik atau lebih saling

bergerak menjauhi satu sama lain. Ketika sebuah lempeng tektonik pecah, maka

akan terjadi penipisan dan pembelahan lapisan litosfer sehingga terbentuk batas-

batas divergen. Pada lempeng samudra, proses tersebut dapat menghasilkan

pemekaran dasar laut (seafloor spreading). Proses ini juga menyebabkan

terbentuknya lembah retakan (rift valley) akibat adanya celah antara kedua

lempeng yang saling menjauh pada lempeng benua. Contoh dari kasus lempeng

divergen yaitu terbentuknya pematang tengah-atlantik (Mid-Atlantic Ridge).

Pematang tengah-atlantik tersebut terbujur dari utara ke selatan di sepanjang

Samudra Atlantik yang membatasi Benua Eropa dan Benua Afrika dengan Benua

Amerika.

2.2.2 Batas Konvergen

Batas konvergen terjadi jika lempeng tektonik bergerak saling mendekati

sehingga terjadi tumbukan. Pada lempeng tektonik ini salah satu lempeng akan

tertelan (consumed) ke arah kerak bumi yang mengakibatkan keduanya bergerak

saling menumpu satu sama lain. Pada proses tersebut juga akan terbentuk zona

tunjaman (subduction zone) dimana suatu lempeng samudra terdorong ke bawah

lempeng benua atau lempeng samudra lain. Pada zona tunjaman tersebut juga

sering terjadi gempa bumi. Selain zona tunjaman, proses konvergen ini juga dapat

menyebabkan terbentuknya pematang gunung api (volcanic ridges) dan parit

11

samudra (oceanic trenches). Contoh kasus tersebut adalah Pegunungan Andes di

Amerika Selatan dan busur pulau Jepang (Japanese island arc). Batas konvergen

dapat terjadi oleh interaksi antara lempeng samudra dengan lempeng benua, antar

dua lempeng benua, dan antar dua lempeng samudra.

Pada batas konvergen oleh interaksi antara lempeng samudra dengan

lempeng benua juga mengakibatkan zona penunjaman. Zona penunjaman tersebut

disebabkan penunjaman lempeng samudra ke bawah lempeng benua dan masuk

ke lapisan astenosfer yang suhunya sangat tinggi. Lapisan litosfer yang tepat

berada diatas astenosfer, terbentuk deretan gunung berapi (volcanic mountain

range). Sementara di dasar laut yang tepat pada bagian zona penunjaman,

terbentuk parit samudra (oceanic trench). Salah satu contoh dari proses tersebut

adalah terbentuknya Pegunungan Andes di Amerika Selatan. Pegunungan ini

terbentuk dari konvergensi antara Lempeng Nazka dan Lempeng Amerika Selatan

Batas konvergen oleh interaksi oleh antar dua lempeng samudra, salah satu

lempeng samudra menunjam ke bawah lempeng samudra lainnya. Hal tersebut

menyebabkan terbentuknya parit di dasar laut dan deretan gunung berapi yang

paralel terhadap parit tersebut yang terletak di dasar laut. Puncak dari sebagian

gunung berapi tersebut ada yang muncul sampai ke permukaan membentuk

gugusan pulau vulkanik (volcanic island chain). Salah satu contoh dari proses

tersebut yaitu pulau vulkanik di Pulau Aleutin di Alaska yang terbentuk dari

konvergensi antara Lempeng Pasifik dan Lempeng Amerika Utara.

Batas konvergen oleh interaksi antar dua lempeng benua, salah satu

lempeng benua menunjam ke bawah lempeng benua yang lain. Kedua lempeng

12

tersebut materialnya tidak terlalu padat dan tidak terlalu berat untuk tenggelam

masuk ke astenosfer dan meleleh. Bagian wilayah yang mengalami tumbukan

akan mengeras dan menebal dan membentuk deretan pegunungan non vulkanik

(mountain range). Contoh dari pegunungan tersebut adalah Pegunungan Himalaya

dan Plato Tibet yang terbentuk dari konvergensi Lempeng India dan Lempeng

Eurasia.

2.2.3 Batas Transform

Batas lempeng ini terjadi jika lempeng tektonik saling bergerak lateral satu

dengan yang lain atau saling bergesekan disepanjang bidang patahan. Kedua

lempeng yang berinteraksi tidak saling memberai dan menunjam. Contoh dari

batas transform yaitu patahan San Andreas di California.

2.3 Sesar (Patahan)

Menurut ilmu geologi, sesar merupakan suatu rekahan pada batuan yang

mengalami pergeseran melalui bidang rekahnya. Pergeseran tersebut bisa terjadi

beberapa centimeter atau dapat juga ratusan kilometer (Plummer & Carlson, 2016:

462). Sesar ini ditandai dengan slip dari salah satu sisi permukaan bidang patahan

yang saling berinteraksi satu sama lain (Olson & Aspel, 1982: 1969).

2.3.1 Parameter Sesar

Supriyadi et al. (2013: 85), parameter bidang sesar terdiri dari strike (φ),

dip (δ), dan slip/rake (λ). Strike adalah jurus bidang sesar yang memiliki sudut

diukur searah jarum jam dari arah utara (0°-360°). Dip adalah kemiringan sudut

yang dibentuk oleh bidang sesar pada bidang horizontal, dan diukur pada bidang

vertikal yang arahnya tegak lurus dengan strike (0°=d=90°). Slip/rake adalah

13

sudut pergerakan hanging-wall terhadap strike (-180°= λ =180°), bertanda positif

jika sesar naik dan bertanda negatif jika sesar turun. Pada Gambar 2.2

menjelaskan tentang parameter-parameter sesar pada suatu bidang sesar.

Gambar 2.2 Parameter Sesar pada Bidang Sesar (Song, 2014: KS14)

2.3.2 Jenis-jenis Sesar

Parameter sesar Gambar 2.2 dapat menghasilkan gambaran bentuk focal

mechanism berupa jenis sesar turun (normal fault), sesar naik (thrust/reverse

fault), sesar mendatar (strike-slip fault), maupun oblique seperti Gambar 2.3.

14

Gambar 2.3 Jenis-jenis Sesar (Plummer & Carlson, 2016: 374)

Dari gambar diatas dapat dijelaskan jenis sesarnya sebagai berikut :

1. Sesar turun (normal fault), hanging wall pada sesar relatif turun terhadap

foot wall. Hanging wall adalah lapisan batuan yang relatif berada diatas

bidang sesar. Foot wall adalah lapisan batuan yang relatif berada dibawah

bidang sesar.

2. Sesar naik (reverse/thrust fault), hanging wall pada sesar relatif naik

terhadap foot wall.

3. Sesar mendatar (strike-slip fault), pergerakan dari hanging wall dan foot

wall relatif mendatar satu sama lain. Adapun sesar mendatar terbagi

menjadi dua:

a. Left lateral strike-slip fault, apabila hanging wall bergerak ke kiri.

b. Right lateral strike-slip fault, apabila hanging wall bergerak ke kanan.

4. Sesar oblique merupakan gabungan antara sesar mendatar (strike-slip) dan

sesar vertikal (dip-slip).

15

Sesar di Indonesia yang cenderung bergerak ke arah vertikal banyak

ditemukan pada kawasan zona subduksi Sumatera. Menurut Setyonegoro (2011:

22), sesar naik (reverse/thrust) banyak terjadi pada kawasan zona subduksi

tersebut. Hal itu juga di dukung oleh analisis mekanisme fokus kejadian gempa

oleh USGS menunjukkan sesar yang dihasilkan adalah jenis sesar naik.

Sesar mendatar banyak terjadi di kawasan triple junction yaitu bertemunya

lempeng Eurasia, Pasifik, dan Indo-Australia pada kawasan Sulawesi. Kondisi

tektonik Sulawesi merupakan kondisi tektonik yang sangat kompleks karena

selain aktivitas ketiga lempeng tektonik utama juga terdapat aktivitas seismik

yang disebabkan oleh sesar-sesar lokal. Sesar lokal tersebut merupakan sesar Palu

Koro, Saddang, Matano, dan Gorontalo. Intensitas pergerakan lempeng secara

horisontal pada kawasan tersebut relatif tinggi (Nugroho & Bachri, 2015: 154).

Hal itu yang mengakibatkan banyak kejadian gempa yang menghasilkan

mekanisme fokus berupa sesar mendatar.

2.4 Gempa Bumi

Menurut teori Elastic Rebound yang dikemukakan oleh seismolog

Amerika bernama Rheid, gempa bumi terjadi pada daerah yang mengalami proses

deformasi. Pendekatan teori deformasi tersebut didasarkan pada model stress dan

strain. Stress didefinisikan sebagai gaya per satuan luas dan strain adalah

deformasi per satuan luas. Energi yang tersimpan pada proses deformasi

berbentuk elastic strain akan terakumulasi hingga daya elastisitas batuan

mencapai titik maksimumnya hingga menimbulkan suatu patahan/rekahan. Ketika

16

batuan patah/pecah akan menimbulkan gelombang seismik yang akan menjalar

sampai ke permukaan bumi.

Gelombang seismik menjalar di lapisan bumi bergantung pada tingkat

elastisitas batuan yang dilaluinya. Asumsi dasar tentang penjalaran gelombang

seismik di lapisan bumi yaitu bumi dianggap sebagai media elastik sempurna

yang terdiri dari berbagai lapisan dan setiap lapisan bumi merupakan media

homogen isotropis (Susilawati, 2008: 6).

Mekanisme penjalaran gelombang seismik di dalam bumi juga

menggunakan prinsip-prinsip dasar (Susilawati, 2008: 20-22) antara lain:

1. Prinsip Fermat

Prinsip ini juga disebut prinsip waktu minimum. Prinsip Fermat

menyatakan bahwa waktu penjalaran gelombang elastik antara dua titik misalnya

dari titik A dan B sama dengan waktu tempuh yang terukur sepanjang lintasan

minimum yang menghubungkan titik A dan B.

2. Hukum Snellius

Hukum Snellius menjelaskan perubahan arah berkas gelombang seismik

apabila gelombang seismik menjalar melalui lapisan-lapisan bumi dengan

kecepatan rambat yang berbeda (terdapat pada bidang batas antar lapisan).

Perubahan arah tersebut berupa pantulan (refleksi) dan pembiasan (refraksi).

3. Prinsip Huygens

Prinsip Huygens menjelaskan titik pada muka gelombang dapat dipandang

sebagai sumber gelombang baru. Melalui titik-titik sumber gelombang yang baru,

posisi muka gelombang berikutnya dapat digambarkan dan ditentukan.

17

Adapun gelombang seismik yang menjalar di bumi yaitu gelombang badan

(body waves) dan gelombang permukaan (surface waves) (Plummer & Carlson,

2016: 383-384). Titik asal pertama dari gelombang seismik di dalam bumi disebut

fokus (hypocenter). Titik tersebut merupakan awal dari kerusakan dan gerakan

pada suatu patahan. Titik di permukaan bumi yang tepat di atas dari fokus disebut

epicenter. Selain itu juga terdapat parameter-parameter lain dari gempa yaitu

waktu asal kejadian gempa (origin time), kedalaman gempa (depth), dan

magnitudo gempa (magnitude).

2.4.1 Gelombang Badan (Body Waves)

Gelombang badan merupakan gelombang seismik yang menjalar di dalam

interior bumi yang menjalar ke segala arah. Terdapat dua jenis gelombang badan

yaitu gelombang P (primary) dan gelombang S (secondary) seperti pada Gambar

2.4.

Gambar 2.4 Gelombang P dan Gelombang S

18

Gelombang P disebut juga gelombang kompresi yang arah pergerakan

partikel searah dengan arah penjalaran gelombang. Gelombang P dapat menjalar

dengan kecepatan lebih tinggi dari gelombang S dan dapat menjalar pada media

padat maupun cair. Gelombang S disebut juga gelombang transversal. Pergerakan

partikel dari gelombang S tegak lurus terhadap arah penjalaran gelombang.

Gelombang S hanya dapat menjalar pada media padat dan kecepatan penjalaran

lebih kecil daripada gelombang P.

2.4.2 Gelombang Permukaan (Surface Waves)

Gelombang permukaan merupakan gelombang yang menjalar dengan

lambat dan mengakibatkan kerusakan material yang terdapat di permukaan bumi.

Terdapat dua jenis gelombang permukaan yaitu Gelombang Love dan Gelombang

Rayleigh seperti pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Gelombang Love dan Gelombang Rayleigh

19

Gelombang Love menjalar secara horisontal yang pergerakan partikelnya

ke arah samping dan tegak lurus terhadap arah penjalaran gelombang. Gelombang

Love sama seperti gelombang S yang hanya dapat menjalar pada media padat.

Pergerakan gelombang Love secara horisontal dan gelombang tersebut cenderung

merobohkan pondasi-pondasi dari bangunan, jalan raya, maupun jembatan.

Gelombang Rayleigh cenderung menghasilkan gerakan menggulung seperti

gulungan ombak. Namun tidak seperti gulungan ombak yang berada di laut,

gelombang ini menghasilkan pergerakan tanah berbentuk lintasan ellips yang

berlawanan arah dengan penjalaran. Gelombang Rayleigh juga cenderung sangat

merusak bangunan dan waktu penjalaran relatif lebih lama.

2.4.3 Gelombang Seismik pada Bumi Bulat Konsentris

Penjalaran gelombang seismik di dalam bumi sesuai Hukum Snellius yaitu

gelombang seismik dipandang sebagai sinar seismik. Penjalaran jalur sinar

seismik (seismic rays path) di bumi dengan asumsi lapisan kulit bumi berbentuk

bulat konsentris dari medium yang memiliki kecepatan yang seragam. Penjalaran

gelombang seismik semakin meningkat dengan bertambahnya kedalaman suatu

lapisan di dalam bumi. Bertambahnya kedalaman tersebut menjadikan batuan

penyusun lapisan semakin kompak sehingga cepat rambat gelombang seismik

juga semakin meningkat. Berkas penjalaran sinar dan waktu tempuh sinar untuk

bentuk bulat serupa dengan lapisan datar. Pada Gambar 2.6 tentang berkas sinar

seismik yang menghubungkan titik pada jarak radial 𝑟1 dan 𝑟2 dari pusat bumi.

20

Gambar 2.6 Geometri Hukum Snellius untuk Bumi Berbentuk Bulat

(Stein &Wysession, 2003: 157)

Jika 𝑣1 dan 𝑣2 adalah kecepatan di atas dan di bawah 𝑟1 dengan 𝑣2 > 𝑣1 .

Maka sesuai Hukum Snellius :

𝑟1 sin 𝑖1𝑣1

=𝑟1 sin 𝑖′1

𝑣2 (2.1)

Karena 𝑟1 sin 𝑖′1 = 𝑟2 sin 𝑖2 keduanya sama dengan panjang garis ON

𝑟1 sin 𝑖1𝑣1

=𝑟2 sin 𝑖2

𝑣2 (2.2)

Dengan demikian dapat didefinisikan parameter sinar p untuk bumi bulat

𝑝 =𝑟 sin 𝑖

𝑣 (2.3)

Dimana 𝑝 adalah parameter sinar seismik, 𝑟 adalah jarak radial dari pusat

bumi (m), 𝑣 adalah kecepatan pada titik itu (m/s), dan 𝑖 adalah incident angle (º).

21

2.5 Metode Focal Mechanism

Metode focal mechanism adalah istilah dari mekanisme sumber gempa

bumi yang menjelaskan tentang penjalaran energi gempa di dalam bumi. Metode

focal mechanism dapat memberikan informasi tentang bentuk bidang patahan

(sesar) serta arah slip (Michael, 1987: 357). Sejak awal tahun 1960-an para ahli

seismologi menggunakan konsep teori kopel ganda untuk menentukan mekanisme

sumber gempa. Teori kopel ganda menyatakan bahwa di dalam sumber gempa

bumi terdapat empat gaya yang bekerja yang sama besar dan berlawanan arah

yang berlaku sebagai sepasang momen gaya yang saling tegak lurus. Sistem pada

teori kopel ganda merupakan sistem gaya yang berpasangan antara gaya regangan

(dilatation) dan gaya tekanan (compression).

Focal mechanism dapat ditentukan dari gerak awal gelombang P yang

dihasilkan sumber gelombang dari suatu titik gempa bumi. Menurut Hardebeck &

Shearer (2002: 2264), suatu bentuk focal mechanism biasanya digambarkan

dengan diagram bola fokus dimana bola dibagi menjadi empat kuadran, dua

kuadran berupa gerak awal gelombang P menjauh dari sumber (dilatasi) dan dua

kuadran lain berupa gerak awal gelombang P yang mendekati titik sumber

(kompresi). Untuk menentukan suatu bentuk bola fokus diperlukan suatu

koordinat sudut sinar (i, Δ) seperti pada Gambar 2.7.

22

Gambar 2.7. Bola Fokus Hiposenter Gempa Bumi

Koordinat i menyatakan sudut keberangkatan sinar (take off) dan Δ

menyatakan sudut azimuth (Lay & Wallace, 1995: 347). Sesuai pada Gambar 2.7,

gelombang seismik yang ditimbulkan gempa bumi mencapai stasiun seismograf S

meninggalkan bola fokus gempa dengan koordinat sudut elevasi i dan azimuth Δ.

Sudut i dibentuk dari arah vertikal sampai arah sinar gelombang. Δ merupakan

sudut yang dibentuk dari episenter searah jarum jam hingga stasiun penerima. S’

dapat ditentukan pada bola fokus gempa bumi dengan polaritas gelombang P

kompresi atau dilatasi yang teramati oleh stasiun seismograf S.

Gelombang P merupakan gelombang badan (body wave) yang arah

gerakan partikel searah dengan arah penjalaran gelombang dan yang pertama

direkam oleh alat pencatat gelombang seismik (seismometer) (Plummer &

Carlson, 2016: 385-388). Gelombang P memiliki kecepatan cepat rambat yang

lebih besar daripada gelombang S dimana gelombang S terekam oleh seismometer

setelah gelombang P datang. Gerakan awal gelombang P bergantung pada

23

mekanisme sumber gelombang seismik yang terekam oleh seismometer pada

setiap stasiun seperti Gambar 2.8.

Gambar 2.8 Gerak Awal Gelombang P Kompresi dan Dilatasi

Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa gerakan awal gelombang P

sangat penting dalam penentuan bentuk focal mechanism dari suatu titik gempa

terhadap stasiunnya. Arah gerakan pertama dari gelombang P inilah yang

kemudian diamati untuk mengetahui focal mechanism, Hal ini disebabkan karena

gelombang P yang paling jelas pembacaanya. Dan alat yang digunakan pada

umumnya adalah seismograf tipe vertikal sehingga pembacaan gelombang S

menjadi sulit. Seperti penelitian yang telah dilakukan oleh Ozacar & Beck (2004:

S284-S285), dari setiap lokasi stasiun pencatat terhadap pusat gempa, respon

gerak awal gelombang P dikelompokkan antara gaya kompresi maupun dilatasi

secara berpasangan seperti Gambar 2.9.

24

Gambar 2.9 (A) Pengelompokkan Gerak Awal Gelombang P (B) Bentuk Focal

Mechanism.

Titik-titik pada gambar 2.9 merupakan lokasi stasiun pencatat gerak awal

gelombang P dari event gempa. Titik berwarna hitam merupakan stasiun merekam

respon gerak awal gelombang P kompresi dan titik putih adalah stasiun merekam

respon gerak awal gelombang P dilatasi. Garis yang memisahkan empat kuadran

disebut garis nodal.

2.6 Tatanan Tektonik Kepulauan Mentawai

Tatanan tektonik Kepulauan Mentawai merupakan bagian dalam tatanan

tektonik Pulau Sumatera. Sepanjang Sumatera-Andaman terdapat zona subduksi

yang disebabkan lempeng tektonik Indo-Australia yang menunjam ke Pulau

Sumatera yang berada pada lempeng Eurasia. Tingkat korvergensi dari lempeng

tektonik ke arah zona subduksi berkisar 45 mm/tahun (Clieh et al., 2008: 4). Pada

Kepulauan Mentawai Gambar 2.10 menurut Mukti et al. (2012: 2-3), terdapat

Sesar Mentawai (Mentawai Fault Zone) dilepas pantai Sumatera Barat yang tepat

25

berada pada batas zona subduksi Sumatera dengan Sesar Sumatera (Sumatran

Fault Zone).

Gambar 2.10 Tatanan Tektonik Kepulauan Mentawai

Panjang sesar Sumatera 1900 km berada sepanjang blok benua dengan

gerakan mendatar (strike-slip) (Singh et al., 2010: 703). Pada daerah subduksi ini

juga sering terjadi aktivitas gempa terbukti dengan rekaman aktivitas gempa yang

telah terjadi sebelumnya. Menurut Duputel et al. (2012: 256-257), gempa bumi

yang terjadi di Pulau Sumatera kemungkinan besar terlibat deformasi litosfer yang

substansial yang akhirnya dapat menyebabkan pembentukan batas lempeng lokal.

26

Batas lempeng lokal ini dapat memungkinkan aktivitas kegempaan juga akan

meningkat. Menurut Cook et al. (2014: 5596), slip dari gempa bumi yang terjadi

sepanjang zona subduksi Sumatera umumnya dip-slip sampai menuju bentuk

oblique. Sumber gempa bumi memiliki bentuk patahan yang curam (Balikana &

Moskvina, 2014: 247). Dari keadaan tersebut sesar yang dihasilkan dapat berupa

sesar naik (thrust fault) atau sesar turun (normal fault).

Kepulauan Mentawai berada pada muka busur zona deformasi dengan

lebar 300 km yang membentang dari zona subduksi hingga sesar Sumatera. Pada

wilayah Mentawai terdapat sesar anjak aktif (backthrust) yang sangat aktif.

Gempa bumi lokal pada kawasan ini secara terus menerus akan menimbulkan

longsoran bawah laut dan akan membangkitkan gelombang seismik yang nantinya

menimbulkan tsunami (Singh et al., 2010: 703). Pada segmen Mentawai setelah

terjadinya gempa bumi besar 25 Oktober 2010 ternyata masih menyimpan energi

potensial gempa bumi yang setara 7,2 SR (Ardiansyah, 2014:1). Gempa bumi

pada Mentawai sangat sering terjadi baik dengan magnitudo yang kecil hingga

magnitude yang besar karena adanya pengaruh dari aktivitas patahan zona

subduksi (megathrust). Kepulauan Mentawai sampai saat ini masih menjadi

banyak penelitian bagi ilmuwan tentang aktivitas kegempaan karena salah satu

tujuannya adalah untuk upaya mitigasi gempa bumi.

46

BAB 5

PENUTUP

5.1 Simpulan

Berdasarkan hasil penelitian analisis sesar gempa tektonik dengan metode

focal mechanism yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa bentuk solusi

focal mechanism untuk data gempa bumi yang bermagnitudo ≥ 6.0 Mw

menunjukkan jenis sesar adalah sesar naik (thrust/reverse fault) disertai dengan

nilai kemiringan (dip) tertentu.

Hasil penampang melintang data sebaran gempa menunjukkan gempa

terjadi pada daerah lempeng yang menunjam. Hal ini terlihat dari sebaran

hiposenter gempa yang menunjukkan kecenderungan menunjam. Kejadian ini

adalah indikasi bahwa lokasi tersebut merupakan tempat lempeng yang menunjam.

5.2 Saran

Adapun saran pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Metode focal mechanism menggunakan data polaritas gerak awal

gelombang P berupa titik-titik stasiun perekam gerak awal gelombang P dari

kejadian gempa. Metode tersebut mempunyai kelemahan jika data titik-titik

stasiun perekam yang digunakan sedikit maka penyelesaian solusi focal

mechanism akan sulit. Hal ini disarankan data titik-titik stasiun perekam

harus banyak sehingga mempermudah dalam analisis sesar gempa.

2. Untuk mempermudah dalam mengetahui pola sebaran hiposenter gempa

pada penampang melintang gempa, rentang periode kejadian gempa harus

47

lebih panjang sehingga data kejadian gempa semakin banyak dan dapat

terlihat jelas pola sebarannya.

48

DAFTAR PUSTAKA

Aki, K. & P. G. Richard. 2002. Quantitative Seismology. San Francisco: W. H.

Freeman and Company

Ardiansyah, S. 2014. Energi Potensial Gempabumi di Kawasan Segmen

Mentawai-Sumatera Barat (0,5 LS – 4,0 LS dan 100 BT – 104 BT).

Physics Student Journal, 2 (1): 1-9.

Balakina, L. M., & A. G. Moskvina. 2015. Andaman-Sumatra Island Arc: III.

Time Evolution of Seismogenic Activation of the Arc since the Beginning

of the 21th Century. Physics of the Solid Earth, 51 (2): 219-249.

Berglar, K., C. Gaedicke, D. Franke, S. Ladage, F. Klingelhoefer, & Y. S.

Djajadihardja. 2010. Structural Evolution and Strike-slip Tectonics of

North-western Sumatra. Tectonophysics, 480: 119-132.

Chlieh, M., J. P. Avouac, K. Sieh, D. H. Natawidjaja, & J. Galetzka. 2008.

Heterogeneous Coupling of the Sumatran Megathrust Constrained by

Geodetic and Paleogeodetic Measurements. Journal of Geophysical

Research, 113: 1-31.

Cook, B. J., T. J. Henstock, M. C. McNeill, & J. M. Bull. 2014. Controls on

Spatial and Relationships to Plate Boundary Slip Offshore North-Central

Sumatra. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 119: 5594-5612.

Dickinson, William R. 1971. Plate Tectonic Models of Geosynclines. Earth and

Planetary Science Letters, 10: 165-174.

Duputel, Z., H. Kanamori, V. C. Tsai, L. Rivera, L. Meng, J. P. Ampuero, & J. M.

Stock. 2012. The Sumatra Great Earthquake Sequence. Earth and

Planetary Science Letters, 351-352: 247-257.

Fiandralekha. 2010. Studi Mekanisme Sumber Gempa Di Selat Sunda

Berdasarkan Gerak Awal Gelombang P dan Bentuk Gelombang. Skripsi.

Semarang: Jurusan Fisika FMIPA UNNES.

Hardebeck, J. L. & P. M. Shearer. 2002. A New Method for Determining First-

Motion Focal Mechanisms. Bulletin of the Seismological Society of

America, 92 (6): 2264-2276.

Hasan, M. M. & B. J. Santosa. 2014. Analisa Pola Bidang Sesar pada Zona

Subduksi di Wilayah Sumatera Barat dari Event Gempa pada Tahun 2013.

Jurnal Sains dan Seni Pomits, 3 (1): B11-B14.

Isacks, B. & J. Oliver. 1968. Seismology and the New Global Tectonics. Journal

of Geophysical Research, 73 (18): 5855-5899.

Katili, J. A. 1971. A Review of the Geotectonic Theories and Tectonic Maps of

Indonesia. Earth-Science Review, 7: 143-163.

49

Lay, T. & T. C. Wallace. 1995. Modern Global Seismology. USA: Academic

Press.

Lifen, Z., L. Wulin, L. Jinggang, & W. Qiuliang. 2015. Estimation of The 2010

Mentawai Tsunami Earthquake Rupture Process from Joint Inversion of

Teleseismic and Strong Ground Motion Data. Geodesy and Geodynamics,

6 (3): 180-186.

Matias, L. M., T. Cunha, A. Annunziato, M. A. Baptista, & F. Carrilho. 2013.

Tsunamigenic Earthquake in the Gulf of Cadiz: Fault Model and

Recurrence. Natural Hazard and Earth System Sciences: 13 (1): 1-13.

Michael, A. J. 1987. Use of Focal Mechanisms to Determine Stress: A Control

Study. Journal of Geophysical Research, 92 (B1): 357-368.

Mukti, M. M., S. C. Singh, I. Deighton, N. D. Hananto, R. Moeremans, & H.

Permana. 2012. Structural Evolution of Backthrusting in the Mentawai

Fault Zone, offshore Sumatran Forearc. Geochemistry Geophysics

Geosystems, 13 (12): 1-21.

Naryanto, H. S. 2008. Analisis Potensi Kegempaan dan Tsunami di Kawasan

Pantai Barat Lampung Kaitannya dengan Mitigasi dan Penataan Kawasan.

Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia, 10 (2): 71-77.

Nugraha, A. D., H. A. Shiddiqi, S. Widiyantoro, Sutiyono, & T. Handayani. 2016.

Analysis of Spatiotemporal Variation in B-value for the Sunda Arc using

High Precision Earthquake Location. AIP Conference Proceedings, 1730

(1): 1-6.

Nugroho, H. & S. Bachri. 2015. Geology of Western and Eastern Parts of

Indonesia and Its Relationship to the Prospect of Carbon Capture and

Storage (CCS). Jurnal Geologi dan Sumberdaya Mineral, 16 (3): 151-159.

Olson, A. H. & R. J. Aspel. 1982. Finite Faults and Inverse Theory with

Applications to the 1979 Imperial Valley Earthquake. Bulletin of the

Seismological Society of America, 72 (6): 1969-2001.

Ozacar, A. A. & S. L. Beck. 2004. The 2002 Denali Fault and 2001 Kunlun Fault

Earthquakes: Complex Rupture Processes of Two Large Strike-Slipe

Events. Bulletin of the Seismological Society of America, 64 (6B): S278-

S292.

Plummer, C. C. & D. H. Carlson. 2016. Geophysical Geology. New York:

McGraw-Hill Education.

Rohadi, S., H. Grandis, & M. A. Ratag. 2008. Studi Potensi Seismotektonik

sebagai Precursor Tingkat Kegempaan di Wilayah Sumatera. Jurnal

Meteorologi dan Geofisika, 9 (2): 101-108.

50

Samodra, S. B. & Chandra, V. R. 2013. Karakteristik Gempabumi di Sumatera

dan Jawa Periode Tahun 1950-2013. Prosiding Seminar Nasional

Kebumian Ke-6. Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada.

Setyonegoro, W. 2011. Tsunami Numerical Simulation Applied to Tsunami Early

Warning System Along Sumatra Region. Jurnal Meteorologi dan

Geofisika, 12 (1): 21-32.

Setyonegoro, W., B. Sunardi, Sulastri, J. Nugraha, & P. Susilanto. 2012. The

Analysis of Earthquake Sources on Mentawai Segment (Case Study: 25

Oktober 2010 Earthquake). Jurnal Meteorologi dan Geofisika, 13 (2):

139-148.

Singh, S. C., N. D. Hananto, A. P. S. Chauhan, H. Permana, M. Denolle, A.

Hendriyana, & D. Natawidjaja. 2010. Evidence of Active Backthrusting at

the NE Margin of Mentawai Islands, SW Sumatra. Geophysical Journal

International, 180: 703-714.

Song, F., N. R. Warspinki, & M. N. Toksoz. 2014. Full-waveform Based

Microseismic Source Mechanism Studies in the Barnett Shale: Linking

Microseismicity to reservoar Geomechanics. Geophysics, 79 (2): KS13-

KS30.

Stein, S, & M. Wysession. 2003. An Introduction to Seismology, Earthquakes,

and Earth Structure. Oxford: Blackwell Publishing.

Supriyadi, Khumaedi, & Fiandralekha. 2013. Studi Kasus Focal Mechanism

Solution Gempa Di Selat Sunda 26 Agustus 2008 Berdasarkan Gerak

Awal Gelombang dan Bentuk Gelompang P. Jurnal Sain dan Teknologi,

11 (1): 83-92.

Susilawati. 2008. Penerapan Penjalaran Gelombang Seismik Gempa pada

Penelaahan Struktur Bagian Dalam Bumi. Karya Ilmiah. Sumatra Utara:

USU.

Zawawi, A. 2011. Analisi Mekanisme Pusat Gempa Bumi di Cilacap Jawa

Tengah pada Tanggal 4 April 2011. Skripsi. Jakarta: UIN Syarif

Hidayatullah.

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2018lib.unnes.ac.id/36942/1/4211413015.pdftektonik. Hal ini terjadi karena Indonesia terletak pada jalur pertemuan tiga lempeng tektonik yang sangat aktif,

Documents