ANALISIS MODEL KECEPATAN 3D GELOMBANG SEISMIK DI DAERAH SUMATERA BARAT MENGGUNAKAN LOTOS-12

Abstract

ANALISIS MODEL KECEPATAN 3D GELOMBANG SEISMIK DI DAERAH SUMATERA BARAT MENGGUNAKAN LOTOS-12

Irma Safitri Yanuarsi), Supardiyono2)

1) Mahasiswa Program Studi Fisika Universitas Negeri Surabaya, email: irmayanuarsi@mhs.unesa.ac.id

2) Dosen Fisika, FMIPA, Universitas Negeri Surabaya, email: supardiyono@unesa.ac.id

Abstrak

Penelitian skripsi ini bertujuan untuk menganalisis tomografi 3D dan mengetahui anomali kecepatan gelombang P dan S di daerah Sumatera Barat dengan menggunakan LOTOS-12. Data penelitian ini menggunakan data sekunder yang diperoleh dari katalog WebDC3 at BMKG (http://202.90.198.100/webdc3/), dengan koordinat -1.77 LS – 0.83 LS dan 99.00 BT – 101.78 BT dan nilai magnitudo ≥ 3 SR, dari rentang tahun 2008-2018, diperoleh data sebanyak 149 event gempa dan 6 stasiun seismik yang mencatat kejadian gempa tersebut. Mekanisme pengoperasian software ini membutuhkan input model kecepatan 1D yaitu model referensi struktur kecepatan bumi Madlazim-Santosa di Wilayah Sumatera Barat. Selain itu, penentuan distribusi kecepatan 3D terdiri dari menentukan lokasi dalam model 3D menggunakan metode algoritma ray tracing, parameterisasi grid dan inversi menggunakan metode LSQR (Least Square), selanjutnya akan dilakukan pengolahan dengan menggunakan inversi tomografi Local Earthquake Tomography LOTOS-12 dalam model 3D. Hasil pengolahan data menunjukkan bahwa pada lapisan kerak atas diperoleh nilai Vp sekitar 6.192 km/s dan Vs sekitar 3.717 km/s, pada lapisan kerak bawah diperoleh nilai Vp sekitar 7.083 km/s danVs sekitar 3.964 km/s dan pada lapisan mantel atas diperoleh nilai Vp sekitar 8.217 km/s dan Vs 4.679 km/s. Nilai rasio Vp/Vs rendah pada bidang vertikal diperoleh pada kedalaman sekitar 30 km hingga 60 km dan pada kedalaman sekitar 80 km hingga 120 km, sedangkan rasio Vp/Vs tinggi diperoleh pada kedalaman 10 km hingga 30 km. Distribusi kecepatan 3-D anomali Vp dan Vs di bagian barat Sumatera lebih dominan pada anomali negatif yang ditandai adanya deviasi kecepatan negatif maksimum yang teresolusi dengan baik untuk gelombang P dan S terdapat pada daerah Kepulauan Nias, Kepulauan Mentawai dan Padang, dikarenakan pada daerah tersebut terdapat beberapa jenis segmen patahan diantaranya adalah Patahan Mentawai, Patahan Barumun, Patahan Sumpur, Patahan Sianok dan Patahan Sumani.

Kata Kunci: gempa bumi, tomografi seismik, rasio Vp/Vs

Abstract

This thesis is intended to analyze 3D tomography and recognizing P and S wave anomalies in Western Sumatera by using LOTOS-12. These research data came up with a secondary data acquired from the catalog WebDC at BMKG (http://202.90.198.100/webdc3/) with coordinate -1.77 LS – 0.83 LS dan 99.00 BT – 101.78 BT and magnitudo value ≥ 3 SR, from 2008-2018 got 149 quake events and 6 seismic stations registering the seismic events. The operating mechanism of this software required the 1D speed mode input, which the reference model for the speed structure of the Madlazim-Santosa earth speed model in the Western Sumatera region. In addition, determining 3D speed distribution consists of determining locations in 3D models using the ray tracing algorithm method, grid parameterization and invertion use LSQR (Least Square) method, further proccessing will be done using the local earthquake tomography style and inversion tomography LOTOS-12 in 3D model. Data proccessing shows that in the top layer of the crust there got Vp value at arround 6.192 km/s and Vs arround 3.717 km/s, in the lower layer of crust there is the value of Vp is about 7.083 km/s, and the Vs about 7.964 km/s and in the upper crust there is the value of Vp about 8.217 km/s and Vs about 4.679 km/s. The low Vp/Vs ratio on vertical areas is obtained at a depth of approximately 30 km to 60 km and at a depth of approximately 80 km to 120 km, whereas the higher Vp/Vs ratios are acquired at a depth of 10 km to 30 km. Distribution 3D anomaly Vp and Vs in West Sumatera dominates the negative anomaly highlighted in negative maximum speed deviation known well for the waves of P and S is found in the Nias Island, Mentawai and Padang. Because there are several types of fault segments among which are the The Mentawai Fault, The Barumun Fault, The Sumpur Fault, The Sianok Fault and The Sumani Fault.

Keywords: earthquake, seismic tomography, ratio Vp/Vs