STUDI SEISMISITAS MELALUI PENENTUAN PARAMETER a-VALUE DAN b-VALUE DI WILAYAH SUMATERA BARAT

Keywords: seismicity, West Sumatera, seismic hazard, a-value, b-value, Gutenberg-Richter law

Abstract

Abstrak

Studi kegempaan dan analisis potensi bahaya bencana seismik di Sumatera Barat dilaksanakan dengan menentukan parameter a-value dan b-value di wilayah tersebut. Kedua parameter ini mendiskripsikan seismisitas dan akumulasi stres pada batuan bawah permukaan. Penentuan kedua parameter ini melalui hukum Gutenberg-Richter dalam bentuk relasi frekuensi-magnitudo adalah penting untuk analisis pemetaan wilayah rawan bencana gempa. Kedua parameter ditentukan dengan menggunakan metode least square dan maximum likelihood dengan memanfaatkan data sekunder dari USGS (http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/). Data penelitian ini adalah 1374 kejadian dengan kedalaman sampai 270,1 km dan variasi magnitudo antara  selama kurun waktu 2007-2019. Penentuan a-value dan b-value dengan metode maximum likelihood ditemukan lebih reliabel dan akurat daripada least square. Hal ini karena data filtering dilakukan sebelum proses pengolahan data. Hasil pemrosesan data dengan metode maximum likelihood adalah persamaan empiris,  di mana a-value = 5,28 dan b-value = 0,65 dengan  adalah frekuensi kumulatif gempa,  adalah magnitudo yang lebih besar dari  yaitu ‘magnitude of completeness’ (magnitudo terkecil untuk keberlakuan hukum Gutenberg-Richter). Variasi spasial b-value dan a-value berhasil merekonstruksi 2 gempa besar di Sumatera Barat dengan  pada tahun 2007 dan 2010. Dengan bantuan aplikasi ZMAP6,0 hasil perhitungan b-value = 0,65±0,01, a-value = 5,28 dan a-value (annual) = 4,17 menunjukkan bahwa Propinsi Sumatera Barat merupakan wilayah yang rentan mengalami gempa besar karena tingkat stres mekanik batuan yang relatif tinggi, terutama wilayah barat daya. Hal ini dipicu aktivitas sesar Sumatra dan zona subduksi yang mendominasi seismisitas wilayah Sumatera Barat. Temuan lain adalah mayoritas kedalaman sumber gempa kurang dari  km.

 Kata Kunci: seismisitas, Sumatera Barat, bencana seismik, a-value, b-value, hukum Gutenberg-Richter

Abstract

Earthquake studies in West Sumatera, were carried out by determining seismic parameters a-value and b-value. These parameters describe seismicity rate and stress accumulated in subsurface rocks. Determination of these parameters by the Gutenberg-Richter law using frequency-magnitude distribution is important for mapping vulnerable areas to seismic threats. The parameters were calculated by the least square and maximum likelihood methods using secondary data from USGS at http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/. The datasets included 1374 events with depths varying to 270.1 km and sizes of  during 2007-2019. Estimation of a-value and b-value using maximum likelihood was found more reliable and accurate because data filtering before processing. The result is given in the empirical equation , where a-value = 5.28 and b-value = 0.65 and  is the frequency,  is magnitudes greater than  ‘magnitude of completeness’ (the lower end of magnitudes where the equation remains valid). The spatial variations of b-value and a-value demonstrated 2 large past events with in Sumatera Barat in 2007 and 2010. Using ZMAP6,0 it was found that b-value is 0,65±0,01, a-value is 5,28 and a-value (annual) is 4,17 describing vulnerabilities of Sumatera Barat to large earthquake threats due to a high level of stress accumulated in subsurface rocks, in particular in the south-west region. This is caused by the dominance of subduction-zone processes over the Great Sumatran fault activity in characterising seismicity in the region of interest. In addition, the majority of events were sourced at shallow depths of 70 km below the surface.

 Keywords: seismicity, West Sumatera, seismic hazard, a-value, b-value, Gutenberg-Richter law