26/07/2011

1

Tugas baca: NMSOP Bab 11

(Bormann, 2002)

Jenis-jenis Sumber Seismik

26/07/2011

2

Parameter Sumber Seismik

Parameter

Sumber

Seismik

Parameter

Kinematik

Episenter: (Lintang, Bu-

jur), (λ,φ), (y,x)

Parameter

Dinamik

Kedalaman sumber

(hiposenter): h atau z

Waktu kejadian (OT =

Origin Time): hh mm ss

Magnitudo/Energi: Ml,

mB, Ms, Md, Mw, Me

Momen seismik: M0

Solusi bidang sesar:

strike, dip, slip, rake

Analisis Seismogram

SeismogramPencuplikan fase dan

pengukuran amplitudo

Penentuan parameter

kinematik + magnitudo

Pertimbangan

Seismologist

Informasi

GempabumiMeragukanMeyakinkan

Lintang, Bujur, OT,

kedalaman, magnitudo

Pengolahan

dg komputer

26/07/2011

3

Penentuan Parameter Kinematik

Penentuan parameter

kinematik

{λ(y), φ(x), h(z), OT}

Metode

grafik

Metode

numerik

Metode lingkaran

(d = v.t)

Metode hiperbola

(selisih jarak konst)

Struktur

kecepatan

homogen

Struktur

kecepatan

berlapis

Perangkat lunak

(software)

Data dari banyak stasiun (n ≥ 3) atau 1 stasiun 3-komponen

Jarang digunakan, krn

tidak praktis

[Bath (1978), p.101-103]

Data dari 1 stasiun

3-komponen

Wkt tiba fase P dan S:

P(h:m:s); S(h:m:s)

Polaritas impuls awal:

C (kompresi) / D (dilatasi)

Polaritas impuls awal:

N (utara) / S (selatan)

Polaritas impuls awal:

E (timur) / W (barat)

C (kompresi): di stasiun pencatat dirasakan gerakan awal getaran

gempabumi sbg suatu dorongan ke atas.

D (dilatasi): di stasiun pencatat dirasakan gerakan awal getaran

gempabumi sbg suatu tarikan ke bawah

Penentuan Parameter Kinematik(Data dari 1 stasiun 3-komponen)

26/07/2011

4

Penentuan Parameter Kinematik(Data dari 1 stasiun 3-komponen)

1.Menghitung jarak dari hiposenter ke stasiun

2.Menentukan arah vektor dari stasiun ke episenter

3.Menghitung azimut arah vektor dr stasiun ke

episenter

4.Menentukan posisi episenter

5.Menentukan waktu kejadian atau origin time (OT )

[NMSOP tidak menjelaskan cara menghitung

kedalaman hiposenter (sumber gempabumi)]

Penentuan Parameter Kinematik(Data dari 1 stasiun 3-komponen)

Menghitung jarak dari hiposenter ke stasiun (d)

dh

D

Hiposenter/Fokus/Sumber

Episenter Stasiun

d = jarak hiposenter

D = jarak episenter

h = kedalaman sumber

22 hDd

26/07/2011

5

Penentuan Parameter Kinematik(Data dari 1 stasiun 3-komponen)

P(h:m:s) = pembacaan waktu tiba fase gel P

S(h:m:s) = pembacaan waktu tiba fase gel S

OT(h:m:s) = waktu terjadinya gempabumi

(h:m:s) = (hour:minute:second)

tP = P(h:m:s) – OT(h:m:s) = wkt tempuh gel P

tS = S(h:m:s) – OT(h:m:s) = wkt tempuh gel S

tS – tP = S(h:m:s) – P(h:m:s)

dan

P

PPPv

dttvd

S

SSSv

dttvd

Penentuan Parameter Kinematik(Data dari 1 stasiun 3-komponen)

Maka:

Setelah jarak hiposenter d dpt dihitung, mk wkt tem-

puh gel P (tP) dan wkt kejadian (OT) dpt dihitung juga.

→ vP dan vS dr model

P

Pv

dt OT(h:m:s) = P(h:m:s) – tP

Sp

sP

PS

PSvv

vvd

v

d

v

dtt

SP

SPPS

vv

vvttd

26/07/2011

6

Penentuan Parameter Kinematik(Data dari 1 stasiun 3-komponen)

Menentukan arah vektor dari stasiun ke episenter

Arah vektor ini ditentukan dr hasil pengukuran ampli-

tudo gerakan awal gelombang P pd komponen Z, N

dan E.

Hasil resultan pengukuran pd komp N dan E menun-

jukkan arah azimut yg sebenarnya, jika hasil pengu-

kuran pd komp Z adalah D (dilatasi). Apabila hasil

pengukuran pd komp Z adalah C (kompresi), mk

azimut yg sebenarnya = 180º + azimut yg terukur →

12 180 AZIAZI

Bormann,2002

Penentuan Parameter Kinematik(Data dari 1 stasiun 3-komponen)

Utk model Jeffreys-Bullen (dlm rentang jarak lokal):

Jarak episenter D [km] ≈ {∆t(S-P) – 2} [sek] × 10

26/07/2011

7

Data dari multi-

stasiun 1-komponen

Wkt tiba fase P dan S di sts-1:

P1(h:m:s); S1(h:m:s)

Minimal diperlukan 3 stasiun yg mencatat 3 wkt tiba fase gel P

dan 1 diantaranya juga mencatat waktu tiba fase gel S.

Wkt tiba fase P dan S di sts-2:

P2(h:m:s); S2(h:m:s)

Wkt tiba fase P dan S di sts-3:

P3(h:m:s); S3(h:m:s)

Wkt tiba fase P dan S di sts-n:

Pn(h:m:s); Sn(h:m:s)

Penentuan Parameter Kinematik(Data dari multi-stasiun 1-komponen)

………………………………

Penentuan Parameter Kinematik(Data dari multi-stasiun 1-komponen)

1.Menghitung jarak dari episenter (atau hiposenter)

ke masing2 stasiun menggunakan model (dg

perhitungan atau dg tabel)

2.Menentukan posisi episenter berdasarkan hasil

pengukuran jarak episenter (atau hiposenter) yg

dijangkakan dr masing stasiun.

3.Melakukan koreksi kedalaman (jika diperlukan)

4.Menentukan posisi episenter hasil koreksi.

5.Menentukan waktu kejadian (OT )

26/07/2011

8

Penentuan Parameter Kinematik(Data dari multi-stasiun 1-komponen)

Menghitung jarak dari hiposenter ke stasiun (r)

Spt pd perhitungan jarak hiposenter utk 1 stasiun 3-

komponen, dr data Pi(h:m:s) dan Si(h:m:s) juga dpt

dihitung ri dan OTi(h:m:s) → i = 1,2,3,…,n. Idealnya

OT yg dihitung dr berbagai stasiun ini hasilnya sama,

tetapi pd kenyataannya tdk, mk diambil rata-ratanya:

Jika hanya ada 1 pembacaan S(h:m:s), mk jarak

hiposenter yg lain dihitung berdasarkan wkt tempuh

gel P di stasiun yg bersangkutan.

n

iratarata smhOTn

smhOT1

::1

::

Penentuan Parameter Kinematik(Data dari multi-stasiun 1-komponen)

→ i = 1, 2, 3,…,n

Dg minimal 3 jarak hiposenter yg dijangkakan dr stasi-

un yg bersangkutan, dpt ditentukan posisi episenter.

Ketiga lingkaran tsb selalu tidak berpotongan pd 1 titik

krn jarak hiposenter > jarak episenter (d > D).

Krn jarak episenter dan jarak hiposenter sudah dpt

ditentukan, mk kedalaman sumber dpt dihitung sbb:

smhOTsmhPvtvd iPiPPi :::: 1

n

iratarataiii hn

hDdh1

22 1

26/07/2011

9

Penentuan Parameter Kinematik(Data dari multi-stasiun 1-komponen)

d3

d1

d2

D3

D1

D2

Penentuan Parameter Kinematik(Data dari multi-stasiun 1-komponen)

Utk jarak yg lebih jauh (d > 200 km), perhitungan jarak

sebaiknya dilakukan dg tabel atau kurva wkt tempuh.

Dlm hal ini, yg diperoleh adalah jarak episenter utk

kedalaman tertentu sesuai dg data yg tersedia dlm

tabel tsb. Pemilihan kedalaman pd umumnya dimulai

dg kedalaman normal (berdasarkan statistik, gempa-

bumi terbanyak terjadi pd kedalaman ini), kecuali jika

ada indikasi khusus dr fase kedalaman (pP).

Dlm metode ini, ketiga lingkaran yg dijangkakan dr

stasiun masing2 idealnya bertemu di satu titik. → Dpt

dilakukan koreksi kedalaman utk memperoleh titik po-

tong ideal yang menyatu.

26/07/2011

10

//www.geo.utep.edu/pub/bkonter/education/Lecture3_Activity_Triangulation.pdf

Penentuan Parameter Kinematik(Data dari multi-stasiun 1-komponen)

//www.geo.utep.edu/pub/bkonter/education/Lecture3_Activity_Triangulation.pdf

Penentuan Parameter Kinematik(Data dari multi-stasiun 1-komponen)

26/07/2011

11

//www.earthquakes.bgs.ac.uk/earthquakes/education/eq_booklet/dia_triangulation.jpg

Penentuan Parameter Kinematik(Data dari multi-stasiun 1-komponen)

D1

2

3

D2

D3

1

Penentuan Parameter Kinematik(Data dari multi-stasiun 1-komponen)

Dalam hal tidak ada tabel atau kurva waktu-tempuh

atau program komputer yang terkait, estimasi kasar D

dapat dilakukan dengan – menggunakan “petunjuk

praktis” sebagai berikut:

Jarak hiposenter d [km] ≈ ∆t(Sg-Pg) [sek] × 8

(hanya jarak dekat)

Jarak episenter D [km] ≈ ∆t(Sn-Pn) [sek] × 10

(dlm. rentang Pn-Sn < 15º)

Jarak episenter D [º] ≈ {∆t(S-P) [mnt] - 2} × 10

(utk. 20º < D < 100º)

Sumber: NMSOP, 2002

26/07/2011

12

Bormann,2002

Penentuan Parameter Kinematik(Data dari multi-stasiun 1-komponen)

Penentuan Parameter Kinematik(Data dari multi-stasiun 1-komponen)

Dalam hal tidak ada kurva waktu-tempuh atau tabel

untuk fase-fase kedalaman dapat digunakan “petunjuk

praktis” untuk estimasi kasar kedalaman sumber dari

beda waktu-tempuh ∆t(pP-P) sebagai berikut:

Kedalaman sumber

h [km] ≈ ∆t(pP-P)/2 [sek] × 7 (h < 100 km)

atau × 8 (100 km < h < 300 km)

atau × 9 (h > 300 km)

26/07/2011

13

Penentuan Parameter Kinematik(Data dari multi-stasiun 1-komponen)

Jika wkt kedatangan fase gel S terbaca cukup banyak

pd seismgram, mk OT(h:m:s) dpt ditentukan dg

menggunakan diagram Wadati.

p

S

PPS t

v

vtt

1

P

S

PSSSpP t

v

vttvtvd

smhOTsmhPv

vtt

S

PPS ::::1

Wadati diagram (Bormann, 2002)

01 ttv

vtt P

S

PPS

Penentuan Parameter Kinematik(Data dari multi-stasiun 1-komponen)

26/07/2011

14

Menghitung jarak Episenter - StasiunDlm segitiga bola ABC berlaku rumus cosinus:

cos a = cos b.cos c + sin b.sin c.cos A

B = Stasiun = (λS,φS)

C = Episenter (λE,φE)

Sisi a = jarak episenter (Δ)

B = 90º – λS

C = 90º – λE

Sdt A = φE - φS

Menghitung jarak Episenter - StasiunJadi, jarak ant stasiun S dan episenter E:

sESESE coscoscossinsincos

22

SESE

Utk jarak lokal dpt dilakukan pendekatan dg :

26/07/2011

15

26/07/2011

16

://1.bp.blogspot.com/_3ST6bnd_tL4/S_3LoagQJxI/AAAAAAAAABQ/InEZq9c3B8Y/s1600/2406.jpg

Menghitung jarak Episenter - Stasiun

26/07/2011

17

//magician.ucsd.edu/essentials/WebBook477x.png

Bormann,2002

26/07/2011

18

//w

ww

.ge

on

et.

org

.nz/im

ag

es/e

art

hq

uake

/p_

s.jpg

//w

ww

.in

dia

na

.ed

u/~

pe

pp

/cu

rric

ulu

m/2

00

1/b

ake

r/b

aker.

htm