PICKING DATA MIKROSEISMIK

PICKING DATA MIKROSEISMIK
Oleh:
IDA AYU IRENA HERAWATI,12312008
MUTHI’A JAMILATUZZUHRIYA MAHYA,
12312064
DEVIYANTI ARYANI MARYAM,12312068
SHIFT: KAMIS, 13.00-15.00
ASISTEN : THOMAS PANJI 12311020
ROY SANDI 12311055
LABORATORIUM SEISMOLOGI, PROGRAM STUDI TEKNIK GEOFISIKA, INSTITUT
TEKNOLOGI BANDUNG
PICKING DATA MIKROSEISMIK
IDA AYU IRENA HERAWATI,12312008
MUTHI’A JAMILATUZZUHRIYA MAHYA,
12312064
DEVIYANTI ARYANI MARYAM,12312068
LABORATORIUM SEISMOLOGI, PROGRAM STUDI TEKNIK GEOFISIKA, INSTITUT
TEKNOLOGI BANDUNG
ABSTRAK
Picking data microseismic adalah proses penentuan waktu tiba gelombang P, S dan amplitudo
gelombang seismik. Gelombang microseismic adalah gelombang seismic dengan magnitudo rendah.
Magnitudo gelombang sangat bergantung dari amplitudonya. Oleh karena itu setelah melakukan
picking amplitudo, magnitudo gempa dapat ditentukan. Besar amplitudo gelombang akan lebih jelas
teramati pada seismogram komponen Z. Hiposenter adalah pusat gempa di dalam bumi. Hiposenter
dapat ditentukan dengan mengetahui waktu kejadian gempa, waktu tiba gelombang P dan S, serta
kecepatan gelombang. Waktu datang gelombang P akan lebih jelas teramati pada komponen Z dan
waktu datang gelombang S lebih jelas teramati pada komponen N-S dan E-W. Waktu kejadan gempa
dapat ditentukan dengan diagram Wadati. Diagram Wadati adalah diagram antara waktu tiba
gelombang P dan selisih waktu datang gelombang S dengan gelombang P. Karena pada hiposenter
gelombang P dan gelombang S ditransmisikan pada waktu yang sama, maka waktu kejadian gempa
dapat ditentukan dengan mencari nilai waktu gelombang P saat selisih waktu gelombang S dengan
gelombang P adalah nol.
ABSTRACT
Microseismic data picking is the process of determining the arrival time of the P and S wave, and the
amplitude of the seismic waves. Microseismic wave is a seismic wave with low magnitude.
Earthquake magnitude is highly dependent on the wave amplitude. Therefore after picking amplitude,
earthquake magnitude can be determined. The amplitude of the wave will be more clearly observed in
the Z component seismograms. Hypocenter is the center of earthquake in the earth. Hypocenter can
be determined by knowing the event time, the arrival time of P and S waves, and wave speed. The time
of the P arrival will be more clearly observed in the Z component and the S wave in the NS and EW
components. Event time can be determined by Wadati diagram. Wadati diagram is the diagram
between the arrival time of the P wave and S wave time difference with the arrival time of P wave. At
the hypocenter, P waves and S waves are transmitted at the same time, so the time of the earthquake
can be determined by finding the value of the time of P wave when the difference between P waves S
waves time arrival is zero.
PENDAHULUAN
Praktikum ini difokuskan untuk
Ketika terjadi gempa seperti gempa
menganalisis waktu tiba gelombang P dan
berskala lokal karena adanya pergerakan di
gelombang S serta puncak amplitudo
bawah
tertinggi pada komponen z pada data
permukaan
bermagnitudo
rendah,
bumi
yang
maka
stasiun
mikroseiSmik.
merekam data tersebut. Untuk dapat
mengetahui informasi yang lebih lengkap
seperti waktu terjadinya gempa (origin
time),
lokasi
sumber
dan
Picking waktu tiba gelombang P
magnitudo, maka data seimik tersebut
dan S perlu dilakukan untuk dapat
perlu diolah. Dalam pengolahan data
menetukan lokasi hiposenter karena gempa
mikroseismik,
dilakukan
itu terjadi di bawah permukaan, dan
pertama sekali adalah picking waktu tiba
diketahui melalui getaran yang dirasakan
(arrival time) gelombang P, gelombang S
atau di rekam oleh alat (seismograf) di atas
dan amplitude tertinggi. Picking waktu tiba
permukaan. Karena lokasinya tidak bisa
gelombang P dan S ini merupakan
kita lihat langsung dengan menentukan
pekerjaan pertama sebelum menentukan
waktu tiba gelombang di permukaan (pada
lokasi sumber gempa. Selain terdapat
alat perekam) ditambah dengan informasi
picking waktu tiba gelombang P dan S,
kecepatan gelombang tersebut merambat
untuk menentukan besarnya energi seismik
serta berbagai informasi dan asumsi lain,
yang dipancarkan suatu sumber gempa
maka jarak dari alat perekam/seismograf
(Magnitdo), maka diperlukan picking peak
(selanjutnya akan kita sebut stasiun saja
amplitudo.
untuk mudahnya) ke sumber gempa dapat
yang
gempa,
LATAR BELAKANG
perlu
Adapun tujuan praktikum kali ini
yaitu :


diperkirakan.
Kemudian
dengan
memanfaatkan informasi jarak beberapa
stasiun terhadap sumber gempa ini, maka
Dapat menentukan fasa gelombang
posisi sumber gempa dapat diperkirakan.
(P dan S) pada seismogram dan
Selain posisi sumber gempa, dengan
menetukan waktu tiba gelombang
melakukan picking peak amplitude kita
tersebut pada data mikroseismik
Dapat
melakukan
picking
dapat mengetahui besarnya energy yang
amplitudo untuk penentuan nilai
magnitudo
dipancarkan oleh sumber gempa.
TEORI DASAR
namun mengidentifikasi gelombang S
I. Mikroseismik
cukup sulit, karena fluktuasi terjadinya
Mikroseismik adalah gelombang
gelombang S tidak sejelas pada gelombang
seismik mikro yang diakibatkan oleh
P. Selain picking tp dan ts, Picking peak
adanya pergerakan di bawah permukaan
amplitudo dalam komponen vertikal juga
bumi dengan magnitudo rendah hampir
perlu dilakukan untuk bisa menentukan
tidak terasakan di permukaan dan sifat
besaran magnitudo dari sumber gempa,
kejadianya lokal. Karena tempat kejadian
caranya dengan melihat amplitude terbesar
sumber gelombang mikroseismik adalah
pada komponen z.
lokal, maka perbedaan waktu tempuh
gelombang P dan S tidak akan terlalu lama
III. Magnitudo
antara 0.02-2.6 detik dengan durasi kurang
Magnitudo gempa adalah sebuah
dari 10 detik. Contoh pergerakan yang
besaran yang menyatakan besarnya energi
dapat dikategorikan sebagai gelombang
seismik yang dipancarkan oleh sumber
seismik mikro adalah pergerakan rekahan,
gempa. Besaran ini akan berharga sma,
proses injeksi fluida, aktivitas pemboran,
meskipun dihitung dari tempat yang
migrasi fluida, dll..
berbeda. Skala yang kerap digunakan
untuk menyatakan magnitudo gempa ini
II. Picking tp, ts, dan O-P max
adalah Skala
Penetuan waktu tiba gelombang
gempa (Picking) adalah pekerjaan pertama
yang harus dilakukan sebelum lokasi
gempa dapat ditentukan. Picking data
dilakukan untuk menentukan waktu tiba
gelombang P dan S. Picking waktu tiba
gelombang
P,
biasa
terlihat
pada
menggunakan formula berikut:
M=logaT+f(Δ,h)+CS+CR
dimana

(n
atau
e).
Gelombang P muncul pertama kali dan
dapat terlihat jelas ketika terjadi fluktuasi
noise.
magnitudo, a adalah
gerakan

T adalah periode gelombang

Δ adalah jarak pusat gempa atau
episenter
Sedangkan
gelombang S muncul setelah gelombang P,
tanah
(dalam mikrometer)
yang lebih besar (amplitude lebih besar)
dibandingkan
M adalah
amplitudo
picking waktu tiba gelombang S pada
horizontal
Scale).
Secara umum, magnitudo dapat dihitung
komponen vertikal (z), sedangkan untuk
komponen
Richter (Richter

h adalah kedalaman gempa

CS

CR adalah faktor koreksi yang
bergantung pada kondisi lokal &
regional daerahnya
I.
PENGOLAHAN DATA
Seismogram pada stasiun pertama
Langkah Pengerjaan
A. Menampilkan Seismogram dari
dalam gambar diatas setelah
semua stasiun. Untuk tampilan
difilter:
seisgram fokus pada satu stasiun
dapat dilakukan zooming
C. Mengurutkan stasiun berdasarkan
kemunculan fasa gelombang P
yang dapat dilihat dari fasa
gelombang yang “menonjol”
pertama kali sampai terakhir kali
B. Melakukan filter data dengan cara :
Mengklik Remove Mean-IntegrateFilter-Butterworth kemudian
mengubah nilai pada low dan high
frequency. Tujuan dilakukan filter
ini adalah agar gelombang yang
akan dilakukan picking terlihat
lebih jelas atau dengan kata lain
vibrasi gelombang sebelum onset
gelombang P sudah terlihat “clean”.
Seismogram pada stasiun pertama
dalam gambar diatas sebelum
difilter:
agar dapat mengontrol trend
dimana waktu tiba gelombang akan
mudah untuk dipicking.
E. Melakukan picking waktu tiba
gelombang S. Selisih waktu tiba
gelombang S terhadap gelombang
P semakin besar pada stasiun yang
waktu tiba gelompang P nya
semakin lambat.
Note : a. Nilai ts-tp akan semakin
besar pada stasiun yang makin
lambat waktu tiba gelombang Pnya.
b. Pada umumnya fasa
gelombang P lebih jelas pada
komponen vertikal dan S pada
komponen horizontal( NS dan
EW). Tetapi pada kasus tertentu
bisa terjadi hal sebaliknya.
D. Melakukan picking waktu tiba
gelombang P pada komponen
vertikal di semua stasiun.
Seharusnya waktu tiba gelombang
P pada stasiun makin bawah
semakin lambat waktu tibanya.
F. Melakukan picking amplitudo
maksimum pada komponen Z di
setiap stasiun.
Folder 3
Ev
Stas
tp
ts
t
ent
3
iun
e31
6:37:
6:37:
0.1
47
5.00
5.17
76
9,588
9
6:37:
0
0.6
,855
c05
3
6:37:
01
5.07
5.73
58
8.205
langkah B) agar hasil picking
5
6:37:
3
6:37:
0
0.8
.08
e30
berupa amplitudo displacement
b. Gunakan tombol O-p
58
5.37
6.19
19
29,66
max untuk melakukan picking
4
6:37:
3
6:37:
0
0.8
9,207
e30
amplitudo maksimum
G. Melihat waktu hasil picking pada
69
5.59
6.44
48
4,829
9
6:37:
7
6:37:
0
0.0
,075
e30
68
5.77
5.85
75
42,52
8
6:37:
3
6:37:
0
1.5
4,956
c0A
17
6.50
8.02
17
14,25
9
6:37:
6
6:37:
0
2.4
1,848
e30
71
6.43
8.84
04
14,73
6
0
0
6,807
Note: a. Sebelum melakukan
picking harus dilakukan Remove
Mean dan Integrate(dilakukan pada
file *.pick
II.
Event
1
Berita Seismo
Folder 1
Stasiun
e3147
c0501
e3058
e3069
e3068
e3071
c0A17
tp
6:28:58.608
6:28:58.737
6:28:58.977
6:2859.216
6:2859.425
6:29:0.155
6:29:0.158
Folder 2
Event
2
Stasiun
e3147
c0501
e3058
e3069
e3068
c0a17
e3071
tp
6:33:5.11
6:33:5.445
6:33:5.479
6:33:5.713
6:33:5.841
6:33:6.608
6:33:7.364
A
(m)
6:28:59.565
6:28:59.805
Folder 4
6:29:0.457
6:29:1.11
Ev Stasi
tp
6:29:1.448
ent
un
6:29:2.882
nn_e 6:38:
4
6:29:3.367
ts
t
A
(m)
6:38:
0.
1089
314
27.30
28.08
78
1.38
7
2
6:38:
5
3
0.
7
c050
27.37
6:38:
97
9495
6
6:38:
28.35
6:38:
4
1.
.623
27.66
28.77
10
9801
3
6:38:
2
6:38:
9
0.
18
1593
27.88
28.24
36
4.2
6:33:5.84
6:33:6.5851
6:33:6.705nn_e
6:33:7.713305
6:33:7.832
8
6:33:9.606nn_e
6:33:10.009
306
9
nn_e
4
8
6:38:
4
1.
e30
0
1:4:3
7
1:4:3
0
0.3
306
6:38:
29.21
13
2323
69
0.320
0.62
04
46,42
8
nn_e
28.08
6:38:
5
6:38:
5
1.
43
-
c0A
0
1:4:4
4
1:4:4
0
0.6
0,035
118,3
307
28.78
29.88
09
8941
17
1.230
1.88
52
45,26
1
2
6:38:
1
6:38:
9
1.
0
2
1:4:4
0
2.1
6
e30
0
1:4:4
c0A
28.85
30.55
70
1176
71
2.134
4.27
40
44,44
17
4
6
2
91
4
1:4:4
0
2.8
7,925
e30
0
1:4:4
58
2.493
5.30
14
13,01
0
1:4:4
7
1:4:4
0
4.7
5,065
c05
01
2.750
7.51
63
92,99
0
5.4
07
0
4,855
29,11
9,211
Folder 5
t
Ev
Stas
tp
ts
A
ent
iun
e31
6:40:5
6:40:5
47
c0
9.384
6:40:
9.751
6:41:
50
59.45
0.29
1
e3
5
6:40:
1
6:41:
06
59.92
0.97
9
e3
7
6:40:
9
6:41:
05
59.71
1.41
8
e3
9
9
62:4
06
6:41:
1:.04
1659
83 8.95
9
6
1. 3827
05 2.75
4
2
906.
1. 6108
4
7
1. 6986
92 7.08
8
e3
0.112
1
6:41:
9
2.
07
6:41:
4.20
1
2.033
2
(m)
0.3 7055
2.7
67
0.
0
3
e31
1:4:4
1:4:4
47
4.325
9.73
0
2
Catatan: tp=waktu tiba gelombang P dalam
(jam:menit:detik)
ts=waktu tiba gelombang S dalam
(jam:menit:detik)
A=amplitudo displacement dalam
mikrometer
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
1979
16 9.84
Data waktu datang gelombang P dan S pada
seismogram
dapat
digunakan
untuk
menentukan waktu kejadian gempa, dan lokasi
9
kejadian gempa. Waktu kejadian gempa
ditentukan dengan menggunakan diagram
Folder 6
Wadati dimana waktu kejadian gempa adalah
Ev
Stas
tp
ts
ent
6
iun
e30
1:4:3
1:4:3
68
0.191
0.27
t
A
waktu disaat selisih waktu gelombang P dan
(m)
gelombang S adalah nol. Hal ini sangat masuk
0.0
6504
akal karena pada saat kejadian gempa,
86
6.16
gelombang P dan S dipancarkan pada waktu
yang sama. Diagram Wadati menggunakan
pendekatan
regresi
linier
yang
artinya
mengabaikan adanya heterogenitas lapisan dan
struktur geologi yang dilewati gelobang
seismik. Namun untuk kasus gelombang
mikroseismik,
metode
ini
masih
dapat
digunakan untuk perkiraan lokasi hiposenter.
Dalam
rekaman
seismogram,
biasanya
terdapat noise yang dapat mengurangi kualitas
Event folder 2
Gradien: 0.9286
data. Oleh karena itu dilakukan filter pada
seismogram
dengan
melakukan
filter
Butterworth dari frequensi 1-40 Hz. Data yang
direkam
oleh
seismogram
juga
perlu
diintegralkan satu kali dan dilakukan Remove
Mean supaya amplitudonya terbaca dalam
dimensi yang menyatakan panjang.
Event folder 3
Pada saat picking waktu datang geolmbang P
dan S, delta (selisih waktu datang gelombang
Gradien:1.0182
S dengan gelombang P) selalu bertambah
untuk stasiun yang lebih jauh. Terlihat dari
waktu datang gelombang P yang semakin
membesar.
Hal
ini
disebabkan
karena
kecepatan gelombang S yang lebih kecil
dariada gelomabng P sehingga selisih waktu
Event folder 4
datangnya akan semakin besar untuk jarak
Gradien: 0.3803
yang semakin jauh.
Hasil picking data dan gradien:
Event folder 1
Gradien: 1.1877
Event folder 5
Gradien: 0.6473
Puspito,
Kecepatan
Nanang
T.,
Gelombang
‘Struktur
Gempa
dan
Koreksi Stasiun Seismologi di Indonesia’
JMS Vol.1.No.2,Oktober 1996
Event folder 6
Gradien: 0.2709
Ucapan Terima kasih
Dalam penyelesaian laporan ini
kami banyak mendapat bantuan dan
perhatian
yang
tidak
terhingga
dari
berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan
KESIMPULAN
ini kami menyampaikan terima kasih
1. Magnitudo gempa dapat ditentukan dengan
kepada :
mengetahui amplitudo yang terbaca pada
seismogram sehingga besarnya sama di
1. Allah S.W.T atas rahmat dan karunia-Nya
seluruh bagian bumi.
2. Parameter penentu lokasi gempa adalah
kami dapat menyelesaikan laporan ini
waktu tiba gelombang P, waktu tiba
2. Kedua Orang Tua kami, karena telah
gelombang S, kecepatan gelombang P,
memberi dukungan moral, spiritual, dan
kecepatan gelombang S, dan lokasi stasiunstasiun pencatat.
3. Waktu kejadian gempa dapat ditentukan
dengan diagram Wadatti.
4. Noise data dapat dihilangkan dengan
material kepada kami
3.
Rachmantara
Tri
Chandi
selaku
Koordinator Asisten Praktikum Seismologi
melakukan filter pada sinyal yang tercatat.
4. Thomas Panji dan Roy Sandi selaku
asisten praktikum modul 2 ini, yang sangat
DAFTAR PUSTAKA
membantu dan membimbing kami dalam
Afnimar.2009.Seismologi.Bandung:
Penerbit ITB.
Petunjuk
praktikum dan pengerjaan laporan ini
5. Teman-teman Teknik Geofisika 2012 atas
Pelaksanaan
Seismologi 2013/2014
Praktikum
dukungan dan informasi yang diberikan
untuk kelancaran penyelesaian praktikum
ini