ulasan guncangan tana sumba barat nusa - E

ULASAN GUNCANGAN TANAH AKIBAT GEMPA
SUMBA BARAT DAYA
NUSA TENGGARA TIMUR
ULASAN GUNCANGAN TANAH AKIBAT
GEMPA BUMI SUMBA BARAT DAYA
NUSA TENGGARA TIMUR
Oleh
Ariska Rudyanto*, Oriza Sativa*, Trisnawati*, Sigit Pramono*
* Bidang Seismologi Teknik – BMKG
kontak : [email protected]
I.
Tinjauan Kondisi Geologi dan Tektonik Nusa Tenggara
Nusa Tenggara secara phisiografi kepulauan ini dibatasi oleh bagian barat Jawa, di
bagian timur oleh Busur Banda dan di bagian utara oleh Laut Flores dan di bagian selatan
oleh Samudera Hindia. Secara geologi kepulaun ini terletak di pusat Busur Banda, yang
terbentuk oleh rangkaian kepulauan gunung api muda. Secara tektonik, rangkaian gunung ini
akibat subduksi lempeng indo_australia terhadap busur banda. Sebagian besar busur dari
kepulauan Nusa Tenggara dibentuk oleh zonasubduksi dari lempeng Indo-australia yang
berada tepat dibawah busurSunda-Banda selama di atas kurun waktu tertier yang mana
subduksi inidibentuk didalam busur volcanik kepulauan Nusa Tenggara.
Bagian timur Nusa Tenggara mulai dari Alor-Kambing-Wetar-Romang, disebut
orogene timor dengan pusat undasi di L. Flores. Evolusi orogenik daerah Nusa Tenggara
bagian timur ini agak kompleks karena pada masa Mesozoikum muda terjadi
penggelombangan yang termasuk sirkum Australia menghasilkan :
a. Busur Luar, busur luar melalui P. Sawu ke timur laut.
b. Busur Dalam, busur dalam dari P. Sumba kearah timur laut.
Namun memasuki periode tertier daerah ini mengalami penggelombangan dengan pusat
undasi di Laut Flores sebagai bagian dari sistem Pegunungan Sunda.
Selain kerawanan seismik akibat aktivitas pertemuan lempeng, Nusa Tenggara Timur
juga sangat rawan karena adanya sebuah struktur tektonik sesar naik belakang busur
kepulauan yang populer dikenal sebagai back arc thrust. Struktur ini terbentuk akibat
tunjaman balik lempeng Eurasia terhadap lempeng Samudra Indo-Australia. Fenomena
tumbukan busur benua (arc-continent collision) diduga sebagai pengendali mekanisme
deformasi sesar naik ini. Back arc thrust membujur di Laut Flores sejajar dengan busur
Kepulauan Bali dan Nusa Tenggara dalam bentuk segmen-segmen, terdapat segmen utama
maupun segmen minor. Fenomena sesar naik belakang busur kepulauan ini sangat menarik
untuk diteliti dan dikaji mengingat sangat aktifnya dalam membangkitkan gempa- gempa
tektonik di kawasan tersebut.
Sesar ini sudah terbukti nyata beberapa kali menjadi penyebab gempa mematikan
karena ciri gempanya yang dangkal dengan magnitude besar. Berdasarkan data, sebagian
besar gempa terasa hingga gempa merusak yang mengguncang Bali, Nusa Tenggara Barat,
dan NTT disebabkan oleh aktivitas back arc thrust ini, dan hanya sebagian kecil saja
disebabkan oleh aktivitas penyusupan lempeng. Sesar segmen barat dikenal sebagai Sesar
Naik Flores (Flores Thrust) yang membujur dari timur laut Bali sampai dengan utara Flores.
Flores Thrust dikenal sebagai generator gempa- gempa merusak yang akan terus-menerus
mengancam untuk mengguncang busur kepulauan.
Sesar ini menjadi sangat populer ketika pada tanggal 12 Desember 1992
menyebabkan gempa Flores yang diikuti gelombang pasang tsunami yang menewaskan
2.100 orang. Sesar ini juga diduga sebagai biang terjadinya gempa besar di Bali yang
menewaskan 1.500 orang pada tanggal 21 Januari 1917. Sesar segmentasi timur dikenal
sebagai Sesar Naik Wetar (Wetar Thrust) yang membujur dari utara Pulau Alor hingga
Pulau Romang. Struktur ini pun tak kalah berbahaya dari Flores Thrust dalam
"memproduksi" gempa- gempa besar dan merusak di kawasan NTT. Sebagai contoh
bencana gempa bumi produk Wetar Thrust adalah gempa Alor yang terjadi 18 April 1898
dan gempa Alor, 4 Juli 1991, yang menewaskan ratusan orang. Sesar naik Sawu terletak di
sebelah
utara
pulau
Sawu
memanjang
dari
arah
barat
ke
timur.
Gambar 1. Peta bathymetri dari Jawa dan Nusa tenggara ( Sumber: peta batimetri)
Wilayah Kepulauan Nusa Tenggara Timur merupakan bagian dari kerangka sistem
tektonik Indonesia. Daerah ini termasuk dalam jalur pegunungan Mediteranian dan berada
pada zona pertemuan lempeng. Pertemuan kedua lempeng ini bersifat konvergen, di mana
keduanya bertumbukan dan salah satunya, yaitu lempeng IndoAustralia, menyusup ke
bawah lempeng Eurasia. Batas pertemuan lempeng ini ditandai dengan adanya palung lautan
(oceanic trough), terbukti dengan ditemukannya palung di sebelah selatan Pulau Timor yang
dikenal sebagai Timor through.
Pergerakan lempeng Indo- Australia terhadap lempeng Eurasia mengakibatkan
daerah Kepulauan Nusa Tenggara Timur sebagai salah satu daerah yang memiliki tingkat
kegempaan yang cukup tinggi di Indonesia berkaitan dengan aktivitas benturan lempeng
(plate collision). Pergerakan lempeng ini menimbulkan struktur-struktur tektonik yang
merupakan ciri-ciri sistem subduksi, yaitu Benioff Zone, palung laut, punggung busur luar
(outer arc ridge),cekungan busur luar (outer arc basin), dan busur pegunungan (volcanic
arc).
Gambar 2 Lokasi dan slip rate daerah timor hingga seram dari data GPS dengan analisis
deformasi dislokasi (Sumber:http://www.preventionweb.net/)
Kepulauan Nusa Tenggara terdiri dari 5 pulau utama, yaitu Sumba, Flores, Sawu,
Alor, Timor, dan Tanimbar.
1. Sumba
Di wilayah pulau Sumba ini dapat dikenali 4 (empat) macam satuan morfologi (bentang
alam) yang berbeda, yaitu bentang alam pesisir berundak, daerah perbukitan, daerah
karst, dan daerah pegunungan. Struktur geologi permukaan Sumba tersusun paling
banyak oleh Sandstone dan Mudstone dengan beberapa intrusi batuan beku yang berlapis
oleh batuan kapur (Whitten and Whitten 1992). Sumba diyakini merupakan patahan dari
Kerak Benua Australia yang terpisah 20 juta tahun yang lalu, tepat sebelum busur luar
kepulauan Timor yang berdekatan dengannya (Monk et al.1997). Pulau ini cukup kasar,
yang terdiri dari dataran tinggi yang terpotong. Sangat sedikit wilayah yang berada
diatas 1000meter dan titik tertinggi dari pulau ini adalah 1225 meter(Stattersf ield et al.
1998)
2. Flores
Flores yang di bagian utara dibatasi oleh cekungan Flores dan di bagian selatan dibatasi
oleh cekungan Savu, merupakan busur magmatik dengan 13 gunung berapi yang masih
aktif. Disamping itu, Flores merupakan wilayah dengan aktivitas kegempaan cukup
tinggi (gempa yang terjadi pada 12 Desember 1992 dengan kekuatan 7,5 skala Richter).
Flores adalah sebuah pulau (muda) yang kemungkinan terbentuk pada Oligosen akhir
atau lebih tepatnya pada Miosen tengah.
3. Sawu
Sawu (juga dikenal sebagai Sawu, Sabu, Sawoe, Havu, Hawu, Hawoe) adalah yang
terbesar dari kelompok tiga pulau, terletak tengah-tengah antara Sumba dan Rote , barat
Timor , di Indonesia timur provinsi Nusa Tenggara Timur . Sawu merupakan pulau yang
tersusun atas batuan kapur dan batu karang. Sawu terletak di zona subduksi
tektonik,dimana lempeng indo-australia bergerak ke arah utara dan menujam di bawah
lempeng Eurasia. Kompresi dua lempeng tektonik tersebut menyebabkan kepulauan
sawu meningkat pada laju sekitar 1 mm pertahun.
4. Alor
Wilayah Kepulauan Alor dan sekitarnya merupakan bagian dari kerangka sistem
tektonik Indonesia. Daerah ini termasuk dalam jalur pegunungan Mediteranian dan
berada pada zona pertemuan lempeng. Pertemuan kedua lempeng ini bersifat konvergen,
di mana keduanya bertumbukan dan salah satunya, yaitu lempeng Indo-Australia,
menyusup ke bawah lempeng Eurasia. Batas pertemuan lempeng ini ditandai dengan
adanya palung lautan (oceanic trough), terbukti dengan ditemukannya palung di sebelah
selatan Pulau Timor yang dikenal sebagai Timor through. Pergerakan lempeng IndoAustralia terhadap lempeng Eurasia mengakibatkan daerah Kepulauan Alor sebagai salah
satu daerah yang memiliki tingkat kegempaan yang cukup tinggi di Indonesia berkaitan
dengan aktivitas benturan lempeng (plate collision). Pergerakan lempeng ini
menimbulkan struktur-struktur tektonik yang merupakan ciri- ciri system subduksi, yaitu
Benioff Zone, palung laut, punggung busur luar (outer arc ridge), cekungan busur luar
(outer arc basin), dan busur pegunungan (volcanic arc). Selain kerawanan seismic
akibat aktivitas benturan lempeng, kawasan Alor juga sangat rawan karena adanya
sebuah struktur tektonik sesar naik belakang busur kepulauan yang popular dikenal
sebagai Wetar back arc thrust. Struktur ini terbentuk akibat tunjaman balik lempeng
Eurasia terhadap lempeng Samudra IndoAustralia.Fenomena tumbukan busur benua
(arc-continent collision) diduga sebagai pengendali mekanisme deformasi sesar naik ini.
5. Timor
Teori yang paling tua yang diusulkan pada 1970-an menunjukkan bahwa timor adalah
leading edge dari pelat continental Australia yang telah mematikan pergerakan terhadap
asia pada miosen tengah-akhir(Audley-charles,1968). Hubungan (jarak) antara Australia
dan pulau timor tetap sampai tabrakan karena mereka adalah bagian dari lempeng yang
sama (Audley-Charles dkk,1972;Carter dkk,1976;Barber dkk,1977). Sumbu pulau timor
berarah hampir barat daya dan timur laut, terletak diluar busur Banda bagian barat , yang
merupakan bagian busur non volkanik , terdapat anomali negatif yang muncul dibagian
tenggara pulau timor dimana terdapat gradien gaya berat yang diperlihatkan oleh lereng
terjal di utara timor dan kesamaan anomali ditemukan juga yang berarah utara-selatan
diantara timor dan sumba. Dengan kondisi demikian , pulau timor yang berada pada
kondisi geologi demikian , memperlihatkan gejala geologi yang sangat berbeda dengan
bagian busur luar lainnya , namun secara statigrafi memiliki kesebandingan dengan pulau
Sumba.
6. Tanimbar
Kepulauan Tanimbar terletak pada bagian tenggara rangkaian pulau
pulau-pulau
pulau yang berada
pada jalur Busur Banda bagian luar ((Forearc) dipengaruhi oleh pergerakan
rgerakan Busur Banda
dan bagian baratlaut lempeng benua Australia. Penelitian pada sejumlah formasi batuan
di Kepulauan Tanimbar merupakan kajian geologi sektor hulu yang akan memberikan
kontribusi dalam analisis dinamika Cekungan Tanimbar, serta memberikan
memberika informasi
geologi yang sangat dibutuhkan dalam penelitian geologi sektor tengah sampai hilir.
II. Gempabumi Barat Laut Sumba Barat Daya NTT 30 Desember 2016
Gempabumi terjadi dengan ma
magnitude 6.2 SR pada Jumat, 30 Desember 2016 jam
05:30:19 WIB. Pusat gempa berada di kedalaman 98 km 79 km selatan Kota Bima dengan
episenter di laut dan tidak menimbulkan tsunami. Peta tingkat guncangan (shakemap) BMKG
menunjukkan bahwa dampak gempabumi berupa kerusakan ringan (skala SIG III setara V-VI
MMI) dapat terjadi pada daerah yang berdekatan dengan pusat gempa di wilayah Sumba
bagian utara seperti wilayah Bo
Bodokondi
dokondi dan pulau Sumbawa bagian tenggara , seperti
wilayah Parado dan Sondo. Selain itu gempa ini juga dirasakan luas di wilayah lain dengan
intensitas lebih kecil antara II
II-III
III MMI. Dirasakan mulai bagian timur Bali sampai dengan
ujung barat Pulau Timor. Sampai saat in belum ada laporan kerusakan dari lapangan.
Gambar 3.. Peta lokasi gempabumi Barat Laut Sumba Barat Daya 30 Desember 2016
05:30:19 WIB. Bintang warna merah menunjukkan titik epicenter gempabumi,
sedangkan lingkaran warna kuning menunjukkan stasiun pencatat gempabumi.
III.. Peak Ground Acceleration (PGA) Gempabumi Barat Laut Sumba Barat Daya NTT
Kerusakan dan keruntuhan bangunan akibat gempabum
gempabumii terjadi karena bangunan
tidak mampu mengantisipasi getaran tanah ((ground motion) Peak Ground Acceleration
(PGA) yang ditimbulkannya. Besarnya getaran tanah akibat gempabumi dipengaruhi oleh
tiga hal, sumber gempa (source
ource), jalur penjalaran gelombang (path),
), dan pengaruh kondisi
tanah setempat (site).
). Dapat difahami bahwa sumber gempa yang besar dan dekat akan
menimbulkan getaran tanah yang juga besar. Demikian halnya kondisi tanah setempat berupa
endapan sedimen teball dan lunak juga akan menimbulkan fenomena amplifikasi yang
memperbesar nilai getaran
aran tanah di permukaan. Nilai Peak Ground Acceleration (PGA) dari
gempa bumi yang terjadi di Barat Laut Sumba Barat Daya 30 Desember 2016 jam 05:30:19
WIB dapat di lihat pada Tabel 1. Tiga nilai PGA terbesar terdapat pada stasiun Meteorologi
Bima (BMNI), Pulau Sumbawa dengan nilai PGA 84.4 gal dan jarak 129 km dari pusat
gembabumi, selanjutnya adalah Stasiun Meteorologi Labuanbajo (LABA) Pulau Sumbawa
dengan PGA 53.95
3.95 gal dan jarak 193.27 gal, terbesar ketiga adalah stasiun Meteorologi
(SUBE) Pulau Sumbawa dengan PGA 52.53 gal dan jarak 190.00 gal. Untuk stasiun
akselerograf pencatat dengan jarak yang lebih dengan dekat dengan episenter, yaitu stasiun
Waikabubak memiliki
miliki nilai PGA 14.64 gal, nilain ini lebih kecil dibandingkan dengan ketiga
stasiun yang sudah disebutkan sebelumnya (BMNI,LABA dan SUBE). Jika dianalisa lebih
lanjut pengaruh lokal yaitu nilai Vs30 ((site effect factor) khususnya pada stasiun BMNI dan
WBSI yang memiliki jarak yang hampir sama dan paling dekat dengan episenter, yaitu
sebesar 110.6 m/s dan 394.49 m/s. Stasiun BMNI dengan Vs30 110.6 memiliki karakteristik
jenis tanah lunak sedangkan stasiun WBSI dengan Vs30 394.49 gal memiliki
mem
karakteristik
jenis tanah sedang. Pengaruh lokal inilah yang menjadi salah satu faktor penyebab stasiun
terdekat WBSI memiliki nilai PGA lebih kkecil dari stasiun BMNI.
Tabel 1.. Nilai Peak Ground Acceleration Gempa Bumi Barat Laut Sumba Barat Daya
30 Desember 2016
III. Peak Spectral Acceleration (PS
(PSA) Gempabumi Barat Laut Sumba Barat Daya NTT
Dari hasil analisa spectral aacceleration dapat dilihat nilai maksimum percepatan
dicapai pada periode tertentu. Hasil analisa “quick analysis”” spektra dari rekaman data
akselerograf terdekat yaitu stasiun WBSI dan BMNI ditunjukkan pada Gambar 4. Nilai
maksimum percepatan untuk stasiunWBSI dicapai pada periode 0.2 detik sebesar ± 43 gal.
Sedangkan Nilai
ilai maksimum percepatan untuk stasiun BMNI dicapai
capai pada periode 0.5 detik
sebesar ± 434 gal. Pada Gambar 4 ini juga menjelaskan adanya perbedaan
perbeda periode natural
tanah
nah pada stasiun WBSI dan BMNI, dimana stasiun WBSI memiliki nilai periode natural
sebesar 0.1 detik dan nilai ini lebih kecil jika diban
dibandingkan
dingkan nilai periode natural di stasiun
BMNI yaitu sebsar 0.5 detik. Hasil analisis ini juga menguatkan karakteristik jenih tanah di
WBSI lebih keras dari pada jenis tanah di stasiun BMNI.
WBSI_N
50
PSA_N
Spectral Acceleration (Gal)
45
40
35
30
25
20
15 Percepatan di permukaan
10
5
0
0,00
0,01
0,10
1,00
Period (s)
Spectral Acceleration (Gal)
BMNI_N
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
PSA_N
Percepatan di permukaan
0,001
0,01
0,1
1
10
Period (s)
Gambar 4. Spektra
tra gelombang percepatan gempabumi Sumba 30 Desember 2016 pada
stasiun WBSI dan BMNI
IV. Shakemap
A. Shakemap Gempabumi Barat Laut Sumba Barat Daya 30 Desember 2016 dalam
SIG - BMKG
Gambar 4. Shakemap Gempabumi Barat Laut Sumba Barat Daya 30 Desember 2016
jam 05:30:19 WIB dalam SIG BMKG
B. Shakemap Gempabumi Barat Laut Sumba Barat Daya 30 Desember 2016 dalam
SIG - BMKG
Gambar 5. Shakemap Gempabumi Barat Laut Sumba Barat Daya 30 Desember 2016
jam 05:30:19 WIB dalam Skala MMI
VI. Daftar Istilah
Amplitudo adalah jarak/simpangan terjauh dari titik kesetimbangan dalam gelombang sinusoidal yang
diakibatkan goncangan gempa.
Akselerograf adalah alat yang digunakan untuk mencatat percepatan tanah selama gempa bumi
berlangsung, juga biasa disebut akselerometer.
Akselerogram adalah rekaman percepatan tanah selama terjadinya gempabumi.
ADC (Analog to Digital Converter) adalah suatu perangkat elektronik yang mengubah informasi
analog menjadi digital atau dengan kata lain mengubah informasi fisik suatu rekaman menjadi
informasi digital berupa angka yang mewakili perubahan informasi fisik dimaksud.
Episenter adalah informasi lokasi terjadinya gempabumi dalam koordinat garis lintang dan garis
bujur.
Event adalah kejadian gempabumi yang terekam pada akselerogram.
g adalah satuan unit dari percepatan tanah dimana 1 g setara dengan 9.8 m/s2 (percepatan gravitasi
bumi).
Gals adalah satuan unit dari percepatan tanah dimana 1 gals setara dengan 1 cm/s2 = 980 g.
Getaran tanah adalah gerakan dinamik permukaan bumi yang bersumber dari gempa bumi atau
sumber lain seperti ledakan, gunung berapi dan lain-lain. Getaran tanah merupakan efek dari
gelombang yang dihasilkan oleh kejadian gempabumi atau sumber lain, yang kemudian menjalar
keseluruh bagian bumi dan permukaannya.
Hiposenter adalah informasi lokasi terjadinya gempabumi koordinat garis lintang, garis bujur dan
kedalaman gempabumi.
Intensitas adalah sebuah besaran yang mencerminkan pengaruh goncangan gempabumi yang
dirasakan pada permukaan.
Isoseismal adalah garis yang menghubungkan wilayah dengan nilai intensitas yang sama
Kode stasiun adalah kode nama yang digunakan untuk mengidentifikasi stasiun akselerograf. Kode
stasiun terdiri dari 3 atau 4 kombinasi huruf.
Magnitudo adalah sebuah besaran yang menyatakan besarnya energi seismik yang dipancarkan oleh
sumber gempabumi.
mSEED (miniSEED) adalah jenis format data seismologi yang menjadi bagian dari format standar
SEED yang digunakan hanya untuk data time series tidak termasuk metadata sinyal bersangkutan.
Origin Time adalah informasi tanggal dan waktu terjadinya gempabumi.
Parameter gempabumi adalah informasi yang terkait kejadian gempabumi yang terekam pada
akselerogram. Parameter gempabumi umumnya meliputi tanggal terjadinya, waktu terjadinya,
koordinat episenter (dinyatakan dengan koordinat garis lintang dan garis bujur), kedalaman
Hiposenter dan Magnitude.
Peak Ground Acceleration (PGA) atau Percepatan Getaran Tanah Maksimum akibat gempabumi
adalah: Percepatan getaran tanah maksimum yang terjadi pada suatu titik pada posisi tertentu dalam
suatu kawasan yang dihitung dari akibat semua gempabumi yang terjadi pada kurun waktu tertentu
dengan memperhatikan besar magnitudo dan jarak hiposenternya, serta periode dominan tanah di
mana titik tersebut berada.
Percepatan tanah adalah percepatan Getaran Tanah pada suatu titik yang diakibatkan guncangan
gempabumi.
Peta Isoseismal adalah peta yang menunjukkan wilayah yang mempunyai intensitas yang sama
Seismisitas adalah aktifitas seismic yang dapat digunakan untuk mengartikan geogafi gempa bumi,
terutama kekuatan (magnitude) atau energi dan distribusinya di atas dan di bawah permukaan bumi.
DAFTAR PUSTAKA
http://www.preventionweb.net/files/14654_AIFDR.pdf (akses tanggal 19 Juli 2011)
http://www.worldwildlife.org/wildworld/profiles/terrestrial/aa/0203_full.htm (akses tanggal 19 Juli
2011)
http://one-geo.blogspot.com/2010/01/struktur-geologi-nusa-tenggara.html (akses tanggal 10 Juli
2011)
http://one-geo.blogspot.com/2010/01/kondisi-geomorfologi-nusa-tenggara.html (akses tanggal 10 Juli
2011)
http://psg.bgl.esdm.go.id/fokus/Dinamika_Cekungan_Tanimbar - Struktur_dan_Tektonik.html (akses
tanggal 19 Juli 2011)
http://www.petantt.com/profil-peta-nusa-tenggara-timur/ (akses tanggal 19 Juli 2011)
http://psdg.bgl.esdm.go.id/index.php?view=article&catid=52%3Acontentmenuutama&id=46%3Ain
ntarisasi-dan-evaluasi-mineral-non-logam-nusatenggaratimur&format=pdf&option=com_content&Itemid=79 (akses tanggal 19 Juli 2011)
http://berita.kapanlagi.com/pernik/ntt-rawan-gempa-dan-tsunami-avqfzwl.html (akses tanggal 19 Juli
2011)
http://www.facebook.com/note.php?note_id=398803665788 (akses tanggal 19 Juli 2011)