estimasi pola bidang sesar dan moment tensor gempa

Sidang Tugas Akhir
Oleh:
Eka Jaya Wifayanti
(1110100058)
Kamis, 17 Juli 2014
Ruang J-102
Pembimbing:
Prof.Dr.rer.nat. Bagus Jaya
Santosa, SU
ESTIMASI POLA BIDANG SESAR DAN MOMENT
TENSOR GEMPA BUMI JEPANG PADA TAHUN 2003
MENGGUNAKAN ANALISIS INVERSI WAVEFORM 3
KOMPONEN
Jurusan Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya, 2014
LATAR BELAKANG
PERMASALAHAN
PERMASALAHAN
1. Bagaimana mengetahui besar momen tensor
dari kejadian gempa yang terjadi ?
2. Bagaimana menentukan arah dan pola
bidang sesar daerah penelitian ?
3. Berapa nilai panjang, lebar, dan
displacement/slip bidang sesar daerah
penelitian ?
BATASAN MASALAH
1. Wilayah penelitian gempa berada di Jepang
2. Kejadian gempa yang diteliti pada tahun 2003
3. Magnitudo gempa yang diteliti lebih dari
sama dengan 4.5 SR
4. Penelitian ini dibatasi hanya pada penentuan
momen tensor, pola bidang sesar dari
mekanisme fokus, dan menghitung panjang,
lebar, dan displacement/slip bidang sesar
TINJAUAN PUSTAKA
Lempeng Tektonik
Bidang Sesar
Gelombang Seismik
Geometri Sesar
Momen Tensor
Mekanisme Fokus
Lempeng
Tektonik
Bidang
sesar
Gelombang
seismik
Geometri
sesar
Momen
tensor
Lempeng
Tektonik
Bidang
sesar
Gelomabang
Seismik
Geometri
Sesar
Momen
tensor
Lempeng
tektonik
Bidang
sesar
Gelombang
Seismik
Geometri
Sesar
Momen
tensor
Bidang
sesar
Gelombang
seismik
Geometri
sesar
Momen
Tensor
Mekanisme
fokus
Momen
tensor
Bidang
sesar
Mekanisme
fokus
Geometri
Sesar
Momen
tensor
Bidang
sesar
Gelombang
seismik
Geometri
sesar
Momen
tensor
Mekanisme
fokus
Transform fault
Oblique
TAHAP
PERSIAPAN
Pzfiles input
M
E
T
O
D
O
L
O
G
I
P
E
N
E
L
I
T
I
A
N
TAHAP
PENGOLAHAN
DATA
Pengambilan Data
Reformat data
Koordinat stasiun
SAC import
Difine crustal model
(
Event Info
ISOLA -GUI
Station Selection
Kesimpulan
Raw Data Preparation
Seismic Source Definition
Green Function computation
(
Inversion
Analisa Data
dan
pembahasan
Plot result
(
hcplot
Perhitungan
PENGAMBILAN DATA
REFORMAT DATA
K
O
O
R
D
I
N
A
T
S
T
A
S
I
U
N
NO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
STASIUN
ASI
HID
HRO
HSS
IMG
KMU
KNM
KNP
KSN
KYK
KZS
MMA
NMR
NOP
NRW
NSK
ONS
SGN
SHR
TAS
TKO
TMR
UMJ
URH
YMZ
YSI
YTY
YZK
LATTITUDE
36.6342
42.8208
37.2246
42.9672
42.3928
42.2391
35.7168
43.7625
38.9762
30.3781
34.2056
41.1619
43.3673
44.3218
34.7682
34.3403
36.1557
35.5096
44.0563
31.1946
31.8931
41.1016
33.5795
42.9298
36.9267
35.1942
34.2835
35.0888
LONGTITUDE
139.420593
142.414505
140.877701
141.228607
140.140595
142.962494
137.178101
143.708405
141.530106
130.409897
139.148499
140.410706
145.7379
142.9384
133.532501
132.001801
138.982193
138.944397
144.9944
130.909302
131.232101
141.383102
134.036697
143.671097
140.244507
132.8862
131.036408
134.459396
PROGRAM ISOLA
SAC IMPORT
MODEL KECEPATAN DI JEPANG
EVENT DATA
NO
TANGGAL
WAKTU
LATTITUDE LONGITUDE MAG DEPTH
1
09-01-2003
04:14:21.32
36.4182
141.1317
4.7
46.67
2
04-02-2003
12:42:16.97
33.9863
137.2763
5.1
350.3
3
23-02-2003
13:38:57.25
42.2085
141.088
4.5
121.6
4
10-09-2003
19:31:56.79
42.6737
143.8950
4.8
97.26
5
25-09-2003
01:31:53.57
29.0960
129.9425
4.8
65.49
6
25-09-2003
21:08:01.84
41.7072
143.6953
7.1
21.41
7
15-10-2003
7:30:35.79
35.6103
140.0532
5.1
73.90
8
13-11-2003
22:39:20.46
41.8340
142.2015
4.8
69.78
9
29-12-2003
01:30:55.40
42.4167
144.7598
6.0
38.93
09/01/03_04:14:21
PEMILIHAN STASIUN
04/02/03_12:42:16
04/02/03_12:42:16
15/10/03_7:30:35
10/09/03_19:31:56
25/09/03_01:31:53
13/11/03_22:39:20
29/12/03_01:30:55
HASIL FITTING KURVA DISPLACEMENT
PARAMETER HCPLOT
HASIL HCPLOT
PERHITUNGAN
Besarnya ukuran sesar dapat dihitung menggunakan persamaan:
 Strike-Slip Fault
Log L = 0.59 Mw – 2.30
Log W = 0.23 Mw - 0.49
Log A = 0.82 Mw – 2.79
 Dip Slip Fault
Log L = 0.55 Mw- 2.19
Log W = 0.31 Mw – 0.63
Log A = 0.86 Mw – 2.82
Papazachos, 2004
Besarnya displacement yang dialami oleh gempa dapat dihitung
menggunakan persamaan:
Mo = µ.A.D
Hanks & Kanamori
ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
Momen tensor
Event
Mrr=M33
09/01/03_04:14:21
2.991
-1.397
-1.594
2.636
4.968
-2.480
15
04/02/03_12:42:16
1.629
0.000
1.630
0.371
-1.415
0.441
16
23/02/03_13:38:57
7.740
1.649
-9.389
-2.485
-5.797
-0.085
15
10/09/03_19:31:56
-0.745
0.947
-0.202
1.162
-0.115
-0.385
16
25/09/03_01:31:53
1.388
-0.262
-1.126
1.193
1.727
-0.769
16
15/10/03_7:30:35
3.884
-1.971
-1.913
-2.758
1.244
2.044
16
13/11/03_22:39:20
7.005
-1.380
-5.624
2.703
7.259
-3.163
15
29/12/03_01:30:55
3.354
-2.187
-1.167
1.799
5.283
-2.938
17
Mtt=M11 Mpp=M22
Mrt=M31
Mrp=M32 Mtp=M12 Exp
Fault plane &
Auxilary plane
Event
Beach ball &
fault plane
Plane I (hijau)
Strike
Dip
Rake
Perhitungan
slip
Plane II(merah)
Strike
Dip Rake
09/01/03_04:14:21
244
18
124
29
75
80
04/02/03_12:42:16
165
65
90
346
25
91
23/02/03_13:38:57
195
64
105
343
30
62
10/09/03_19:31:56
276
72
-99
124
21
-64
25/09/03_01:31:53
206
18
82
34
72
93
15/10/03_7:30:35
146
28
111
303
64
79
13/11/03_22:39:20
214
22
101
22
69
86
29/12/03_01:30:55
24
74
70
258
25
140
Fault plane &
Auxilary plane
Beach ball &
fault plane
Perhitungan
slip
Geologi
Jepang
Fault plane &
Auxilary plane
Beach ball &
fault plane
Perhitungan
slip
Geologi
Jepang
Fault plane &
Auxilary plane
Origin Time
Event
Mw
Beach ball &
fault plane
Perhitungan
slip
Geologi
Jepang
Jenis
Sesar
Panjang
L (km)
Lebar
W (km)
Luas
A(km)
Slip
S (m)
8.63
20030109
04:14:21.32
4.5
Reverse
fault
1.927525
5.821032
11.22018
20030204
12:42:16.97
4.8
Reverse
fault
2.818383
7.211075
20.32357 10.536404
20030223
13:38:57.25
4.6
Reverse
fault
2.187762
6.251727
13.67729 10.014709
20030910
19:31:56.79
4.7
Normal
fault
2.483133
6.714289
16.67247 13.080147
20030925
01:31:53.57
4.9
Reverse
fault
3.198895
7.744618
24.77422 15.081026
20031015
7:30:35.79
5.1
Reverse
fault
4.120975
8.933055
36.8129 19.569193
20031113
22:39:20.46
4.6
Reverse
fault
2.187762
6.251727
13.67729 11.191959
20031229
01:30:55.40
5.8
Reverse
fault
10
14.72313
147.2313 68.619896
Fault plane &
Auxilary plane
Beach ball &
fault plane
Perhitungan
slip
Geologi
Jepang
Fault plane &
Auxilary plane
Beach ball &
fault plane
Perhitungan
slip
Geologi
Jepang
Fault plane &
Auxilary plane
Beach ball &
fault plane
Perhitungan
slip
Peta
beachball
No
Origin Time
Event
Mw
1
20030109
04:14:21.32
20030204
12:42:16.97
20030223
13:38:57.25
20030910
19:31:56.79
20030925
01:31:53.57
20031015
7:30:35.79
20031113
22:39:20.46
20031229
01:30:55.40
4.5
2
3
4
5
6
7
8
4.8
4.6
4.7
4.9
5.1
4.6
5.8
Fault plane &
Auxilary plane
Beach ball &
fault plane
Perhitungan
slip
Peta
beachball
Beach ball &
fault plane
Perhitungan
slip
Peta
beachball
Momen
seismik
Mo (JMA)
Mo ( ISOLA-GUI)
1.2E+16
6.671E+15
2.96E+16
2.234E+16
1.25E+16
1.073E+16
3.25E+16
1.503E+16
1.44E+16
2.575E+16
5.15E+16
4.965E+16
2.01E+16
1.055E+16
1.89E+18
6.963E+17
KESIMPULAN
1.
Besar momen tensor untuk masing-masing komponennya dari 8 event gempa
di Jepang pada tahun 2003 mempunyai rentang sebagai berikut ini,
M33 = 2.991 exp15 sampai 3.354 exp17
M11 = 0 sampai 2.187 exp17
M22 = 1.594 exp15 sampai 1.167 exp17
M31 = 2.485 exp15 sampai 1.799 exp17
M32 = 4.968 exp15 sampai 5.283 exp17
M12 = 0.085 exp15 sampai 2.938 exp17
2.
Pola bidang sesar gempa yang terjadi di wilayah Jepang selama tahun 2003
adalah dip-slip cenderung sesar naik (reverse fault) pada daerah subduksi
3.
Ukuran bidang patahan yang terjadi bernilai :
Panjang = 1.927 km sampai 51 km
Lebar
= 5.82 km sampai 37 km
Luas
= 11.22 km² sampai 147.23 km²
4.
Besar slip dari event gempa di Jepang pada tahun 2003 di zona subduksi
berada pada rentang sebesar 8.63 m sampai 68.61 m
Sekian dan terima kasih