Mengenal Tatanan Tektonik dan Kegempaan - E

Mengenal Tatanan Tektonik dan Kegempaan Cekungan Wharton
(Wharton Basin) di Samudera Hindia
Oleh :
Furqon Dawam Raharjo, S.Si 1), Rahmat Triyono, ST, Dipl.Seis, M.Sc 2), Syafriani,Ph.D 3)
1)
PMG Pelaksana Lanjutan, di Stasiun Geofisika Klas I Padang Panjang
2)
3)
Kepala Stasiun Geofisika Klas I Padang Panjang
Staf Pengajar di Jurusan Fisika, FMIPA, Univ. Negeri Padang
Pendahuluan
Pada hari rabu, tanggal 2 maret 2016 wilayah Samudera Hindia diguncang gempabumi
kuat, berdasarkan hasil analisis dari Pusat Gempabumi Nasional (BMKG) gempabumi ini terjadi
pada pukul 19:49:47 WIB, pusat gempabumi berada pada koordinat 4,96 0 LS dan 94,390 BT
dengan kekuatan 7,8 SR pada kedalaman 10 km dan berjarak 682 km barat daya Kepulauan
Mentawai – Provinsi Sumatera Barat. Melihat kekuatan gempabumi yang besar yang terjadi di
laut dan kedalaman sangat dangkal, maka pihak Pusat Gempabumi Nasional (BMKG) langsung
memberikan peringatan dini tsunami untuk seluruh wilayah pesisir pantai barat Sumatera dan
Samudera Hindia.
Gambar 1. Posisi Epicenter pada gempabumi Samudera hindia
Pada peristiwa gempabumi 02 maret 2016 (Mw 7.8) sebagian besar wilayah pulau Sumatera
merasakan gempabumi tersebut. Goncangan cukup kuat dirasakan diberbagai kota di Sumatera
Barat diantaranya di AirBangis III-IV MMI (II SIG-BMKG), di Padang dan di Padang Panjang
III-IV (II SIG-BMKG), di Bukittinggi II-III MMI (II SIG-BMKG), di kepulauan Mentawai IIIIV MMI (II SIG-BMKG), di Pesisir Selatan III-IV MMI (II SIG-BMKG), di Kab.Padang
Pariaman III-IV MMI (II SIG-BMKG).
Pada Gambar 1, terlihat posisi epicenter gempabumi terletak di kerak Samudera lempeng IndoAustralia tepatnya di zona cekungan Wharton (Wharton Basin). Gempabumi (M 7,8) ini
dipengaruhi oleh aktivitas tektonik aktif sesar geser di cekungan Wharton.
Gambar 2. Mekanisme fokus pada peristiwa gempabumi 2 maret 2016 (M 7,8)
Berdasarkan hasil analisis moment tensor dari GFZ Postdam mekanisme fokus gempa 2
maret 2016 (M 7,8) berjenis sesar mendatar mengiri (strike-slip left lateral) berarah utara –
selatan dan karena berjenis strike-slip maka kemungkinan untuk terjadinya tsunami sangat kecil
dan walaupun terjadi tsunami ketinggiannya hanya beberapa “cm” saja. Kemudian melihat sudut
dip (kemiringan) sesar cukup besar sekitar 88 0 (agak curam), maka gempabumi ini termasuk
gempa intraplate atau dapat diartikan sebagai gempabumi yang diakibatkan dari pergerakkan
sesar aktif disatu lempeng samudera (ocean plate). Gempa intraplate di cekungan Wharton
merupakan gempa yang jarang terjadi karena selama ini di cekungan Wharton dapat dikatakan
sebagai zona aseismic atau zona stabil dari aktivitas kegempaan. Oleh karena itu dengan
terjadinya gempabumi kuat (M 7,8) semakin menunjukkan bahwa di cekungan Wharton
termasuk zona seismik aktif yang dapat menghasilkan gempa besar, sehingga perlu memahami
keadaan tatanan tektonik di cekungan Wharton.
Tatanan Tektonik Cekungan Wharton (Wharton Basin)
Zona cekungan Wharton (Wharton Basin) merupakan salah satu zona intraplate
deformasi yang aktif di samudera Hindia. Zona cekungan Wharton terletak di kerak samudera
Hindia atau di bagian barat sunda megathrust dan di sebelah timur zona Ninety East Ridge. Zona
cekungan Wharton merupakan bagian dari cekungan samudera India ( Indian ocean basin).
Menurut Yan fang dan Satish Singh (2015), cekungan samudera India terdiri dari Central Indian
Basin (CIB) dan Wharton Basin (WB).
Gambar 3. Tektonik Cekungan Wharton (Wharton Basin) (Deplus et al, 1998)
Pada gambar 3 terlihat di cekungan Wharton banyak ditemukan adanya sesar mendatar
kemudian kerak samudera di cekungan Wharton tenggarai oleh Wharton spreading center
(WSC) yang terbentuk antara 133 dan 40 juta tahun yang lalu (Fullerton et al; 1989 dan Liu et
al; 1983). Zona pergerakkan intra-plate di cekungan Wharton sangat aktif (Yan fang et al; 2015)
dan pergerakkan ini dipengaruhi oleh perbedaan kecepatan gerak lempeng Indo – Australia yang
men-subduksi lempeng Eurasia dan lempeng Sunda (Gordon et al ; 1998). Sebagian besar
aktivitas tektonik di cekungan Wharton dipengaruhi oleh sistem punggungan samudera Hindia
akibat dari tumbukkan lempeng India dan lempeng Eurasia dan zona pemekaran dasar samudera
di Wharton spreading center (Emma Hill et al; 2013). Pada cekungan Wharton zona maksimum
stress berada pada arah barat laut – tenggara dan zona aktif deformasi intra-plate terjadi di utara
cekungan Wharton (Singh, 2015) yang diakomodasi oleh zona retakan (fracture zone) yang
teraktivasi. Pada arah barat laut – tenggara di cekungan Wharton menghasilkan zona compressi
dan untuk arah timu laut – barat daya menghasilkan zona ekstension. Kedua zona kompresi dan
ekstension di cekungan Wharton dipengaruhi oleh adanya gaya dorong slab di sepanjang sunda
megathrust (Loetingh and wortel, 1986 ; Delescluse et al.,2012 ; Andrade and Rajendran, 2014).
Berdasarkan data katalog gempabumi dari BMKG dan USGS periode pengamatan 19642016, aktivitas seismisitas/kegempaan dan sebaran gempabumi kuat dengan magnitudo M > 6.0
SR di cekungan Wharton (Wharton Basin) ditunjukkan pada gambar 4.
(a)
(b)
Gambar 4. (a). Sebaran seismisitas / kegempaan dan (b). sebaran gempabumi kuat (M > 6.0
SR) di sekitar cekungan Wharton (Wharton Basin) (Sumber data : BMKG dan
USGS periode 1960 – 2016).
Tabel 1. Katalog data gempabumi kuat di sekitar cekungan Wharton
Pada gambar 4 (a) dan (b) kita dapat menggambarkan pola aktivitas kegempaan dan
sebaran gempabumi kuat di cekungan Wharton dan sekitarnya. Tampak aktivitas kegempaan dan
sebaran gempabumi kuat terkonsentrasi di bagian utara dan sebagian di bagian tengah cekungan
Wharton. Hal ini sesuai dengan pendapat para ahli kebumian, deformasi aktif intraplate di
cekungan Wharton terdapat di bagian utara. Terlihat pada tabel 1 ternyata sudah banyak peristiwa
gempabumi kuat dengan magnitudo (M > 6.0 SR) terjadi di cekungan Wharton yang didominasi
oleh pergerakan sesar mendatar. Aktifnya deformasi dan banyaknya event kegempaan di bagian
utara dan di bagian tengah cekungan Wharton diduga dipengaruhi oleh adanya sesar-sesar aktif
yang berada di zona retakan (fracture zone). Dilihat dari data katalog gempabumi dari
USGS/NEIC dan BMKG gempa – gempa yang terjadi di bagian utara dan sebagian di tengah
cekungan Wharton didominasi oleh gempabumi dangkal dengan kedalaman hiposenter (h < 35).
Berdasarkan dari sebaran seismisitas/kegempaan (gambar 4) menunjukkan bahwa kawasan
cekungan Wharton merupakan zona seismik aktif dan rawan terhadap ancaman terjadinya
gempabumi kuat.
Sebaran mekanisme sumber gempabumi di cekungan Wharton ditunjukkan pada gambar 5.
Gambar 5. Sebaran mekanisme sumber gempabumi di cekungan Wharton, data mekanisme
fokus gempa didapat dari Global CMT dengan magnitude > 4.0 SR periode januari
1976 – desember 2012 (Ekstrom et al., 2012). Topografi dan batimetri dari ETOPO
1 (Amante and Eakins, 2009). (sumber : Emma Hill et al., 2015).
Gambar 5 diatas tampak mekanisme fokus kegempaan di cekungan Wharton banyak didominasi
oleh gempa-gempa dengan mekanisme fokus sesar mendatar mengiri (left-lateral strike slip),
(Deplus, 2001 ; Sager et al., 2013; Andrade and Rajendran, 2014) tetapi pada arah timur – barat
(E-W) di cekungan Wharton mekanisme fokus kegempaan berjenis sesar naik (Abercrombie et
al., 2003). Bedasarkan dari data profile seismik pada bagian utara – selatan di cekungan Wharton
banyak ditemukan fossil transform fault, termasuk juga di kawasan tektonik Investigrator
Fracture Zone (IFZ) (Abercrombie et al., 2003). Gempa-gempa dengan mekanisme fokus sumber
gempabumi sesar mendatar mengiri dipengaruhi oleh adanya aktivitas tektonik sesar-sesar lokal
yang berada di zona retakan yang teraktivasi cekungan Wharton terutama di bagian utara dan
selatan. Dengan melihat aktivitas kegempaan di cekungan Wharton cukup aktif dan sudah
banyak terjadi gempabumi kuat di kawasan tersebut, maka kita perlu waspada dan siaga dari
ancaman gempabumi kuat di cekungan Wharton yang dapat berdampak langsung ke wilayah
pantai pesisir barat Sumatera.
Referensi
Fullerton, L. G., Sager, W. W. & Handschumacher, D. W. Late Jurassic-early Cretaceous
evolution of the eastern Indian Ocean adjacent to northwest Australia. J. Geophys. Res. 94,
2937–2953 (1989).
Liu, C. S., Curray, J. R. & McDonald, J. M. New constraints on the tectonic evolution of the
eastern Indian Ocean. Earth Planet. Sci. Lett. 65, 331–342 (1983).
Gordon, R. G., DeMets, C. & Royer, J.-Y. Evidence for long-term diffuse deformation of the
lithosphere of the equatorial Indian Ocean. Nature 395, 370–374 (1998).
Singh, S. C. et al. Seismic evidence of bending and unbending of subducting oceanic crust and
the presence of mantle megathrust in the 2004 great Sumatra earthquake rupture zone.
Andrade, V., and K. Rajendran (2014), The April 2012 Indian Ocean earthquakes:
Seismotectonic context and implications for their mechanisms, Tectonophysics, 617, 126–139,
doi:10.1016/j.tecto.2014.01.024.
DePlus, C., et al. (1998), Direct evidence of active deformation in the eastern Indian oceanic
plate, Geology, 26(2), 131–134.
Abercrombie, R. E., Antolik, M. & Ekstro¨m, G. The June 2000 Mw 7.9 earthquakes south of
Sumatra: Deformation in the India-Australia plate. J. Geophys. Res. 108, B2018 (2003).
Cloetingh, S. & Wortel, R. Stress in the Indo-Australian plate. Tectonophysics
132, 49–67 (1986).
Amante, C., and B.W. Eakins (2009), ETOPO1 1 arc-minute global relief model: Procedures,
data sources and analysis, Tech. Rep. NOAA NESDIS NGDC-24, Natl. Geophys. Data Cent.,
NOAA, Boulder, Colo., doi:10.7289/V5C8276M.
Sager,W.W., J.M. Bull, and K. S. Krishna (2013), Active faulting on the Ninetyeast Ridge and its
relation to deformation of the Indo-Australian Plate, J. Geophys. Res. Solid Earth, 118, 4648–
4668, doi:10.1002/jgrb.50319.
Ekström, G., M. Nettles, and A. M. Dziewonski (2012), The global CMT project 2004–2010:
Centroid-moment tensors for 13,017 earthquakes, Phys. Earth Planet. Inter., 200–201, 1–9,
doi:10.1016/j.pepi.2012.04.002.
Delescluse, M., N. Chamot-Rooke, R. Cattin, L. Fleitout, O. Trubienko, and C. Vigny (2012),
April 2012 intra-oceanic seismicity off Sumatra boosted by the Banda-Aceh megathrust, Nature,
490, 240–244, doi:10.1038/nature11520.
Liu, C. S., Curray, J. R. & McDonald, J. M. New constraints on the tectonic evolution of the
eastern Indian Ocean. Earth Planet. Sci. Lett. 65, 331–342 (1983).
Qin Y and Singh S..(2015). Seismic Evidence Of a Two-Layer Lithospheric Deformation In The
Indian Ocean. nature communications. 1-12.
M.Hill E et al, (2015). The 2012 Mw 8.6 Wharton Basin Sequence : A Cascade Of Great
Earthquake Generated By Near-Orthogonal, Young, Oceanic Mantle Faults. J, Geophys, Res. (125)