bab i pendahuluan

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tomografi umumnya dikenal sebagai teknik untuk menghasilkan citra
tampang lintang atau struktur internal suatu objek dengan memanfaatkan sinar-x
yang dapat menembus objek. Sistem pencitraan tomografi dirancang untuk
meneliti struktur dan komposisi objek melalui pengujian dengan gelombang
maupun radiasi dan dengan menjumlahkan penampang lintangnya (Grangeat,
2009).
Sistem tomografi untuk aplikasi medis menggunakan sinar-x yang
dipancarkan menuju objek kemudian ditangkap detektor selanjutnya akan
dihasilkan citra. Alat tomografi sering disebut juga dengan computed tomographyscan (CT-Scan). CT-scan yang beredar di pasaran hanya untuk objek yang kecil,
sedangkan objek yang besar seperti bumi tidak dapat digunakan alat tersebut.
Pada kasus ini maka bumi dapat diasumsikan seperti suatu sistem tomografi
dengan gelombang yang awalnya sinar-x diganti dengan gelombang gempa yang
salah satunya adalah gempa tektonik, kemudian sebagai detektornya yaitu
seismograf sebagai pencatat gempa yang masih berupa data seismogram
selanjutnya diolah sehingga diperoleh citra internal dalam bumi di wilayah
tertentu.
Metode untuk menyelesaikan permasalahan tentang struktur internal bumi
dilakukan oleh Aki dan Lee (1976). Metode ini berdasarkan kecepatan gelombang
seismik menghasilkan pencintraan struktur 3-D kemudian dikenal dengan metode
tomografi seismik, yang mengembangkan karakteristik lokal 1D pada struktur
bawah permukaan area yang diproses menjadi model 3D (Lay dan Wallace,
1995). Citra struktur internal berhasil diperoleh dengan metode tomografi. Untuk
memudahkan dalam mengetahui struktur di bawah permukaan Jawa Tengah dan
DIY, akan digunakan LOTOS-12 (Local Tomography Software 12). Program ini
merupakan peningkatan dari program LOTOS-10 yang sebelumnya telah
1
digunakan untuk gempa tektonik secara global (Koulakov, 2009) dan digunakan
untuk gempa vulkanik Gunung Merapi (Sari, 2012).
Wilayah Indonesia terletak pada pertemuan antar lempeng, yaitu lempeng
India-Australia, lempeng Eurasia, dan lempeng Pasifik. Ketiga lempeng tersebut
bergerak dengan kecepatan dan arah masih-masing, lempeng India-Australia
bergerak ke utara, lempeng Eurasia bergerak ke selatan dan lempeng Pasifik
bergerak ke barat. Peta lempeng dunia dapat dilihat pada Gambar 1.1. Pertemuan
lempeng-lempeng tersebut membentuk zona subduksi. Pergerakan lempeng
tektonik yang berlangsung terus-menerus dan terakumulasi mengakibatkan
terjadinya gempa bumi. Prawirodikromo (2012) menyatakan bahwa Indonesia
menduduki peringkat ke-3 di Asia yang mempunyai banyak kejadian bencana,
yang utama adalah banjir, kejadian gempa bumi, aktivitas gunung api (volcano)
dan tanah longsor (land-slides). Gempa bumi tektonik merupakan salah satu jenis
gempa bumi yang mempunyai amplitudo besar dan mempunyai pengaruh yang
besar dalam kehidupan dibandingkan dengan gempa bumi lainnya. Indonesia
secara geologis berada pada pertemuan 2 jalur gempa utama yaitu jalur gempa
Sirkum Pasifik dan jalur gempa Alpine Transasiatic, sehingga Indonesia
merupakan wilayah dengan gempa bumi yang cukup tinggi.
Gambar 1.1 Peta lempeng dunia (www.wikipedia.com)
2
Propinsi Jawa Tengah dan Daerah Istimewa Yogyakarta (DIY) merupakan
daerah yang sering terjadi gempa. Salah satu gempa tektonik yang terjadi di
Yogyakarta yaitu gempa pada tanggal 27 Mei 2006 (Ms = 6,9) telah menelan
banyak korban dan kerugian material. Jawa Tengah dan DIY yang terletak pada
pada 11º 0' 37'' - 6º 50' 32'' Lintang Selatan dan 109º 35' 29'' - 111º 42' 43'' Bujur
Timur merupakan daerah yang strategis dengan kepadatan penduduk yang tinggi
dan rawan bencana. Jawa Tengah juga merupakan daerah yang mempunyai
banyak gunungapi di antaranya Gunung Merapi, Gunung Merbabu , Gunung
Sumbing, Gunung Sindoro, Gunung Dieng, dan Gungung Lawu. Oleh karena itu
wilayah ini juga terdapat gempa vulkanik yang salah satunya dihasilkan Gunung
Merapi yang merupakan salah satu gunungapi yang aktif di Indonesia
Wagner dkk (2007) melakukan penelitian tentang tomografi dan diperoleh
hasil yaitu terdapat zona dengan nilai kecepatan rendah di antara Gunung Merapi
dan Gunung Lawu. Zona ini disebut MLA (Merapi Lawu Anomaly) yang
disebabkan adanya anisotropi dan kemungkinan disebabkan oleh lelehan magma
yang membeku dan tersedimentasi. Sari (2012) telah melakukan pencitraan
tomografi seismik untuk struktur internal di bawah Gunung Merapi. Citra yang
diperoleh dari penelitian tersebut berasal dari aktivitas gempa vulkanik Gunung
Merapi dan dapat diketahui bahwa posisi anomali negatif berada dibawah pusat
erupsi yang mencerminkan kantong magma Gunung Merapi. Berdasarkan hal
tersebut, akan dilakukan penelitian untuk mengetahui bagaimana hasil citra
dengan gempa tektonik untuk wilayah yang lebih luas yaitu Jawa Tengah dan DIY
dengan menggunakan LOTOS-12, dan diharapkan dapat mengetahui strutur di
bawah permukaan Jawa Tengah dan DIY yang mencakup Gunung Merapi
tersebut.
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah:
1.
Bagaimana hasil pencitraan di bawah permukaan Jawa Tengah dan DIY
dalam 1D dan 3D yang dihasilkan dari LOTOS-12 menggunakan data gempa
tektonik?
3
2.
Bagaimana struktur bawah permukaan Jawa Tengah dan DIY?
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah yang digunakan pada penelitian ini adalah:
1.
Daerah penelitian adalah Jawa Tengah dan DIY yang terletak pada 11º 0' 37''
- 6º 50' 32'' Lintang Selatan dan 109º 35' 29'' - 111º 42' 43'' Bujur Timur.
2.
Pencitraan tomografi gelombang P dan S dibuat berdasarkan interval waktu
pengamatan sumber gempa yaitu dari April 2009 sampai September 2014.
3.
Sumber gelombang adalah gempa tektonik yang terjadi di wilayah Jawa
Tengah dan DIY dengan stasiun penerima yang berada di Jawa Tengah dan
DIY.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini yaitu:
1.
Membuat citra struktur internal di bawah permukaan Jawa Tengah dan DIY
dalam 1D dan 3D dengan menggunakan LOTOS-12.
2.
Mengetahui struktur bawah permukaan Jawa Tengah dan DIY.
1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut:
1. Hasil citra bawah permukaan Jawa Tengah dan DIY dapat memberikan
informasi tentang struktur internalnya, informasi penunjang dalam mitigasi
bencana karena merupakan daerah yang padat penduduknya.
2. Sebagai referensi untuk penelitian selanjutnya tentang tomografi seismik.
4