jurnal

ISSN 2088 - 9151
Studi Analisis Indeks Seismisitas Dan Periode Ulang Gempa Bumi Di
Daerah Lombok Tahun 2008-2018
Study of Seismicity Index and Period of Earthquake Reports in Lombok in
2008-2018
Siti Inayah Fitriyani1,* dan Arif Gustian2
1)
Jurusan Fisika Universitas Pendidikan Indonesia, Jl. Dr. Setiabudhi 229
Bandung, 40154
2) Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika, Jalan Cemara 66 Bandung,
40161
*[email protected]
ABSTRAK
Wilayah Lombok memiliki tiga sumber gempa bumi di selatan terdapat subduksi lempeng, di
utara terdapat Back Act Thrust, dan di darat terdapat sesar Flores. Analisis tingkat seismisitas
dan periode ulang gempa bumi berdasarkan magnitudo telah dilakukan pada Daerah Lombok
dan sekitarnya. Data yang digunakan adalah gempa bumi dengan magnitudo sama atau lebih
besar dari 5 Skala Richter dan kedalaman 0-100 km untuk periode 2008-2018. Data ini
bersumber dari katalog Repo Gempa BMKG dan USGS (United States Geological Survey).
Tingkat keaktifan gempa bumi dihitung dengan menggunakan metode Likelihood, sedangkan
nilai periode ulang gempa dihitung dengan menggunakan metode Guttenberg-Richter.
Berdasarkan hasil perhitungan, diperoleh nilai b sebesar 1,447 dan nilai a sebesar 9,474 serta
nilai indeks seismisitas untuk magnitudo 5-7 berkisar antara 52,200-0,067. Hal ini menunjukkan
bahwa daerah penelitian memiliki tingkat keaktifan kegempaan yang tinggi. Untuk magnitudo 57 diperoleh nilai periode ulang antara 0,019-14,985 tahun. Secara umum dapat disimpulkan
bahwa daerah Lombok memiliki tingkat seismisitas tinggi dan rawan bencana gempa bumi. Hal
ini dibuktikan dengan tingginya tingkat keaktifan gempa dan nilai periode ulang yang singkat.
Kata Kunci : Gempa, Metode Guttenberg-Richter, Indeks Seismisitas, Lombok
ABSTRACT
Lombok region has three earthuake sources in the south there are plate subduction, in the north
there is a Back Act Thrust and on land there are Flores faults. An analysis of activity and
periodicity prediction of earthquake based on magnitude in Lombok and surrounding had been
done. The earthquake data that were analyzed are the ones which are equal and more than 5
SR, depth 0-100 km and happened in 2008-2018 (taken from katalog Repo Gempa BMKG and
USGS (United States Geological Survey). The earthquake activeness rate was calculated using
the Likelihood method, while the earthquake periodicity prediction was calculated using the
Guttenberg-Richter method. It was found that b and a values are 1,447 and 9,474, respectively
with the seismicity index value for the magnitude of 5-7 varying from 52,200 to 0,067. This value
indicates that the study areas have a high seismic activity level. The periodicity prediction of
earthquake for magnitude of 5-8 varies from 0,019 to 14,985 years. Generally, it can be
concluded that the region of Mentawai Islands has a high seismicity and earthquake prone. This
is evidenced by the high level of liveliness of the earthquake and the short periodicity prediction.
Keywords: Earthquake, Guttenberg-Richter Method, Seismicity Index, Mentawai Islands
BULETIN BBMKG WILAYAH II VOLUME 9 NO.2 TAHUN 2019: 1-5
ISSN 2088 - 9151
1. PENDAHULUAN
Indonesia
merupakan
negara
kepulauan dengan letak geografis yang
berada pada 6° LU-11° LS dan 95° BT141° BT serta dilalui oleh jalur gempa
bumi, hal ini dikarenakan letak negara
Indonesia
yang
berada
pada
pertemuan 3 lempeng dunia yakni
Eurasia, Indoaustra, dan Pasifik. Maka
dari itu, negara Indonesia sering
dilanda bencana gempa bumi, baik itu
gempa yang berskala kecil maupun
skala besar. Selain itu Indonesia juga
berada pada Pasific Ring Of Fire yang
merupakan jalur gunung api aktif di
dunia yang sewaktu waktu dapat
meletus dan mendatangkan bencana.
Kawasan Bali dan Nusa Tenggara
memiliki tatanan tektonik yang rumit
dan aktif. Keberadaan zona subduksi di
bagian selatan yang merupakan zona
tumbukan antara Lempeng Kerak
Samudra
Indo-Australia
dengan
Lempeng Benua Eurasia. Salah satu
implikasi
dari
adanya
aktivitas
tumbukan pada zona ini adalah
terjadinya gempa bumi. Sedangkan di
bagian utara Bali dan Nusa Tenggara,
kondisi tektoniknya dipengaruhi oleh
adanya aktivitas pada busur belakang
Flores yang terbagi dalam dua segmen.
Berdasarkan buku Peta Bahaya Gempa
Indonesia
2017,
kedua
segmen
tersebut adalah Segmen Bali dan
Segmen Lombok Sumbawa. Selain dua
segmen tersebut, sisi timur dan barat
Lombok diimpit oleh beberapa segmen
struktur tektonik. Di barat Lombok
terdapat dua segmen, yaitu Lombok
North dan Lombok Central. Sedangkan
di bagian timur Lombok terdapat tiga
segmen,
yaitu
Sumbawa
North,
Sumbawa Central dan Sumbawa
South.
Wilayah penelitian ini di daerah
Lombok, karena daerah Lombok
terletak di antara dua pembangkit
gempa, yang sering disebut seismisitas
aktif, dua pembangkit gampa ini berasal
dari selatan dan utara. Di selatan
terdapat zona subduksi lempeng IndoAustralia yang menujam ke bawah
pulau Lombok. Sedangkan dari utara
ada struktur geologi bernama Sesar
Naik Flores atau Flores Bacj Arc
Thrusting. Sesar naik ini, jalurnya
memanjang dari Laut Bali ke Timur
hingga Laut Flores.
2. METODE
Penelitian tentang analisis indeks
seismisitas dan periode ulang gempa
bumi di daerah Lombok tahun 20082018 dikerjakan menggunakan metode
Guttenberg-Richter.
Dimana N merupakan jumlah gempa
bumi dengan magnitudo rata-rata sama
̅.
dengan 𝑀
Nilai-a
dan
nilai-b
merupakan suatu konstanta. Nilai-a
menunjukkan aktivitas seismik dan
bergantung pada periode pengamatan,
luas daerah pengamatan, serta tingkat
aktivitas seismik suatu wilayah. Nilai-b
merupakan parameter tektonik yang
bergantung pada karakter tektonik dan
tingkat stress atau struktur material
suatu wilayah yang menunjukkan
jumlah relatif dari getaran yang kecil
hingga besar dan secara teoritis tidak
bergantung pada periode pengamatan
tetapi hanya bergantung pada sifat
tektonik dari gempa bumi sehingga
dapat
dianggap
sebagai
suatu
parameter karakteristik suatu gempa
bumi untuk daerah tektonik aktif. Maka
dari itu untuk mencari nilai b
menggunakan persmaan 1.
log 𝑒
𝑏 = 𝑀̅−𝑀
𝑚𝑖𝑛
(1)
̅ adalah magnitudo rata-rata
Dimana 𝑀
sedangkan 𝑀𝑚𝑖𝑛 merupakan magnitudo
minimum.
Untuk mencari nilai a yaitu:
BULETIN BBMKG WILAYAH II VOLUME 9 NO.2 TAHUN 2019: 1-5
ISSN 2088 - 9151
𝑎 = log 𝑁(𝑀 > 𝑀min ) + log(𝑏𝑙𝑛 10) +
𝑀𝑚𝑖𝑛 ∗ 𝑏
(2)
Sudah didapat nilai a dan b
menggunakan persamaan 1 dan 2,
kemudian untuk mencari indeks
seimisitas menggunakan persamaan 3
𝑁1 = 10𝑎𝑙−𝑀∗𝑏
(3)
Dan untuk mencari al menggunakan
persamaan 4 yaitu:
𝑎𝑙 = 𝑎 − log(𝑏𝑙𝑛10)
(4)
Selanjutnya setelah menentukan indeks
seimisitas kita bisa menentukan
periode ulang gempa bumi dengan
menggunakan persamaan 5 yaitu:
1
1 (𝑀)
𝜃=𝑁
(5)
Data yang digunakan dalam penelitian
ini, yaitu parameter gempa bumi, yang
terdiri dari : kejadian gempa, letak
episenter (latitude dan longitude),
kedalaman, magnitudo gempa bumi.
Data tersebut diperoleh melalui Badan
Meteorologi Klimatologi dan Geofisika
(BMKG) dan USGS (United States
Geological Survey) tahun 2008-2018.
Dengan dearah penelitian berlokasi di
5°LU- 7°LU dan 115°BT-117°BT.
Membuat peta seimisitas Lombok
menggunakan software ArcGis 10.3.
3. HASIL DAN DISKUSI
3.1 Peta Seimisitas daerah Lombok
tahun 2008-2018
Pada Gambar 1 diperlihatkan sebaran
gempa di daerah Lombok tahun 20082018. Berdasarkan kedalamnnya
(Depth), gempa di Lombok dapat
dibagi ke dalam tiga bagian, yaitu
gempa dangkal, gempa menengah
dan gempa dalam.
Gambar 1. Peta Seismisitas Lombok
Tahun 2008-2018.
Gempa bumi berdasarkan kedalaman
yang terjadi di Lombok yaitu dominan
gempa dangkal, gempa dangkal ini
memiliki daya rusak konstruksi yang
sangat
kuat
karena
amplitudo
goyangan
ini
sangat
“terasa”
dipermukaan. Walaupun gempanya
hanya memiliki 4-5 skala richter
walupun skala gempanya kecil namun
gempa ini mampu merusak bangunan
di permukaan. Namun ada pula gempa
menengah, gempa menengah ini
adalah kerak bumi yang sebenernya
sangat tipis, rata-rata hanya sekitar 3040km, kerak samudera lebih tipis hanya
sekitar 10km saja. Gempa-gempa
menengah terletak pada kedalaman di
bawah
kerak
bumi,
sehingga
digolongkan sebagai gempa-gempa
yang mungkin tidak berasosiasi dengan
penampakan retakan atau patahan di
permukaan. Dan gempa dalam yang
terjadi tetapi tidak sebanyak gempa
dangkal. Gempa yang paling dalam ini
sebenarnya relatif sering terjadi juga,
gempa dalam ini tentu saja akan terasa
di permukaan dan juga akan memiliki
daya
rusak
apabila
energi
gelombangnya masih kuat, gempa
dalam terjadi pada koornidat -
BULETIN BBMKG WILAYAH II VOLUME 9 NO.2 TAHUN 2019: 1-5
ISSN 2088 - 9151
3.2 Indeks seimisitas dan Periode
Ulang
a. Nilai
b
dan
a
dengan
Menggunakan
Metode
Guttenberg-Richter
Dari data yang telah dipilih selanjutnya
dihitung jumlah frekuensi gempa bumi
berdasarkan
interval
magnitudonya
kemudian disusun seperti pada Tabel 1,
yang menunjukkan bahwa frekuensi
terbesar terdapat pada magnitudo 5,0 –
5,4 yang berjumlah 38 kejadian gempa
bumi, sedangkan frekuensi terkecil
terdapat pada magnitudo 6,0 – 6,4 dan
6,5-6,9 yaitu hanya terjadi 2 kali kejadian
gempa bumi.
Tabel 1. Hasil Pengolahan Frekuensi
Data Gempa Bumi Berdasarkan
Magnitudo dengan Metode Metode
Guttenberg-Richter
Interval
Magnitudo
5,0 - 5,4
5,5 - 5,9
6,0 - 6,4
6,5 – 6,9
Jumlah
N
(Frekuensi)
38
10
2
2
52
Y
(Median) P
5,2
197,6
5,7
57,0
6,2
12,4
6,7
13,4
23,8
280,4
Lombok memiliki tingkat stress yang
tinggi menunjukkan bahwa Lombok
merupakan wilayah yang mempunyai
peluang tinggi untuk terjadinya gempa
besar di wilayah tersebut.
b. Indeks Seismisitas
Hasil indeks seismisitas untuk magnitudo
5-7 dapat dilihat pada Gambar 2 dapat
diketahui
nilai
indeks
seismisitas
terbesar terdapat pada magnitudo 5
sebesar 52,200, sedangkan untuk indeks
seismisitas terkecil terdapat pada
magnitudo 7 dengan nilai 0,067. Hasil
tersebut menunjukkan bahwa tingkat
kejadian gempa bumi pada daerah
penelitian dengan magnitudo besar lebih
sedikit dibandingkan dengan tingkat
kejadian gempa dengan magnitudo kecil.
Semakin besar nilai indeks seismisitas
maka semakin sering terjadi gempa bumi
dan begitu juga sebaliknya. Hal ini akan
mempengaruhi periode ulang gempa
bumi berdasarkan magnitudo tertentu.
Indeks Seismisitas
6.60° LS dan 115.65° BT dengan
kedalaman 557 km.
60
40
20
Ряд1
0
5
5,5
6
6,5
7
Magnitudo
P pada Tabel 1 menunjukkan bahwa nilai
𝑃 = 𝑁 𝑥 𝑌 , dari perhitungan Tabel 1
didapatkan nilai b (keadaan tektonik)
sebesar 1,447 dan nilai a (keadaan
seimisitas) sebesar 9,474. Berdasarkan
hasil yang didapat, terlihat bahwa
wilayah Lombok memiliki nilai a yang
relatif tinggi dan nilai b yang relatif
rendah. Tingginya parameter tektonik
(nilai a) dan variasi spasial nilai a pada
wilayah Lombok menunjukkan bahwa
Lombok dan sekitarnya memiliki aktivitas
kegempaan
yang
relatif
tinggi,
sedangkan
rendahnya
parameter
tektonik (nilai b) dan variasi nilai b
menunjukkan kondisi stress lokal yang
tinggi dan berpotensi gempa bumi besar
dan merusak. Berdasarkan nilai b dan
nilai a dapat disimpulkan bahwa wilayah
Gambar 2. Hubungan Indeks Seimisitas
dengan Magnitudo
c. Periode Ulang Gempa Bumi
Pada Gambar 3 dapat diketahui bahwa
gempa bumi dengan magnitudo 5 – 7 SR
di wilayah Lombok memiliki periode
ulang yang berbeda-beda yaitu sekitar
0,019 hingga 14,985 tahun. Pada
wilayah
Lombok,
gempa
dengan
kekuatan 5,0 - 5,4 SR sering terjadi, hal
ini dapat dilihat pada Gambar 3 bahwa
gempa dengan magnitudo ≥ 5 SR
memiliki periode ulang yang relatif
pendek. Sedangkan gempa bumi dengan
BULETIN BBMKG WILAYAH II VOLUME 9 NO.2 TAHUN 2019: 1-5
ISSN 2088 - 9151
Periode Ulang Gempa
Bumi
magnitudo ≥ 7 SR memiliki periode ulang
yang cukup lama, sehingga gempa bumi
dengan magnitudo ≥ 7 jarang terjadi
pada wilayah ini. Periode ulang gempa
bumi selain dipengaruhi oleh magnitudo,
indeks seismisitas serta nilai b dan nilai
a, juga dipengaruhi oleh hubungan
antara frekuensi kejadian gempa bumi
dengan magnitudonya.
kejadian, frekuensi gempa bumi
terbanyak terjadi pada tahun
2018.
2. diperoleh nilai b sebesar 1,447
dan nilai a sebesar 9,474, nilai
indeks
seismisitas
untuk
magnitudo 5-7 berkisar antara
52,200 – 0,067.
3. Hasil perhitungan periode ulang
gempa bumi berbeda-beda untuk
magnitudo 5-7 berkisar antara
0,019 tahun – 14,985 tahun
20
15
10
Ряд1
5
0
5
5,5
6
6,5
7
Magnitudo
Gambar 3. Hubungan Periode Ulang
Gempa Bumi dengan Magnitudo
Berdasarkan Gambar 2 dan Gambar 3
menghasilkan nilai indeks seismisitas
besar maka periode ulang singkat,
sehingga nilai b semakin besar dan nilai
a semakin kecil. Kondisi ini menunjukkan
bahwa daerah tersebut memiliki aktivitas
seismik yang tinggi sehingga rawan
terjadinya
gempa
bumi
dengan
magnitudo ≥ 5 dan sebaliknya. Apabila
nilai indeks seismisitas kecil maka
periode ulang akan semakin lama,
sehingga nilai b semakin kecil. Kondisi
ini menggambarkan daerah penelitian
memiliki energi besar yang tersimpan,
dan diprediksi berpeluang terjadi gempa
besar di daerah tersebut. Kondisi ini
sesuai dengan sejarah kegempaan yang
pernah terjadi di Lombok.
4. KESIMPULAN
Kesimpulan
dalam
pembuatan
laporan ini adalah:
1. Berdasarkan
peta
seimisitas
jumlah gempa dangkal sering
terjadi sebanyak 2918 kejadian
dengan kedalaman kurang dari
60 km. berdasarkan magnitudo
yang
sering
terjadi
pada
magnitudo kurang dari 5 dengan
jumlah kejadian sebanyak 3083
Ucapan Terima Kasih
Penulis mengucapkan terima kasih
kepada Bapak Arif Gustian S.T. yang
telah membimbing selama melakukan
penelitian dan pihak BMKG yang telah
memfasilitasi dan memberi masukan
atau saran dalam penelitian ini.
Daftar Pustaka
[1]
Fidia, Rahma, dkk. 2018. Korelasi
Tingkat Seismisitas dan Periode
Ulang Gempa Bumi di Kepulauan
Mentawai dengan Menggunakan
Metode Guttenberg-Richer. ISSN
2303-8491. Vol 1.
[2]
Sunardi, Bambang, dkk. 2017.
Analisis Seimotektonik dan Periode
Ulang Gempa Bumi Wilayah Nusa
Tenggara Barat, Tahun 1973-2015.
Jurnal Riset Geofisika Indonesia.
Vol 1:23-28.
[3] Saputra, Heri, dkk. 2016. Studi
Analisis Parameter Gempa dan
Pola Sebarannya Berdasarkan
Data Multi-Station (Studi Kasus
Kejadian Gempa Pulau Sulawesi
Tahun 2000-2014). Jurnal Sains
dan Pendidikan Fisika. Vol 1:8387.
[4] Agustiawati, Aryani, dkk. Studi BValue Untuk Analisis Seimisitas
Berdasarkan Data Gempa Bumi
Periode 1904-2014 (Studi Kasus
Gorontalo). FPMIPA Hasanudin.
BULETIN BBMKG WILAYAH II VOLUME 9 NO.2 TAHUN 2019: 1-5
ISSN 2088 - 9151
[5]
Adzkia,
Muhammad.
2010.
Perhitungan
B
Value
Menggunakan Metode Likelihood
untuk Derah Sumatera Barat dan
Sekitarnya (3 Juni 1909- 23
Desember 2009). Fisika. Fakultas
Sains dan Teknologi. Universitas
Islam Negeri Syarif Hidayatulla
Jakarta.
[6] BMKG earthquake repository, BMKG
DataRepository,
http://repogempa.bmkg.go.id/query.p
hp.
[7] USGS Earthquake Archives,
http://earthquake.usgs.gov/earthqua
kes/search.
[8] Abdulsalam, Husein. 2018. Sesar
Naik Flores yang Mengguncang
Lombok.
Diambil
dari
https://tirto.id/sesar-naik-flores-yangmengguncang-lombok-cQBh.
(30
Januari 2019).
BULETIN BBMKG WILAYAH II VOLUME 9 NO.2 TAHUN 2019: 1-5