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