ULASAN GUNCANGAN TANAH AKIBAT GEMPA SUMBA BARAT DAYA NUSA TENGGARA TIMUR
ULASAN GUNCANGAN TANAH AKIBAT GEMPA BUMI SUMBA BARAT DAYA NUSA TENGGARA TIMUR Oleh Ariska Rudyanto*, Oriza Sativa*, Trisnawati*, Sigit Pramono* * Bidang Seismologi Teknik – BMKG kontak :
[email protected] I.
Tinjauan Kondisi Geologi dan Tektonik Nusa Tenggara
Nusa Tenggara secara phisiografi kepulauan ini dibatasi oleh bagian barat Jawa, di bagian timur oleh Busur Banda dan di bagian utara oleh Laut Flores dan di bagian selatan oleh Samudera Hindia. Secara geologi kepulaun ini terletak di pusat Busur Banda, yang terbentuk oleh rangkaian kepulauan gunung api muda. Secara tektonik, rangkaian gunung ini akibat subduksi lempeng indo_australia terhadap busur banda. Sebagian besar busur dari kepulauan Nusa Tenggara dibentuk oleh zonasubduksi dari lempeng Indo-australia yang berada tepat dibawah busurSunda-Banda selama di atas kurun waktu tertier yang mana subduksi inidibentuk didalam busur volcanik kepulauan Nusa Tenggara. Bagian timur Nusa Tenggara mulai dari Alor-Kambing-Wetar-Romang, disebut orogene timor dengan pusat undasi di L. Flores. Evolusi orogenik daerah Nusa Tenggara bagian timur ini agak kompleks karena pada masa Mesozoikum muda terjadi penggelombangan yang termasuk sirkum Australia menghasilkan : a. Busur Luar, busur luar melalui P. Sawu ke timur laut. b. Busur Dalam, busur dalam dari P. Sumba kearah timur laut. Namun memasuki periode tertier daerah ini mengalami penggelombangan dengan pusat undasi di Laut Flores sebagai bagian dari sistem Pegunungan Sunda. Selain kerawanan seismik akibat aktivitas pertemuan lempeng, Nusa Tenggara Timur juga sangat rawan karena adanya sebuah struktur tektonik sesar naik belakang busur kepulauan yang populer dikenal sebagai back arc thrust. Struktur ini terbentuk akibat tunjaman balik lempeng Eurasia terhadap lempeng Samudra Indo-Australia. Fenomena tumbukan busur benua (arc-continent collision) diduga sebagai pengendali mekanisme deformasi sesar naik ini. Back arc thrust membujur di Laut Flores sejajar dengan busur Kepulauan Bali dan Nusa Tenggara dalam bentuk segmen-segmen, terdapat segmen utama maupun segmen minor. Fenomena sesar naik belakang busur kepulauan ini sangat menarik untuk diteliti dan dikaji mengingat sangat aktifnya dalam membangkitkan gempa- gempa tektonik di kawasan tersebut. Sesar ini sudah terbukti nyata beberapa kali menjadi penyebab gempa mematikan karena ciri gempanya yang dangkal dengan magnitude besar. Berdasarkan data, sebagian besar gempa terasa hingga gempa merusak yang mengguncang Bali, Nusa Tenggara Barat,
dan NTT disebabkan oleh aktivitas back arc thrust ini, dan hanya sebagian kecil saja disebabkan oleh aktivitas penyusupan lempeng. Sesar segmen barat dikenal sebagai Sesar Naik Flores (Flores Thrust) yang membujur dari timur laut Bali sampai dengan utara Flores. Flores Thrust dikenal sebagai generator gempa- gempa merusak yang akan terus-menerus mengancam untuk mengguncang busur kepulauan. Sesar ini menjadi sangat populer ketika pada tanggal 12 Desember 1992 menyebabkan gempa Flores yang diikuti gelombang pasang tsunami yang menewaskan 2.100 orang. Sesar ini juga diduga sebagai biang terjadinya gempa besar di Bali yang menewaskan 1.500 orang pada tanggal 21 Januari 1917. Sesar segmentasi timur dikenal sebagai Sesar Naik Wetar (Wetar Thrust) yang membujur dari utara Pulau Alor hingga Pulau Romang. Struktur ini pun tak kalah berbahaya dari Flores Thrust dalam "memproduksi" gempa- gempa besar dan merusak di kawasan NTT. Sebagai contoh bencana gempa bumi produk Wetar Thrust adalah gempa Alor yang terjadi 18 April 1898 dan gempa Alor, 4 Juli 1991, yang menewaskan ratusan orang. Sesar naik Sawu terletak di sebelah utara pulau Sawu memanjang dari arah barat ke timur.
Gambar 1. Peta bathymetri dari Jawa dan Nusa tenggara ( Sumber: peta batimetri) Wilayah Kepulauan Nusa Tenggara Timur merupakan bagian dari kerangka sistem tektonik Indonesia. Daerah ini termasuk dalam jalur pegunungan Mediteranian dan berada pada zona pertemuan lempeng. Pertemuan kedua lempeng ini bersifat konvergen, di mana keduanya bertumbukan dan salah satunya, yaitu lempeng IndoAustralia, menyusup ke bawah lempeng Eurasia. Batas pertemuan lempeng ini ditandai dengan adanya palung lautan (oceanic trough), terbukti dengan ditemukannya palung di sebelah selatan Pulau Timor yang dikenal sebagai Timor through. Pergerakan lempeng Indo- Australia terhadap lempeng Eurasia mengakibatkan daerah Kepulauan Nusa Tenggara Timur sebagai salah satu daerah yang memiliki tingkat kegempaan yang cukup tinggi di Indonesia berkaitan dengan aktivitas benturan lempeng
(plate collision). Pergerakan lempeng ini menimbulkan struktur-struktur tektonik yang merupakan ciri-ciri sistem subduksi, yaitu Benioff Zone, palung laut, punggung busur luar (outer arc ridge),cekungan busur luar (outer arc basin), dan busur pegunungan (volcanic arc).
Gambar 2 Lokasi dan slip rate daerah timor hingga seram dari data GPS dengan analisis deformasi dislokasi (Sumber:http://www.preventionweb.net/) Kepulauan Nusa Tenggara terdiri dari 5 pulau utama, yaitu Sumba, Flores, Sawu, Alor, Timor, dan Tanimbar. 1. Sumba Di wilayah pulau Sumba ini dapat dikenali 4 (empat) macam satuan morfologi (bentang alam) yang berbeda, yaitu bentang alam pesisir berundak, daerah perbukitan, daerah karst, dan daerah pegunungan. Struktur geologi permukaan Sumba tersusun paling banyak oleh Sandstone dan Mudstone dengan beberapa intrusi batuan beku yang berlapis oleh batuan kapur (Whitten and Whitten 1992). Sumba diyakini merupakan patahan dari Kerak Benua Australia yang terpisah 20 juta tahun yang lalu, tepat sebelum busur luar kepulauan Timor yang berdekatan dengannya (Monk et al.1997). Pulau ini cukup kasar, yang terdiri dari dataran tinggi yang terpotong. Sangat sedikit wilayah yang berada diatas 1000meter dan titik tertinggi dari pulau ini adalah 1225 meter(Stattersf ield et al. 1998) 2. Flores Flores yang di bagian utara dibatasi oleh cekungan Flores dan di bagian selatan dibatasi oleh cekungan Savu, merupakan busur magmatik dengan 13 gunung berapi yang masih aktif. Disamping itu, Flores merupakan wilayah dengan aktivitas kegempaan cukup
tinggi (gempa yang terjadi pada 12 Desember 1992 dengan kekuatan 7,5 skala Richter). Flores adalah sebuah pulau (muda) yang kemungkinan terbentuk pada Oligosen akhir atau lebih tepatnya pada Miosen tengah. 3. Sawu Sawu (juga dikenal sebagai Sawu, Sabu, Sawoe, Havu, Hawu, Hawoe) adalah yang terbesar dari kelompok tiga pulau, terletak tengah-tengah antara Sumba dan Rote , barat Timor , di Indonesia timur provinsi Nusa Tenggara Timur . Sawu merupakan pulau yang tersusun atas batuan kapur dan batu karang. Sawu terletak di zona subduksi tektonik,dimana lempeng indo-australia bergerak ke arah utara dan menujam di bawah lempeng Eurasia. Kompresi dua lempeng tektonik tersebut menyebabkan kepulauan sawu meningkat pada laju sekitar 1 mm pertahun. 4. Alor Wilayah Kepulauan Alor dan sekitarnya merupakan bagian dari kerangka sistem tektonik Indonesia. Daerah ini termasuk dalam jalur pegunungan Mediteranian dan berada pada zona pertemuan lempeng. Pertemuan kedua lempeng ini bersifat konvergen, di mana keduanya bertumbukan dan salah satunya, yaitu lempeng Indo-Australia, menyusup ke bawah lempeng Eurasia. Batas pertemuan lempeng ini ditandai dengan adanya palung lautan (oceanic trough), terbukti dengan ditemukannya palung di sebelah selatan Pulau Timor yang dikenal sebagai Timor through. Pergerakan lempeng IndoAustralia terhadap lempeng Eurasia mengakibatkan daerah Kepulauan Alor sebagai salah satu daerah yang memiliki tingkat kegempaan yang cukup tinggi di Indonesia berkaitan dengan aktivitas benturan lempeng (plate collision). Pergerakan lempeng ini menimbulkan struktur-struktur tektonik yang merupakan ciri- ciri system subduksi, yaitu Benioff Zone, palung laut, punggung busur luar (outer arc ridge), cekungan busur luar (outer arc basin), dan busur pegunungan (volcanic arc). Selain kerawanan seismic akibat aktivitas benturan lempeng, kawasan Alor juga sangat rawan karena adanya sebuah struktur tektonik sesar naik belakang busur kepulauan yang popular dikenal sebagai Wetar back arc thrust. Struktur ini terbentuk akibat tunjaman balik lempeng Eurasia terhadap lempeng Samudra IndoAustralia.Fenomena tumbukan busur benua (arc-continent collision) diduga sebagai pengendali mekanisme deformasi sesar naik ini. 5. Timor Teori yang paling tua yang diusulkan pada 1970-an menunjukkan bahwa timor adalah leading edge dari pelat continental Australia yang telah mematikan pergerakan terhadap asia pada miosen tengah-akhir(Audley-charles,1968). Hubungan (jarak) antara Australia dan pulau timor tetap sampai tabrakan karena mereka adalah bagian dari lempeng yang sama (Audley-Charles dkk,1972;Carter dkk,1976;Barber dkk,1977). Sumbu pulau timor berarah hampir barat daya dan timur laut, terletak diluar busur Banda bagian barat , yang merupakan bagian busur non volkanik , terdapat anomali negatif yang muncul dibagian tenggara pulau timor dimana terdapat gradien gaya berat yang diperlihatkan oleh lereng terjal di utara timor dan kesamaan anomali ditemukan juga yang berarah utara-selatan diantara timor dan sumba. Dengan kondisi demikian , pulau timor yang berada pada kondisi geologi demikian , memperlihatkan gejala geologi yang sangat berbeda dengan bagian busur luar lainnya , namun secara statigrafi memiliki kesebandingan dengan pulau Sumba.
6. Tanimbar Kepulauan Tanimbar terletak pada bagian tenggara rangkaian pulau pulau-pulau pulau yang berada pada jalur Busur Banda bagian luar ((Forearc) dipengaruhi oleh pergerakan rgerakan Busur Banda dan bagian baratlaut lempeng benua Australia. Penelitian pada sejumlah formasi batuan di Kepulauan Tanimbar merupakan kajian geologi sektor hulu yang akan memberikan kontribusi dalam analisis dinamika Cekungan Tanimbar, serta memberikan memberika informasi geologi yang sangat dibutuhkan dalam penelitian geologi sektor tengah sampai hilir. II. Gempabumi Barat Laut Sumba Barat Daya NTT 30 Desember 2016 Gempabumi terjadi dengan ma magnitude 6.2 SR pada Jumat, 30 Desember 2016 jam 05:30:19 WIB. Pusat gempa berada di kedalaman 98 km 79 km selatan Kota Bima dengan episenter di laut dan tidak menimbulkan tsunami. Peta tingkat guncangan (shakemap) BMKG menunjukkan bahwa dampak gempabumi berupa kerusakan ringan (skala SIG III setara V-VI MMI) dapat terjadi pada daerah yang berdekatan dengan pusat gempa di wilayah Sumba bagian utara seperti wilayah Bo Bodokondi dokondi dan pulau Sumbawa bagian tenggara , seperti wilayah Parado dan Sondo. Selain itu gempa ini juga dirasakan luas di wilayah lain dengan intensitas lebih kecil antara II II-III III MMI. Dirasakan mulai bagian timur Bali sampai dengan ujung barat Pulau Timor. Sampai saat in belum ada laporan kerusakan dari lapangan.
Gambar 3.. Peta lokasi gempabumi Barat Laut Sumba Barat Daya 30 Desember 2016 05:30:19 WIB. Bintang warna merah menunjukkan titik epicenter gempabumi, sedangkan lingkaran warna kuning menunjukkan stasiun pencatat gempabumi.
III.. Peak Ground Acceleration (PGA) Gempabumi Barat Laut Sumba Barat Daya NTT Kerusakan dan keruntuhan bangunan akibat gempabum gempabumii terjadi karena bangunan tidak mampu mengantisipasi getaran tanah ((ground motion) Peak Ground Acceleration (PGA) yang ditimbulkannya. Besarnya getaran tanah akibat gempabumi dipengaruhi oleh tiga hal, sumber gempa (source ource), jalur penjalaran gelombang (path), ), dan pengaruh kondisi tanah setempat (site). ). Dapat difahami bahwa sumber gempa yang besar dan dekat akan menimbulkan getaran tanah yang juga besar. Demikian halnya kondisi tanah setempat berupa endapan sedimen teball dan lunak juga akan menimbulkan fenomena amplifikasi yang memperbesar nilai getaran aran tanah di permukaan. Nilai Peak Ground Acceleration (PGA) dari gempa bumi yang terjadi di Barat Laut Sumba Barat Daya 30 Desember 2016 jam 05:30:19 WIB dapat di lihat pada Tabel 1. Tiga nilai PGA terbesar terdapat pada stasiun Meteorologi Bima (BMNI), Pulau Sumbawa dengan nilai PGA 84.4 gal dan jarak 129 km dari pusat gembabumi, selanjutnya adalah Stasiun Meteorologi Labuanbajo (LABA) Pulau Sumbawa dengan PGA 53.95 3.95 gal dan jarak 193.27 gal, terbesar ketiga adalah stasiun Meteorologi (SUBE) Pulau Sumbawa dengan PGA 52.53 gal dan jarak 190.00 gal. Untuk stasiun akselerograf pencatat dengan jarak yang lebih dengan dekat dengan episenter, yaitu stasiun Waikabubak memiliki miliki nilai PGA 14.64 gal, nilain ini lebih kecil dibandingkan dengan ketiga stasiun yang sudah disebutkan sebelumnya (BMNI,LABA dan SUBE). Jika dianalisa lebih lanjut pengaruh lokal yaitu nilai Vs30 ((site effect factor) khususnya pada stasiun BMNI dan WBSI yang memiliki jarak yang hampir sama dan paling dekat dengan episenter, yaitu sebesar 110.6 m/s dan 394.49 m/s. Stasiun BMNI dengan Vs30 110.6 memiliki karakteristik jenis tanah lunak sedangkan stasiun WBSI dengan Vs30 394.49 gal memiliki mem karakteristik jenis tanah sedang. Pengaruh lokal inilah yang menjadi salah satu faktor penyebab stasiun terdekat WBSI memiliki nilai PGA lebih kkecil dari stasiun BMNI. Tabel 1.. Nilai Peak Ground Acceleration Gempa Bumi Barat Laut Sumba Barat Daya 30 Desember 2016
III. Peak Spectral Acceleration (PS (PSA) Gempabumi Barat Laut Sumba Barat Daya NTT Dari hasil analisa spectral aacceleration dapat dilihat nilai maksimum percepatan dicapai pada periode tertentu. Hasil analisa “quick analysis”” spektra dari rekaman data akselerograf terdekat yaitu stasiun WBSI dan BMNI ditunjukkan pada Gambar 4. Nilai maksimum percepatan untuk stasiunWBSI dicapai pada periode 0.2 detik sebesar ± 43 gal. Sedangkan Nilai ilai maksimum percepatan untuk stasiun BMNI dicapai capai pada periode 0.5 detik sebesar ± 434 gal. Pada Gambar 4 ini juga menjelaskan adanya perbedaan perbeda periode natural tanah nah pada stasiun WBSI dan BMNI, dimana stasiun WBSI memiliki nilai periode natural sebesar 0.1 detik dan nilai ini lebih kecil jika diban dibandingkan dingkan nilai periode natural di stasiun BMNI yaitu sebsar 0.5 detik. Hasil analisis ini juga menguatkan karakteristik jenih tanah di WBSI lebih keras dari pada jenis tanah di stasiun BMNI.
WBSI_N 50 PSA_N
Spectral Acceleration (Gal)
45 40 35 30 25 20 15 Percepatan di permukaan 10 5 0 0,00
0,01
0,10
1,00
Period (s)
Spectral Acceleration (Gal)
BMNI_N 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0
PSA_N
Percepatan di permukaan
0,001
0,01
0,1
1
10
Period (s)
Gambar 4. Spektra tra gelombang percepatan gempabumi Sumba 30 Desember 2016 pada stasiun WBSI dan BMNI
IV. Shakemap A. Shakemap Gempabumi Barat Laut Sumba Barat Daya 30 Desember 2016 dalam SIG - BMKG
Gambar 4. Shakemap Gempabumi Barat Laut Sumba Barat Daya 30 Desember 2016 jam 05:30:19 WIB dalam SIG BMKG
B. Shakemap Gempabumi Barat Laut Sumba Barat Daya 30 Desember 2016 dalam SIG - BMKG
Gambar 5. Shakemap Gempabumi Barat Laut Sumba Barat Daya 30 Desember 2016 jam 05:30:19 WIB dalam Skala MMI
VI. Daftar Istilah Amplitudo adalah jarak/simpangan terjauh dari titik kesetimbangan dalam gelombang sinusoidal yang diakibatkan goncangan gempa. Akselerograf adalah alat yang digunakan untuk mencatat percepatan tanah selama gempa bumi berlangsung, juga biasa disebut akselerometer. Akselerogram adalah rekaman percepatan tanah selama terjadinya gempabumi. ADC (Analog to Digital Converter) adalah suatu perangkat elektronik yang mengubah informasi analog menjadi digital atau dengan kata lain mengubah informasi fisik suatu rekaman menjadi informasi digital berupa angka yang mewakili perubahan informasi fisik dimaksud. Episenter adalah informasi lokasi terjadinya gempabumi dalam koordinat garis lintang dan garis bujur. Event adalah kejadian gempabumi yang terekam pada akselerogram. g adalah satuan unit dari percepatan tanah dimana 1 g setara dengan 9.8 m/s2 (percepatan gravitasi bumi). Gals adalah satuan unit dari percepatan tanah dimana 1 gals setara dengan 1 cm/s2 = 980 g. Getaran tanah adalah gerakan dinamik permukaan bumi yang bersumber dari gempa bumi atau sumber lain seperti ledakan, gunung berapi dan lain-lain. Getaran tanah merupakan efek dari gelombang yang dihasilkan oleh kejadian gempabumi atau sumber lain, yang kemudian menjalar keseluruh bagian bumi dan permukaannya. Hiposenter adalah informasi lokasi terjadinya gempabumi koordinat garis lintang, garis bujur dan kedalaman gempabumi. Intensitas adalah sebuah besaran yang mencerminkan pengaruh goncangan gempabumi yang dirasakan pada permukaan. Isoseismal adalah garis yang menghubungkan wilayah dengan nilai intensitas yang sama Kode stasiun adalah kode nama yang digunakan untuk mengidentifikasi stasiun akselerograf. Kode stasiun terdiri dari 3 atau 4 kombinasi huruf. Magnitudo adalah sebuah besaran yang menyatakan besarnya energi seismik yang dipancarkan oleh sumber gempabumi. mSEED (miniSEED) adalah jenis format data seismologi yang menjadi bagian dari format standar SEED yang digunakan hanya untuk data time series tidak termasuk metadata sinyal bersangkutan. Origin Time adalah informasi tanggal dan waktu terjadinya gempabumi. Parameter gempabumi adalah informasi yang terkait kejadian gempabumi yang terekam pada akselerogram. Parameter gempabumi umumnya meliputi tanggal terjadinya, waktu terjadinya, koordinat episenter (dinyatakan dengan koordinat garis lintang dan garis bujur), kedalaman Hiposenter dan Magnitude.
Peak Ground Acceleration (PGA) atau Percepatan Getaran Tanah Maksimum akibat gempabumi adalah: Percepatan getaran tanah maksimum yang terjadi pada suatu titik pada posisi tertentu dalam suatu kawasan yang dihitung dari akibat semua gempabumi yang terjadi pada kurun waktu tertentu dengan memperhatikan besar magnitudo dan jarak hiposenternya, serta periode dominan tanah di mana titik tersebut berada. Percepatan tanah adalah percepatan Getaran Tanah pada suatu titik yang diakibatkan guncangan gempabumi. Peta Isoseismal adalah peta yang menunjukkan wilayah yang mempunyai intensitas yang sama Seismisitas adalah aktifitas seismic yang dapat digunakan untuk mengartikan geogafi gempa bumi, terutama kekuatan (magnitude) atau energi dan distribusinya di atas dan di bawah permukaan bumi.
DAFTAR PUSTAKA http://www.preventionweb.net/files/14654_AIFDR.pdf (akses tanggal 19 Juli 2011) http://www.worldwildlife.org/wildworld/profiles/terrestrial/aa/0203_full.htm (akses tanggal 19 Juli 2011) http://one-geo.blogspot.com/2010/01/struktur-geologi-nusa-tenggara.html (akses tanggal 10 Juli 2011) http://one-geo.blogspot.com/2010/01/kondisi-geomorfologi-nusa-tenggara.html (akses tanggal 10 Juli 2011) http://psg.bgl.esdm.go.id/fokus/Dinamika_Cekungan_Tanimbar - Struktur_dan_Tektonik.html (akses tanggal 19 Juli 2011) http://www.petantt.com/profil-peta-nusa-tenggara-timur/ (akses tanggal 19 Juli 2011) http://psdg.bgl.esdm.go.id/index.php?view=article&catid=52%3Acontentmenuutama&id=46%3Ain ntarisasi-dan-evaluasi-mineral-non-logam-nusatenggaratimur&format=pdf&option=com_content&Itemid=79 (akses tanggal 19 Juli 2011) http://berita.kapanlagi.com/pernik/ntt-rawan-gempa-dan-tsunami-avqfzwl.html (akses tanggal 19 Juli 2011) http://www.facebook.com/note.php?note_id=398803665788 (akses tanggal 19 Juli 2011)
