Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

download Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

of 30

Transcript of Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    1/30

    PENCITRAAN STRUKTUR 3-D KECEPATAN

    GELOMBANG SEISMIK MENGGUNAKAN METODE

    DOUBLE-DIFFERENCE DAN INVERSI GABUNGAN DATA

    GEMPA BUMI MERAMEX DAN BMKG DI JAWA BAGIAN

    TENGAH

    RINGKASAN DISERTASI

    Oleh

    Supriyanto Rohadi

    NIM : 32409003

    (Program Studi Sains Kebumian)

    INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

    2014

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    2/30

    2

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    3/30

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    4/30

    4

    Pendahuluan

    Penelitian tentang struktur 3-D mantel bumi di Indonesia telahdilakukan oleh beberapa peneliti terdahulu, seperti oleh Fukao dkk.

    (1992), Puspito dkk. (1993), Puspito dan Shimazaki (1995),

    Widiyantoro dan Van der Hilst (1996), dan Widiyantoro (1997).

    Studi tomografi menggunakan waktu tempuh gelombang S dan

    struktur 3-D di bawah busur Sunda oleh Widiyantoro dan Puspito

    (1998) menunjukkan bahwa slab litosfer menembus mantel bumi

    bagian bawah di bawah busur Sunda, tetapi ada indikasi bahwa slab

    mantel bagian bawah dan mantel bagian atas kemungkinan terputus

    di bawah Sumatera dan slab mantel atas menyempit di bawah Jawa.

    Selain penelitian tomografi skala regional, beberapa penelitian

    tomografi skala lokal telah dilakukan di wilayah Jawa. Kulakov dkk.(2007) melakukan tomografi struktur kecepatan gelombang P dan S

    kerak bumi dan mantel bagian atas di Jawa bagian tengah. Fitur

    yang paling mencolok dari model struktur kecepatan gelombang P

    dan S yang dihasilkan adalah adanya anomali kecepatan rendah

    yang sangat kuat yang dikenal sebagai Merapi-Lawu Anomali

    (MLA) pada interval kedalaman 5 km hingga 45 km. Penelitiantomografi serupa oleh Wagner dkk. (2007) menggunakan gabungan

    data gempa aktif dan pasif di wilayah Jawa bagian tengah, dari citra

    tomografi yang dihasilkan mengindikasikan adanya anomali

    kecepatan rendah yang kuat (-30%) di lapisan kerak belakang busur

    utara (backarc) dari gunungapi aktif di Jawa bagian tengah. Denganmelakukan pemodelan sintetik, Koulakov (2009) menyatakan

    kombinasi dari jejak sinar gempa bumi lokal dan regional yang

    datang dari arah yang berbeda akan meningkatkan resolusi spasial

    dan meningkatkan penetrasi kedalaman model tomografi, namun

    penelitian Koulakov (2009) tidak melakukan inversi data riil.

    Akurasi dalam penentuan hiposenter gempa bumi dipengaruhi oleh

    beberapa faktor, seperti geometri jaringan, fase gelombang yang

    ada, akurasi pembacaan waktu tiba dan model struktur kecepatan

    (Pavlis, 1986). Selain itu, hasil penentuan lokasi hiposenter gempa

    bumi biasanya mengandung kesalahan terkait struktur kecepatan

    dipermukaan yang tidak termodelkan. Struktur kecepatan hasil

    tomografi waktu tunda (delay time) belum memanfaatkan

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    5/30

    5

    perkembangan teknik relokasi gempa bumi yang bertujuan

    meningkatkan akurasi lokasi absolut dan juga akurasi lokasi

    relatifnya. Oleh karena itu untuk mengatasi masalah akurasipenentuan hiposenter akibat struktur kecepatan yang tidak

    termodelkan dikembangkan teknik relokasi hiposenter

    menggunakan metode double-difference (hypoDD).

    Metode relokasi gempa bumi hypoDD pertama kali kemukakan

    Waldhauser dan Ellsworth (2000) yang melakukan inversi lokasi

    hiposenter dari suatu klaster gempa bumi. Metode double-difference

    didasarkan pada asumsi bahwa jika terdapat perbedaan jarak antara

    dua hiposenter yang sangat kecil dibandingkan dengan jarak antarakedua hiposenter tersebut terhadap stasiun dan kedua hiposenter

    berada pada skala heterogenitas kecepatan yang sama maka pola

    sinar gelombang dari kedua hiposenter tersebut dianggap identik.Pengembangan metode DD pada saat ini tidak hanya digunakan

    untuk relokasi hiposenter tetapi juga untuk mendapatkan struktur

    kecepatan atau yang dikenal dengan tomografi double-difference

    (tomoDD).

    Informasi struktur kecepatan yang terperinci dan posisi hiposenteryang akurat sangat diperlukan dalam analisis prediktabilitas gempa

    bumi karena lokasi rawan gempa bumi dapat diperkirakan dengan

    baik (Widiyantoro, 2008). Struktur bumi hasil model tomografi

    memberikan kebaruan dalam memahami proses yang terjadi di

    dalam bumi. Hasil penelitian pada akhir-akhir ini menunjukkanpencitraan geotomografi menjadi teknik penting dalam mempelajari

    struktur interior bumi yang dapat menerangkan antara lain fenomena

    gempa bumi, tsunami dan lumpur panas (Widiyantoro, 2008).

    A. Kebaruan

    Inversi tomografi menggunakan gabungan katalog data gempa bumi

    MERAMEX dan BMKG dengan mengunakan metode tomoDD

    menghasilkan katalog baru relokasi gempa bumi yang akurat dan

    strukrur 3-D kecepatan gelombang seismik yang terperinci. Adapun

    kebaruan (novelty) adalah katalog relokasi gempa bumi, identifikasi

    kenampakan tektonik yang belum ada pada penelitian terdahulu

    seperti anomali kecepatan rendah di bawah Cilacap-Banyumas,

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    6/30

    6

    Kebumen (Karangsambung), identifikasi subduksi slab di bagian

    barat Jawa Tengah dan identifikasi bahwa dominasi aliran magma

    berasal dari arah selatan di bawah Merapi. Kemanfaatan bagikerekayasaan dari penelitian ini adalah dengan mendapatkan

    relokasi sumber gempa bumi yang akurat dan memperoleh struktur

    3-D kecepatan yang terperinci dapat menjadi masukan informasi

    untuk analisis proses tektonik, analisis kegempaan dan pemetaan

    zonasi bencana gempa bumi dalam rangka usaha mitigasi bencana

    gempa bumi di wilayah Jawa bagian tengah.

    B. Hipotesis

    Pencitraan struktur kecepatan gelombang seismik dengan menguji

    metode tomoDD dan gabungan data gempa bumi MERAMEX danBMKG dapat mencitrakan struktur kecepatan gelombang seismik

    dengan lebih terperinci di wilayah Jawa bagian tengah. Selain itu,

    struktur kecepatan baru yang diperoleh dapat memberikan

    kenampakan tektonik yang belum tercitrakan pada penelitian

    tomografi sebelumnya.

    D. Data dan Metode Penelitian

    D.1 Geologi Dan Tektonik Jawa Bagian Tengah

    Lempeng India-Australia diperkirakan bergerak dengan kecepatan

    677 mm/tahun dengan arah mendekati normal terhadap palung

    Sunda (Tregoning dkk., 1994). Konsekuensi tunjaman lempeng

    tersebut adalah tingkat kegempaan yang tinggi dan terdapat lebih

    dari 20 gunung api aktif. Selain itu, konsekuensi kondisi tektonik

    memberikan empat pola busur atau jalur magmatisme yang

    terbentuk berupa formasi batuan empat jalur magmatisme, yaitu:

    Jalur vulkanisme Eosen hingga Miosen Tengah yang terwujud

    sebagai zona pegunungan selatan. Jalur vulkanisme Miosen atas

    hingga Pliosen terletak di sebelah utara jalur pegunungan selatan

    yang berupa intrusi lava dan batuan beku; Jalur vulkanisme Kuarter

    busur samudera terdiri atas sederetan gunung api aktif. Jalur

    vulkanisme Kuarter busur belakang, berupa sejumlah gunung apiyang berumur kuarter yang terletak di belakang busur vulkanik aktif

    sekarang. Pada Gambar 1 ditunjukkan fisiografi Jawa bagian tengah.

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    7/30

    7

    Gambar 1. Peta wilayah penelitian dan beberapa kenampakan

    geologi di Jawa bagian tengah (modifikasi dari van

    Bemmelen, 1949).

    D.2 Data

    Dalam penelitian ini dilakukan inversi gabungan dari katalog data

    gempa bumi MERAMEX (MERapi Amphibious Experiment) dan

    BMKG (Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika) (Gambar

    2). Data katalog gempa bumi MERAMEX berasal dari rekaman

    gempa bumi oleh jaringan seismograf temporal yang dipasang disekitar Jawa bagian tengah dan Yogyakarta oleh proyek

    MERAMEX, mulai bulan Mei hingga Oktober 2004. Jumlah gempa

    bumi yang terekam selama periode pengamatan adalah 292 gempa

    bumi.

    Data gempa bumi regional yang digunakan berasal dari buletin

    bulanan gempa bumi hasil rekaman jaringan seismograf permanen

    regional dari Sistem Peringatan Dini Tsunami Indonesia

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    8/30

    8

    (InaTEWS), BMKG. Jumlah stasiun seismograf BMKG yang

    digunakan adalah 36 stasiun, yang terletak di Lampung, Jawa dan

    Bali. Katalog data gempa bumi BMKG berjumlah 1.606 gempabumi yaitu gempa bumi yang terjadi di wilayah Jawa (5 - 11 LS

    dan 105 - 115 BT) dari April 2009 hingga Februari 2011.

    Magnitudo gempa bumi tersebut berkisar 2 - 7,5 pada skala Richter

    dan kedalaman berkisar 2 - 684 km. Dari katalog data gempa bumi

    BMKG dilakukan seleksi dengan kriteria setiap gempabumi

    memiliki rekaman minimal 10 fase gelombang P atau S sehingga

    diperoleh 882 gempa bumi. Jumlah data waktu tempuh dari

    gabungan katalog data gempa bumi MERAMEX dan BMKG adalah

    15.364 untuk gelombang P dan 8.298 untuk gelombang S.

    Gambar 2. Distribusi gabungan katalog data gempa bumi

    MERAMEX dan BMKG (lingkaran hitam). Segitiga

    magenta dan kuning menunjukkan masing-masing

    169 seismograf MERAMEX dan 36 seismograf

    BMKG.

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    9/30

    9

    D.3 Metode Tomografidouble-diffrence

    Pencitraan tomografi seismik didefinisikan sebagai suaturekonstruksi struktur kecepatan dari observasi besaran fisis (waktu

    tiba gelombang atau bentuk gelombang (waveform)) yang

    merepresentasikan efek dari penjalaran suatu bentuk radiasi melalui

    benda yang diamati. Waktu tiba gelombang badan ( ) dari sebuah

    gempa i ke stasiun kdapat dinyatakan menggunakan teori penjalaran

    sinar (ray theory) sebagai sebuah integral lintasan:

    (1)

    dimana i adalah waktu kejadian (origin time) dari gempa ke-i, uadalah medan slowness dan ds adalah sebuah elemen dari panjang

    lintasan. Hubungan antara waktu tiba dan lokasi gempa adalah

    sangat tidak linier, kelinieran ini menghubungkan misfit antara

    waktu tiba observasi dan waktu tiba teoritis terhadap perturbasi

    yang sesuai dengan hiposenter dan parameter struktur kecepatan,

    dapat dituliskan sebagai:

    (2)

    Penulisan yang sama juga berlaku untuk gempa ke-j yang juga

    terobservasi pada stasiun k, sehingga pengurangan persamaan untuk

    gempa i danj didapatkan:

    (3)

    dimana adalah selanjutnya disebut double-difference (DD)

    (Waldhauser dan Ellsworth, 2000). adalah perbedaan antarawaktu tiba gelombang diferensial observasi dan kalkulasi (teoritis)untuk dua buah gempa, dan dapat dituliskan sebagai:

    (4)

    Bentuk matriks dari tomoDD (Zhang dan Thurber, 2003)

    selanjutnya dapat dituliskan sebagai berikut:

    (5)

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    10/30

    10

    dimana adalah matrik parsial derivatif yang

    berhubungan dengan hiposenter dan waktu terjadinya gempa (origin

    time), adalah vektor perturbasi dari lokasi gempa bumidan waktu terjadinya gempa, adalah matrik model

    derivatif (panjang lintasan) dari model slowness, adalah

    vektor perturbasi slowness dan adalah vektor residual

    waktu tiba, dan adalah operator difference.

    Model kecepatan referensi gelombang P dari permukaan hingga

    kedalaman 20 km merupakan interpolasi dari model oleh Wagner

    dkk. (2007), sedangkan untuk kedalaman lebih dari 20 km berasal

    dari interpolasi dari ak135 Model (Kennett et al., 1995). Model

    referensi gelombang S diperoleh menggunakan nilai yangditentukan dari Vp/Vs yaitu 1,74 (Tabel 1).

    Parameterisasi model horizontal untuk inversi tomoDD

    menggunakan titik-titik grid berjumlah 18 titik (timur-barat) dan 16

    titik (utara-selatan), dengan rotasi 10 dari arah utara seperti yang

    ditunjukkan pada Gambar 3. Distribusi grid horizontal adalah 20 km

    x 20 km di bagian timur, dan distribusi grid 25 km x 25 km di

    bagian barat Jawa bagian tengah, sedangkan jumlah lapisan vertikaladalah 14.

    Tabel I. Model awal (1-D) kecepatan gelombang P.

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    11/30

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    12/30

    12

    E. Hasil Penelitian

    E.1 Hasil inversi data gempa bumi MERAMEX

    Hasil inversi tomoDD dari katalog data gempa bumi MERAMEX di

    Jawa bagian tengah mengindikasikan adanya zona anomali

    kecepatan rendah di sekitar wilayah Merapi-Lawu (MLA) yang

    konsisten dengan hasil penelitan terdahulu. Zona anomali MLA

    kemungkinan adalah fluida atau melted material yang tertutup

    sedimen tebal. Pada Gambar 4 ditunjukkan kartun sketsa indikasi

    suplai magma Gunung Merapi tidak berasal dari MLA tetapi akibat

    migrasi fluida langsung dari slab dari arah selatan bawah GunungMerapi. Posisi hiposenter gempa bumi Yogyakarta 2006

    kemungkinan pada kedalaman 35 km yaitu pada kerak rigid di batas

    antara dua blok anomali kecepatan rendah, gempa bumi tersebut

    kemungkinan terjadi akibat kompresi masif di kerakforearc (dari

    arah selatan) pada media yang heterogen.

    Gambar 4. Sketsa interpretasi yang menggambarkan kompresi

    kerakforearc (Fx) pada zona batas anomali yang

    merupakan zona lemah, kompresi ini kemungkinan

    sebagai pemicu gempa bumi Yogyakarta, 27 Mei

    2006. R adalah gaya dorong slab dan Fy adalah

    komponen vertikalnya.

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    13/30

    13

    Gambar 5. Kartun sketsa interpretasi penampang vertikal plot

    hiposenter relokasi, sketsa menggambarkan subduksi

    slab, magma G. Merapi, dan double seismic zone.

    Lingkaran biru adalah hiposenter setelah relokasi,

    bintang merah adalah fokus gempa bumi Yogyakarta

    2006.

    Pada Gambar 5 ditunjukkan kartun sketsa hasil relokasi katalog data

    gempa bumi MERAMEX menggunakan tomoDD, distribusi

    hiposenter secara umum terlihat dan menghasilkan sebaran

    kedalaman gempa bumi yang mengindikasikan dengan lebih jelaszona seismik ganda.

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    14/30

    14

    E.2 Hasil inversi data Gempa bumi MERAMEX dan BMKG

    E.2.1 Hasil UjiCheckerboard

    Gambar 6. Hasil uji checkerboard gelombang P pada kedalaman 5

    km, 15 km dan 35 km, gambar pada kolom bagian

    sebelah kiri, tengah dan kanan masing-masing adalah dari

    data MERAMEX, data BMKG, dan gabungan data

    MERAMEX dan BMKG.

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    15/30

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    16/30

    16

    E.2.3 Tomogram Vp dan plot episenter gempa bumi Yogyakarta

    (2006) dan gempa bumi Brebes (2013)

    Gambar 8. Plot episenter gempa bumi Yogya (2006) dan gempa

    bumi Brebes (2013) pada tomogram kecepatan

    gelombang P dan S.

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    17/30

    17

    Peningkatan resolusi hasil inversi gabungan menggunakan tomoDD

    pada kedalaman 5, 15, dan 35 km ditunjukkan pada Gambar 6.

    Gambar 7 a-c menunjukkan peta tomogram distribusi horizontal,masing-masing adalah distribusi Vp, Vs dan Vp/Vs. Beberapa fitur

    yang tidak teridentifikasi pada inversi hanya menggunakan data

    MERAMEX (Gambar 7) terutama wilayah Jawa Tengah bagian

    barat dapat dengan jelas dicitrakan. Hasil inversi tomografi

    mengindikasikann zona anomali kecepatan rendah di permukaan (5

    km) pada zona Lawu-Merapi. Keberadaan anomali ini konsisten

    dengan hasil penelitian sebelumnya oleh Koulakov dkk. (2007).

    Tomogram struktur kecepatan gelombang seismik yang diperoleh

    juga mengindikasikan beberapa fitur penting yang belumdiidentifikasi pada penelitian sebelumnya, seperti zona anomali

    kecepatan rendah di wilayah Cilacap-Banyumas dan zona anomali

    kecepatan rendah di Kebumen (Karangsambung) (Gambar 8).

    Pada Gambar 7.c ditunjukkan distribusi horizontal nilai Vp/Vs,

    model Vp/Vs diplot hanya untuk titik grid denganDWS DWS> 500,

    baik gelombang P ataupun S. Zona anomali kecepatan rendah yang

    kuat dengan Vp rendah, Vs rendah dan Vp/Vs rendah (

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    18/30

    18

    E.2.4 Tomogram Irisan Vertikal Vp

    Gambar 9. Penampang vertikal: (a) tomogram gelombang P dan (b)

    hasil uji checkerboard. Lingkaran coklat adalah

    hiposenter setelah relokasi, garis abu-abu adalah slab

    model global USGS.

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    19/30

    19

    Gambar 10. Plot posisi sumber gempa bumi Yogya (2006) dangempa bumi Brebes (2013) pada irisan vertikal

    tomogram kecepatan gelombang P.

    Gambar 11. Kartun sketsa interpretasi penampang vertikal tomogram

    kecepatan gelombang P, sketsa menggambarkan subduksi

    slab (anomali positif), magma (anomali negatif), fokalmekanisme gempa bumi Yogyakarta 2006 dan double

    seismic zone.

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    20/30

    20

    Pada Gambar 9 disajikan penampang vertikal tomogram Vp (kiri)

    dan uji chekerboard(kanan), tomogram ini mengindikasikan adanya

    beberapa fitur struktural yang menonjol, seperti misalnya,:penampang vertikal A-A' menggambarkan anomali kecepatan tinggi

    di bawah bagian barat Jawa Tengah, yang mengindikasikan

    subduksi lempeng Indo-Australia (Rohadi dkk., 2013). Penampang

    vertikal C-C' menegaskan perbedaan dari hasili penelitian

    sebelumnya oleh Koulakov dkk. (2007) yaitu bahwa magma berasal

    vertikal dari bawah Merapi, tetapi dari tomogram (Gambar 10) dan

    sketsa kartun (Gambar 11) tampak bahwa magma cenderung berasal

    dari arah selatan bawah Merapi (Rohadi dkk., 2013). Anomali

    kecepatan rendah di bawah Cilacap, Banyumas bersesuaian dengankeberadaan basin di wilayah tersebut. Zona anomali kecepatan

    rendah di Karangsambung, Kebumen mengindikasikan bersesuaian

    dengan tempat ekstensi basin samudera di permukaan (Rohadi dkk.,2013). Anomali kecepatan rendah di bawah Cilacap, Banyumas dan

    Yogakarta dengan jelas mengindikasikan zona tersebut berbatasan

    dengan zona anomali kecepatan tinggi (Gambar 8, 9). Zona anomali

    seperti ini merupakan zona lemah sehingga bila terjadi akumulasi

    stress maka sangat berpotensi terjadi gempa bumi. Stress pada zona

    ini dapat berasal dari aktivitas subduksi dan dinamika kerak bumioleh pengaruh temperatur dan tekanan tinggi dari material dalam

    kerak bumi.

    Hasil relokasi hiposenter ditunjukkan pada Gambar 12 dan 13, pada

    gambar 12 ditunjukkan distribusi sumber gempa bumi hasil relokasi

    tomoDD mengindikasikan zona seismik ganda. Keberadaan bidang

    kegempaan bagian bawah kemungkinan akibat proses dehidrasi

    H2O (dehidrationi embritelment), namun tidak menutup

    kemungkinan akibat pengaruh lain seperti unbending plate

    (Hasegawa, 1983).

    Inversi menggunakan tomoDD dilakukan dengan dua skema, skema

    inversi pertama hanya inverse relokasi hiposenter. Pada skema

    inversi kedua, inversi dilakukan secara simultan antara relokasi

    hiposenter dan struktur kecepatan 3-D. Histogram residual waktu

    tempuh menunjukkan bahwa residual lebih dominan mendekati nol

    ketika inversi simultan (Gambar 14).

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    21/30

    21

    E.2.5 Relokasi Hiposenter

    Gambar 12. Plot proyeksi hiposenter setelah relokasi pada jarak 50km di kiri dan kanan dari garis proyeksi A-A dan B-B

    (b).

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    22/30

    22

    Gambar 13. Sebaran episenter: (a) sebelum relokasi dan (b) setelah

    relokas menggunakan tomoDD.

    Gambar 14. Perbandingan histogram dari residual waktu tempuh

    berdasarkan hasil inversi tomoDD menggunakan (a)

    struktur kecepatan 3-D konstan dan (b) struktur

    kecepatan 3-D diperbarui.

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    23/30

    23

    F. Kesimpulan dan Saran

    Hasil inversi tomografi menggunakan gabungan katalog data gempabumi MERAMEX dan BMKG mengindikasikan adanya anomali

    kecepatan rendah di zona Merapi-Lawu. Zona anomali ini

    kemungkinan adalah sebuah basin besar berisi sedimen. Zona

    anomali di zona Merapi-Lawu konsisten dengan hasil inversi hanya

    menggunakan data MERAMEX dan konsisten dengan hasil

    penelitian tomografi sebelumnya. Zona anomali kecepatan rendah

    yang kuat dengan Vp rendah, Vs rendah dan Vp/Vs rendah yang

    teridentifikai di wilayah penelitian kemungkinan merupakan

    material yang memiliki aspek rasio tinggi atau lapisan sedimen.Zona anomali di Banyumas bersesuaian dengan keberadaan basin

    yang berisi sedimen. Zona anomali kecepatan rendah di

    Karangsambung, Kebumen bersesuaian dengan ekstensi basinsamudera di permukaan, zona ini merupakan palung samudera di

    masa Kapur. Penampang vertikal dari tomogram Vp

    mengindikasikan bahwa suplai magma Gunung Merapi tidak

    vertikal dari bawah tetapi cenderung muncul dari selatan bawah

    Gunung Merapi pada kedalaman sekitar 40 hingga 50 km. Subduksi

    lempeng Indo-Australia jelas teridentifikasi di bawah bagian baratJawa bagian tengah yang dicitrakan sebagai pola anomali kecepatan

    tinggi.

    Meskipun demikian dari hasil penelitian ini, beberapa fitur

    terperinci tetap belum dapat terungkap disebabkan keterbatasancakupan data gempa bumi dan densitas stasiun. Oleh karena itu,

    penelitian lebih lanjut sangat diperlukan dengan meningkatkan

    cakupan data seismik dari jaringan seismograf yang lebih rapat.

    Selain itu penelitian pemodelan gravitasi dan magnetik untuk

    menghasilkan model yang realistis terkait dengan zona anomali

    terutama di wilayah Cilacap-Banyumas dan Kebumen.

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    24/30

    24

    G. Temuan Disertasi

    Disertasi ini menghasilkan beberapa temuan beberapa fenomenatektonik yang belum ada pada penelitian sebelumnya, meliputi:

    - Katalog gempa bumi relokasi hasil inversi simultan yang lebih

    akurat.

    - Struktur kecepatan gelombang P dan S di wilayah Jawa bagian

    tengah dengan batas diskontinuitas struktur terhadap

    kedalaman teridentifikasi dengan jelas.

    - Indikasi kenampakan tektonik yang belum ada pada penelitian

    terdahulu, seperti anomali kecepatan rendah di bawah Cilacap-Banyumas, Kebumen (Karangsambung).

    - Indikasi yang jelas dari subduksi slab di bagian barat Jawa

    Tengah.- Indikasi bahwa dominasi aliran magma berasal dari arah

    selatan di bawah Merapi.

    Kemanfaatan bagi kerekayasaan dari penelitian ini adalah dengan

    mendapatkan relokasi sumber gempa bumi yang akurat dan

    memperoleh struktur 3-D kecepatan yang terperinci dapat menjadimasukan informasi untuk analisis proses tektonik, analisis

    kegempaan dan pemetaan zonasi bencana gempa bumi dalam rangka

    usaha mitigasi bencana gempa bumi di wilayah Jawa bagian tengah.

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    25/30

    25

    DAFTAR PUSTAKA

    Fukao, Y., Obayashi, M., Inoue, H., dan Nenbai, M. (1992):Subducting slabs stagnant in the mantle transition zone,

    Journal of Geophysical Research, 97, 48094822.

    Hasegawa, A., Umino, N., dan Takagi, A. (1978): Double- planed

    deep seismic zone and upper-mantle structure in the

    Northeastern Japan Arc, Journal of Geophysical Research ,

    54, 281-296

    Kennett, B. L. N., Engdahl, E. R., dan Buland, R. (1995):

    Constraints on seismic velocities in the Earth from

    traveltimes, Geophysics Journal International., 122, 108

    124.

    Koulakov, I., Bohm, M., Asch, G., Luhr, B.-G., Manzanares, A.,

    Brotopuspito, K. S., Fauzi, Purbawinata, M. A., Puspito, N.T., Ratdomopurbo, A., Kopp, H., Rabbel, W, dan

    Shevkunova, E. (2007): P- and S-velocity structure of the

    crust and the upper mantle beneath central Java from local

    tomography inversion, Journal of Geophysical Research,

    112, B08310, doi:10.1029/2006JB004712.

    Koulakov, I. (2009): Out-of-network events can be of greatimportance for improving results of local earthquake

    tomography,Bull. Seism. Soc. Am., 99, 25562563.

    Londono, J.M. (2002): A Seismic Model for the Volcanic Activity

    of Nevado del Ruiz Volcano, Colombia, Ph.D Thesis, Kyoto

    University.Pavlis, G.L. (1986): Appraising earthquake hypocenter location

    errors: a complete practical approach for single-event

    location.Bull Seism. Soc. Am, 1600-1717.

    Puspito, N. T., Yamanaka, Y., Miyatake, T., Shimasaki, K., dan

    Hirahara, K. (1993): Three-dimensional P-wave velocity

    structure beneath the Indonesian region, Tectonophysics, 220,

    175192.

    Puspito, N.T and K. Shimazaki, K. (1995): Mantel structure and

    seismo-tectonics of the Sunda and Banda arcs,

    Tectonophysics, 251, 215-228.

    Rohadi, S., Widiyantoro, S., Nugraha A. D., dan Masturyono

    (2013): Tomographic Imaging of P- and S-wave VelocityStructure Beneath Central Java, Indonesia: Joint Inversion

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    26/30

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    27/30

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    28/30

    28

    Jurnal Ilmiah/ Prosiding dan Seminar Ilmiah selama mengikuti

    program S3

    1. Jurnal/Prosiding Ilmiah Internasional1. Rohadi, S., Widiyantoro, Nugraha A.D., dan Masturyono,

    (2013) : Tomographic Imaging of P- and S-wave Velocity

    Structure Beneath Central Java, Indonesia: Joint Inversion

    of the MERAMEX and MCGA Earthquake Data, the

    International Journal of Tomography and Simulations, IJTS,

    Issue No. 3, Vol. 24.

    2. Rohadi, S., Widiyantoro, Nugraha A. D., dan Masturyono,

    (2013) : Tomographic Imaging of Central Java, Indonesia:Preliminary Result of Joint Inversion of the MERAMEX and

    MCGA Earthquake Data, AIP Conference Proceedings 2013.

    3. Nugraha, A. D., Sakti, A. P., Rohadi, S., dan Widiyantoro,S.: Geological Features Inferred from Local Seismic

    Tomography in the Sunda Strait and West Java regions,

    Indonesia, Poster Session, AGU Fall Meeting, 3-7 Desember

    2012, San Francisco.

    2. Jurnal/Prosiding Ilmiah Nasional1. Rohadi, S., Widiyantoro, Nugraha A.D., and Masturyono,

    (2012) : Relokasi Hiposenter Menggunakan Inversi

    Tomografi Double-Difference Simultan dan Data Dari

    Katalog MERAMEX, JTM Vol.XIX ITB, 2012.

    2. Rohadi, S., Widiyantoro, Nugraha A.D., and Masturyono,(2012) : Pencitraan Struktur 3-D Kecepatan Gelombang

    Seismik Menggunakan Metode Tomografi Double-

    Difference dan Data Gempa di Jawa Tengah, JTM Vol.XIX

    ITB, 2012.

    3. Rohadi, S., Widiyantoro, Nugraha A.D., and Masturyono,

    (2012) : Pencitraan Struktur 3-D Kecepatan Gelombang

    Seismik Menggunakan Metode Tomografi Double-

    Difference dan Data Gempa di Jawa Tengah (Preliminary

    Result), PROCEEDINGS PIT IAGI ke 41, Yogyakarta 2012.

    4. Yadnya, P.K., Nugraha, A.D., Rohadi, S.: Pencitraan

    Struktur 3-D Vp, Vs, Rasio Vp/Vs Menggunakan Tomografi

    Double Difference di Wilayah Bali, J. Geofisika Vol. 13No.1/2012

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    29/30

  • 8/9/2019 Ringkasan_Disertasi_Supriyanto_Rohadi.pdf

    30/30

    30

    UCAPAN TERIMA KASIH

    Segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT, atasrahmat dan karunia Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

    disertasi ini. Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-

    besarnya kepada berbagai pihak yang telah memberikan bantuan,

    baik moril maupun materiil terutama kepada:

    1. Prof. Sri Widiyantoro Ph.D.., Dr. Andri Dian Nugraha, Dr.

    Masturyono, atas segala saran, sebagai ketua dan anggota

    Tim Pembimbing atas bimbingan, bantuan, dan nasihatnya

    selama penelitian berlangsung dan penulisan disertasi ini.

    2. Tim Penguji Prof. Nanang T. Puspito, Prof. Dr. AwaliPriyono, Dr. Afnimar, Dr. Irwan Meilano. Terima kasih

    kepada Ivonne M. Radjawane sebagai ketua program studi

    Sains Kebumian serta tim KPPS (Prof. Widyo Nugroho

    Sulasdi. Ph.D., Dr Dadang K. Miharja, dan Dr. Tri Wahyu

    Hadi).

    3. Dr. Andi Eka Sakya, Kepala BMKG dan Dr. Ir. Sri Woro B.

    Harijono, M.Sc., mantan Kepala BMKG.

    4. Dr. Prih Harjadi, Deputi Geofisika BMKG.

    5. Dr Hendar Gunawan, Kapus Diklat BMKG.6. Dr. Suko Prayitno Adi selaku Direktur Akademi Meteorologi

    dan Geofisika atas bantuannya.

    7. Kepala Balai Besar MKG Wilayah II.

    8. Bude dan Pakde Edi, Bude Ero, Winarno S.Si dan semuasaudara atas dukungannya.

    9. Terimakasih juga kami sampaikan kepada rekan Iman Suardi,

    David P. Sahara, Suaidi, Sugeng P., Rasmid, Artadi, Hendro

    N., Indra G., Endarwin, Agus S dan Deni . Terimakasih juga

    kami ucapkan kepada Pak Maman, Pak Ang, Pak Udin, TehEuis, Bu Sari, dan semua staf administrasi serta semua

    teman-teman yang tidak dapat kami sebutkan satu per satu.

    Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada

    GeoForschungsZentrum, dan BMKG untuk dapat menggunakan

    data gempa bumi. Penulis juga berterima kasih kepada H. Zhang

    untuk kode tomoDD yang digunakan dalam penelitian ini. The

    Generic Mapping Tools (GMT) (Wessel dan Smith, 1991 dan 2003.