Penentuan Lokasi Episenter Gempa bumi

Gempabumi adalah getaran yang dirasakan di permukaan bumi yang terjadi akibat adanya sumber getar di dalam bumi. Sumber getar tersebut dapat berasal dari letusan gunung api, longsoran masa batuan, atau tumbukan lempeng. Kejadian gempa bumi erat kaitannya dengan patahan atau tahapan deformasi batuan atau aktivitas tektonik (Noor, 2006). Titik pusat gempa bumi terjadi di dalam bumi disebut hiposenter, sedangkan titik pusat gempa bumi pada permukaan bumi disebut episenter (Tjasyono H. K., 2003).

Diagram kompas pada dapat digunakan untuk mendapatkan informasi mengenai besar sudut posisi awal kejadian gempa hingga mengalami perubahan posisi sudut setelah relokasi kejadian gempabumi (episenter gempabumi).

Diagaram kompas pergeseran episenter kejadian gempabumi

Para ahi geologi telah menggunakan berbagai metode di antaranya, mengukur getaran-getaran mikro menggunakan seismograf, mengetahui gelombang awal, dan mengukur kedalaman air tanah. Selain metode tersebut terdapat pula metode lain yang dikembangkan dengan hasil penelitian tersebut lebih akurat. Metode yang dikembangkan tersebut, yaitu metode double difference. Metode ini menggunakan data relatif waktu tempuh antar dua hiposenter. Prinsip metode ini adalah jika jarak persebaran hiposenter antara dua gempa sangat kecil dibanding jarak antara stasiun ke sumber, maka ray path gempa dapat dianggap mendekati sama (Waldhauser and Ellsworth, 2000). Penelitian ini menggunakan model kecepatan lokal 1-D diperoleh dari gelombang P untuk mendapatkan relokasi yang lebih tepat dengan menerapkan algoritma gempa double difference (Waldhauser, 2001).

Ketepatan lokasi gempa adalah salah satu hal yang paling penting untuk penyelidikan seismik yang akurat, yang dapat merekonstruksi struktur seismogenik, bidang patahan dari mekanisme fokus dan mendefinisikan hubungan antara kegempaan dan aktivitas gunung berapi (Alparone and Gambino, 2003). Oleh karena itu, penelitian ini menggunakan metode double difference karena metode ini lebih akurat dalam menentukan distribusi persebaran dan relokasi hiposenter gempabumi yang terjadi. Harapan dari penelitian ini dapat digunakan sebagai langkah awal dalam mitigasi bencana dan sebagai bahan acuan untuk penelitian selanjutnya yang lebih akurat.

Metode double difference merupakan suatu metode penentuan posisi relatif hiposenter gempa (Waldhauser, 2001). Metode ini menggunakan data waktu tempuh antara pasangan gempa ke suatu stasiun pengamat. Prinsip metode ini adalah jika jarak antara dua gempa yang dipasangkan relatif kecil dibandingkan dengan jarak antara stasiun dengan masing-masing gempa yang dipasangkan, maka raypath dan waveform kedua gempa tersebut dapat dianggap hampir sama. Dengan asumsi ini, maka selisih waktu tempuh antara kedua gempa yang terekam pada satu stasiun yang sama dapat dianggap sebagai fungsi jarak antara kedua hiposenter sehingga kesalahan model kecepatan bisa diminimalkan (Waldhauser and Ellsworth, 2000).

Ilustrasi dari algoritma metode Double Difference (Waldhauser and Ellsworth, 2000)

Gambar 2.11 Ilustrasi dari algoritma metode Double Difference (Waldhauser and Ellsworth, 2000). Gambar 2.11 menjelaskan tentang ilustrasi metode double difference. Terdapat bentuk lingkaran-lingkaran pada gambar tersebut. Lingkaran tersebut merupakan posisi hiposenter gempabumi yang dihubungkan dengan pusat gempabumi yang lain yang berada di sekitarnya. Adanya hubungan tersebut karena adanya data korelasi silang dan katalog. Data korelasi silang ditunjukkan oleh garis lurus, sedangkan garis putus-putus menunjukkan data katalog. Lingkaran putih menunjukkan event gempa i dan j yang terekam pada stasiun l dan k dengan selisih waktu tempuh dan . Sedangkan dan merupakan vektor relokasi (Sunardi et al., 2012).

Jarak episentrum yang di dapat hanya menunjukan jarak antara episentrum dengan stasiun pengamat. episentrum bisa berada dimana saja dalam lingkaran A misalnya. Untuk menentukan letak episentrum secara tepat, dibutuhkan minimal 2 data jarak episentrum lagi dari 2 stasiun pengamat yang berbeda. Dan Jika Tanpa data Arah Datang Gempa berarti membutuhkan 3 lokasi Stasiun pengamat berbeda. Jika masing-masing stasiun pengamat dibuat lingkaran dengan jari-jari sepanjang jarak episentrum masing-masing, maka akan didapatkan titik potong dari ke 3 lingkaran yang merupakan lokasi episentrum dari gempa.