Perilaku pergeseran bidang sesar sangat tergantung dari perilaku
koefisien gesek (µ) bidang sesar tersebut. Gempa terjadi bila harga
koefisien gesek dinamik bidang sesar (µd) tersebut lebih kecil
daripada koefisien gesek statiknya (µg). Besar harga µg akan
mengontrol waktu perulangan gempa pada sesar tersebut (At), sedangkan
besar nilai µs - µd akan mengontrol besar energi seismic yang
dipancarkan pada saat gempa terjadi. Salah satu penyebab utama kesulitan
pendugaan terjadinya gempa adalah karena sangat tidak teraturnya harga
ini disepanjang bidang sesar. Karena koefisien gesek lebih merupakan
sifat kontak ("contact property") daripada sifat massa ("bulk
property"), maka besar harga akan sangat dipengaruhi oleh derajat
ketidakteraturan geometri asperiti (pennukaan kontak) bidang sesar
tersebut. Hal ini merupakan penjelasan kwalitatif dari hasil penelitian
penelitian terdahulu yang menunjukkan bahwa perilaku kegempaan sistem
sesar sangat dilcontrol oleh derajat ketidakteraturan geometri sesar
tersebut (Scholz, 1990; Segall dan Pollard, 1980; King, 1983). Dalam
penelitian ini hubungan antara derajat ketidakteraturan geometri sesar
dan perilaku kegempaan sesar tersebut dirumuskan secara kwantitatif dan
hasilnya digunakan untuk menganalisis mekanika dan pola kegempaan Sistem
Sesar Sumatra (SSS). Geometri bidang sesar adalah fenomena fraktal
sehingga derajat ketidakteraturannya dapat dlkwantifikasilcan dengan
dimensi fraktal D. Nilai D yang besar berasosiasi dengan geometri yang
Ieblh tidak teratur dan sebaliknya. Geometri yang lebih tidak teratur
akan mengakibatkan µ yang lebih besar dan waktu perulangan gempa (At)
yang lebih lama.Ini berarti bahwa segmen sesar dengan nilai D yang
kecil mempunyai nilai p. yang lebih kecil dan waktu perulangan gempa
yang lebih singkat dibandingkan segmen dengan D yang lebih besar.
Hubungan analitik antara nilai D dan mekanika kegempaan sistem sesar
dapat dilihat dari dua aspek kesetimbangan energi : statik dan dinamik.
Dan aspek kesetimbangan energi statik didapatkan hubungan bahwa energi
regangan internal kritik per satuan isi (E„) sesaat sebelum gempa,
pada saat terjadi gempa akan terserap sebagai tingkat kerusakan material
yang dikontrol oleh parameter densitas material dan dimensi fraktal
geometri sesar sesuai persamaan : dimana p adalah densitas material
dalam gr/cm3, dan a, B, n konstanta. Akibatnya, pada dua buah segmen
sesar yang terbentuk dari mekanisme tektonik yang sama, kombinasi harga
densitas dan dimensi fraktal tertentu akan mengakibatkan waktu
perulangan gempa At tertentu pula. Dan aspek kesetimbangan energi
dinamik didapatkan hubungan bahwa energi seismik (Es) yang diradiasikan
pada saat terjadi gempa, terserap sebagai tingkat kerusakan material
yang dikontrol oleh parameter densitas material dan dimensi fraktal
geometri sesar. Akibatnya, pada dua buah segmen sesar yang terbentuk
dari mekanisme tektonik yang sama dan mempunyai harga H yang sama,
kombinasi harga densitas dan dimensi fraktal tertentu akan mengakibatkan
terbentuknya waktu perulangan gempa tertentu pula.1) Segmen Aceh, D = 1,07 ± 0,02
2) Segmen Alas, D = 1,19 ± 0,03
3) Segmen Toru, D = 1,07 ± 0,03
4) Segmen Asik, D = 1,06 ± 0,01
5) Segmen Singkarak, D = 1,00 ± 0,03
6) Segmen Muaralaboh, D = 1,15 ± 0,01
7) Segmen Kerinci, D = 1,01 ± 0,02
8) Segmen Seblat, D = 1,01 ± 0,02
9) Segmen Kepahiang, D = 1,02 ± 0,03
10) Segmen Ranau, D = 1,21 ± 0,03
11) Segmen Semangko, D = 1,24 ± 0,03
Ke 11 segmen SSS tersebut terletak pada dua blok kerak seismogenik dengan sifat fisik yang berbeda. Segmen dengan D = 1,00-1,15 terletak pada blok dengan densitas 2,75 gr/cm3 dan litologi utama granitik. Segmen dengan D = 1,19 -1,24 terletak pada blok dengan densitas 2,90 gr/cm3 dan litologi utama ofiolit. Terdapat pola teratur yang disebut sebagai pola fraktal kegempaan SSS, yang menghubungkan waktu dan lokasi terjadinya gempa besar dangkal disepanjang ke 11 segmen tersebut dengan dimensi fraktal setiap segmen. Berdasarkan pola fraktal tersebut dan sifat kerak seismogenik sepanjang SSS, maka ke 11 segmen sesar Sumatra dapat dikelompokkan menjadi 2 blok atau 3 sub blok segmen, yakni :
a. Blok I dengan litologi utama granitik, D = 1,00 - 1,15 (D = 1,05), p = 2,75 gr/cm3, K = 2,19 dan A t = 6 tahun. Blok ini terdiri atas 2 sub blok, yaitu :
i) Blok la dengan litologi utama granitik, D=1,00-1,02 (D = 1,01), p = 2,75 gr/cm3, K = 1,96 dan A t = 5 tahun.
ii) Blok lb dengan litologi utama granitik, D=1,06-1,15 (D = 1,075), p = 2,75 gr/cm3, K= 2,41 dan A t= 7 tahun.
b. Blok II dengan litologi utama ofiolit, D = 1,19 - 1,24 (D = 1,213), p = 2,90gr/cm3, K = 2,19 dan A t = 11 tahun.
Perbandingan nilai D, p dan K blok-blok segmen tersebut menghasilkan
pola perulangan gempa At sesuai persamaan empirik dan analitik yang
telah dirumuskan diatas. Dari pola fraktal kegempaan SSS tersebut
teramati juga adanya urutan kegempaan yang teratur, yakni satu urutan
selalu dimulai dengan 4-5 gempa pada Blok I diikuti 1-2 gempa pada Blok
II dan beda waktu antara gempa terakhir pada Blok I dengan gempa pertama
pada Blok II relatif sangat singkat (harian-bulanan). Dengan simulasi
metoda 2 blok peluncur tidak simetrik diketahui bahwa urutan kegempaan
seperti itu terjadi akibat perbandingan gaya gesek maksimum / statik
(Fs) kedua blok tersebut adalah Fs,/Fs2 = 1,05. Harga FsI/FS2 tersebut
hampir sama dengan nilai perbandingan nilai D maksimum dua blok segmen
SSS (D2/D1=1,07) bersangkutan dan mendukung kebenaran hubungan empirik
µ D. Pola fraktal tersebut memungkinkan pendugaan jangka panjang
(jangka waktu tahunan) kemungkinan terjadinya gempa besar disepanjang
segmen Sesar Sumatra. Hal itu telah dibuktikan dengan pendugaan yang
baik bagi terjadinya gempa Kerinci 7 Oktober 1995 dan gempa Toni 10
Oktober 1996, jauh sebelum gempa tersebut terjadi. Jadi, sumbangan utama
metoda fraktal dalam analisis mekanika kegempaan sistem sesar adalah
kemampuan metoda ini untuk menguantifikasikan derajat ketidakteraturan
geometri bidang sesar yang sangat mengontrol harga dan mekanika
kegempaan sesar tersebut. Akibat dari kemampuan itu, pola kegempaan yang
mula-mula terlihat tidak teratur dan tidak dapat diduga, berubah
menjadi sesuatu yang bersifat teratur dan memungkinkan. untuk diduga.
Hasil penelitian ini berguna bagi pemahaman yang sempurna mengenai
mekanika kegempaan SSS dan penerapan metoda fraktal untuk analisa
kegempaan sistem sesar. Hasil penelitian juga berguna bagi usaha
mitigasi bencana gempa disepanjang SSS dan dapat digunakan sebagai acuan
bagi pengembangan wilayah disekitar SSS. Meskipun demikian, masih
diperlukan studi lebih lanjut, baik di SSS maupun di sistem sesar
lainnya, untuk menguji apakah perilaku fraktal kegempaan SSS tersebut
konsisten dan berlaku secara umum di sistem-sistem sesar lainnya atau
hanya berlaku secara lokal saja di SSS.
Selengkapnya Download Link Di Bawah Ini!
Tidak ada komentar:
Posting Komentar