ANALISIS SINYAL SEISMIK GUNUNGAPI MERAPI …/Analisis... · mekanisme letusan dengan tingkat heterogenitas batuan. ... Department of Physics. ... mechanism with the degree of heterogeneity

26

26

ANALISIS SINYAL SEISMIK GUNUNGAPI MERAPI BERDASARKAN IDENTIFIKASI

GEMPA MULTIPHASE SEBELUM DAN SESUDAH LETUSAN 14 JUNI 2006

Disusun Oleh:

HERLINA TRI WULANDARI NIM M 0206042

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Fisika

Pada Jurusan Fisika Fakultas Matematika Dan Ilmu Penetahuan Alam

Universitas Sebelas Maret

Surakarta

JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU

PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

Juli, 2010

27

27

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini dibimbing oleh :

Pembimbing I

Sorja Koesuma S.Si, M.Si NIP. 19720801 200003 1 001

Pembimbing II

Agus Budi Santoso S.Si, M.Si NIP. 19800827 2005020 1 001

Dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada :

Hari : Senin

Tanggal : 26 Juli 2010

Anggota Tim Penguji :

1. Darsono, S.Si, M.Si (............................................) NIP: 19700727 199702 1 001

2. Mohtar Yunianto, M.Si (............................................) NIP: 19800630 200501 1 001

Disahkan oleh:

Jurusan Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Ketua Jurusan Fisika

Drs. Harjana, M.Si, Ph.D

NIP. 19590725 198601 1 001

28

28

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Analisis Sinyal Seismik Gunungapi Merapi Berdasarkan Identifikasi

Gempa Multiphase Sebelum Dan Sesudah Letusan 14 Juni 2006

Oleh :

Herlina Tri Wulandari M0206042

Saya dengan ini menyatakan bahwa isi intelektual skripsi ini adalah hasil

kerja saya dan sepengetahuan saya, hingga saat ini skripsi ini tidak berisi materi

yang telah dipublikasikan dan ditulis oleh orang lain, atau materi yang telah

diajukan untuk mendapatkan gelar di Universitas Sebelas Maret Surakarta

maupun di lingkungan perguruan tinggi lainnya, kecuali yang telah dituliskan

dalam daftar pustaka skripsi ini. Semua bantuan dari berbagai pihak baik fisik

maupun psikis, telah saya cantumkan dalam bagian ucapan terimakasih skripsi ini.

Surakarta, Juni 2010

Penulis

Herlina Tri Wulandari

29

29

ANALISIS SINYAL SEISMIK GUNUNGAPI MERAPI BERDASARKAN IDENTIFIKASI GEMPA MULTIPHASE SEBELUM DAN SESUDAH

LETUSAN 14 JUNI 2006

HERLINA TRI WULANDARI Jurusan Fisika, Fakultas MIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta

ABSTRAK

Gunungapi Merapi merupakan gunungapi tipe strato dengan kubah lava, Gunungapi Merapi ini terletak di perbatasan D.I. Yogyakarta, kabupaten Magelang Boyolali dan Klaten. Posisi geografisnya terletak 7°32’30”S dan 110°26’30”E. Pada saat aktivitas pembentukan kubah lava Gunungapi Merapi biasanya ditandai dengan peningkatan gempa multiphase yang merupakan penanda mulai adanya distribusi magma dari bawah menuju ke permukaan. Oleh sebab itu dilakukan penelitian analisis sinyal seismik gunungapi merapi berdasarkan identifikasi gempa multiphase sebelum dan sesudah letusan 14 Juni 2006. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis identifikasi dari gempa multiphase yang terjadi sebelum dan sesudah letusan dari parameter-parameter gempa secara seismik terhadap pengaruh aktivitas Gunungapi Merapi, yang dikaji berdasarkan analisis power spektrum serta respons spectra dari sinyal gelombang gempa multiphase yang dapat digunakan untuk menentukan pengaruh sumber mekanisme letusan dengan tingkat heterogenitas batuan.

Berdasarkan analisis identifikasi dari gempa multiphase sebelum dan sesudah letusan dengan menggunakan parameter dari gempa multiphase didapatkan hasil sebagai berikut: Bulan maret besarnya frekuensi 1,054–3,858 Hz; power spektrum MSA898 -± ; jumlah gempa mutiphase 1.158 kali; emergen time 1,781 detik; besarnya A/D 0,8478, sedangkan magnitudo ± 0,471 SR. Bulan September didapatkan kalkulasi frekuensi 1,755 – 4,713 Hz; power spektrum

MSA6712 -± ; jumlah gempa 1.474 kali; emergen time 2,492 detik; magnitudo 0,779 SR sedangkan nilai A/D 0,364. Kata Kunci: gempa multiphase, power spektrum, emergen time

30

30

SEISMIC SIGNAL ANALYSIS OF MERAPI VOLCANO BASE ON IDENTIFICATION BEFORE AND AFTER JUNE 14, 2006 ERUPTION

HERLINA TRI WULANDARI Department of Physics. Mathematic and Science Faculty. Sebelas Maret University

ABSTRACT

Merapi volcano is a strato volcano with lava dome of Mount Merapi which located on the border at Yogyakarta, Magelang, Boyolali and Klaten.. Geographical located 7 ° 32'30 "S and 110 ° 26'30" E. Increasing Merapi activities usually characterized by increasing multiphase earthquake which show sign of magma distribution from below onto the surface of Mount MerapiResearch of seismic analysis of merapi volcano base on identification before and after june 14, 2006 eruption. This study to analyze the identification of multiphase earthquake which occurred pre-eruption phase and the phase of full eruption of earthquake parameters to the effects of seismic activity of Mount Merapi, which is analyzed by power spectrum analysis and response spectra of seismic wave signal that can be used for multiphase determine the influence of the source of the eruption mechanism with the degree of heterogeneity of rock

Base on the analysis of multiphase earthquake for the identification of before and after eruption by using the parameters of multiphase earthquake showed that: March frequency 1,054–3,858 Hz; power spectrum MSA898 -± ; the multiphase earthquake statistics of 1.158 times; emergen time 1,781 seconds; A/D 0,8478; magnitude ± 0,471 SR. September frequency 1,755 – 4,713 Hz; power spectrum MSA6712 -± ; multiphase earthquake statistics of 1.474 times; emegen time 2,492 seconds; magnitude 0,779 SR and A/D 0,364. Key words: multiphase earthquake, power spectrum, emergen time

31

31

MOTTO

- Satu-satunya yang akan kita sesali dalam hidup ini kita tidak berani

mengambil resiko, jika kita mempuyai kesempatan untuk meraih

kebahagiaan maka raihlah dan wujudkan kebahagiaan itu dengan kedua

tangan kita, meskipun seberapa resiko yang kita hadapi (Sri drajat W.U).

- Sesuatu yang bermula dari nol akan mencapai puncaknya, jika ada

kemauan dalam diri untuk mengembangkan semua itu, ikuti kata hatimu

karena itu adalah pilihan yang terbaik (Luna Try).

- Jangan menyesali akan masa lalu, buatlah pelajaran berharga dari masa

lalu itu untuk masa depanmu, walau kamu pernah jatuh kedua kalinya

(Novie Yoon Hye).

PERSEMBAHAN

Syukur Alhamdullilah pada Allah SWT aku ucapkan, Dan dengan segala kerendahan hati ku persembahkan karyaku ini kepada....................

Ayahanda dan Ibunda yang telah melahirkanku, membesarkanku,

menyekolahkanku, membimbingku, mendidikku, menasehatiku menuntunku,

mengarahkanku, melindungiku, mencintaiku,

menyayangiku, dan memberikan semua yang terbaik untukku.

Kakakku: Drajat, Christian, Adik-adikku: Anto’, Mahendra

yang telah berbagi semuanya, tanpa kalian aku tidak dapat memaknai hidup ini.

Sahabat-sahabat terbaikku, Seseorang yang berada dalam

relung jiwa ku memberi semangat dalam setiap langkah ku.

Almamaterku....., agamaku......, dan Indonesia-ku

32

32

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr.Wb.

Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala

limpahan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan

skrispsi dengan judul ” Analisis Sinyal Seismik Gunung Api Merapi Berdasarkan

Identifikasi Gempa Multiphase Sebelum Dan Sesudah Letusan 14 Juni 2006”

dengan baik dan lancar.

Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh

guna meraih gelar Sarjana Fisika pada Jurusan Fisika Fakultas Matematika Dan

Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta. Melalui

penyusunan skrispi ini diharapkan dapat menambah wawasan, pengetahuan dan

pengalaman bagi penulis, sehingga dapat menjadi bekal saat terjun di dunia kerja.

Selesainya skripsi ini tidak lepas dari dukungan dan bantuan berbagai

pihak. Karena itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih

sebesar-besarnya pada:

1. Segenap pimpinan Fakultas MIPA Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

2. Bapak Drs. Harjana, M.Si, PhD selaku Ketua Jurusan Fisika Fakultas

MIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta

3. Drs. Subandriyo, M.Si selaku Kepala BPPTK Yogyakarta.

4. Ibu Sri Sumarti, selaku Kepala seksi Gunung Merapi BPPTK

Yogyakarta.

5. Bapak Sorja Koesuma, S.Si, M.Si selaku Pembimbing Akademik

serta Pembimbing I Skripsi.

6. Bapak Agus Budi Santoso, S.Si, M.Si selaku Pembimbing II Skripsi.

7. Mas Febri, Erni, Ida atas canda tawa selama di BPPTK dan

kebersamaan yang terjalin selama 2 bulan.

8. Seluruh staff kantor Balai Penyelidikan dan Pengembangan

Teknologi Kegunungapian (BPPTK) Yogyakarta atas bantuan dan

sambutan yang sangat ramah selama kami penelitian disana

33

33

9. Keluargaku, Ayah, Ibu, Serta Kakak dan Adik-adikku yang selalu

memberikan dukungan dan Do’a kalian semua permata dalam hatiku.

10. Sahabat seperjuanganku: Fajriyah yang telah berjuang besama dari

magang hingga tugas akhir ini, Mbak Dwi” Belatrik”, Ryanti” Pao-

pao”, Sari”Sarinah”,Mbak Leti” Mentri” atas canda, tawa dan sikap

berbagi selama 4 tahun yang melewati semuanya denganku.

11. Keluarga besar OGe, jurusan Fisika FMIPA UNS Angkatan 2006,

atas persahabatan dan kekeluargaan yang menyenangkan. OGe AyE.

12. Ridho chan, Novie Yoon Hye yang telah memberiku semangat

selama ini, Nanang, Suryono, Pak Korti, Ardy, Dedek,Ika makasih

atas semuanya.

13. Rekan-rekan mahasiswa Fisika Universitas Sebelas Maret:

Angkatan’05, ’07,’08,’ 09.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan keterbatasan

ilmu dalam penyusunan skripsi ini, oleh karena itu penulis berharap dengan

kekurangan dan keterbatasan itu, skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi

penyusun khususnya dan pembaca pada umumnya.

Surakarta, Juli 2010

Penulis

34

34

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ................................................................................. i

HALAMAN PENGESAHAN .................................................................... ii

HALAMAN PERNYATAAN ................................................................... iii

HALAMAN ABSTRAK ............................................................................ iv

HALAMAN ABSTRACT .......................................................................... v

KATA PENGANTAR ................................................................................ vii

DAFTAR ISI .............................................................................................. ix

DAFTAR TABEL ...................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xii

DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. xiii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ...................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah .................................................................. 2

1.3 Batasan Masalah ...................................................................... 3

1.4 Tujuan Penelitin ...................................................................... 3

1.5 Manfaat .................................................................................. 3

1.6 Sistematika Skripsi .................................................................... 4

BAB II TINJUAN PUSTAKA

2.1 Gunungapi di Indonesia Dan Proses Terbentuknya ................ 5

2.2 Karakteristik Gunungapi Merapi ............................................... 7

2.3 Instrumen- instrumen Seismograf ............................................ 8

2.3.1 Penjalaran Gelombang Seismik ................................. 8

2.3.2 Sensor Seismograf ..................................................... 15

2.4 Jaringan Seismik Gunung Merapi ............................................ 15

2.4.1 Monitoring Gunung Merapi ....................................... 15

2.4.2 Pemantauan Dengan Seismik ..................................... 17

2.5 Gempa Vulkanik ...................................................................... 19

2.4.1 Tipe-tipe Gempa Gunung Merapi .............................. 21

35

35

2.4.2 Energi Gempa ............................................................ 24

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ................................................. 26

3.2 Bahan Penelitian .................................................................... 26

3.3 Prosedur dan pengumpulan data ............................................ 28

3.4 Pengolahan Data ..................................................................... 28

3.4.1 Analisa Seismogram analog gempa multiphase ........ 28

3.4.2 Pengolahan dari Screm 4.4 ke Orogin Pro 8.0 .......... 30

3.5 Langkah Perhitungan ............................................................... 36

3.6 Prosedur Penelitian .................................................................. 38

3.7 Analisis Hasil ........................................................................... 39

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian ........................................................................ 40

4.2 Pembahasan. ........................................................................... 47

4.2.1 Pengaruh Gempa Multiphase ................................... 47

4.2.2 Sumber Mekanisme Letusan .................................... 53

4.3 Kalkulasi nilai magnitudo gempa multiphase ......................... 57

4.4 Pengaruh Filtering terhadap tingkat distribusi magma ... ........ 58

4.5 Identifikasi parameter-parameter gempa multiphase .............. 64

4.5.1 Power spectrum gempa multiphase ......................... 65

4.5.2 Magnitudo gempa multiphase ................................. 69

4.5.3 Energi gempa multiphase ......................................... 71

4.5.4 Nilai DurasiAmplitudo ....................................................... 73

4.5.5 Emergen time ........................................................ 77

4.5.6 Respons spectra ........................................................ 79

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ............................................................................. 80

5.2 Saran ............................................................................... 81

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................. 82

LAMPIRAN ............................................................................................... 84

36

36

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Tipe-tipe gempa gunung merapi ................................................. 21

Tabel 2. Posisi stasiun-stasiun analog di Gunung Merapi ......................... 26

Tabel 3. Data parameter gempa multiphase bulan maret ........................ 40

Tabel 4. Data parameter gempa multiphase bulan september ................... 41

Tabel 5. Data frekuensi, magnitudo, energi bulan maret ........................... 44

Tabel 6. Data frekuensi, magnitudo, energi bulan september ................... 45

Tabel 7. Data pengolahan A/D dan emergen time bulan maret ............... 46

Tabel 8. Data pengolahan A/D dan emergen time bulan september ........ 46

Tabel 9. Pertumbuhan kubah lava 2006 .................................................... 48

Tabel 10. Jumlah gempa multiphase dan guguran ...................................... 49

Tabel 11. Kalkulasi hasil frekuensi bulan maret 2006................................ 60

Tabel 12. Kalkulasi hasil frekuensi bulan september 2006 ...................... 60

Tabel 13. Nilai A/D dan magnitudo bulan maret 2006 ............................ 74

Tabel 14. Nilai A/D dan magnitudo bulan september 2006 .................... 74

Tabel 15. Data emergen time sebelum dan sesudah letusan .................... 78

37

37

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Sebaran gunung api aktif di Indonesia ............................. 5

Gambar 2.2 Proses Terbentuknya Gunung Api di Indonesia ................. 6

Gambar 2.3 Peta lokasi Gunung Merapi yang terletak di Jawa Tengah .. 7

Gambar 2.4 Gelombang Primer Dan Gelombang Sekunder .................. 11

Gambar 2.5 Gelombang Love dan Gelombang Rayleigh ........................ 11

Gambar 2.6 Prinsip dasar seismometer .................................................... 12

Gambar 2.7 Jaringan seismik Gunung Merapi ......................................... 14

Gambar 2.8 Skema seismograf RTS Gunung Merapi .............................. 16

Gambar 2.9. Bentuk tipe-tipe gempa di G. Merapi. LF (low freQuency),

VTB atau gempa vulkanik dangkal, VTA atau gempa vulkanik

dalam, MP (multiphase) ....................................................... 17

Gambar 2.10 Gempa Vulkanik dalam yang tercatat dalam seismogram .... 19

Gambar 2.11 Gempa Vulkanik dangkal yang tercatat dalam seismogram . 19

Gambar 2.12 Guguran yang tercatat dalam seismogram ........................... 20

Gambar 2.13 Gempa Multiphase yang tercatat dalam seismogram .......... 20

Gambar 3.1. Skema penerima stasiun sensor ............................................ 24

Gambar 3.2. Skema Stasiun Seismik penerima ....................................... 24

Gambar 3.3 Sampling Gempa Multiphase 20060303 .............................. 25

Gambar 3.4 Skala waktu tiba dalam seismogram .................................... 26

Gambar 3.5. Diagram Alir tahap Penelitian ............................................. 35

Gambar 4.1 Rekaman Data Seismogram Bulan Maret 2006 .................. 39

Gambar 4.2 Rekaman Data Seismogram Bulan September 2006 .......... 40

Gambar 4.3 Data durasi dan App gempa multiphase, (a) Sebelum letusan bulan

maret 2006: (b) Sesudah letusan bulan september 2006 ......................... 44

Gambar 4.4 Statistika Gempa Multiphase Bulan Februari-September ... 49

Gambar 4.5 Statistika guguran Bulan Februari-September .................. 48

Gambar 4.6 Hubungan antara amplitudo dan frekuensi gempa multiphase,

(a) Sebelum letusan bulan maret 2006

(b) Sesudah letusan bulan september 2006.............................................. 52

38

38

Gambar 4.7 Penyebaran tekanan ditinjau dari grafik amplitudo dan frekuensi

(a) Sebelum letusan bulan maret 2006

(b) Sesudah letusan bulan september 2006 ............................................. 52

Gambar 4.8 Grafik Residual ..................................................................... 53

Gambar 4.9 Hubungan log durasi dan magnitudo ...................................... 55

Gambar 4.10 Posisi cut off frekuensi ......................................................... 58

Gambar 4.11 Sinyal Frekuensi dan cut off Maret 2006 ........................... 59

Gambar 4.12 Sinyal Frekuensi dan cut off September 2006 …………… 60

Gambar 4.13 Gempa multiphase bulan Maret 2006 ................................. 64

Gambar 4.14. Gempa multiphase bulan September 2006 ………………. 65

Gambar 4.15 Hubungan antara frekuensi dan magnitudo ......................... 67

Gambar 4.16 Statistik grafik energi total ................................................... 68

Gambar 4.17 Sinyal gempa multiphase ..................................................... 72

Gambar 4.18 Amplitudo sinyal seismik .................................................... 73

Gambar 4.19 Respons spectra ................................................................... 76

39

39

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran : Data Seimik Bulan Februari- September 2006

Lampiran : Sinyal Frekuensi Hasil Filtering Bulan Februari- September 2006

40

40

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan ilmu pengetahuan dalam dunia pendidikan semakin pesat

dan seakan terus dituntut untuk selalu meningkatkan mutu baik secara kualitas

maupun kuantitas. Pengaruh sains terutama masalah kegempaan tidak diragukan

lagi peranannya dalam kehidupan sehari-hari. Tingkat intensitas kegempaan yang

sering terjadi akhir-akhir ini menuntut untuk lebih mengembangkan lagi studi

dengan jalur kasus kegempaan.

Salah satu penerapan studi sains terutama masalah gempa dan

aplikasinya tertuang dalam Geofisika. Geofisika adalah ilmu yang mempelajari

tentang bumi dengan menggunakan prinsip fisika. Secara khusus perkembangan

ilmu geofisika sebagian mengarah ke teknologi, dalam teknologi dibutuhkan

teknik-teknik mengukur yang menggunakan metode analisis parameter-parameter

gempa terutama gempa vulkanik yang sering terjadi di Gunungapi.

Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki potensi

kegempaan yang tinggi baik itu berasal dari gempa tektonik yang terjadi akibat

pergeseran lempeng tektonik maupun gempa yang berasal dari kegiatan vulkanik.

Di samping itu Indonesia merupakan daerah yang bersifat tektonik aktif. Hal ini

dilihat dari jumlah gunungapi aktif yang ada di Indonesia, sekitar 15% gunungapi

aktif yang ada di dunia berada di wilayah Indonesia (±129 buah gunungapi).

Sehingga perlu dilakukan pemantauan berkala terhadap kegiatan gunungapi yang

bertujuan untuk mitigasi kebencanaan dari aktivitas gunungapi. Metode geofisika

yang digunakan dalam pemantauan kegiatan gunungapi adalah metode seismik.

Metode ini dilakukan dengan cara memantau kegiatan seismik atau kegempaan

gunungapi secara menerus baik sebelum letusan, pada saat letusan, maupun

setelah letusan.

Gunungapi Merapi sendiri adalah salah satu gunungapi di Indonesia

yang masih aktif, terakhir beraktivitas pada 14 Juni 2006. Ada beberapa jenis

gempa vulkanik di Merapi yang diklasifikasikan berdasarkan bentuk dan ciri-ciri

41

41

umumnya. Diantaranya adalah gempa vulkanik dangkal yang kebanyakan tidak

ada awalannya, vulkanik dalam dengan karakteristik terdapat awalan tapi sedikit,

multiphase dengan sinyal awalan yang jelas dan tegas, guguran memiliki awalan

yang tidak tegas.

Pada penelitian tugas akhir ini sumber gelombang yang digunakan

adalah gempa multiphase, gempa multiphase sendiri yaitu gempa yang memiliki

awalan gelombang primer yang tegas, yang mana gempa jenis ini hanya terjadi

pada waktu gunungapi sedang dalam tingkat pembentukan kubah lava.

Studi analisis pengaruh gempa multiphase yang terjadi sebelum dan

sesudah letusan dijadikan sebagai acuan dasar perbandingan sinyal gelombang

dari aktivitas Gunungapi Merapi. Dari sinyal seismik tersebut didapatkan analisis

parameter-parameter seismotektonik untuk Gunungapi Merapi yang menjadi salah

satu upaya dalam pemantauan dan penelitian aktifitas Gunungapi Merapi. Hal ini

dijadikan acuan dalam mengenal karakteristik Gunungapi Merapi dan prediksi

mengenai erupsi ke depannya yang dapat berguna untuk mitigasi bencana letusan

gunungapi.

1.2. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah yang diuraikan diatas, maka dapat

dirumuskan permasalahan sebagai berikut:

1. Bagaimana pengaruh gempa multiphase dengan aktivitas

Gunungapi Merapi jika dikaji secara seismik

2. Bagaimana identifikasi gempa multiphase sebelum dan sesudah

letusan dilihat dari parameter-parameter seismik seperti frekuensi,

magnitudo, energi, emergen time, durasi, amplitudo maksimum.

3. Karakteristik batuan Gunungapi Merapi jika dilihat dari filtering

dengan frekuensi Low-Pass Filter.

4. Apakah terdapat perbedaan nilai parameter seismik untuk gempa

multiphase sebelum dan sesudah letusan.

42

42

1.3. Batasan Masalah

Adapun batasan masalah dalam penelitian tugas akhir ini adalah sebagai

berikut:

1. Data yang digunakan adalah data rekaman seismik aktivitas

Gunungapi Merapi pada bulan Maret 2006 dan September 2006 di

stasiun pusunglondon arah komponen Z.

2. Data seismik hasil perekaman dilakukan perubahan format dari

(*.gcf) menjadi ASCII dengan menggunakan software gcf2asc.

3. Penggambaran analisis FFT (Fast Fourier Transform) dari stasiun

pusunglondon arah komponen Z berdasarkan data gempa

multiphase yang dominan.

1.4. Tujuan Penelitian

Penelitian ini dimaksudkan:

1. Untuk melakukan identifikasi gempa multiphase yang terjadi

sebelum dan sesudah letusan dari parameter-parameter gempa

seismik terhadap pengaruh aktivitas Gunungapi Merapi.

2. Menentukan pengaruh sumber mekanisme letusan dengan tingkat

heterogenitas batuan, yang nantinya dapat menggambarkan struktur

batuan sebelum dan sesudah letusan dengan acuan frekuensi

gelombang gempa multiphase.

3. Pengolahan secara statistik pengaruh gempa multiphase terhadap

aktivitas Gunungapi Merapi dari segi pembentukan kubah lava dan

statistika gempa multiphase yang terjadi selama bulan Maret dan

September 2006.

1.5. Manfaat

Manfaat dari penelitian tugas akhir ini adalah untuk mengidentifikasi

perbandingan sinyal seismik sebelum dan sesudah letusan dilihat dari karakteristik

gempa multiphase, yang dibandingkan dari parameter-parameter seperti power

spectrum, energi frekuensi serta respons spectranya sehingga dapat diketahui

karakteristik sinyal gempa multiphase sebelum dan sesudah letusan.

43

43

1.6. Sistematika Skripsi

1. Bagian Pendahuluan Skripsi

Bagian ini memuat halaman judul, abstrak, pengesahan, motto,

persembahan, kata pengantar, daftar isi dan daftar lampiran.

2. Bagian Isi Skripsi, berisi:

BAB I Pendahuluan

Bagian pendahuluan berisi latar belakang, perumusan

masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat dan

sistematika skripsi.

BAB II Landasan Teori

Landasan teori berisi tentang gunungapi di Indonesia dan

proses terbentuknya, evolusi morfologi Gunungapi Merapi,

tata letak tektonik Gunungapi Merapi, instrumen

seismograf, jaringan seismik Gunungapi Merapi, jaringan

seismik (instrumentasi), gempa vulkanik.

BAB III Metodologi Penelitian

Dalam bab ini diuraikan mengenai waktu dan tempat

penelitian, bahan penelitian, peralatan penelitian, prosedur

dan pengumpulan data, pengolahan data, dan analisis hasil.

BAB IV Pembahasan

Pembahasan berisi data, hasil penelitian, dan pembahasan.

BAB V Penutup

Dalam bab ini akan dikemukakan mengenai kesimpulan

dan saran

3. Bagian Akhir Skripsi

Bagian ini berisi daftar pustaka dan lampiran-lampiran.

44

44

Dari data gempa multiphase sebelum dan sesudah letusan ternyata

memberikan rentang frekuensi dominan antara 1-3 Hz di stasiun Pusunglondon,

yang berarti karakteristik gelombang multiphase berada dalam rentang penengah

antara karakteristik gempa vulcano-tektonik (± 5-8 Hz) dan low frequency (±

1Hz) dilihat dari segi frekuensinya. Analisis nilai frekuensi yang berada di rentang

1-3 Hz ini berbeda dengan karakteristik secara khusus dari frekuensi untuk gempa

multiphase sebesar 3-4 Hz. Hal ini disebabkan karena:

1. Nilai frekuensi sebesar 3-4 Hz digunakan sebagai patokan secara

umum untuk membedakan gempa multiphase dengan gempa yang

lainnya, karena frekuensi 3-4 Hz ini diambil dari gempa multiphase

tahun 1990-an, sehingga pembeda yang paling signifikan diliat dari

sinyal awalan gelombang seismiknya.

2. Konsentrasi gempa multiphase digolongkan sebagai gempa fase

banyak yang mana frekunsinya tergantung dari sinyal yang

terekam saat terjadi gempa serta sinyal seismik yang pendek atau

lebar.

3. Gempa multiphase dicirikan pada pembentukan kubah lava,

sehingga perambatan gelombang dengan frekuensi yang kurang

dari 3-4 Hz dapat terjadi.

Energi gempa yang dihasilkan sebelum dan sesudah letusan 14 Juni

2006 menjadikan salah satu penanda adanya distribusi magma yang menuju ke

puncak Gunung Api Merapi ketika akumulasi gempa multiphase bulan maret

2006. Daftar distribusi frekuensi, energi dapat disajikan dalam tabel 5 dan 6.

Tabel 5. Data Frekuensi, Magnitudo,dan Energi Gempa Multiphase Bulan Maret 2006

No. Tanggal

Origin Time

App (mm) Frekuensi

Durasi (dtk) Magnitude (SR)

Energi gempa ((1012 erg)

21:13 15 1,869 20 0,601647993 5,040481088 1 02/03/2006 11:50 15 3,858 20 0,601647993 5,040481088

15:32 22 1,18 21 0,635550872 5,666648931 2 21/03/2006 12:03 5 2,415 11 0,186228296 1,20044549

45

45

8:01 18 1,948 23 0,698764538 7,049313197 3 22/03/2006 15:02 38 1,092 20 0,601647993 5,040481088

20:01 20 1,054 15 0,401746014 2,527080181 4 24/03/2006 16:35 8 1,835 11 0,186228296 1,20044549

15:35 4 1,932 15 0,401746014 2,527080181

5 28/03/2006 10:18 7 2,318 15 0,401746014 2,527080181

Tabel 6. Data Frekuensi, Magnitudo,dan Energi Gempa Multiphase Bulan September 2006

No. Tanggal Origin Time

App (mm) Frekuensi Durasi (dtk)

Magnitude (SR)

Energi gempa (1012

erg)

1 18/09/2006 6:03 6 3,011 17 0,48871827 3,412537334 23:38 10 2,789 25 0,75670401 8,611048212

2 25/09/2006 18:24 6 1,755 25 0,75670401 8,611048212 18:09 11 2,112 36 1,010084 20,65979471

3 28/09/2006 11:07 11 3,171 30 0,88339401 13,33800916 12:42 12 2,195 28 0,83545285 11,30262387

4 29/09/2006 11:09 12 4,713 25 0,75670401 8,611048212 19:00 5 3,109 20 0,60164799 5,040481088

5 30/09/2006 19:05 14 3,077 33 0,9496223 16,76615419 20:38 10 2,092 25 0,75670401 8,611048212

Untuk menggambarkan gelombang seismik yang terjadi pada bulan

maret dan september variabel yang dipakai adalah nilai A/D dan emergen time,

variabel A/D ini menandakan bentuk gelombang seismiknya secara fraktual dari

segi durasi yang panjang dan amplitudo gelombangnya. Emergen time

menunjukkan karakteristik awalan dari gempa multiphase yang dicapai sampai

amplitudo maksimum dari suatu gempa yang terjadi di Gunung Api Merapi. Data

pengolahan nilai A/D dan emergen time disajikan dalam tabel 7 dan 8 berikut ini:

46

46

Tabel 7. Data Pengolahan A/D dan Emergen time Gempa Multiphase Bulan Maret 2006

Tabel 8. Data PengolahanA/D dan Emergen time Gempa Multiphase Bulan September 2006


App (mm)

Durasi (dtk) A/D

t emergen (dtk)

6:03 6 17 0,35294 1,68 1 18/09/2006 23:38 10 25 0,4 4,5

18:24 6 25 0,24 0,81 2 25/09/2006 18:09 11 36 0,30556 1,56

11:07 11 30 0,36667 3,11

3 28/09/2006 12:42 12 28 0,42857 1,44

11:09 12 25 0,48 4,9 4 29/09/2006 19:00 5 20 0,25 1,25

19:05 14 33 0,42424 0,97

5 30/09/2006 20:38 10 25 0,4 4,7

Karakteristik lain yang dapat terlihat dari gempa multiphase sebelum dan

sesudah erupsi secara seismik dilihat dari peningkatan nilai amplitudo yang terjadi

sebelum letusan berkisar antara 4-38 mm, kenaikan amplitudo ternyata

berkebalikan dengan durasinya. Sedangkan setelah letusan tanggal 14 Juni 2006

sinyal seimik mengalami penurunan terutama amplitudo sinyal seismiknya, yang

menyatakan transfer perubahan tekanan magma dalam tubuh Gunung Api Merapi.

Amplitudo sinyal seismik yang tercatat sesudah letusan berada dalam rentang 5-


App (mm)

Durasi (dtk) A/D t emergen (dtk)

21:13 15 20 0,75 4,688 1 02/03/2006 11:50 15 20 0,75 2,76

15:32 22 21 1,047619048 1,5932 2 21/03/2006 12:03 5 11 0,454545455 1,9345

8:01 18 23 0,782608696 1,0962 3 22/03/2006 15:02 38 20 1,9 2,2874

20:01 20 15 1,333333333 0,8 4 24/03/2006 16:35 8 11 0,727272727 1,17

15:35 4 15 0,266666667 0,23

5 28/03/2006 10:18 7 15 0,466666667 1,259

47

47

14 mm dengan durasi yang panjang. Perubahan peningkatan dan penurunan

amplitudo secara seismik ini secara tidak langsung meandakan adanya distribusi

tenaga yang besar dari dalam tubuh Gunung Api Merapi yang diikuti dengan

perubahan nilai amplitudo gempa multiphase yang terekam dalam sesimograf

berakibat pada pembentukan kubah lava baru ketika proses Erupsi teejadi.

Kenaikan dan penurunan amplitudo sinyal seismik ini terlihat dalam gambar 4.3

dibawah ini:

a

Gambar 4.3 Data durasi dan App gempa multiphase, (a) Sebelum letusan bulan

maret 2006: (b) Sesudah letusan bulan september 200 Data-data diatas akan dijadikan analisis secara statistik seismisitas

Gunung Merapi sebelum dan sesudah letusan serta kalkulasi identifikasi dari

gempa multiphase terhadap kondisi Gunung Api Merapi sebelum dan sesudah

letusan terjadi.

4.2 Pembahasan

4.2.1 Pengaruh Gempa Multiphase Dengan Aktivitas Gunung Api Merapi

Aktivitas Gunung Api Merapi selalu ditandai dengan gejala awal

perubahan-perubahan, baik itu perubahan parameter fisika maupun kimia yang

terlihat secara visual dan terukur secara instrumental (prekursor)

(Ratdomopurbo,2000). Erupsi secara dahsyat terjadi pada Gunung Api Merapi

pada tanggal 14 Juni 2006 yang mengakibatkan munculnya kubah lava baru yang

a ba

48

48

lebih tinggi dari puncak garuda (puncak dari Gunung Api Merapi). Peristiwa

erupsi ini dapat diikuti dengan adanya Gempa Vulkanik terlebih dahulu atau tidak,

tetapi dapat juga dianalisis dari Gempa Multiphase, karena gempa multiphase

biasanya terjadi bersamaan dengan proses pembentukan kubah lava dari Gunung

Api.

Seismisitas dari Gunung Api Merapi pada peristiwa erupsi 2006

didominasi gempa multiphase yang merupakan penanda pembentukan kubah lava,

tetapi sebelumnya peningkatan aktivitas Gunung Api Merapi sudah tampak pada

tahun 2005 dengan rentetan gempa vulkanik dengan magnitudo yang relatif besar.

Kubah lava mulai muncul pada bulan april, sebelumnya secara seismik terjadi

perubahan data pada 15 Februari 2006 dari statistik gempa multiphase harian.

Bulan februari mulai adanya tekanan akibat desakan magma yang diikuti dengan

kenaikan jumlah gempa harian bulan maret yang mencapai 1.158 kali. Kalkulasi

kenaikan jumlah gempa multiphase ini terjadi pada bulan april yang mencapai

3.334 kali menandakan mulai muncul kubah lava yang terus mengalami

perkembangan volumenya. Klimaks dari erupsi 2006 terjadi tanggal 14 Juni 2006

yang mengeluarkan material-material dalam bentuk awan panas. Setelah proses

erupsi 14 juni 2006, tanggal 15 Juni muncul kubah baru sebesar 316 ribu m3 yang

mengalami perkembangan sampai 26 Juni 2006.

Setelah peristiwa erupsi 14 Juni 2006 jumlah gempa harian khususnya

untuk gempa multiphase berkurang, bulan Juli mencapai 55 gempa, Agustus: 8

gempa, September: 1.474 gempa. Hal ini dikarenakan setelah proses Erupsi yang

terjadi justru gempa guguran sehingga intensitas skala gempa guguran sebelum

dan sesudah erupsi akan jauh lebih besar setelah proses erupsi. Material-material

setelah erupsi cenderung dilepaskan dalam bentuk jatuhan batu atau awan panas.

Tabel 9. Pertumbuhan Kubah Lava 2006

No. Tanggal Volume Kubah 2006

lama (x1000m3) Volume Kubah 2006

baru (x1000m3) 1 28-Apr-06 350 2 04-Mei-06 1000 3 08-Mei-06 1300 4 13-Mei-06 2000 5 23-Mei-06 2570

49

49

6 27-Mei-06 3000 7 02-Jun-06 4000 8 08-Jun-06 4350 9 10-Jun-06 3150 10 11-Jun-06 2950 11 15-Jun-06 316 12 18-Jun-06 423 13 20-Jun-06 453 14 23-Jun-06 515 15 26-Jun-06 546

Sumber: BPPTK Yogyakarta,2006

Data pertumbuhan kubah lava diatas dapat dianalisis bahwa pada bulan

April- Juni volume kubah lava terus mengalami peningkatan yang sejalan dengan

semakin meningkatnya jumlah gempa multiphase setiap harinya, sedangkan pasca

erupsi yaitu tanggal 15 Juni-26 Juni gempa multiphase yang terjadi justru semakin

berkurang yang terganti oleh akumulasi gempa guguran.

Tingkat kegempaan yang terjadi di Gunung Api Merapi dapat terukur

secara seismik ditinjaun dari akumulasi nilai kegempaan perhari atau perbulan

yang tercatat dalam seismograf . Gambar 4.4 menunjukkan statistika kegempaan

yang terjadi bulan Maret – September 2006, sedangkan gambar 4.5 menyajikan

statistika gempa guguran Gunung Api Merapi bulan Maret- September 2006.

Rock fall dan gempa multiphase dijadikan sebagai indikator kegiatan di dalam

atau tepat di bawah kubah, selama letusan terjadi gempa multiphase bisa melebihi

12.000 peristiwa perbulan, dalam selang 400 perhari (Ratdomopurbo, 2000).

Jumlah gempa multiphase akan mendominasi selama proses

pembentukan kubah lava, terlihat dalam tabel 10 dibawah ini:

Tabel 10. Jumlah Gempa Multiphase dan Guguran Bulan Maret- September 2006

No. Bulan (2006) Gempa Multiphase Guguran 1 Februari 815 91 2 Maret 1,158 91 3 April 3,334 420 4 Mei 3,034 6,423 5 Juni 1,619 9,63 6 Juli 55 6,032 7 Agustus 8 3,442 8 September 1,474 2,321

50

50

Peningkatan jumlah gempa multiphase bulan April- Mei berhubungan dengan

peningkatan volume kubah, sedangkan guguran yang terjadi berakaitan dengan

ketidakstabilan tekanan didalam tubuh Gunung Merapi dan penurunan volume

kubah lava yang mulai terlihat jelas bulan Juli 2006.

51

51

Gempa multiphase yang diperoleh dari grafik gempa multiphase bulan

Februari-September cenderung menunjukkan perubahan secara statistik, dimana

jumlah gempa harian mengalami kenaikan jumlah gempa sampai bulan April.

Jumlah gempa yang terus naik ini menandakan adanya desakan magma

dipermukaan atau aktivitas kubah lava berupa pembentukan kubah lava (alterasi).

Sedangkan mulai bulan Juni-Agustus penurunan gempa multiphase justru terjadi

secara drastis dari akumulasi jumlah gempa harian 1.619 kali menjadi 8 kali,

penurunan gempa multiphase pada rentang bulan Juni-Agustus menunjukkan

adanya material-material dari Gunung Api Merapi yang mengalami guguran

ditunjukkan dengan adanya kalkukasi peningkatan gempa guguran pada rentang

bulan Juni-Agustus. Gempa Guguran yang terjadi dibulan Juni mencapai 9.630

kali selama 1 bulan, yang berarti material-material yang menumpuk dipuncak

digugurkan dengan adanya peningkatan jumlah gempa guguran setelah proses

erupsi. Gempa multiphase dapat dipakai sebagai pembanding terhadap gempa

guguran (indeks genpa multiphase terhadap guguran) untuk melihat seberapa kira-

kira material yang menumpuk dipuncak dengan yang jatuh.

4.2.2. Sumber Mekanisme Letusan Dengan Heterogenitas

Material Batuan

Sumber mekanisme letusan setiap Gunung Api memiliki karakteristik

yang berbeda-beda dan terdiri dari material heterogenitas batuan yang berbeda

pula, contohnya adalah Gunung Api Merapi dan Gunung Kelud struktur batuan

Gunung Merapi berupa andesit sedangkan Gunung Kelud terjadi pembentukan

danau bagian bawah. Dengan menerapkan ”mechanical stress”, (MOGI, 1963)

menyelidiki hubungan antara sumber mekanisme letusan dengan heterogenitas

suatu batuan.

Hubungan antara heteroginitas batuan ini dirumuskan dengan

menggunakan rumus Lida-Ishimoto:

( ) dAAkdAAN m ... -= (4.1)

Dari perumusan diatas akan didapat hubungan frekuensi-amplitudo sebelum dan

sesudah letusan sebagai berikut:

52

52

a

Gambar 4.6 Hubungan antara amplitudo dan frekuensi gempa multiphase, (a) Sebelum letusan bulan maret 2006: (b) Sesudah letusan bulan september 2006

Hasil dari didapatkan slope (kemiringan) sebelum letusan sebesar m: -

0,03828, dan sesudah letusan sebesar m: 0,0634. Nilai standar deviasi yang

dicapai untuk sebelum letusan sebesar 0,77122 dengan sesudah letusan: 0,8744.

Standar deviasi ini menunjukkan nilai ketidakpastian yang dicapai dari grafik

hubungan Amplitudo dan Frekuensi. Kesalahan relatif yang didapat dari nilai

slope untuk sebelum dan letusan adalah:

1. Sebelum letusan (bulan maret).

%483.34%517.65%100

%517.65%10003828.002508.0

%100

=-=

===

Ketelitian

xxvalueslope

rStadarerroKR

2. Sesudah letusan (bulan september).

( )%2.52%20,152%100

%20,152%1000634.00965.0

%100

-=-=

===

Ketelitian

xxvalueslope

orStadarterrKR

(Tanda (-) menunjukkan adanya pelepasan tekanan pada Gunung Merapi)

Grafik hubungan amplitudo-frekuensi (Mogi,1963) diketahui bahwa

harga slope (kemiringan= m) makin besar maka tingkat heterogenitas struktur

a b

53

53

batuan ditubuh Gunung Api Merapi akan sangat heterogen dan tekanan terpusat

karena adanya desakan magma. Ternyata dari hasil penelitian nilai slope

(kemiringan= m) sebelum dan sesudah letusan didapatkan penyebaran tekanan

yang hampir merata, penyebaran tekanan yang hampir sama ini dapat dilihat

ditanda lingkaran dibawah ini:

Gambar 4.7 Penyebaran tekanan ditinjuan dari grafik amplitudo dan frekuensi (a)

Sebelum letusan bulan maret 2006: (b) Sesudah letusan bulan september 2006 Penyebaran tekanan magma yang hampir sama ini pada kedua fase tersebut

diasumsikan bahwa sebelum letusan (bulan maret) terjadi akumulasi tekanan

magma melalui fluida yang merupakan pengumpulan energi sebelum proses

erupsi, sedangkan sesudah letusan akumulasi tekanan yang terjadi di tubuh

Gunung Api Merapi mengalami penurunan tetapi grafik yang didapatkan masih

hampir merata karena konsentrasi energi dilepaskan setelah proses Erupsi Gunung

Api Merapi.

Nilai slope (kemiringan= m) sebelum dan sesudah letusan

memperlihatkan selisih yang signifikan. Hal ini menandakan sebelum letusan

terjadi memiliki tingkat heterogenitas material pada konsentrasi tekanan tertentu

yang artinya struktur batuan lebih terlihat heterogen, sehingga perlu adanya

konsentrasi yang besar untuk menerobosnya dibandingkan saat sesudah letusan.

Jadi sesudah letusan konsentrasi tersebut tertuang dengan pelepasan tekanan saat

proses erupsi.

a b

54

54

Dari grafik hubungan amplitudo-frekuensi dapat dianalisis juga

mengenai residual (residual menandakan besarnya error yang didapatkan dari

residu dengan data) dari grafik tersebut, dimana pengaruh residual berhubungan

dengan distribusi tekanan dari dalam Gunung Api Merapi.

Gambar 4.8 Grafik residual frekuensi dan independent variabel (a) Sebelum letusan bulan maret 2006: (b) Sesudah letusan bulan september 2006

a

b.

55

55

Residual sebelum letusan yang mendekati posisi 0 berkisar 5 titik, sedangkan

sesudah letusan hanya 3 titik. Ini memandakan adanya tekanan yang terdistribusi

dalam Gunung Api Merapi sebelum terjadi letusan yang semakin merata sehingga

berakibat kondisi penyebaran magma yang semakin naik ke puncak sehingga

terjadi akumulasi tekanan dari bawah menuju ke permukaan yang nantinya akan

dikeluarkan dalam proses erupsi. Distribusi residual sesudah letusan hanya

mendekati 3 titik pada posisi 0, menandakan mulai ada pengurangan tekanan

magma yang berakibat pada guguran kubah atau material dalam Gunung Api

Merapi. Analisis bahwa pada slope sebelum letusan terjadi akumulasi desakan

magma dari bawah yang nantinya akan dikeluarkan pada waktu peristiwa erupsi

juga ditunjukkan dari Ketelelitian grafik yang bertanda positif, ini menandakan

bahwa di bulan maret memang terjadi akumulasi tekanan. Sedangkan bulan

september didapatkan nilai ketelitian grafik hubungan amplitudo dan frekuensi

tanda negatif yang bearti, bahwa akumulasi tekanan sudah dilepaskan pada waktu

proses Erupsi Gunung Api Merapi.

4.5.3. Kalkulasi Nilai Magnitudo Gempa Multiphase Terhadap Pembentukan

Kubah Lava

Magnitudo Gempa Multiphase berbeda dengan perhitungan untuk

magnitudo gempa vulkanik, dalam gempa multiphase perhitungannya digunakan

durasi dari stasiun Pusunglondon, sedangkan untuk gempa vulkanik digunakan

koreksi dari seismograf yaitu:

mmApp

xI

AR 22800

= (Amplitudo terkoreksi dari seismograf) (4.2)

Dari pengolahan data magnitudo gempa multiphase sebelum dan sesudah letusan

dapat dikalkulasi hubungan antara log Durasi dan magnitudo gempa multiphase

(data terlampir) digunakan untuk mengetahui distribusi ukuran skala kekuatan

gempa yang terjadi sebelum dan sesudah letusan dari suatu Gunung Api Merapi

dikaitkan dengan distribusi magma berdasarkan magnitudonya.

56

56

Gambar 4.9 Hubungan antara log durasi dan magnitudo multiphase, (a) Sebelum

letusan bulan maret 2006: (b) Sesudah letusan bulan september 2006

Grafik dapat diketahui bahwa semakin besar nilai magnitudo maka

semakin besar pula nilai log durasi baik untuk data pada sebelum dan letusan.

Secara statistik nilai standar deviasi bulan maret dan september adalah:

3,59269x10-10 dan 3,94189x10-10. Ternyata dari data didapatkan untuk bulan

a

b.

57

57

maret rentang magnitudo 0,4-0,6 SR sehingga grafik terdistribusi secara merata

yang bearti distribusi gempa multiphase terjadi pada bagian Gunung Api Merapi

dengan distribusi yang sama. Sedangkan bulan september didapatkan 0,4-1,1 SR

yang jauh relatif lebih besar dibandingkan dengan bulan maret, karena bulan

september gempa multiphase sudah tidak sering terjadi sehingga distribusinya

tidak merata cenderung digantikan dengan guguran pada bagian tubuh Gunung

Api Merapi.

4.4. Pengaruh Filtering Frekuensi Terhadap Tingkat Distribusi Magma Pada

Gunung Merapi

Gunung Api Merapi yang dikenal mempunyai kandungan magma

intermedier dengan komposisi pertengahan dengan kandungan silika (SiO2) antara

47 – 56 %. Dimana struktur batuan di Gunung Api Merapi dikenal sebagai

andesit, berdasarkan harga faktor kualitas Q dari Gunung Api Merapi ditafsirkan

bahwa medium penyusun terdiri dari batuan sedimen (pasir, lempung, dan batuan

beku). Hal ini bisa dimengerti karena batuan beku merupakan produk dari lava

atau batu beku intrusif, pasir berasal dari letusan yang eksplosif (piroklastik), batu

lempung merupakan hasil alterasi (pelapukan) dari batuan yang diintrusi oleh

magma. Batuan sedimen kemungkinan tersusun atas fragmen berupa batuan beku,

matriks berupa pasir dan semennya berupa lempung (Kirbani S.B, 2000).

Batuan merupakan filter lintas frekuensi rendah (low pass- filter) yang

berfrekuensi antara 1-5 Hz. Proses filtering yang dilakukan pada penelitian ini

menggunakan frekuensi Low Pass dengan nilai frekuensi 3Hz, frekuensi sebesar

3Hz ini dimaksudkan bahwa sinyal gelombang yang berada pada rentang sampai

3Hz akan diloloskan dari penyaringan gelombang. Pemilihan sinyal frekuensi

Low-Pass ini didasarkan pada karakteristik batuan dimana batuan yang

mempunyai ciri khas filter frekuensi rendah. Proses perambatan gelombang

seismik dapat dikatakan melewati struktur batuan yang merupakan frekuensi filter

rendah, secara tidak langsung sifat-sifat dari serapan frekuensi batuan

berhubungan dengan gelombang seismik yang merambat. Data kalkulasi nilai

frekuensi filtering disajikan dalam tabel 11 dan 12 sebagai berikut:

58

58

Tabel 11 Kalkulasi Hasil frekuensi dan frekuensi filtering Bulan Maret 2006

No. Tanggal Origin Time Frekuensi

(Hz) Filter Frekuensi

3Hz

21:13 1,869 1,853 1 02/03/2006 11:50 3,858 1,562

15:32 1,18 1,185 2 21/03/2006 12:03 2,415 2,415

8:01 1,948 1,96 3 22/03/2006 15:02 1,092 1,079

20:01 1,054 1,041 4 24/03/2006 16:35 1,835 1,838

15:35 1,932 1,9225 5 28/03/2006 10:18 2,318 2,335

Tabel 12.Kalkulasi Hasil frekuensi dan frekuensi hasil filtering Bulan

September 2006

No. Tanggal Origin Time Frekuensi Filter Frekuensi 3Hz

6:03 3,011 1,785 1 18/09/2006 23:38 2,789 2,79

18:24 1,755 1,754 2 25/09/2006 18:09 2,112 2,137

11:07 3,171 2,4515 3 28/09/2006 12:42 2,195 2,165

11:09 4,713 2,828 4 29/09/2006 19:00 3,109 1,66

19:05 3,077 2,07

5 30/09/2006 20:38 2,092 2,111

Hasil dari filtering frekuensi low-pass dengan frekuensi masukan sebesar

3 Hz, ternyata dapat diakumulasikan bahwa hasil dari frekuensi filtering low pass

memiliki nilai frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi awal. Penyebabnya yaitu

pada frekuensi low pass dengan input masukan 3Hz akan menyaring frekuensi

yang berada dalam rentang 1-3 Hz menjadi frekuensi yang berada dibawahnya.

Faktor-faktor yang menjadi penyebab dari input masukan sebesar 3 Hz menjadi

output yang lebih kecil dari 3 Hz ini adalah:

59

59

1. Daya serap dari masing-masing gelombang gempa terutama gempa

multiphase yang melalui batuan tergantung pada jenis batuannya. Ketika

melewati struktur batuan yang lunak, contohnya batuan sedimen maka

besarnya frekuensi akan berbeda jika mengenai batuan beku. Setiap batuan

memiliki daya serap dan frekuensi rambat yang berbeda-beda.

2. Efek tepi (Side effect) pada pengolahan FFT (Fast Fourier Transform)

yang menghasilkan kurva akhir yang tidak kotak sempurna, tetapi agak

landai karena adanya pengaruh dari side effect.

3. Variasi filtering dalam rentang frekuensi Low-Pass berada pada nilai 1-5

Hz yang menandakan kalkulasi output frekuensi Low-Pass seharusnya

berada pada rentang di bawahnya, karena jika berada diatas batas frekuensi

Low-Pass maka dapat dikatakan frekuensi hasil filtering berada pada

posisi Band-Pass atau High-Pass.

Pemilihan frekuensi Low-Pass ini didasarkan karena karakteristik dari low pass

sendiri adalah menghalangi frekuensi yang tinggi dan meloloskan frekuensi yang

rendah, padahal batuan merupakan frekuensi yang rendah (faktor redaman batuan

( ) mdBx 41006,001,0 --± ) sehingga dipakai analisis dengan low pass filter.

Dari pengolahan data filtering frekuensi low pass didapatkan akumulasi

nilai frekuensi hasil filtering pada bulan Maret 2006 memiliki rentang berkisar

antara 1,041-2.335 Hz, sedangkan bulan September 2006 antara 1,660-2,828 Hz.

Untuk nilai frekuensi sendiri sebelum diinput ke low pass bulan maret berkisar

antara 1,054 – 3,858 Hz, bulan september 1,755 – 4,713 Hz. Kisaran rentang

frekuensi dari bulan maret dan september menujukkan nilai hasil filtering berada

di bawah 3 Hz, dimana posisi cut off frekuensi berada pada gambar dibawah ini:

Posisi cut off low pass

frekuensi

Gambar 4.10 Posisi cut off frekuensi pada penyaringan dengan low pass

60

60

Cut-Off Lower Frekuensi

Gambar 4.11 Sinyal Frekuensi dan cut off frekuensi 21 Maret 2006, origin time 12:03 WIB

Sesudah Filtering

Sebelum Filtering

Posisi sinyal hasil filtering 3 Hz bulan maret dan september 2006 dapat dilihat

pada lampiran 2.

61

61

Cut-Off Lower Frekuensi

Sesudah Filtering

Sebelum Filtering

Gambar 4.12 Sinyal Frekuensi dan cut off frekuensi tanggal 25 September 2006, origin time 18:09 WIB

62

62

4. 5 Identifikasi Parameter-Parameter Gempa Multipahase Pada Fase Pra-Letusan dan Fase Purna-Letusan Berdasarkan

Karakteristik Gempa Multiphase

Gempa yang terjadi di Gunung Api baik itu gempa vulkanik dangkal,

vulkanik dalam, multiphase, low frequency, guguran selalu melibatkan parameter-

parameter gempa yang ada didalam pengolahannya. Dari rekaman seismograf

analog akan didapatkan parameter-parameter gempa diantaranya adalah:

1. Durasi

2. Amplitudo

3. Waktu tiba

4. S-P

Dari rekaman digital parameter yang dapat diketahui berupa:

1. Frekuensi

2. Emergen time

3. Amplitudo

Parameter-parameter diatas variabel umum yang biasa dipakai untuk pengolahan

data gempa baik itu gempa vulkanik maupun gempa guguran dari Gunung Api.

Data yang dipakai untuk analisis identifikasi pada penelitian ini adalah

data Gempa Multiphase yang terjadi pada Gunung Api Merapi bulan Maret dan

bulan September, yang diidentifikasi berdasarkan analisis seismisitasnya yang

didalamnya berupa identifikasi dari perubahan Gempa multiphase itu sendiri.

Gempa multiphase sendiri adalah gempa yang kedalaman sumber gempanya

sangat dangkal (dekat) dengan permukaan, gempa ini memiliki frekuensi rendah

sekitar 3-5Hz dan awalah yang tidak tajam (Tawalan: 3-5 detik). Gempa multiphase

ini dikaitkan dengan pertumbuhan kubah lava pada puncak Gunung Api Merapi,

gempa junis ini hanya terjadi pada Gunung yang memiliki struktur batuan andesit.

Karakteristik dari Gempa Multiphase antara lain sebagai berikut:

1. Amplitudo pada jenis gempa ini bersifat gradual (amplitudonya bergerak

secara perlahan), dengan amplitudo maximum 70-80 mm.

2. Bentuk dan jenis gempa ini berbentuk mirip seperti berudu.

3. Awalan yang dihasilkan dari gempa multiphase ini jelas dan tegas.

63

63

4. Tidak semua stasiun mencatat gempa multiphase, terutama gempa

multiphase dengan amplitudo yang kecil.

5. Waktu tiba tiap stasiun perbedaan jauh diatas 2 detik (antara pusung

london dengan deles terjadi selisih waktu 2detik).(Doc. BPPTK)

Variabel yang dicari dalam penelitian ini adalah nilai parameter-parameter gempa

multiphase pada fase pra letusan dan purna letusan , yang nantinya akan diketahui

karakteristik secara identifikasi dari gempa multiphase yang terjadi dikedua fase

tersebut.

a. Power Spektrum Gempa Multiphase

Analisis yang dilakukan pada penelitian ini digunakan analisis spektrum

sinyal seismik komponen Z yang terekam di stasiun Pusunglondon. Dipilih data

dari hasil rekaman di stasiun Pusunglondon karena data hasil rekaman pada

stasiun ini relatif dijadikan acuan dibandingkan stasiun yang lain seperti Klatakan,

Deles, Plawangan.

Power spektrum dari suatu data digital didapatkan ( ){ } Nnnnx ==1 dimana

nN 2= adalah (Hayes,1996):

( ) ( )å-=

+-=

-=1

1

Nk

Nk

ikx

iX ekreP vv (4.3)

Dimana ( )krx adalah fungsi autocorrelation dari ( ){ } Nnnnx ==1 . Harga dari

( )krx adalah:

( ) ( ) ( )å--=

=

+=KNn

Nx nkxnx

Nkr

1

1

1 (4.4)

Dengan 1,.........2,1,0 -= Nk . Apabila sinyal digital tersenut dilakukan proses

window dengan cara mengalikan ( )nx dengan ( )nw , maka power spektrum dari

( ){ } Nnnnx ==1 disebut sebagi power spektrum yang termodifikasi xMP yang dinyatakan

dalam persamaan (Hayes, 1996):

( ) ( ) ( )21

1

1 å-=

+-=

=Nn

Nn

iixM enwnx

NUeP vv (4.5)

64

64

a

b.

Dan

( )21

0

1 å-=

=

=Nn

n

nwN

U (4.6)

Window yang digunakan untuk proses perhitungan power spektrum adalah

Hanning window.

( ) 101

2cos1

21

-££úû

ùêë

é÷øö

çèæ

--= Nnfor

Nn

nwp

(4.7)

Dengan menggunakan perhitungan power spektrum untuk metode

hanning window didapatkan data spektrum sebagai gambai dibawah ini:

a. Sebelum letusan tanggal 22 Maret 2006

65

65

c

d

a

Gambar 4.13 (a) Gempa multiphase komponen Z stasiun Pusung london hasil rekaman tanggal 22 Maret 2006 jam 08:01:00 WIB, (b) Cuplikan dari (a), (c) power spektrum dari (a), (d) peta kontur dari power spektrum.

b. Sesudah letusan tanggal 29 September 2006

66

66

b

c

d

Gambar 4.14. (a) Gempa multiphase komponen Z stasiun Pusung london hasil rekaman tanggal 29 September 2006 jam 11:09 WIB, (b) Cuplikan dari (a), (c) power spektrum dari (a), (d) peta kontur dari power spektrum.

67

67

Dari grafik power spektrum yang dihasilkan sebelum dan sesudah

letusan ternyata didapatkan power spektrum sebelum letusan berkisar 8-89

sedangkan sesudah letusan berkisar 12-67. Letusan tanggal 14 Juni 2006

memberikan perbedaan frekuensi dari segi power spektrumnya, sebelum terjadi

letusan 14 Juni 2006 muncul sinyal seismik dengan frekuensi tunggal pada gempa

multiphase yang terjadi tanggal 22 Maret 2006 dengan frekuensi 0,333 Hz.

Frekuensi tunggal dengan nilai 0,3333 Hz ini diduga merupakan hasil aktivitas

aliran gas (semburan gas) di dalam saluran magma dibawah kubah lava atau

berada didaerah kubah lava (Sherbun dkk, 1998). Frekuensi yang cukup lebar

justru tampak sesudah letusan pada gambar 4.14 dengan nilai 0,667-5,983 Hz

tanggal 29 September 2006, frekuensi yang besar tersebut diikuti dengan

amplitudo gelombang gempa multiphase yang pendek sehingga menyebabkan

distribusi tekanan magma yang berada didalam berkurang maka terjadi guguran.

b. Magnitudo Gempa Multiphase

Magnitudo dalam suatu gempa baik itu gempa vulkanik yang terjadi di

Gunungapi, maupun gempa tektonik karena pergeseran lempeng tektonik selalu

menunjukkan ukuran kekuatan gempa yang dinyatakan dalam Skala Richter (SR).

Perhitungan magnitudo untuk gempa multiphase berbeda dengan jenis gempa lain

yang terjadi di Gunungapi, karena gempa multiphase ini memiliki keunikan yang

berbeda dengan gempa lain sering terjadi di Gunung Api.

Dari data perhitungan magnitudo untuk gempa multiphase yang terjadi

di Gunung Merapi sebelum dan sesudah letusan didapatkan data sebagai berikut:

1. Sebelum letusan

- Rataan magnitudo yang tersebar : 0,471695 SR

- Standar Deviasi magnitudo : 0,175138 SR

- Median dari data magnitude : 0,501697 SR

- Sum : 4,716954 SR

- Min : 0,186228 SR

- Max : 0,698765 SR

2. Sesudah letusan

68

68

- Rataan magnitude yang tersebar : 0,779574 SR

- Standar Deviasi magnitude : 0,154308 SR

- Median dari data magnitude : 0,756704 SR

- Sum : 7,795735 SR

- Min : 0,488718 SR

- Max : 1,010084 SR

Hasil dari kalkulasi secara statistik didapatkan bahwa sebelum letusan distribusi

sebaran kekuatan gempa lebih kecil dibandingkan sesudah letusan, sehingga nilai

ketidakpastian sesudah letusan lebih besar dibandingkan sebelum letusan.

Kecenderungan sebaran magnitudo sebelum letusan berada pada kondisi

0.4 SR yang tersebar secara merata sebelum erupsi, sedangkan sebaran sesudah

letusan sebesar 0,7 SR. Sehingga jumlah gempa multiphase sebelum letusan

sedikit dengan sebaran magnitudo gempa yang lebih kecil dibandingkan dengan

gempa yang terjadi sesudah letusan. Hal ini dikarenakan sebelum letusan

distribusi magma digunakan untuk proses erupsi sedangkan sesudah letusan

distrubusi magma mulai turun karena terjadi setelah erupsi.

Gambar 4.15 Hubungan antara frekuensi dan magnitudo gempa multiphase, (a) Sebelum letusan bulan maret 2006: (b) Sesudah letusan bulan september 2006

Hubungan antara frekuensi dan magnitudo dapat dilihat pada gambar 4.15 dimana

grafik tersebut dapat diamati bahwa sebelum letusan kisaran nilai magnitudo lebih

kecil dibanding sesudah letusan yang mana disebabkan karena kalkulasi distribusi

gempa multiphase.

a b.

69

69

c. Energi Gempa Multiphase

Energi gempa menunjukkan besarnya kekuatan yang dikeluarkan ketika

terjadi gempa. Kalkulasi tekanan yang tinggi yang beakibat desakan magma yang

besar pada bagian bawah sehingga energi yang dikeluarkan akan cenderung besar.

Hal ini jelas terlihat dari sebelum letusan karena besarnya energi yang dicapai

lebih kecil sesudah letusan, karena sebelum letusan khususnya bulan maret energi

yang dicapai sekitar 3,78x1012 erg, puncak energi yang maksimum terjadi pada

bulan juni dan peningkatan energi karena dampak dari erupsi terjadi di bulan

september sebesar 10,49x1012 erg.

Secara lengkap data seismik yang berupa kalkulasi energi total sebelum

dan sesudah letusan dapat dilihat pada lampiran 1. Statistika energi total gempa

multiphase adalah sebagai berikut:

a

70

70

Gambar 4.16 Statistik grafik energi total, (a) Sebelum letusan bulan februari- maret 2006: (b) Sesudah letusan bulan juni- september 2006

Dari grafik energi total yang diplotkan untuk bulan februari-september dapat

dilihat, ternyata dari bulan februari sampai april kalkulasi energi totalnya sebesar:

12837,78x1012 erg, 9251,01x1012 erg, 6103,88x1012 erg. Ini menandakkan bahwa

munculnya desakan magma dari dalam tubuh Gunung Api Merapi sudah terjadi

bulan februari dengan tingkat energi total yang terjadi sebesar 12837,78x1012 erg,

setelah magma dari dalam mendapatkan celah sebagai jalan keluar ke permukaan

maka secara statistik energi total mulai berkurang yang berakibat deformasi pada

bagian puncak Gunung Api Merapi juga berkurang. Anggapan ini dapat terlihat

pada kurva energi total yang menjadi landai pada pertengahan bulan april tepatnya

tanggal 12 April 2006 dengan energi total sebesar 6103,88x1012 erg. Perubahan

energi total pada kurva yang secara signifikan jelas terjadi pada bulan juni, karena

akumulasi energi yang naik tiba-tiba turun secara drastis pada tanggal 14 Juni

2006 dengan energi sebesar 1250,94 x1012 erg padahal tanggal 9 Juni 2006

besarnya energi yang tercapai sebesar 6333,64 x1012 erg. Ternyata perubahan

ba

71

71

yang signifikan pada bulan juni ini menandakan tepatnya tanggal 9 Juni 2006

dengan akumulasi energi yang cukup besar dapat menimbulkan potensi awan

panas dengan jumlah 106 (didapat dari data seismik yang tercatat). Klimaks dari

Erupsi 2006 terjadi tanggal 14 Juni 2006 dengan 61 kali awan panas dimana

luncuran mencapai 7 km dan energi sebesar 1250,94 x1012 erg.

Kalkulasi energi total setelah tanggal 14 Juni 2006 mengalami

penurunan yang drastis terutama bulan agustus 2006, energi total yang mencapai

bulan agustus hanya 15,57x1012 erg dikarenakan potensi gempa multiphase untuk

bulan ini hampir cenderung tidak ada tetapi guguran mulai tampak. Perubahan

yang bearti tampak pada bulan september dengan energi total sebesar 2527,42

x1012 erg yang ditandai dengan jumlah guguran sebanyak 2.321.

d. Nilai A/D.

A/D menandakan bentuk dari sinyal output dari suatu gelombang gempa

sehingga dari nilai A/D ini memberikan gambaran secara visual sinyal output

yang terekam dalam seismograf. Berdasarkan analisis secara visual jika durasi

yang dihasilkan pendek maka nilai A/D akan besar dan berlaku sebaliknya jika

A/D besar maka durasi yang tercapai akan kecil.

Berdasarkan persamaan perhitungan magnitudo yang dirumuskan oleh

Karnek,1962 didapatkan :

3.3log66.1logmax

+D+÷øö

çèæ=

DA

M (4.9)

Terdapat hubungan secara sistematis antara nilai magnitudo dan nilai

A/D, dari persamaan diatas didapatkan bahwa” semakin tinggi nilai A/D maka

harga magnitudo akan kecil jika semakin besar nilai magnitudo maka nilai A/D

akan kecil (magnitudo¹ A/D). Data kalkulasi nilai A/D dan magnitudo disajikan

pada tabel 13 dan 14 sebagai berikut:

72

72

Tabel 13. nilai A/D dan magnitudo pada Bulan Maret 2006

No. Tanggal Origin Time A/D Magnitude (SR) 21:13 0,75 0,601647993

1 02/03/2006 11:50 0,75 0,601647993 15:32 1,04762 0,635550872

2 21/03/2006 12:03 0,45455 0,186228296 8:01 0,78261 0,698764538

3 22/03/2006 15:02 1,9 0,601647993 20:01 1,33333 0,401746014

4 24/03/2006 16:35 0,72727 0,186228296 15:35 0,26667 0,401746014

5 28/03/2006 10:18 0,46667 0,401746014 Ratarata 0,84787 0,471695402 Standar Deviasi 0,47823 0,184611822

Tabel 14 nilai A/D dan magnitudo pada Bulan September 2006

No. Tanggal Origin Time A/D Magnitude (SR) 6:03 0,35294 0,488718274

1 18/09/2006 23:38 0,4 0,756704014 18:24 0,24 0,756704014

2 25/09/2006 18:09 0,30556 1,010084001 11:07 0,36667 0,883394008

3 28/09/2006 12:42 0,42857 0,83545285 11:09 0,48 0,756704014

4 29/09/2006 19:00 0,25 0,601647993 19:05 0,42424 0,949622304

5 30/09/2006 20:38 0,4 0,756704014 Ratarata 0,3648 0,779573549 Standar Deviasi 0,07871 0,154308201

Dari tabel 13 dan 14 di atas didapatkan bahwa untuk nilai A/D bulan

maret bernilai 0,847871259 sedangkan bulan september 0,364797725, nilai A/D

untuk bulan maret lebih besar dibandingkan bulan september ini berarti bentuk

sinyal output dari rekaman seismik untuk bulan maret memiliki durasi gelombang

yang pendek untuk jenis gempa multiphase, sedangkan bulan september durasi

73

73

a b

sinyal outputnya cenderung panjang karena nilai A/D kecil. Analisis ini jelas

terlihat dari rekaman seimik yang untuk gempa multiphase yang terjadi sebelum

letusan dan sesudah letusan khususnya bulan maret dan september, ternyata

bentuk gelombang sinyal output gempa seismik bergantung pada nilai A/D nya.

Gambar 4.17 Sinyal gempa multiphase (a) sebelum letusan dimana nilai A/D

lebih besar, (b) sesudah letusan dimana nilai A/D lebih kecil.

Pengaruh nilai A/D ternyata juga berhubungan dengan magnitudo gempa

multiphase yang terjadi sebelum letusan nilai A/D sebesar 0,847871259

sedangkan magnitudo berkisar 0,471695402 SR. Untuk bulan september ternyata

nilai magnitudo sebesar 0,779573549 SR dan nilai A/D bernilai 0,364797725.,

dapat dilihat bahwa semakin kecil nilai A/D maka magnitudo yang dihasilkan

akan semakin besar yang berarti jumlah gempa dengan konsentrasi tekanan

magma juga besar jika nilai A/D besar maka magnitudo yang dihasilkan akan

kecil yang berarti tingkat gempa yang terjadi juga kecil karena tekanan yang

berada didalam sudah mulai berkurang. Hal ini terlihat sebelum letusan bulan

maret yang memiliki nilai A/D kecil dan magnitudo besar sehingga dapat

dinyatakan bahwa bulan maret tekanan magma yang berada dalam tubuh Gunung

Api Merapi mengalami akumulasi energi yang akan dilepaskan, sedangkan bulan

september ternyata nilai A/D besar dan magnitudo kecil berarti tekanan didalam

Gunung Merapi sudah dilepaskan sehingga dimungkinkan tidak terjadi aktivitas

kenaikan magma di bulan september.

Perubahan sinyal seismik selain dilihat dari nilai A/D sebelum dan

sesudah letusan juga dapat dilihat berdasarkan perbedaan nilai amplitudonya,

biasanya terlihat pada perubahan jenis sinyal yang cukup jelas antara sebelum dan

74

74

a

sesudah letusan. Perubahan yang menarik ini adalah adanya kenaikan amplitudo

sinyal seismik sebelum terjadi letusan terutama pada fase pra letusan bulan maret

dan penurunan amplitudo sinyal seismik setelah terjadi letusan pada fase purna

letusan bulan september. Erupsi tanggal 14 Juni 2006 ternyata disertai dengan

kenaikan amplitudo sebelum fase letusan ini menandakan adanya peningkatan

tekanan magma di dalam tubuh Gunung Merapi yang memicu terjadinya letusan

tanggal 14 Juni 2006.

Perubahan kenaikan amplitudo sinyal seismik ini terlihat dalam rekaman

secara digital sebelum dan sesudah letusan, kenaikan amplitudo sebelum letusan

ini diduga merupakan hasil aktivitas aliran gas didalam saluran magma yang

kemudian diikuti dengan retakan, dan pergeseran pada kolom saluran magma.

Sehingga tekanan magma dari dalam cukup besar dan kontiyu dengan durasi

gempa multiphase yang terjadi pendek seperti terlihat dalam kalkulasi nilai A/D

nya. Penurunan amplitudo sinyal seismik sebelum letusan diduga karena adanya

kerusakan lava dan tekanan magma dari dalam masih cukup besar sehingga yang

terjadi hanya guguran kubah lava.

75

75

b

Gambar 4.18 (a) Kenaikan amplitudo sinyal seismik tanggal 24 Maret 2006, (b) penurunan amplitudo sinyal seismik tanggal 28 September 2006

e. Emergen Time

Emergen time dalam parameter gempa sebenarnya untuk menentukan

awalan dari gempa multiphase terutama pergerakan amplitudonya yang bersifat

gradual dalam arah pergerakan yang perlahan. Penentuan emergen time ini berasal

dari pengambilan data dari tawalan sampai amplitudo tertinggi dalam sinyal

gelombang seismik gempa multiphase, Besarnya emergen time sebelum letusan

(bulan maret) sekitar 1,78183 detik, sesudah letusan (bulan september) : 2,492

detik. Gradasi nilai yang berbeda ini menunjukkan bahwa bulan maret cenderung

pergerakan lebih lambat yang diikuti dengan semakin tingginya nilai amplitudo

gelombang seismik dan bulan september pergerakan amplitudonya berlangsung

lebih cepat sehingga amplitudo yang dihasilkan jauh lebih kecil. Hal ini jelas

terlihat dari data antara amplitudo dan emergen time dari gempa multiphase bulan

maret dan september.

76

76

Tabel 15 Data Emergen Time Sebelum dan Sesudah Letusan


App (mm)

t emergen (dtk) Tanggal

Origin Time

App (mm)

t emergen (dtk)

1 02/03/2006 21:13 15 4,688 18/09/2006 6:03 6 1,68

11:50 15 2,76 23:38 10 4,5

2 21/03/2006 15:32 22 1,5932 25/09/2006 18:24 6 0,81

12:03 5 1,9345 18:09 11 1,56

3 22/03/2006 8:01 18 1,0962 28/09/2006 11:07 11 3,11

15:02 38 2,2874 12:42 12 1,44

4 24/03/2006 20:01 20 0,8 29/09/2006 11:09 12 4,9

16:35 8 1,17 19:00 5 1,25

5 28/03/2006 15:35 4 0,23 30/09/2006 19:05 14 0,97

10:18 7 1,259 20:38 10 4,7

Ratarata 1,78183 2,492

Standar Deviasi 1,256409045 1,646901468

f. Respons Spectra

Respons spectra ini terdiri dari 3 variabel parameter yaitu: spectra

acceleration (SA), spectra velocity (SV), dan spectra displacement (SD). Respons

spectra ini menandakan bagian yang mengalami peredaman ketika gempa terjadi

berdasarkan spectra yang didapatkan. Analisis dari Respons spectra ini

berdasarkan pada nilai peredaman dari gelombang seismik yag berada pada

periode waktu tertentu. SA merupakan analisi secara spectra untuk percepatan,

dimana setiap gelombang seismik memiliki nilai percepatan ketika terjadi

perambatan.

Dari data yang didapatkan antara grafik spectra acceleration , dan spectra

velocity:

a

77

77

Gambar 4.19 Respons spectra (a) bulan maret, (b) bulan september

Grafik yang menunjukkan spectra untuk percepatan dan kecepatan dapat diketahui

jika nilai amplitudo besar maka redaman untuk nilai pecepatan dan kecepatan

berbanding terbalik, telihat dalam tanggal 22 Maret 2006 besarnya amplitudo

sebesar 7 mm dengan nilai percepatan 2.5x10-5m/s2; kecepatan 5x10-5cm/s

memberikan redaman dalam rentang 0.10x10-5-0.20x10-5 untuk spectra pecepatan

dan kecepatan.

Nilai yang berbeda terjadi tanggal 29 September 2006 dengan amplitudo

sebesar 25 mm, percepatan: 1.0x10-5m/s2; kecepatan 2.2x10-5cm/s dengan nilai

redaman dari spectra untuk pecepatan dan kecepatan adalah: 4102.0 -x m/s2 dan

4102.0 -x cm/s. Hal ini menandakan ketika terjadi kenaikan gelombang seismik

yang menandakan adanya distribusi magma dari bawah tubuh Gunung Api Merapi

ternyata mempengaruhi percepatan rambat gelombang seismik yang besar

sehingga faktor redaman yang dihasilkan juga kecil, kenyataan ini berbeda dengan

bulan september karena bulan september sudah terjadi penurunan tekanan magma

yang menimbulkan percepatan gelombang seismik yang kecil sehingga kalkulasi

nilai redaman yang dihasilkan juga besar. Faktor redaman ini dipengaruhi oleh

struktur dari batuan, ketika struktur batuan kompak maka kemungkinan besarnya

redaman yang diserap akan kecil, jika batuan sudah mengalami perenggangan

redaman yang diserap akan besar.

ba

78

78

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Waktu Dan Tempat Penelitian

Penelitian Tugas Akhir ini dilaksanakan di Balai Penyelidikan Dan

Pengembangan Teknologi Kegunungapian (BPPTK), Jalan Cendana 15

Yogyakarta. Penelitian Tugas Akhir ini dilaksanakan selama 2 bulan yaitu mulai

tanggal 8 Maret 2010 sampai dengan tanggal 8 Mei 2010.

3.2.a Bahan Penelitian

Dalam penelitian ini digunakan data-data digital sinyal gempa

multiphase yang terjadi pada Bulan Maret 2006 dan September 2006 yang

terdistribusi secara merata (gempa dominan) yang dipilih masing-masing 2 event

gempa setiap harinya dari stasiun Pusunglondon dengan arah komponen Z di

Gunung Merapi.

3.2.b Peralatan Penelitian

Peralatan yang digunakan dalam penelitian Tugas Akhir ini adalah

jaringan seismograf di Gunungapi Merapi yang terdapat 7 stasiun seismometer

yang aktif saat ini. Dalam penelitian ini hanya digunakan 1 stasiun analog yaitu

Pusunglondon

Tabel 2. Posisi Stasiun-stasiun analog di Gunung Api Merapi

No. Nama Stasiun Lokasi Koordinat Keterangan

X (0) Y (0 ) Z (m) 1 Deles Tenggara 110,461 -7,5602 1487 Analog 2 Plawangan Selatan 110,432 -7,5857 1276 Analog 3 Klatakan Barat Laut 110,428 -7,5347 1918 Analog 4 Pusung London Timur Laut 110,454 -7,5383 2700 Analog

Seismograf analog Gunungapi Merapi meliputi beberapa stasiun sensor dan stasiun

penerima. Stasiun sensor berada di tubuh gunung, terdiri atas Seismometer, modulator,

dan transmitter. Seismometer yang digunakan tipe L4C 1Hz dengan faktor damping 0,8

dan konstanta transduksi 50 mV/mm/s. Sinyal dari seismometer yang berupa voltase

79

79 Gambar 3.2. Skema Stasiun Seismik penerima

kemudian masuk ke modulator yang terdiri atas amplifier tipe AS-110 Sprengnether

yang memperbesar sinyal dengan gain 72 dB, dan VCO (Voltage Converter Oscilator)

yang merubah sinyal tegangan menjadi suara dengan faktor 25 Hz/V dan kisaran -5V s/d

+5V. Sinyal suara ini kemudian dikirimkan ke BPPTK sebagai stasiun penerima melalui

gelombang VHF dengan perangkat radio tipe Monitron berdaya 100mW dan antena tipe

Yagi 5 element. Modul-modul ini dicatu dengan sebuah baterai 70 AH dan pengisian

ulang dengan Solar panel.

Gambar 3.1. Skema penerima stasiun sensor.

Stasiun penerima terdiri atas modul receiver, diskriminator, tampilan,

dan penyimpan. Modul receiver menerima gelombang suara dari stasiun sensor,

terdiri dari radio receiver tipe Monitron 100 mW dan antenna Yagi 5 elemen.

Sinyal masuk ke diskriminator Sprengnether yang mengubah sinyal suara menjadi

voltase dengan faktor 125 Hz/V. Sinyal analog berupa voltase ini kemudian

ditampilkan di seismograf Sprengnether tipe VR65 dan disimpan dalam bentuk

digital melalui perangkat digitizer Guralp CMG DM16-R8 dengan sampling rate

100 sps akurasi 16 bit.

Diskriminator

Seismograf drum VR65

Digitizer Guralp PC akuisisi

Radio Monitron

80

80

Selain seismograf analog yang terhubung di 4 stasiun yang terpasang di

Gunung Api Merapi, juga digunakan beberapa software pendukung diantaranya

adalah sebagai berikut:

1. Software akuisisi data Scream 4.1

2. Software pengolah sinyal Origin 8.0

3. Software Art 2 untuk analisa kecepatan, percepatan dan jarak.

3.3. Prosedur dan Pengumpulan Data

Untuk pengumpulan data dilakukan dengan seleksi data Gempa

Multiphase dari rekaman seismik yang terekam oleh 1 stasiun analog di

Gunungapi Merapi yaitu Pusunglondon dengan arah komponen Z, pemilihan

komponen Z dalam data penelitian ini didasarkan karena komponen Z merupakan

patokan dasar yang biasa dipakai diBPPTK. Pemilihan data terdapat dalam data

base kegempaan BPPTK. Dari data seismik yang dikumpulkan tadi dipilih periode

sebelum dan sesudah letusan untuk pembanding parameter-parameter dari gejala-

gejala erupsi yaitu bulan Maret 2006 dan September 2006.

Dari bulan Maret 2006 dan September 2006 ditentukan gempa yang

terdistribusi secara merata (gempa dominan) dari stasiun pusunglondon arah Z,

masing-masing sebanyak 2 event harian yang terdistribusi merata dalam 5 hari

data gempa multiphase terbanyak dalam bulan Maret dan September 2006. Data

gempa dominan yang didapat tiap 2 event dalam sehari tadi diconvert

kepengolahan sinyal dengan Origin yang nantinya akan diketahui nilai frekuensi

dari amplitudo setiap event gempa multiphase.

3.4. Pengolahan Data

3.4.1.1. Analisa Seismogram analog untuk gempa multiphase

Gambar 3.3 Sampling Gempa Multiphase 20060303

81

81

Dari contoh sampling data gempa multiphase yang terjadi 3 Maret 2006

diambil sampling data Origin Time dari data analog. Origin Time merupakan

waktu tiba dari Gelombang Primer, untuk pembacaan Origin Time (OT) dari

seismograf analog adalah sebagai berikut:

Gambar 3.4 Skala waktu tiba dalam seismogram

Setiap turun dari garis besar adalah 15 menit, jika arahnya kekanan

adalah 1 menit. Satuan OT dalam seismograf analog adalah berupa satuan waktu

dalam WIB, sedangkan data rekaman seismik dari data base kegempaan di

BPPTK adalah UTC sehingga dilakukan pengurangan waktu sebanyak 7 jam.

Variabel data selanjutnya yang dicari dari data rekaman seismik adalah

amplitudo, durasi, frekuensi, magnitudo, energi gempa dan emergen time yang

didasarkan dari pemilihan event gempa multiphase yang dominan dari masing-

masing stasiun pencatat di Gunung Api Merapi.

Variabel- variabel dalam pengukuran parameter-parameter gempa

multiphase yang terjadi di Gunung Merapi adalah:

1. Amplitudo maksimum (App), nilai ini didapatkan dari simpangan terbesar

pada suatu getaran gempa dalam satuan mm.

2. Durasi, saat yang diperlukan oleh suatu kejadian gempa dari saat bergetar

sampai berhenti sama sekali yang dinyatakan dalam detik.

1 jam

82

82

3. Frekuensi, dalam penelitian ini nilai frekuensi didapatkan dari data

rekaman seismik yang diconvert ke origin 8.0

4. Magnitudo, merupakan skala kekuatan yang diukur dari gelombang gempa

dalam perumusan magnitudo digunakan persamaan

( )( ) 48,110log6,1 * -= durasiM

4. Energi, merupakan ukuran besarnya gempa yang dihitung berdasarkan

persamaan Guttenberg Richter sebagai berikut:

( )ME 5,18,1110 +=

5. Emergen time biasanya merupakan waktu yang dibutuhkan dari waktu tiba

(Origin Time) ke amplitudo maksimum dari gempa multiphase. Dalam

analisis emergen Time ini menggunakan data langsung dari screm 4.1.

3.4.1.2. Pengolahan dari Screm 4.4 ke Origin 8.0

Standar awal dalam pengubahan dari data digital Scream 4.4 ke Origin

8.0 yaitu dengan beberapa langkah-langkah sebagai berikut:

1. Pemilihan event gempa multiphase yang terekam dalam seismograf analog

berupa data origin timenya, pada scream origin time dikurangi 7 jam

karena waktu UTC.

2. Klik kanan pada data yang akan dipilih, pilih GCF info sehingga muncul

GCF File Information pada layar:

83

83

3. Klik kanan tanggal dan waktu dari data rekaman secara analog, kemudian

pilih menu view

4. Didapatkan tampilan scream 4.1 yang berisi rekaman data gempa secara

digital. Lakukan pemilihan gempa multiphase beradasarkan Origin Time

yang tercatat. Pilih File- Save As (Format File dalam bentuk gcf)

5. Melakukan pengubahan file dari gcf ke bentuk ASCII dengan gcf2asc.exe.

Pilih Run-cmd-OK. Ketik file yang dituju tadi sampai ada tulisan

converting ke dalam bentuk text.

Misalnya: C: Document and Setting author >D:

D: gcf2asc 26 Nama file yang disave tadi

84

84

Converting 26

6. Pilih program Origin 8.0, kemudian klik menu File- Import-Single ASCII.

7. Pilih file data yang sudah diconverting sehingga secara otomatis akan

muncul dalam kotak dialog berupa waktu dan nilai amplitudo.

Format dalam gcf

Format akhir dalam bentuk text

Set coulomb value i* 0.02

85

85

8. Blok semua data X (Waktu) dan data Y (amplitudo) klik kanan pilih Plot- Line

9. Grafik dari ploting seismograf sudah didapatkan selanjutnya analysis nilai

Frekuensi dengan FFT. Pilih menu Analysis- Signal Procesing-FFT-1 last

used.

86

86

10. Dari analysis Signal processing untuk FFT akan didapatkan FFT result

data yang terdiri dari : Frekuensi, Complex, Real, Imaginer, Magnitudo,

Amplitudo, Phase, Power dan dB.

11. Hasil dari Ploting FFT kan didapatkan grafik hubungan:

- Frekuensi dengan Amplitudo, Frekuensi dengan Phase

87

87

- Frekuensi dengan Imaginary dan Frekuensi dengan Real

- Frekuensi dengan Power

- Frekuensi dengan Magnitudo

88

88

3.5 Langkah Perhitungan

Langkah perhitungan disajikan dalam diagram alir sebagai berikut:

1. Proses awal.

Meliputi pemilihan data gempa multiphase yang terdistribusi secara

merata dari kalkulasi gempa yang terjadi bulan maret 2006 dan

september 2006, konversi data dari format gcf (format data output

digitazer) menjadi text, dengan mengubah dari format text ke ASCII

pada origin 8.0.

2. Frekuensi dari rekaman digitizer.

Untuk mengetahui salah satu parameter gempa multiphase yaitu

frekuensi gempa multiphase yang sudah dikalkulasikan berdasarkan

gempa yang terdistribusi merata diperlukan data origin time gelombang

P (Primer ) dari gempa multiphase di stasiun Pusunglondon arah

komponen Z. Data tersebut kemudian diolah dengan origin 8.0 dengan

analysis signal processing sehingga dihasilkan nilai frekuensi, compleks,

real, imaginer, magnitudo, amplitudo, phase, power dan dB. Sehingga

dapat dicari nilai frekuensi berdasarkan grafik hubungan frekuensi dan

amplitudo.

3. Perhitungan Magnitudo dan Energi Gempa Multiphase.

Variabel yang digunakan untuk menghitung nilai magnitudo gempa

multiphase adalah durasi, perhitungan magnitudo gempa multiphase

berbeda dengan gempa vulkanik A atau B. Untuk gempa multiphase

perhitungan magnitudo adalah sebagai berikut:

( ) 48.1log6.1 -= DurasiM

Sedangkan untuk perhitungan energi dari semua gempa vulkanik adalah

sama yaitu:

( )ergE M5.18.1110 += Jouleerg 7101 -=

4. Perhitungan Standar Deviasi dan nilai A/D dari data gempa multiphase.

Perhitungan standar deviasi dilakukan untuk mengetahui perbedaan

parameter-parameter fase pra letusan dan fase purna letusan dengan

pembanding nilai dari frekuensi, amplitudo puncak, durasi dan energi.

89

89

Untuk perhitungan nilai A/D digunakan untuk menggambarkan bentuk

rekaman seismik

A/D < A/D >

90

90

TIDAK

YA

3.6 Prosedur Penelitian

Mulai

Data waktu tiba dari seismograf analog: - Cropping data gempa multiphase pada scream 4.1 - Konversi data dari gcf ke ASCII - Set Coulomb value

Pengumpulan Data (Data Base- Data Sekunder): Pemilihan data gempa MP yang terdistribusi secara merata, Parameter gempa: waktu tiba, durasi, amplitudo; Data bulan maret dan september 2006

Analysis Signal Processing pada stasiun PUS-Z: - FFT : Magnitudo, Frekuensi, Imaginer, Real, Power,

- Membuat grafik hubungan frekuensi dengan amplitude. - Nilai frekuensi dari data FFT

Parameter-parameter gempa: Magnitudo, Energi, Frekuensi, Amplitudo, Durasi,power spectrum

Pengolahan statistik:

Standar deviasi: ; Rataan: n

nx å=- ; Nilai

DA

Power spektrum Fase pra letusan < fase

Respons spectra untuk percepatan dan kecepatan

Kesimpulan dari pengolahan data

Selesai

Gambar 3.5. Diagram Alir tahap Penelitian

91

91

3.7 Analisis Hasil

Parameter yang dihitung terhadap gempa multiphase bulan maret 2006

dan september 2006 yaitu origin time, emergen time, energi gempa, magnitudo,

durasi, frekuensi, amplitudo peak to peak serta nilai A/D untuk menggambarkan

rekaman seismik sebagai pembanding bulan maret 2006 dan september 2006.

Dari parameter-parameter pembanding diatas maka akan dilihat variabel

pembanding secara statistik berupa rataan, standar deviasi, dan koefisien korelasi

dari data gempa multiphase, sehingga dapat dilihat karakteristik dari gempa

multiphase sebelum dan sesudah apakah terjadi perbandingan apa tidak. Selain itu

juga akan dibandingkan nilai error antara grafik hubungan magnitudo dan durasi

dari kalkulasi data bulan maret 2006 dan september 2006 dengan Fitted Curves

Plot.

Kalkulasi nilai frekuensi yang terjadi sebelum dan sesudah letusan dapat

menggambarkan kondisi batuan dengan sistem analisis Low Pass Filter, yang

digunakan untuk menentukan kompaksi batuan yang terjadi sebelum dan sesudah

letusan berdasarkan pada perubahan heterogenitas batuan berdasarkan pada

tingkat frekuensinya.

Statistik perubahan gempa multiphase sebelum dan sesudah erupsi 14

Juni memberikan gambaran adanya tekanan dari dalam tubuh Gunung Merapi

sebelum erupsi yang kemudian terlepas setelah proses erupsi yang terlihat dari

peningkatan dan penurunan gempa multiphase.

i

i

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian

Data yang diolah dalam penelitian “ Analisis Sinyal Seismik Gunung

Api Merapi, Jawa Tengah Berdasarkan Identifikasi Gempa Multiphase Sebelum

Dan Sesudah Letusan 14 Juni 2006” adalah data sekunder gempa multiphase,

yang merupakan salah satu jenis gempa yang terjadi di Gunung Api Merapi

dengan distribusi gempa yang dominan. Data yang diambil adalah data bulan

Maret dan September 2006 dari data kegempaan yang terekam di stasiun

Pusunglondon arah komponen Z. Distribusi data gempa pada penelitian ini

difokuskan pada kalkulasi gempa multiphase dengan bentuk gelombang yang

dominan dan amplitudonya merata.

Data yang diambil adalah data bulan Maret dan September 2006, dimana

gempa multiphase yang terjadi di bulan tersebut merupakan gempa yang

distribusinya sama (dominan) yang terekam dalam seismogram terlihat dalam

kalkulasi tabel 3 dan 4 sebagai berikut:

Tabel 3. Data Parameter Gempa Multiphase Yang Terekam di Stasiun Pusunglondon Dengan Seismograf Analog Bulan Maret 2006

No. Tanggal Origin Time App (mm) Durasi (dtk)

21:13 15 20 1 02/03/2006 11:50 15 20

15:32 22 21 2 21/03/2006 12:03 5 11

8:01 18 23 3 22/03/2006 15:02 38 20 4 24/03/2006 20:01 20 15

ii

ii

16:35 8 11 15:35 4 15

5 28/03/2006 10:18 7 15 Sumber: Seismograf Analog Di Stasiun Pusunglondon

Tabel 4. Data Parameter Gempa Multiphase Yang Terekam di Stasiun Pusung london Dengan Seismograf Analog Bulan September 2006

No Tanggal Origin Time App (mm) Durasi (dtk) 6:03 6 17

1 18/09/2006 23:38 10 25 18:24 6 25

2 25/09/2006 18:09 11 36 11:07 11 30

3 28/09/2006 12:42 12 28 11:09 12 25

4 29/09/2006 19:00 5 20 19:05 14 33

5 30/09/2006 20:38 10 25 Sumber: Seismograf Analog Di Stasiun Pusunglondon

Untuk data gempa multiphase akan dicari parameter-parameter gempa

yang didalamnya meliputi frekuensi, magnitudo, energi gempa, emergen time,

A/D. Dimana nilai frekuensi digunakan untuk mempelajari sifat-sifat serapan

frekuensi gelombang seismik yang melalui batuan Gunung Api Merapi, serta

akumulasi dari data frekuensi dapat dinyatakan untuk menunjukkan gejala

aktivitas yang dialami Gunung Api Merapi. Parameter yang lainnya adalah

magnitudo dalam satuan skala richter yang menandakan besarnya energi yang

terlepas pada saat gempa terjadi, perhitungan untuk magnitudo gempa multiphase

berbeda dengan gempa vulkanik. Hal ini dikarenakan gempa multiphase

merupakan gempa yang hanya terjadi pada waktu Gunung Api sedang dalam

pembentukan kubah lava dan gempa ini hanya terjadi pada Gunung Api yang

mempunyai struktur batuan andesit (Ratdomopurbo dan poupinet, 2000).

iii

iii

Pada data kegempaan bulan maret dan september dapat dilihat gambar

4.1 dan gambar 4.2 yang akan diolah untuk mencari besarnya energi yang terjadi

sebelum letusan (bulan maret) dan sesudah letusan (bulan september).

iv

iv

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan analisis data dan pembahasan mengenai identifikasi gempa

multiphase sebelum dan sesudah letusan Gunung Merapi, maka dapat diambil

kesimpulan sebagai berikut:

1. Identifikasi gempa multiphase sebelum dan sesudah letusan

didapatkan nilai Bulan maret besarnya frekuensi 1,054–3,858 Hz;

power spektrum 898 -± ; emergen time 1,781 detik; besarnya

A/D 0,8478, sedangkan magnitudo ± 0,471 SR. Bulan September

didapatkan kalkulasi frekuensi 1,755 – 4,713 Hz; power

spektrum 6712 -± ; emergen time 2,492 detik; magnitudo 0,779

SR sedangkan nilai A/D 0,364.

2. Analisis dari pengaruh sumber mekanisme batuan didapatkan

nilai m (slope) bula maret -0.03828 dan bulan September 0.0634

yang menandakan batuan di Gunung Api Merapi sebelum fase

letusan memiliki tingkat heterogenias batuan yang merapat jika

dibandingkan setelah letusan..

3. Gempa multiphase merupakan gempa yang menandakan proses

pembentukan kubah lava Gunung Api Merapi serta akumulasi

tekanan dari dalam tubuh Gunung, secara statistik jumlah gempa

multiphase sebelum erupsi : 1.158 kali, sesudah erupsi 1.474 kali

5. 2 Saran

Berdasarkan hasil penelitian, saran yang perlu dikembangkan dalam

penelitian ini adalah :

1. Perlu dilakukan perhitungan nilai atenuasi batuan sehingga dapat

jelas diketahui struktur batuan dari perubahan sinyal frekuensi.

v

v

2. Perbandingan antara sinyal gempa multiphase dan gempa low

frequency sebelum dan sesudah letusan untuk peristiwa erupsi dapat

dijadikan materi tambahan analisis.

3. Perlu dilakukan analisis spectrogram dan partikel motion untuk

mengetahui spectra dan arah pergerakan dari gempa multiphase

tersebut.

4. Untuk menambah keakuratan dalam penelitian sebaiknya ditambah

dengan pembanding peralatan yang lain semisal data dari EDM

ataupun dari tiltmeter.

5. Perlu dilakukan pengolahan untuk 4 stasiun seperti Klatakan,

Plawangan, Deles, Pusunglondon serta analisis dari gempa

vulkaniknya sebelum dan sesudah proses erupsi.

vi

vi

DAFTAR PUSTAKA

Dove, Michael R. 2008. Perception of volcanic eruption as agent of change on

Merapi volcano, Central Java. Journal of Volcanology and Geothermal

Research 172 , 329–337.

Gordeev, E.I., Senyukov, S.L. 2003. Seismic activity at Koryakski volcano in

1994: hybrid seismic events and their implications for forecasting volcanic

activity. Journal of Volcanology and Geothermal Research 128, 225-232.

Goutbeek, F., Dost, B. and Van Eck, T., (2004). Intrinsic absorption and

scattering attenuation of seismic waves in the Southern part of the

Netherlands, J. Seismology, 8, 1, 11-23..

Hidayat , D., Voight, B., Langston, C., Ratdomopurbo, A., Embeling, C., 2000.

Broadband seismic experiment at Merapi Volcano, Java, Indonesia: very-

long-period pulses embedded in multiphase earthquakes. Journal

Volcanology and Geothermal Research. 100, 215-231.

Kirbani, S.B.,1999, Analisis Awal Seismisitas Gunung Merapi Jawa Tengah

Menjelang Tejadinya Letusan 22 November 1994, 31 Oktober 1996 Dan 11

Juli 1998, Prosiding HAGI, Surabaya 12-13 Oktober 1999.

Mogi K, 1963, Experimental Study On The Mechanisme Of The Earthquake

Occurences Of Volcanic Origin, Bul Volcan 26, 1963 Hal 197-208.

Oshino, T. 2000. Low-Frequency Seismogenic Electromagnetic Emissions as I

Precursors to Earthquakes and Volcanic Eruptions in Japan. University of

Electro-Communications, 1-5-I Chofugaoka, Chofu-shi, Tokyo 182, Japan.

PVMBG, 2008, Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi, Sejarah

Letusan Gunungmerapi , http://portal. vsi.esdm.go.id/joomla/ dan

http://www. desdm.go.id/

PVMBG, 2006, Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi, Prekursor

Erupsi Gunung Merapi, Yogyakarta : BPPTK Yogyakarta.

Ratdomopurbo, A., Poupinet, G., 2000. An overview of the seismicity of Merapi

Volcano (Java, Indonesia), 1983–1994. Journal Volcanology and

Geothermal Research 100, 193–214.

vii

vii

Richter, G., Joachim, W., Zimmer, M., Ohrnbeger, M.,2000. Correlation of

seismic activity and fumarole temperature at the Mt. Merapi volcano

(Indonesia) in 2000. Journal Volcanology and Geothermal Research

100,331-342.

Uhrhammer, Robert,A., Dreger. D., Romanowicz. B., 2001 Best Practice In

Earthquake Location Using Broadband Three-component Seismic

Waveform Data. Pure appl.geophys, 259-276.

Van padang, 1930, Observations sur les Seismesen registress par Seismographe

Contruit, Bul. Earth. Res. Inst , V.7, Tokyo Univ Hal 443-473

Voight, et.al. 2000. Deformation And Seismic Precursors To Dome- Collapse And

Fountain-Collapse Nuees Ardentes At Merapi Volcano, Java Indonesia

1994-1998. Journal Volcanology and Geothermal Research 100, 261-287.

Voight, et.al. 2000. Historical Eruptions Of Merapi Volcano, Central Java,

Indonesia 1768-1998, Journal Volcanology and Geothermal Research 100,

69-138.

Westerhaus, M., Altmann, J., Heidbach, O., 2008. Using topographic signatures

to classify internally and externally driven tilt anomalies at Merapi Volcano,

Java, Indonesia. Gepohysical Research Letter, Vol.35 L05310.

Wimpy, S. Tjetjep dan Wittiri, S.R, 1999. 75 tahun penyelidikan Gunung Api di

Indonesia. Direktorat Vulkanolgi, 121 h.

Wittiri, S.R, 2003, Gunung Api Yang Meletus 1995-2003, Direktorat Vulkanologi

dan Mitigasi Bencana Geologi, 97 h.

Wittiri, S.R, 2004, Riwayat Gunung Awu, Direktorat Vulkanologi dan Mitigasi

Bencana Geologi, 52 h.

Wittiri, S.R, 2006, Indikasi Munculnya Sumbat Lava di Merapi 2006, Buletin

Vulkanologi dan Bencana Geologi, Pusat Vulkanologi dan Mitigasi

Bencana Geologi, h.5-9.

Young et.al. 2000. Ground deformation at Merapi Volcano, Java, Indonesia:

distance changes, June 1988 October 1995, Journal of Volcanology and

Geothermal Research vol 100, 262-287 .

viii

viii

Documents

ANALISIS SINYAL SEISMIK GUNUNGAPI MERAPI …/Analisis... · mekanisme letusan dengan tingkat heterogenitas batuan. ... Department of Physics. ... mechanism with the degree of heterogeneity