MODUL I ANALISIS SEISMOGRAM SKALA GLOBAL
Asisten Rurry Elsa L.N.
12314016
Giyat Nuraeni
12314026
Rosliani Widia P.
12314028
Fachri Taufik D.
12314047
PENDAHULUAN Bagi seseorang yang mempelajari seismologi, seismogram adalah hal yang sangat penting. Dalam seismogram terekam segala getaran yang ada disebabkan oleh penjalaran gelombang seismik dari pusat gempa di dalam bumi dan kemungkinan sumber-sumber lain seperti angin, dsb. Getarangetaran tersebut bisa kuat atau lemah tergantung dari besar kecilnya energi dari sumber seismik yang dilepaskan dan jauhnya dekatnya pusat gempa dengan seismograf. Setiap seismogram mengandung informasi penting tentang sumber seismik dan medium yang dilewati oleh gelombang. Karena itu dari seismogram, kita dapat mengestimasi struktur interior bumi dan sifat dari sumber seismik. Dalam modul ini, pembahasan akan difokuskan pada investigasi seismik pada skala global. Investigasi global dilakukan dengan memanfaatkan gelombang bodi, yang meliputi gelombang langsung P dan S dan gelombang-gelombang refleksi serta gelombang transmisi. Seismogram merupakan hasil dari rekaman getaran yang disebabkan oleh penjalaran gelombang seismik dari suatu sumber di dalam bumi, seperti gempa. FASA-FASA GELOMBANG SEISMIK Fasa-fasa dalam kerak bumi Fasa-fasa ini dapat dilihat dalam gambar (1) dan keterangan dari penamaan ini adalah sebagai berikut Pg, Sg
: gelombang P dan S langsung atau yang menjalar dalam kerak.
Pn, Sn : gelombang P dan S transmisi yang melewati kerak dan mantel. PmP
: gelombang refleksi P pada batas lapisan Moho
SmS
: gelombang refleksi S pada batas lapisan Moho
Gambar 1 Geometri ray-ray yang mungkin dalam kerak bumi.
Fasa-fasa bumi global Label gelombang P dan S dalam lapisan mantel, inti luar yang berupa fluida dan inti dalam yang solid adalah sebagai berikut: x
Label P untuk gelombang P dalam mantel
x
Label K untuk gelombang P dalam inti luar
x
Label I untuk gelombang P dalam inti dalam
x
Label S untuk gelombang S dalam mantel
x
Label J untuk gelombang S dalam inti dalam
x
Label c untuk refleksi pada batas mantel dan inti luar
x
Label i untuk refleksi pada batas inti dalam
Penamaan fasa-fasanya beserta raynya dapat dilihat dalam gambar (2).
Gambar 2. Ray seismik global dan penamaan fasanya. Garis hitam biasa adalah gelombang P dan garis bergelombang adalah gelombang S.
Untuk gempa-gempa dalam terdapat penamaan fasa-fasa yang terlihat dalam gambar (3). Huruf kecil p dan s menunjukan transmisi gelombang ke permukaan bumi sebelum terjadi pemantulan.
Gambar 3. Gempa dalam akan menimbulkan gelombang yang terpantulkan dari permukaan bumi, yang dinamakan sebagai fasa-fasa gelombang dalam.
Gelombang bodi yang lainnya adalah gelombang difraksi P yang dilabeli Pd seperti yang terilustrasi dalam gambar (4).
Gambar 4. Ilustrasi gelombang P difraksi Pd yang akan terekam dalam zona bayangan.
Penamaan gelombang permuakaan berdasarkan pada pita frekuensinya, seperti dalam keterangan berikut: x
Untuk fasa gelombang permukaan berperioda yang lebih kecil daripada 3 detik. Label Rg adalah Gelombang Rayleigh dasar, dengan kecepatan group 3 km/s, absen jika untuk kedalaman gempa melebihi 3 km. label Lg adalah fasa gelombang combinasi antara gelombang Rayleigh dan gelombang Love, kecepatan grup 3.5 km /s, terobservasi sampai 1000 km.
x
Untuk fasa gelombang permukaan berperioda antara 3 detik sampai 60 detik. Fasa R or LR untuk gelombang Rayleigh dan L or LQ untuk gelombang Love.
x
Untuk fasa gelombang permukaan berperioda lebih daripada 60 detik. Gelombang ini sering disebut sebagai gelombang mantel. Gelombang Rayleigh dilabeli R, gelombang Love dilabeli G dan overtune gelombang Rayleigh dilabeli X.
Diagram Waktu Tempuh Koleksi table waktu tempuh dari fasa-fasa mayor gelombang seismik telah dipublikasikan oleh Jeffreys dan Bullen (1967). Kennet (1995) mempublikasikan tabel waktu tempuh untuk fasa-fasa seismik yang lebih luas berdasarkan pada database yang banyak sejak tahun 1964. Dari diagram waktu tempuh atau table waktu tempuh, kita bisa mengidentifikasi berbagai fasa gelombang seismic
dalam seismogram. Diagram ini menyajikan hubungan antara waktu tempuh ( T ) berbagai gelombang seismik dan jarak episentrum (∆). Informasi jarak sudut episentrum (∆) bisa didapat dari HEADER data seismogram yang diunduh dari
IRIS atau dapat dihitung dengan mamakai
θS + sin θ E sin θ S cos (∅s − ∅E ) cos θ E cos
persamaan
∆ =cos θ E , ∅E
merupakan koordinat episenter dan θS , ∅s
, dimana
−1
merupakan koordinat stasiun.
Pada praktikum modul ini akan diperkenalkan diagram dan kurva waktu tempuh JeffreysBullen, yaitu diagram dan kurva waktu tempuh pada permukaan ( kedalamannya sama dengan nol ). KLASIFIKASI GEMPA Berdasarkan jarak episenter •
Teleseismic Earthquake (jarak episenter ~> 2000 km)
•
Regional Earthquake (jarak episenter ~500-2000 km)
•
Local Earthquake (jarak episenter ~100-500 km)
•
Volcano Earthquake (jarak episenter ~<100 km)
PENGOLAHAN DATA Langkah-Langkah unduh data seismogram dari IRIS 1. Masuk ke http://www.iris.edu/wilber3/find_event
2. Masukkan rentang tanggal event dan maginutdo minimal yang diinginkan. Akan muncul list event yang terjadi pada tanggal tersebut, pilih event yang diinginkan
3. Anda akan ditujukan kepada halaman untuk memilih stasiun perekam event yang dipilih
4. Pilih stasiun yang diinginkan, kemudian pilih request data dan masukkan informasi yang diperlukan, pilih format .SAC (little indian) kemudian submit data anda. 5. Untuk menampilkan data yang didownload dapat digunakan perangkat lunak seisgram yang dapat didownload dari http://alomax.free.fr/seisgram/SeisGram2K.html Menggunakan Kurva dan Tabel Jeffreys-Bullen Kurva Jeffreys – Bullen Menentukan fasa-fasa gelombang yang mungkin muncul pada pias seismogram dengan menggunakan kurva Travel Time Jeffreys-Bullen ( minimal 6 fasa pertama ), dengan cara : a. Tarik garis lurus vertikal berdasarkan ∆ yang telah diberikan. b. Kurva fasa-fasa gelombang yang dilalui garis vertikal ini adalah fasa-fasa gelombang yang mungkin muncul pada pias. c. Tentukan waktu tempuhnya d. Plot waktu tempuhnya pada pias seismogram dan koreksi waktu tempuh tersebut sesuai dengan onset dari fasa yang anda analisa. Tabel Jeffreys-Bullen Menentukan waktu tiba setiap fasa yang mungkin muncul dengan data ∆ dan h. a. Cari waktu tempuh gelombang P ( t p ) dari tabel times of P, dengan melakukan interpolasi. b. Cari waktu tempuh fasa gelombang S dari tabel time of S dengan cara yang sama dengan gelombang P. c. Cari waktu tempuh fasa gelombang bodi yang lain dengan memperhitungkan faktor kedalaman ( sebagai faktor koreksi). Harus dilakukan koreksi kedalaman hiposenter terhadap bacaan table Jeffreys-Bullen d. Untuk gelombang permukaan waktu tempuhnya dapat dilihat dari kurva Jeffreys-Bullen. e.
Plot waktu tempuhnya pada pias seismogram.
DAFTAR PUSTAKA x Afnimar. (2009).Seismologi. Bandung: Penerbit ITB x x x
Jeffreys,H. And K.E. Bullen (1967), Seismological Tables, British Association for The Advancement of Science, London. Kennet, B.L.N., (1995), Seismic Traveltime Table, American Geophysical Unio Shearer, P.M. (2009). Introduction to seismology, second edition, Cambridge University Press
