35
Gambar 2.19 Kertas proyeksi luasan sama.
Gambar 2.19 digunakan untuk menentukan parameter bidang sesarpatahan dari diagram mekanisme pusat gempa. Bagian kanan gambar tersebut digunakan
untuk menggambar garis nodal. Sedangkan bagian kiri digunakan untuk menentukan azimut dan sudut busur pada garis nodal. Garis horizontal digunakan untuk
menentukan sudut atau bidang nodal yang di ukur dari garis vertikal. Gambar 2.18,2.19 dan 2.20 menunjukan cara bagaimana menentukan strike, dip, rake, lokasi
plunge dan azimuth Sumbu P dan T pada diagram yang merupakan parameter bidang sesar.
Prosedur untuk menentukan parameter bidang sesar dapat dijelaskan sebagai berikut :
1. Untuk menentukan strike posisi hanging wall disebelah kanan arah strike dan di ukur searah jarum jam dari arah utara 2.18.
36
2. Dip diukur dengan menggunakan setengah lingkaran bagian kanan gambar 2.18.dan 2.19.
Gambar 2.20 Pengukuran sudut strike dan dip pada diagram dan penampang.
3. Sumbu tekanan P dan sumbu tarikan T terletak pada titik 45 dari dua titik A
dan B 2.19. Sumbu P di kuadran dilatasi dan sumbu T di kuadran kompresi dengan gambar arsiran. Perpotongan antara dua garis nodal disebut sumbu N
null yang merupakan arah stress nol. Sumbu P, T, dan N ditentukan oleh azimut
diukur searah jarum jam dari arah utara dan plunge diukur kearah bawah dari horizontal. Kedua sudut tersebut diukur dengan menggunakan
kertas stereografis. Tekanan dan tarikan menunjukan arah gaya yang bekerja pada hiposenter, sedangkan kompresi dan dilatasi merupakan arah gerakan
awal gelombang P seismogram.
37
Gambar 2.21 Penentuan sumbu P dan T dari kutub pada garis nodal
Jika, pusat diagram hiposenter berada di kuadran kompresi arsiran maka sesar gempa disebut reverse fault dan jika berada di kuadran dilatasi, maka disebut normal
fault. Dengan kata lain bila sumbu T berada pada satu kuadran dengan pusat diagram
akan diperoleh reverse fault. Sebaliknya bila sumbu P berada dalam kuadran yang sama dengan hiposenter, maka akan dihasilkan normal fault. Jika, pusat diagram
berada pada atau dekat dua garis nodal maka akan dihasilkan strike slip fault. 4. Vektor slip untuk satu bidang nodal tegak lurus pada bidang nodal lainnya,
sehingga vektor slip untuk bidang nodal berhubungan dengan kutub vektor bidang nodal lainnya.
Rake dari vektor slip didefinisikan dengan sudut antara arah strike dan
vector slip kutub vektor, atau dengan kata lain :
1 Untuk normal fault, rake dari bidang nodal ditandai dengan – sudut antara strike bidang dan kutub bidang yang lain.
38
2 Untuk reverse fault, rake bidang nodal diperoleh dengan 180 – sudut
antara strike bidang dan kutub bidang yang lain. Sudut rake diukur menggunakan setengah lingkaran bagian gambar
stereografis. Sudut rake negatif untuk normal fault, karena sudut rake negatif menunjukan bahwa hanging wall block bergerak turun, secara relatif terhadap
footwall block .
Untuk reverse fault, bila vektor slip menunjuk ke arah atas dan diukur sudut antara arah strike dan kutub pada setengah lingkaran bagian atas. Untuk membuat
diagram mekanisme sumber gempa bumi digunakan setengah bola bagian bawah kemudian mengkonversi sudut yang telah diukur pada setengah bola bagian bawah ke
sudut rake, dengan mengurangkan sudut tersebut dari 180 .
Gambar 2.22 Penentuan sudut rake pada reverse fault dan normal fault
39
2.7 Pola Tektonik Daerah Sumatera Kepulauan Mentawai
Pulau Sumatera merupakan bagian dari lempeng Eurasia yang bergerak relatif ke arah tenggara dan berinteraksi dengan lempeng Hindia-Australia yang terletak di
sebelah barat Pulau Sumatera yang bergerak relatif ke arah utara dengan kecepatan sekitar 6cmth. Zona pertemuan antara kedua lempeng tersebut membentuk palung
dengan kedalaman sekitar 4500 meter sampai 7000 meter, yang dikenal dengan zona tumbukan atau zona subduksi. Zona subduksi merupakan sumber gempa bumi di laut
yang berpotensi membangkitkan tsunami apabila gempa bumi tersebut magnitudonya besar, kedalaman dangkal mekanisme patahan naik serta terjadi perubahan morfologi
secara vertikal di bawah laut. Akibat benturan tersebut terbentuklah patahan-patahan di Pulau Sumatera.
Salah satu patahan tersebut adalah patahan yang memanjang sepanjang Pulau Sumatera mulai dari Aceh hingga teluk Semangko. Propinsi lampung yang dikenal
dengan nama Sesar Besar sumatera. Sesar ini merupakan sesar aktif yang dibuktikan sering terjadi gempa bumi yang bersumber di darat akibat pergerakannya. Gempa
bumi yang bersumber di darat akibat pergerakan sesar aktif, meskipun magnitudonya tidak terlalu besar namun berpotensi terjadinya bencana, karena sumbernya dangkal,
dekat dengan pemukiman dan aktivitas penduduk. Disamping itu terdapat juga sesar- sesar aktif kecil lainnya yang pernah mengakibatkan terjadinya gempa bumi.
Model tektonik lempeng Indonesia dalam satu pola konvergen telah di buat oleh Hamilton 1970 dan Katili 1971. Sistem busur subduksi Sumatera dibentuk
oleh penyusupan lempeng samudera di bawah lempeng benua. Lempeng benua tebal
40
dan tua ini meliputi busur volkanik berumur Perm, Kapur dan Tersier
[8]
. Sedimen elastis sangat tebal menyusup di subduksi Sumatera
[9]
dan sedimen yang tebal didorong ke atas membentuk rangkaian kepulauan.
Sejarah tektonik Pulau Sumatera berhubungan erat dengan dimulainya peristiwa pertumbukan antara lempeng India-australia dan Asia Tenggara, sekitar
45,6 juta tahun lalu, yang mengakibatkan rangkaian prubahan kecepatan relatif antar lempengnya berikut kegiatan ekstrusi yang terjadi padanya. Gerak lempeng India-
Australia yang semula mempunyai kecepatan 86 mmth menurun secara drastis menjadi 40 mmth karena terjadi proses tumbukan tersebut. Penurunan percepatan
terus terjadi sehingga tinggal 30mmth pada awal proses konfigurasi tektonik yang baru
[10]
. Sesar besar Sumatera dan Pulau Sumatera merupakan contoh rinci yang
menarik untuk menunjukan akibat tektonik regional pada pola tektonik lokal.Pulau sumatera tersusun atas dua bagian utama, sebelah barat didominasi oleh keberadaan
lempeng samudera, sedang sebelah timur didominasi oleh keberadaan lempeng benua. Sejarah tektonik Pulau Sumatera berhubungan erat dengan dimulainya
peristiwa pertumbukan antara lempeng India-Australia dan Asia Tenggara, sekitar 45,6 juta tahun lalu, yang mengakibatkan rangkaian perubahan sistematis dari
pergerakan relatif lempeng-lempeng disertai dengan perubahan kecepatan relatif antar lempengnya berikut kegiatan ekstrusi yang terjadi padanya. Gerak lempeng India-
Australia yang semula mempunyai kecepatan 86 mmth menurun secara drastis menjadi 40 mmth karena terjadi proses tumbukan tersebut. Penurunan kecepatan
41
terus terjadi sehingga tinggal 30 mmth pada awal proses konfigurasi tektonik yang baru
[11]
. Setelah itu kecepatan mengalami kenaikan yang mencolok sampai sekitar 76 mmth. Proses tumbukan ini, menurut teori “indentasi” pada akhirnya mengakibatkan
terbentuknya banyak sistem sesar geser di bagian sebelah timur India, untuk mengakomodasikan perpindahan massa secara tektonik.
Keadaan Pulau Sumatera menunjukkan bahwa kemiringan penunjaman, punggungan busur muka dan cekungan busur muka telah ter-fragmentasi akibat
proses yang terjadi. Kenyataan menunjukkan bahwa adanya transtensi trans-tension Paleosoikum tektonik Sumatera menjadikan tatanan tektonik Sumatera menunjukkan
adanya tiga bagian pola. Bagian selatan Pulau Sumatera memberikan kenampakan pola tektonik:
1. Sesar Sumatera menunjukkan sebuah pola geser kanan en echelon dan terletak pada 100-135 kilometer di atas penunjaman.
2. Lokasi gunungapi umumnya sebelah timur-laut atau di dekat sesar. 3. Cekungan busur muka terbentuk sederhana, dengan kedalaman 1-2 kilometer
dan dihancurkan oleh sesar utama. 4. Punggungan busur muka relatif dekat, terdiri dari antiform tunggal dan
berbentuk sederhana. 5. Sesar Mentawai dan homoklin, yang dipisahkan oleh punggungan busur muka
dan cekungan busur muka relatif utuh. Bagian utara Pulau Sumatera memberikan kenampakan pola tektonik.
