UJI ANALISIS PERBANDINGAN METODE FRAKTAL DAN METODE EMPIRIS UNTUK PENENTUAN TINGKAT SEISMISITAS DI WILAYAH SULAWESI

UJI ANALISIS PERBANDINGAN METODE FRAKTAL DAN METODE EMPIRIS UNTUK PENENTUAN TINGKAT SEISMISITAS DI WILAYAH SULAWESI SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Meraih Gelar Sains Jurusan Fisika pada Fakultas Sains dan Teknologi

UIN Alauddin Makassar Oleh

SABRIANI NIM. 60400113067

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UIN ALAUDDIN MAKASSAR 2017

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Mahasiswa yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Sabriani NIM : 60400113067 Tempat/Tgl.Lahir : Pinrang, 06 Agustus 1995 Jurusan/Prodi/Konsentrasi : Fisika/Fisika/Seismologi Fakultas/Program : Sains dan Teknologi Alamat : Desa Pincara, Kec. Patampanua, Kab.

Pinrang. Judul Proposal : Uji Analisis Metode Fraktal dan Metode

Empiris Untuk Menentukan Tingkat Seismisitas Wilayah di Sulawesi

Menyatakan dengan sesungguhnya dan penuh kesadaran bahwa skripsi ini benar adalah hasil karya sendiri. Jika dikemudian hari terbukti bahwa skripsi ini merupakan duplikat, tiruan, plagiat, atau dibuat oleh orang lain, sebagian atau seluruhnya, maka skripsi ini dan gelar yang diperoleh karenanya batal demi hukum.

Samata, 21 November 2017 Penyusun, Sabriani NIM. 60400113067

KATA PENGANTAR

   

Puji dan syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah Subhanahu Wata‟ala atas segala limpahan berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan serta menyusun skripsi ini yang berjudul

“UJI ANALISIS

PERBANDINGAN METODE FRAKTAL DAN METODE EMPIRIS

UNTUK MENENTUKAN TINGKAT SEISMISITAS DI WILAYAH

SULAWESI”. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat yang harus dipenuhi

untuk menyelesaikan program Strata

–I di Jurusan Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri (UIN) Alauddin Makassar.

Skripsi ini penulis persembahkan dengan penuh rasa terima kasih kepada Ayahanda tercinta Amir dan Ibunda tercinta Almh. Norma dan Palla selaku orang tua yang telah menjadi motivator dan pemberi semangat yang luar biasa agar penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan cepat serta tiada henti- hentinya mendoakan penulis dengan penuh kesabaran dan ketulusan agar penulis diberi kemudahan dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

Di samping itu, Penulis mengucapkan terima kasih pula kepada Ayahanda

Muh. Said L, S.Si., M.Pd, selaku Pembimbing I sekaligus Penasehat Akademik

yang telah banyak memberikan sedekah tenaga, pikiran, motivasi, dan bersabar meluangkan waktu dengan setulus hati dalam proses bimbingan sampai pada penyelesaian penulisan Skripsi ini serta kepada Ibunda Fitriyanti, S.Si., M.Sc, selaku Pembimbing II yang senantiasa memberikan bimbingan, saran maupun motivasi dalam memacu Penulis dalam penyelesaian Skripsi ini.

Penulis juga menyadari sepenuhnya, dalam penyusunan skripsi ini tidak lepas dari tantangan dan hambatan namun berkat pertolongan dari Allah Swt dan dukungan,bantuan serta doa dari berbagai pihak sehingga penyelesaian skripsi ini dapat terwujud. Oleh karena itu penulis juga mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Musaffir Pabbabari, M.Si, selaku Rektor UIN Alauddin Makassar, beserta Wakil Rektor I, Wakil Rektor II, Wakil Rektor III dan Rektor IV.

2. Bapak Prof. Dr. H. Arifuddin, M.Ag, selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi UIN Alauddin Makassar, serta Ibunda Dr. Washilah, S.T., M.T, selaku Wakil Dekan I, Ayahanda Dr. Thahir Maloko, M.Hi selaku Wakil Dekan II dan Ayahanda Dr. Andi Suarda, M.Si selaku Wakil Dekan III.

3. Ibunda Sahara, S.Si., M.Sc., Ph.D, selaku Ketua Jurusan Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi UIN Alauddin Makassar.

4. Ayahanda Ihsan, S.Pd., M.Si, selaku Sekretaris Jurusan Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi UIN Alauddin Makassar.

5. Ibunda Rahmaniah, S.Si., M.Si, selaku Kepala Laboratorium Jurusan Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi UIN Alauddin Makassar.

6. Ibunda Ayusari Wahyuni S.Si., M.Sc, selaku penguji I dan Ayahanda Dr.

H. Moh. Sabri AR, M.Ag, selaku penguji II dan Ketua Jurusan Ekonomi

Syariah Pasca Sarjana UIN Alauddin Makassar yang telah memberikan kritikan dan saran yang membangun untuk perbaikan skripsi ini.

7. Ayahanda Ihsan, S.T, selaku Kepala Bidang TEWS BMKG Wilayah IV Makassar.

8. Seluruh pegawai BBMKG Wilayah IV Makassar yang telah memberikan izin dan bimbingan selama proses penelitian hingga pengolahan data skripsi.

9. Seluruh Bapak/Ibu Dosen–Dosen Jurusan Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi UIN Alauddin Makassar.

10. Seluruh pegawai Staf Akademik Fakultas Sains dan Teknologi UIN Alauddin Makassar yang telah memberikan izin dan persuratan proses penelitian hingga skripsi selesai.

11. Kakanda Hadiningsih, S.E, selaku Staf Akademik Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Teknologi UIN Alauddin Makassar yang telah memberikan izin dan persuratan proses penelitian hingga skripsi selesai.

12. Seluruh pegawai Laboratorium Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Teknologi UIN Alauddin Makassar.

13. Untuk Sudarmadi Alimin yang selalu sabar mengajar pengolahan data pada penelitian ini.

14. Kakanda Nur Iksan. ST yang selalu memberikan dukungan, motivasi dan bantuan kepada penulis, serta para karyawan BPP-ATAKNAS Sulsel.

15. Sahabat-sahabat tercinta keluarga besar Asas 13lack, yang selalu setia mendengarkan segala kepusingan dan keluh kesah penulis selama menjadi mahasiswa. Terima kasih atas semuanya, semoga persahabatan kita kekal dunia akhirat Amin.

Semoga Allah Swt memberikan balasan yang berlipat ganda kepada semuanya. Penulis menyadari skripsi ini tidak luput dari berbagai kekurangan, maka dari itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan dan perbaikan sehingga akhirnya skripsi ini dapat memberikan manfaat khususnya kepada penulis sendiri serta bagi bidang pendidikan dan masyarakat.

Gowa, November 2017 Penulis

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI .............................................................. i

PENGESAHAN SKRIPSI ................................................................................... ii

KATA PENGANTAR ......................................................................................... iii

DAFTAR ISI ....................................................................................................... vii

DAFTAR TABEL ............................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. x

DAFTAR GRAFIK ............................................................................................. xi

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xii

DAFTAR SIMBOL ........................................................................................... xiii

ABSTRAK ......................................................................................................... xiv

ABSTRACT ......................................................................................................... xv

BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

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

1.2 Rumusan Masalah Penelitian ..................................................................... 4

1.3 Tujuan Penelitian ....................................................................................... 5

1.4 Ruang Lingkup Penelitian .......................................................................... 5

1.5 Manfaat Penelitian ..................................................................................... 6

BAB II TINJAUAN TEORETIS ......................................................................... 7

2.1 Seismisitas .................................................................................................. 7

2.2 Seismisitas Indonesia ................................................................................ 8

2.3 Seismisitas Sulawesi ................................................................................ 10

2.4 Gempabumi .............................................................................................. 13

2.5 Integrasi Sains Dalam Al- Qur‟an ............................................................. 13

2.6 Jenis-Jenis Gempabumi ........................................................................... 19

2.7 Pola Terjadinya Gempabumi ................................................................... 23

2.8 Lempeng Tektonik Sulawesi .................................................................... 24

2.9 Keadaan Geologi Sulawesi ...................................................................... 27

2.10 Fraktal ..................................................................................................... 30

2.11 Metode Empiris ...................................................................................... 32

BAB III METODE PENELITIAN .................................................................... 34

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian .................................................................. 34

3.2 Alat dan Bahan Penelitian ........................................................................ 34

3.3 Teknik Pengumpulan Data ....................................................................... 35

3.4 Teknik Pengolahan Data .......................................................................... 35

3.5 Diagram Alir Penelitian ........................................................................... 39

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 41

4.1 Hasil Penelitian ........................................................................................ 41

4.2 Pembahasan .............................................................................................. 52

BAB V PENUTUP ............................................................................................... 60

5.1 Kesimpulan .............................................................................................. 60

5.2. Saran ....................................................................................................... 61

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 62

RIWAYAT HIDUP ............................................................................................. 64

LAMPIRAN-LAMPIRAN ................................................................................ L1

DAFTAR TABEL No Tabel Keterangan Tabel Halaman

3.1 Format data yang diambil dari BMKG wilayah IV

34 Makassar dan USGS Earthquake

3.2 Hasil pengolahan data dengan metode fraktal setiap

35 wilayah di Sulawesi

3.3 Hasil pengolahan data dengan metode empiris setiap

36 wilayah di Sulawesi

3.4 Perbandingan antara metode fraktal dan metode empiris

4.1 Nilai MC atau kelemahan magnitudo di setiap wilayah

43 penelitian

4.2 Nilai b-value atau seismotektonik di setiap wilayah

45 penelitian

4.3 Nilai a-value atau tingkat seismisitas di setiap wilayah

48 penelitian

4.4 Tingkat seismisitas berdasarkan nilai a-value dan b-value

4.5 Hasil perbandingan nilai a-value dan b-value dengan

50 menggunakan Metode fraktal dan metode empiris

DAFTAR GAMBAR

No Gambar Keterangan Gambar Halaman

2.1 Peta seismisitas Indonesia

2.2 Kondisi tektonik Maluku dan sekitarnya

2.3 Peta tektonik dan struktur pulau Sulawesi

2.4 Peta geologi sulawesi

4.1 Grafik hubungan antara jumlah kejadian gempa dengan

41 magnitudo (a) wilayah I Sulawesi Utara, (b) wilayah II Gorontalo, (c) wilayah III Sulawesi Barat (d) wilayah IV Sulawesi Tengah, (e) wilayah V Sulawesi Selatan, (f) wilayah VI Sulawesi Tenggara

4.2 Peta persebaran b-value (a) wilayah I Sulawesi Utara, (b)

44 wilayah II Gorontalo, (c) wilayah III Sulawesi Barat (d) wilayah IV Sulawesi Tengah, (e) wilayah V Sulawesi Selatan, (f) wilayah VI Sulawesi Tenggara

4.3 Peta persebaran a-value (a) wilayah I Sulawesi Utara, (b)

46 wilayah II Gorontalo, (c) wilayah III Sulawesi Barat (d) wilayah IV Sulawesi Tengah, (e) wilayah V Sulawesi Selatan, (f) wilayah VI Sulawesi Tenggara

DAFTAR GRAFIK

No Grafik Keterangan Grafik Halaman

4.2 Perbandingan nilai kerapuhan batuan (b-value)

4.3 Perbandingan nilai tingkat seismik (a-value)

DAFTAR LAMPIRAN

No Lampiran Keterangan Grafik Halaman

1 Data gempa wilayah Sulawesi periode 1986 L2

– 2017

2 Peta distribusi gempabumi wilayah Sulawesi periode L5 1986

– 2017

3 Pengolahan data dengan menggunakan metode L7 fraktal

4 Syntak Pemograman Matlab untuk menjalankan L22 program Zmap

5 Analisis data dengan metode empiris L22

6 Persuratan L24

DAFTAR SIMBOL

No Simbol Keterangan Simbol Satuan

b Seismotektonik

̅ Magnitudo rata-rata

SR M min /M Magnitudo terkecil

SR N Jumlah kejadian gempa Mag Magnitudo

SR MC Magnitudo Completeness SR Depth Kedalaman

ABSTRAK

Nama : Sabriani NIM : 60400113067

Judul : Uji Analisis Perbandingan Metode Fraktal dan Metode Empiris

Untuk Menentukan Tingkat Seismisitas Di Wilayah Sulawesi.

Telah dilakukan penelitian bertujuan untuk mengetahui tingkat seismisitas di wilayah Sulawesi. Unuk menentukan tingkat seismisitas di wilayah Sulawesi menggunakan metode fraktal dan metode empiris. Kedua metode yang digunakan menggunakan data skunder yang diperoleh dari BMKG wilayah IV Makassar dan situs United State Geological Survey (USGS). Parameter yang digunakan pada pengolahan data terdiri dari titik koordinat (5 LU LS dan 118,75

–7,5 –127,5 BT), kedalaman, magnitudo, waktu kejadian dan data yang digunakan adalah data 30 tahun terakhir (1986
–2017). Untuk menentukan tingkat seismisitas menggunakan metode fraktal digunakan sebuah software MatLab-ZMap sedangkan pada metode empiris digunakan persamaan sederhana. Dari metode fraktal diperoleh nilai kerapuhan batuan berkisar >–1,19 dan seismisitas berkisar 4,50
–8,66 dan untuk metode empiris diperoleh kerapuhan batuan berkisar 0
–1,002 dan seismisitas 5,48–7,14. Dari kedua metode yang digunakan diperoleh bahwa wilayah yang memiliki seismisitas yang tertinggi berada di wilayah yaitu Sulawesi utara.

Kata kunci : b-value, a-value, fraktal, empiris

ABSTRACT

Name : Sabriani Nim : 6040013067

Title : Comparative Analysis of Fractal Methods and Empirical Methods

for Determining the Level of Seismicity in Sulawesi.

The purpose of this research is to find out the level of seismicity in Sulawesi region. To determine the level of seismicity in the sulawesi region using fractal method and empirical method. Two methods were used using secondary data obtained from BMKG IV Makassar and USGS sites. The parameters to be used in data processing consist of coordinate point, depth, Magnitude, time of occurrence and the data used is the last 30 years data. To determine the level of seismicity using the fractal method used a software MatLab

–ZMap while the empirical method used simple equations. From the fractal method, the value the fragility of rocks ranged from 0.46 to 1.19 and level seismicity from 4.50
–8.66 and for empirical method obtained the fragility of rocks ranged from 0
–1.002 and level seismicity from 5,48
–7, 14. From the two methods used, it is found that the region with the highest seismicity is in region I namely North Sulawesi.

Keywords: b

–value, a–value, fractal,empirical

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sulawesi memiliki tingkat seimisitas yang tinggi karena pulau Sulawesi yang terletak diantara tiga pergerakan lempeng yaitu Indo

–Australia dari selatan kecepatan rata rata 7 cm setiap tahun, lempeng pasifik dari arah timur dengan kecepatan sekitar 6 cm setiap tahun dan lempeng Eurasia bergerak relatif pasif ke tenggara 3 cm setiap tahun. Pertemuan antara ketiga lempeng ini bertumbukan secara relatif mengakibatkan daerah Sulawesi menjadi salah satu daerah yang memiliki tingkat kegempaan yang cukup tinggi di Indonesia, keaktifan gempa di daerah tersebut berkaitan dengan aktivitas sesar aktif.

Dampak nyata akibat tumbukan antara ketiga lempeng yang berada di sekitar Sulawesi adalah terjadi beberapa gempa besar diantaranya gempabumi yang terjadi di Sulawesi, Palu yang berkekuatan 5,9 SR pada Kamis (27/10/2016) pukul 25:17:49 WIB, pusat gempabumi terletak pada 1,34 LS dan 125,84 BT dengan kedalaman 94 km tepatnya di laut pada jarak 75 km tenggara Bitung dan gempa dengan magnitudo terbesar 7,9 SR pernah terjadi di Palu pada tahun 1996.

Akomodasi tumbukan diantaranya adalah sesar Palu

–koro pada batas barat daya, Sesar Matano pada batas selatan, dan subduksi di bawah lengan utara Sulawesi (Palung Sulawesi) pada batas utara. Hal ini menunjukkan bahwa wilayah Sulawesi merupakan daerah yang memiliki sesar yang aktif dan tatanan tektonik yang aktif, bukan hanya tatanan tektoniknya saja yang rumit melainkan struktur penyusun

batuannya yaitu batuan yang bersifat kontinen yang terdiri atas batuan gunung api, sedimen berumur mesozoikum, kuarter dan malihan berumur kapur (Daryono, 2011).

Menurut studi sebelumnya bahwa Sulawesi merupakan salah satu pulau di Indonesia yang memiliki tingkat seismisitas tertinggi setelah Maluku. Namun setiap wilayah di Sulawesi memiliki tatanan tektonik yang berbeda

–beda sehingga keaktifan gempabumi di setiap wilayah di Sulawesi berbeda
–beda pula. Hal tersebut tergantung pada tingkat kerapuhan batuan dan distribusi gempa di setiap wilayah.

Menurut studi penelitian sebelumnya Satrio (2010), di pulau Papua yang terletak di ujung pertemuan lempeng kerak bumi lempeng pasifik yang menyusup di bawah pulau Papua memiliki kecepatan pergerakan sekitar 110 mm/tahun. Sejalan dengan penelitian sebelumnya tentang perkembangan tektonik di kawasan pulau Sulawesi (Kaharuddin, dkk, 2011). Manifestasi tektonik yang ditimbulkan berupa patahan dan gunung api yang dapat menimbulkan gempa, tsunami dan bencana geologi lainnya. Dari gempa yang terjadi secara berulang maka hal ini

– dapat membentuk tatanan batuan yang rumit di bawah permukaan atau pecahan pecahan atau retakan.

Analisis resiko kegempaan dapat dilihat dengan nilai a

–value dan nilai b–

yang didasarkan dari hubungan antara frekuensi dengan magnitudo

value

gempabumi. Secara historis, rasio kenaikan nilai a

–value dan nilai b–value di wilayah setempat sebanding dengan kerugian secara material akibat gempa.

Tingkat b

–value yang rendah berasosiasi dengan gempa besar yang diakibatkan dari stress batuan begitupun sebaliknya (Khan dkk, 2010).

Dalam menentukan tingkat seismisitas di suatu wilayah dilakukan pembagian atau pengelompokan wilayah rawan bencana gempabumi yaitu dengan melakukan analisis terhadap gempa –gempa yang telah terjadi sebelumnya. Beberapa metode yang sering digunakan untuk menentukan tingkat seismisitas di suatu daerah yaitu dengan metode fraktal dan metode empiris serta beberapa metode lainnya. Metode fraktal adalah sebuah metode yang digunakan untuk menentukan besarnya tingkat kerapuhan batuan di suatu wilayah sehingga dapat ditentukan bahwa wilayah tersebut memiliki nilai seismisitas yang tinggi. Ciri khas fraktal ialah patah atau rusak atau tidak teratur akibat dari fraktal tersebut akan terjadi pengulangan gempa pada wilayah yang memiliki fraktal yang tinggi. Gempabumi berkaitan erat dengan patahan, sementara patahan tersusun oleh retakan

–retakan batuan dan dapat dianggap sebagai sistem fraktal. Sedangkan metode empiris adalah metode yang menggunakan persamaan sederhana, metode ini menggunakan sistem penguraian untuk memperoleh variabel
–variabel yang akan ditentukan.

Berdasarkan uraian di atas akibat pulau Sulawesi yang memiliki tatanan tektonik yang rumit, maka dilakukan studi awal indikasi gempabumi mengenai perkembangan keadaan tektonik secara berkala. Pada penelitian sebelumnya yaitu Pemetaan Pola Terjadinya Gempabumi di Indonesia Dengan Metode Fraktal dengan menggunakan satu metode yaitu metode fraktal, sedangkan pengembangan yang dilakukan pada penelitian ini adalah digunakan metode empiris yang merupakan metode yang menggunakan perhitungan dengan menggunakan persamaan yang sederhana sebagai uji perbandingan dengan metode fraktal. Walaupun secara umum Sulawesi sangat rentan gempabumi namun keaktifan gempa di suatu daerah berbeda-beda, sehingga perlu dianalisa.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian diatas maka dirumuskan pokok permasalahan dalam studi ini adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana tingkat seismisitas wilayah Sulawesi dengan menggunakan metode fraktal?

2. Bagaimana tingkat seismisitas wilayah Sulawesi dengan menggunakan metode empiris?

3. Bagaimana tingkat perbandingan nilai seismisitas wilayah Sulawesi dengan menggunakan metode fraktal dan empiris?

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan yang diteliti pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Untuk mengetahui tingkat seismisitas wilayah Sulawesi dengan menggunakan metode fraktal?

2. Untuk mengetahui tingkat seismisitas wilayah Sulawesi dengan menggunakan metode empiris?

3. Untuk mengetahui perbandingan tingkat seismisitas wilayah Sulawesi dengan menggunakan metode fraktal dan metode empiris.

1.4 Ruang Lingkup Penelitian

Berdasarkan uraian latar belakang di atas maka batasan masalah yang dikaji pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Dalam menentukan tingkat seismisitas digunakan dua metode yaitu metode fraktal dan metode empiris.

– 7,5

2. Wilayah penelitian ini di batasi dengan titik koordinat 5 LU

LS dan 118,75

– 127,5 BT.

3. Data yang digunakan sebanyak 15 stasiun yang terpasang di wilayah Sulawesi, dan terbaca pada perangkat lunak SeisComp3.

4. Data gempa yang dijadikan sumber data sekunder diambil berdasarkan data laporan BMKG Wilayah IV Makassar dan situs USGS Earthquake.

5. Data gempa yang dijadikan sumber data mulai dari Januari 1986 – Juli 2017 dengan periode 30 tahun terakhir.

6. Data gempa yang digunakan dalam penelitian ini adalah gempa yang berkekuatan M ≥ 3 SR, dengan kedalaman > 1 – 220 km.

7. Parameter yang terukur pada penelitian ini adalah kerapuhan batuan (b-value) dan seismisitas (a-value).

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian yang dicapai pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Sebagai informasi awal untuk mitigasi bencana kepada masyarakat agar mewaspadai terjadinya gempabumi yang tidak dapat diramalkan kapan kejadiannya, terkhusus untuk daerah (wilayah) Sulawesi yang memiliki nilai seismisitas yang tinggi. Sehingga dapat dijadikan bahan antisipasi datangnya gempa merusak dan memberikan gambaran tentang zonasi daerah rawan bencana gempa di wilayah Sulawesi.

2. Sebagai informasi awal untuk mitigasi bencana kepada pemerintah pusat maupun pemerintah daerah setempat untuk digunakan sebagai studi awal indikasi atau precursor gempabumi. Hal ini perlu dilakukan penelitian lebih

– lanjut dan mendalam lagi baik di tempat penelitian ini maupun di tempat tempat penelitian lainnya yang memiliki aktivitas tektonik tinggi sehingga dimasa mendatang penelitian ini dapat dipakai untuk mitigasi bencana.

BAB II TINJAUAN TEORETIS

2.1 Seismisitas

Seismisitas adalah katalog yang memuat persebaran gempa, yang hanya

meliputi gempa utama. Tingginya nilai seismisitas suatu daerah ditandai dengan semakin banyaknya titik pada peta persebaran seismisitas. Dengan seismisitas dapat dilakukan pengukuran aktivitas kegempaan pada suatu daerah. Jika dilakukan perbandingan data kegempaan suatu daerah dengan daerah lainnya, maka akan diperoleh distribusi aktivitas kegempaan berdasarkan hubungan frekuensi dan magnitudo. Banyak definisi dari seismisitas antara lain sebagai aktivitas gempa, distribusi gempa, secara global atau lokal pada suatu tempat dan waktu tertentu, suatu studi tentang lokasi, frekuensi dan magnitudo gempa

Pulau Sulawesi yang oleh beberapa ahli kebumian memperkirakan terletak pada titik pertemuan tiga lempeng utama dunia yaitu lempeng Eurasia, lempeng Pasifik, dan lempeng Australia yang bergerak saling menumbuk (convergen). Zona ini membentuk sebuah pola batas

–batas lempeng yang sangat kompleks, zona
–zona tumbukan, subduksi yang aktif, daerah–daerah gunung Neogene dan zona –zona strike–slep (Hall, 2000).

Untuk meminimalisasi dampak bencana gempa seperti tersebut diatas tentunya upaya mitigasi perlu dilakukan secara dini dan optimal. Usaha mitigasi bencana gempabumi mencakup segala persiapan apabila bencana gempabumi terjadi di suatu wilayah maka korban dan efek kerusakan yang terjadi dapat dikurangi sekecil mungkin. Agar usaha ini berhasil dengan baik diperlukan pengetahuan yang sebaik

–baiknya tentang potensi dan karakteristik sumber– sumber gempabumi di wilayah tersebut.

Kemudian berdasarkan pengetahuan ini dapat dibuat prediksi dari potensi bahaya dan risikonya. Salah satu upaya mitigasi yang perlu dilakukan adalah dengan membuat suatu peta resiko bencana gempabumi yakni berupa peta percepatan gerakan tanah akibat goncangan gempabumi (peak ground

acceleration). Suatu peta resiko kegempaan yang menggambarkan efek

gempabumi pada suatu lokasi sangat membantu dalam rangka antisipasi dan minimalisasi.

2.2 Seismisitas Indonesia

Indonesia merupakan salah satu wilayah dengan seismisitas tertinggi di muka bumi ini. Hal tersebut dapat ditunjukkan oleh gempa

–gempa beberapa tahun terakhir ini yang melanda wilayah Indonesia seperti gempa di Aceh, Padang, Yogyakarta, Pangandaran, Bengkulu dan masih banyak lagi. Untuk memahami seismisitas wilayah Indonesia, maka diperlukan pengetahuan mengenai tatanan tektoniknya dan sejarah kegempaan di wilayah Indonesia.

Perubahan bentuk tersebut diakibatkan karena penunjaman atau subduksi sehingga kepulauan Indonesia terbentuk karena proses pergerakan lempeng.

Lempeng yang berperan dalam penunjaman tersebut adalah lempeng Samudera Pasifik dan India

–Australia yang bergerak 2–5 cm per tahun relatif terhadap lempeng Eurasia. Ketiga lempeng tersebut saling berinteraksi satu sama lain. Lempeng Eurasia dan lempeng Australia bertumbukan di lepas pantai barat

Sumatera, lepas pantai selatan Jawa, lepas pantai selatan kepulauan Nusa Tenggara dan berbelok ke arah utara ke perairan Maluku sebelah selatan.

Sedangkan tumbukkan antara lempeng Australia dan lempeng Pasifik di sekitar pulau Papua. Dan ketiga lempeng tersebut bertemu di sekitar Sulawesi. Interaksi antara ketiga lempeng tersebut menyebabkan terbentuknya dua sabuk gunung api yang melewati Indonesia yaitu Sirkum Mediterania akibat penunjaman lempeng Australia ke dalam lempeng Eurasia dan Sirkum Pasifik akibat penunjaman lempeng Pasifik ke dalam lempeng Eurasia. Interaksi ketiga lempeng tersebut menunjukkan bahwa Indonesia merupakan salah satu wilayah yang memiliki aktivitas kegempaan tertinggi di dunia.

Gambar 2.1: Peta seismisitas Indonesia (Sumber: Badan Meteorogi dan Geofisika, 2004).

Adapun zonasi aktivitas gempabumi di Indonesia berdasarkan sejarah kekuatan sumber gempa (Pirba, 2006), dapat terbagi menjadi: a.

Daerah sangat aktif yaitu magnitudo lebih dari 8 mungkin terjadi antara lain di Halmahera dan pantai utara Irian.

Daerah aktif yaitu magnitudo 8 mungkin terjadi dan magnitudo 7 sering terjadi antara lain di lepas pantai barat Sumatera, kepulauan Sunda dan Sulawesi tengah.

Daerah lipatan dengan atau tanpa retakan, magnitudo kurang dari 7 bisa terjadi antara lain di Sumatera, kepulauan Sunda dan Sulawesi tengah.

Daerah lipatan dengan atau tanpa retakan, magnitudo kurang dari 7 mungkin terjadi antara lain di pantai barat Sumatera, Jawa bagian utara dan Kalimantan bagian timur.

Daerah gempa kecil, magnitudo kurang dari 5 jarang terjadi antara lain di daerah pantai timur Sumatera dan Kalimantan tengah.

Daerah stabil, tidak ada catatan sejarah gempa yaitu di pantai selatan Irian dan Kalimantan bagian barat.

2.3 Seismistas Sulawesi

Bagi beberapa ilmuan, khususnya ahli geologi dan ahli kebumian, Pulau Sulawesi tidak hanya menarik sebagai objek penelitian karena mempunyai himpunan bebatuan dari segala jenis dan tingkatan umur yang kompleks, mempunyai beberapa sumber daya alam yang melimpah, tetapi Sulawesi juga mempunyai kondisi kegempaan yang sangat fenomenal. Wilayah lengan utara Sulawesi merupakan salah satu wilayah yang mempunyai tingkat seismisitas yang sangat tinggi jika dibandingkan dengan wilayah

–wilayah lainnya di Pulau Sulawesi. Gempa terbesar terakhir di lengan utara ini terjadi pada tahun 1996 dengan magnitudo 7,9 sumber gempa di wilayah ini berasal dari beberapa penunjaman seperti subduksi Sulawesi utara (Minahasa Trench), tumbukan ganda laut Maluku, penunjaman lempeng laut Filipina, dan beberapa sesar aktif di daratan lengan utara Sulawesi. Oleh karena itu maka wilayah ini sangat rawan terhadap bencana gempa –gempa tektonik (Harmsen, 2007).

Gempa tektonik yang terjadi di selat Makassar pada tanggal 26 November 2006 lalu banyak membuat masyarakat dibeberapa lokasi yang merasakan getaran gempa tersebut sehingga membuat kondisi panik. Setidaknya ada beberapa daerah yang terletak di pesisir barat pantai Sulawesi selatan merasakan getaran gempa yang berhiposentrum di selat Makassar ini, antara lain Pare

–pare, Pinrang, Barru dan Makassar dengan magnitudo sebesar 5,2 SR, gempa yang diakibatkan pergerakan lateral dari patahan Saddang ini secara teoritis tidak menimbulkan tsunami, namun mempunyai kemampuan untuk menggetarkan dan bahkan merusak bangunan
–bangunan, seperti rumah dan bangunan yang tidak mempunyai struktur yang kuat.

Kondisi kegempaan suatu daerah sangat berhubungan dengan kondisi tektonik daerah tersebut, dengan kata lain semakin rumit dan kompleks proses tektonik yang terjadi pada suatu daerah, maka semakin tinggi kondisi kegempaannya/seismisitasnya. Hal tersebut secara empiris maupun dengan cara teori telah banyak dibuktikan oleh banyak ahli di dunia yang menggunakan pendekatan teori tektonik lempeng. Dengan teori ini dijelaskan bahwa arus konveksi yang berada di astenosfer (lapisan bagian bawah bumi) bergerak dan ikut menggerakkan lapisan litosfer (lapisan bumi yang berbentuk lempeng) yang menyusun permukaan bumi. Pergerakan tersebut ada yang bersifat saling menjauh

(divergen), saling mendekat (konvergen) dan saling bersinggungan satu sama lain

(transform). Masing

–masing tipe pergerakan kemudian membentuk suatu morfologi yang berbeda. Semua jenis pergerakan di atas mempunyai kemungkinan untuk menghasilkan getaran yang apabila sampai dipermukaan bumi dan dirasakan manusia yang disebut dengan gempa. Gempa yang terjadi akibat proses ini disebut dengan gempa tektonik.

Gambar 2.2: Kondisi tektonik Maluku dan sekitarnya (Sumber: Malod, 2001).

2.4 Gempabumi

Gempabumi adalah getaran atau guncangan yang terjadi di permukaan bumi. Gempabumi biasa disebabkan oleh pergerakan lempeng bumi. Kata gempabumi juga digunakan untuk menunjukkan daerah asal terjadinya kejadian gempabumi tersebut. Bumi kita walaupun padat selalu bergerak dan gempabumi terjadi apabila tekanan yang terjadi karena pergerakan itu sudah terlalu besar untuk dapat ditahan (Ibrahim, dkk, 2010).

Gempabumi dapat terjadi dimanapun namun para peneliti kegempaan berkesimpulan bahwa 95 % gempabumi terjadi sekitar batas lempeng. Suatu titik di sepanjang bidang pertemuan antar lempeng atau di sepanjang patahan tempat dimulainya gempa disebut fokus atau hiposenter, sedangkan titik di pemukaan bumi tepat di atas sumber gempa disebut episenter (Setyawan, 2007).

2.5 Integrasi Sains Dalam Al-Qur’an

Gempabumi adalah fenomena alam yang sangat besar dampaknya bagi kehidupan dibumi, kejadian ini tidak diketahui kapan datangnya, dimana tempatnya, berapa besar kekuatannya dan apa dampaknya sehingga manusia dianjurkan lebih waspada. Dalam menjaga kehidupan di muka bumi ini Allah menciptakan manusia, manusia memiliki tugas untuk memanfaatkan, mengelolah dan memelihara alam semesta. Allah telah menciptakan alam semesta untuk kepentingan dan kesejahteraan semua makhluk –Nya, khususnya manusia. Keserakahan dan perlakuan buruk manusia terhadap alam dapat menyengsarakan manusia itu sendiri.

Alam semesta khususnya bumi yang menjadi tempat tinggal manusia sudah tentu harus kita jaga dan kita lindungi bersama. Beberapa orang atau bahkan banyak orang yang tak peduli dengan lingkungan, orang

–orang tersebut seenaknya saja merusak alam tanpa memperhatikan kesudahannya (akibatnya) setelah perbuatan yang mereka perbuat. Kerusakan disebabkan oleh beberapa faktor yaitu diantaranya alam dan manusia itu sendiri namun perlu diketahu gempabumi merupakan kejadian yang dahsyat dan sangat berdampak besar bagi keadaan di muka bumi ini. Kerusakan yang terjadi berawal dari sesuatu yang kecil dan akan lama –kelamaan akan berdampak besar. Allah swt berfirman dalam Q.S.

–Rum/30: 41:            

 



 

Terjemahnya: “Telah tampak kerusakan di bumi dan di laut, disebabkan karena perbuatan manusia, supaya Allah merasakan kepada mereka sebagai akibat perbuatan mereka agar mereka kembali (ke jalan yang benar).” (Kementrian Agama RI, 2013).

Seperti terjemahan ayat tersebut menjelaskan bahwa kerusakan di alam disebabkan oleh manusia dan akan berdampak kembali ke manusia itu sendiri. Di muka bumi ini sering terjadi fenomena alam seperti gempabumi, tanah longsor, banjir, kekeringan, tata ruang daerah yang tidak sesuai dan udara serta air yang tercemar adalah hasil kelakuan manusia yang justru merugikan manusia dan makhluk hidup lainnya.

Kata zhahara pada mulanya berarti terjadinya sesuatu dipermukaan bumi. Sehingga, karena dia dipermukaan, maka menjadi nampak dan terang serta diketahui dengan jelas. Kata zharara pada ayat tersebut dalam arti banyak dan tersebar. Sedangkan kata al-fasad menurut al-Ashfahani adalah keluarnya sesuatau dari keseimbangan, baik sedikit maupun banyak. Kata ini digunakan menunjuk apa saja, baik jasmani, jiwa, maupun hal

–hal lain. Ayat tersebut menyebut darat dan lautan menjadi rusak karena ketidakseimbangan, serta kekurangan manfaat. Laut telah tercemar sehingga ikan mati dan hasil laut berkurang. Daratan semakin panas sehingga terjadi kemarau panjang yang hasilnya keseimbangan lingkungan menjadi kacau (Quraish shihab, 2002).

Segala sesuatu di muka bumi seutuhnya tidak semata

–mata atas kesalahan manusia dan alam namun atas kehendak Allah swt, karena sesungguhnya segala sesuatu yang ada di muka bumi ini dalam genggaman Allah swt sehingga jika Dia menghendaki maka terjadilah, seperti halnya dalam Q.S. Az –Zalzalah/99: 2.

 

 

Terjemahnya: “Dan bumi telah mengeluarkan beban-beban berat (yang dikandung) nya.” (Kementrian Agama RI, 2013).

Jika telah terjadi kerusakan di muka bumi ini oleh kelakuan manusia dan faktor alam, namun sesungguhnya ada satu kejadian yang di muka bumi ini yang menjadi sunnahtullah yang dapat memicu terjadinya gempabumi. Perlakuan dan faktor alam yang menjadi beban

–beban bumi akan terakumulasi di bawah permukaan bumi sehingga bumi tidak mampu lagi menahan beban tersebut dan di

keluarkanlah beban tersebut dalam bentuk energi yaitu gempabumi. Hal tersebut bukan semata

–mata karena energi yang dilepaskan melainkan semua kejadian tersebut karena kehendak pencipta
–Nya karena sesungguhnya gempabumi juga merupakan Sunnahtullah.

Ibnu „Abbas mengatakan “Dan bumi telah mengeluarkan beban

–beban beratnya.” Yakni, bumi akan melemparkan isi perutnya yang terdiri dari mayat
–mayat. Demikian yang dikatakan oleh lebih dari orang ulama Salaf. Di dalam kitab Shahinya, Imam Muslim meriwayatkan dari Abu Hurairah, dia berkata: “Bumi akan memuntahkan bagian–bagian yang terdapat di dalam perutnya yang besar, seperti t
–tiang yang terbuat dari emas dan perak. Lalu seorang pembunuh akan datang seraya mengatakan dalam hal ini, „Aku telah membunuh.‟ Kemudian seorang pemutus silahtuhrahmi datang dan berkata dalam kesempatan ini, „Aku telah memutus hubungan kekerabatanku‟. Selanjutnya, seorang pencuri datang dan berkata mengenai hal ini, „Aku telah memotong tanganku.‟ Kemudian dia meninggalkannya dan tidak mengambil sesuatu pun darinya.”

Setelah semua kejadian yang dilakukan manusia di alam semua keadaan tersebut dapat diperbaiki oleh manusia itu sendiri, tergantung bagaimana caranya.

Penegasan Allah swt bahwa di atas tanah yang subur, akan tumbuh berbagai

– macam tanaman yang baik. Sebaliknya di atas tanah yang tandus tanaman tanamannya tidak tumbuh dengan baik. Orang –orang bersyukur (syakirin) akan menyadari bahwa hal itu merupakan tanda
–tanda kebesaran Allah swt yang tidak

kita ketahui kapan diturunkan kebesaran itu namun kita menyadari kebesaran Allah swt ada dimana –mana. Seperti dalam Q.S. Al–A‟Raaf/7: 58.

                

  

Terjemahnya: “Dan tanah yang baik, tanaman–tanamannya tumbuh subur dengan seizin Allah; dan tanah yang tidak subur, tanaman

–tanamannya hanya tumbuh merana. Demikianlah Kami mengulangi tanda
–tanda kebesaran (Kami) bagi orang –orang yang bersyukur.” (Kementrian Agama RI, 2013).

Beberapa orang yang membuat kerusakan tersebut tak hanya membuat kerusakan kepada benda ataupun alam saja namun juga merusak sikap, melakukan berbagai macam perbuatan yang tercela, melakukan maksiat dan bahkan masih hidup seperti saat zaman jahiliah dulu. Allah swt sebagai Tuhan seluruh alam semesta melarang umat manusia untuk membuat kerusakan di muka bumi. Allah mengirimkan manusia sebagai khalifah yang seharusnya mampu memanfaatkan, mengelolah dan memelihara bumi dengan baik bukan malah sebaliknya yang merusak bumi. Dalam surah di atas juga terdapat kandungan bahwa salah satu karunia Allah yaitu diciptakannya tanah

–tanah yang subur sehingga tanaman yang ditanam dapat tumbuh dengan subur dan melindungi bumi ini dari kerusakan dengan itu juga telah di hidupkannya negeri tersebut dan dengan kemakmuran atas tanaman –tanaman yang melimpah.

Setelah Allah Ta‟ala menyebutkan bahwa Dia adalah pencipta langit dan bumi dan Dialah pengendali, pemutus, pengatur dan penunduknya, serta membimbing hamba

–Nya supaya berdoa kepada–Nya, karena Dia maha kuasa

atas apa yang Dia kehendaki. Firman Allah Ta‟ala berikutnya, “Dan tanah yang baik, tanaman

–tanamannya tumbuh subur dengan seizin Allah.” Maksudnya, tanah yang baik akan menumbuhkan tumbuh-tumbuhan dengan cepat dan baik. Seperti firman Allah “Allah menubuhkannya dengan pertumbuhan yang baik.” (QS.Ali
–„Imran/2:37). Firman-Nya “Dan tanah yang tidak subur, tanaman– tanamannya tumbuh susah payah.” Mujahid dan ulama lainnya mengatakan, seperti misalnya, tanah yang berair (lembab serta asin) dan lain sebagainya.

„Ali bin Abi Thalhah mengatakan dari Ibnu „Abbas mengenai ayat itu: “Bahwa hal ini merupakan perumpamaan yang disebutkan Allah bagi orang mukmin dan orang kafir.”

UJI ANALISIS PERBANDINGAN METODE FRAKTAL DAN METODE EMPIRIS UNTUK PENENTUAN TINGKAT SEISMISITAS DI WILAYAH SULAWESI