PENENTUAN STRUKTUR PATAHAN DI LAPANGAN PANAS BUMI “X” DENGAN MENGGUNAKAN METODE RELOKASI RELATIF KASUS GEMPA MIKRO.
PENENTUAN STRUKTUR PATAHAN DI LAPANGAN PANAS
BUMI “X” DENGAN MENGGUNAKAN METODE RELOKASI
RELATIF KASUS GEMPA MIKRO
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sains
Jurusan Pendidikan Fisika
Oleh
ALMIRA ANISSOFIRA 0905674
PROGRAM STUDI FISIKA JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA 2013
(2)
Almira Anissofira , 2013
Penentuan Struktur Patahan Di Lapangan Panas Bumi “X” Dengan Menggunakan Metode Relokasi Relatif Kasus Gempa Mikro
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
PENENTUAN STRUKTUR PATAHAN DI LAPANGAN PANAS
BUMI “X” DENGAN MENGGUNAKAN METODE RELOKASI
RELATIF KASUS GEMPA MIKRO
Oleh
Almira Anissofira
Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
© Almira Anissofira 2013 Universitas Pendidikan Indonesia
Agustus 2013
Hak Cipta dilindungi undang-undang.
Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian, dengan dicetak ulang, difoto kopi, atau cara lainnya tanpa ijin dari penulis.
(3)
ALMIRA ANISSOFIRA
PENENTUAN STRUKTUR PATAHAN DI LAPANGAN PANAS
BUMI “X” DENGAN MENGGUNAKAN METODE RELOKASI
RELATIF KASUS GEMPA MIKRO
DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH: Pembimbing I,
Dr. Selly Feranie, M.Si. NIP. 197411081999032004
Pembimbing II,
Tommy Hendriansyah, M.Si. NOPEK.19020152
Mengetahui
Ketua Jurusan Pendidikan Fisika
Dr. Ida Kaniawati, M.Si. NIP. 19680731992032001
(4)
Almira Anissofira , 2013
Penentuan Struktur Patahan Di Lapangan Panas Bumi “X” Dengan Menggunakan Metode Relokasi Relatif Kasus Gempa Mikro
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Sebingkis karya sahaja buat ayah ibu terkasih
Sapto Laksono & Winarti Suhartiningsih
Seuntai kreasi tersembah untuk Eyang Kakung Tugiman Rijadi &
Eyang Putri Sudirah
serta
Salam sayang buat adinda tercinta
Zulfia Kamila Mutia
(5)
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “PENENTUAN STRUKTUR PATAHAN DI LAPANGAN PANAS BUMI “X” DENGAN MENGGUNAKAN METODE RELOKASI RELATIF KASUS GEMPA MIKRO” ini beserta seluruh isinya adalah benar-benar karya saya sendiri, dan saya tidak melakukan penjiplakan atau pengutipan dengan cara-cara yang tidak sesuai dengan etika keilmuan yang berlaku dalam masyarakat keilmuan. Atas pernyataan ini, saya siap menanggung risiko yang dijatuhkan kepada saya apabila kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya.
Bandung, Agustus 2013 Yang membuat pernyataan,
Almira Anissofira NIM. 0905674
(6)
Almira Anissofira , 2013
Penentuan Struktur Patahan Di Lapangan Panas Bumi “X” Dengan Menggunakan Metode Relokasi Relatif Kasus Gempa Mikro
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
PENENTUAN STRUKTUR PATAHAN DI LAPANGAN PANAS
BUMI “X” DENGAN MENGGUNAKAN METODE RELOKASI
RELATIF KASUS GEMPA MIKRO
Nama : Almira Anissofira
Pembimbing : 1. Dr. Selly Feranie, M.Si 2. Tommy Hendriansyah, M.Si Penguji : 1. Dr. Selly Feranie, M.Si
2. Taufik Ramlan Ramalis, M.Si 3. Nanang Dwi Ardi, M.T
Abstrak
Analisis struktur zona patahan sangat berkaitan dengan tinjauan kegempaan dalam studi monitoring reservoir panas bumi. Sehingga, dalam hal ini penentukan hubungan spasial antar hiposenter gempa sangat diperlukan. Metode yang efektif untuk menentukan hiposenter gempa yang presisi adalah metode relokasi relatif Double Differential (DD). Selama rentang waktu 9 bulan, September 2011 hingga Mei 2012, terekam 430 kejadian gempa di Lapangan Panas Bumi “X”. 195 kejadian gempa diantaranya teridentifikasi sebagai gempa mikro. Metode DD diaplikasikan untuk merelokasi hasil penentuan hiposenter dengan metode Single Event Determination (SED) yang telah dilakukan sebelumnya. Lokasi hiposenter hasil dari metode inversi SED tersebar dari mulai timur laut hingga barat daya Lapangan “X” pada kedalamam 1 km diatas mean sea level (msl) hingga 3 km di bawah msl. Setelah mengalami relokasi menggunakan metode DD, kejadian-kejadian gempa menjadi terkonsentrasi menuju pusat tiap klusternya dan terkumpul pada kedalaman 1 km dibawah msl. Metode relokasi relatif Double Differential (DD) berfungsi untuk memperbaiki lokasi hiposenter dan memperbaiki error yang dihasilkan oleh metode SED. Hasil penelitian menunjukkan event-event gempa mikro hasil relokasi menunjukkan pola lineament (kelurusan) sehingga dapat diinterpretasikan sebagai
sebuah patahan /sesar. Di bagian timur laut Lapangan “X” pun diinterpretasi terjadi
pola kelurusan dari hiposenter gempa, namun belum teridentifikasi oleh PT. PGE. Setelah dicocokan dengan citra satelit, pola lineament hasil interpretasi tersebut cocok dan membentuk seperti suatu struktur patahan.
Kata kunci: gempa mikro, hiposenter, Single Event Determination (SED), relokasi relatif, Double Difference (DD), sesar, lineament, struktur patahan.
(7)
FAULT STRUCTURES DETERMINATION IN “X”
GEOTERMAL FIELD WITH RELATIVE RELOCATION
METHOD IN CASE MICROSEISMIC
Name : Almira Anissofira
Guide : 1. Dr. Selly Feranie, M.Si 2. Tommy Hendriansyah, M.Si Examiner : 1. Dr. Selly Feranie, M.Si
2. Taufik Ramlan Ramalis, M.Si 3. Nanang Dwi Ardi, M.T
Abstract
Analysis of the structure of the fault zone is associated with a review of seismicity in geothermal reservoir monitoring studies. So, in this case, determination spatial relationship between the earthquake hypocenter is needed. Effective method to determine the earthquake hypocenter relocation method precision is relatively Double Differential (DD). Over the span of 9 months, September 2011 to May 2012, recorded 430 earthquakes in Geothermal Field "X". 195 seismic events such as earthquakes micro identified. DD method applied to relocate the hypocenter determination method results Single Event Determination (SED) has been done before. Hypocenter location SED result of the inversion method of spread ranging northeast to southwest Field "X" to within 1 km above mean sea level (msl) to 3 km below msl. After experiencing relocation using DD methods, seismic events to be concentrated toward the center of each cluster and collected at a depth of 1 km below msl. Double Differential relative relocation method (DD) is used to fix the location of the hypocenter and correct errors generated by the SED. The results showed micro seismic events relocation results show patterns of lineament (lineament) that can be interpreted as a fracture / fault. In the northeastern part of the Field "X" pattern was interpreted happen straightness of the earthquake hypocenter, but has not been identified by PT. PGE. Once matched with satellite imagery, the pattern fits lineament interpretation and form such a fault structure.
Keywords: microseismic, the hypocenter, Single Event Determination (SED), the relative relocation, Double Difference (DD), fault, lineament, fault structures
(8)
vi
Almira Anissofira , 2013
Penentuan Struktur Patahan Di Lapangan Panas Bumi “X” Dengan Menggunakan Metode Relokasi Relatif Kasus Gempa Mikro
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR ISI
PERNYATAAN... ABSTRAK... KATA PENGANTAR... UCAPAN TERIMA KASIH... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN... BAB I PENDAHULUAN... A. Latar Belakang... B. Rumusan Masalah... C. Tujuan Penelitian... D. Batasan Masalah... E. Manfaat Penelitian... F. Metode Penelitian... G. Lokasi danWaktu Penelitian... H. Sistematika Penulisan... BAB II DASAR TEORI... A. Geothermal (Panas Bumi)...
B. Sistem Panas Bumi di Indonesia... C. Tinjauan Geologi dan Geofisika Daerah Penelitian... 1. Geologi Regional... 2. Alterasi Hidrotermal... 3. Reservoir Lapangan Panas Bumi “X”... 4. Geofisika Regional... D. Gelombang Seismik (Gempa)... E. Gempa Mikro... F. Zona Patahan di Lapangan Panas Bumi...
1. Konsep Dasar Permeabilitas... 2. Penentuan Zona Permeabel... G. Perekaman Gelombang Seismik...
1. Seismogram... 2. Magnitodo Lokal... H. Metode Penentuan Lokasi Hiposenter... 1. Single Event Determination (SED)...
2. Double Difference (DD)...
i ii iv v vi viii xi xii 1 1 3 4 4 4 5 6 6 8 8 8 11 11 13 14 15 16 21 23 25 26 27 27 28 29 29 33
(9)
I. Distace Clustering...
BAB III METODOLOGI PENELITIAN... A. Metode Pengumpulan Data... 1. Data... 2. Pemilihan Data... 3. RAW Data... 4. Koordinat Stasiun... 5. Model Kecepatan 1-D... B. Metode Pengolahan Data... 1. Single Event Determination (SED)... a. Picking data... b. Lokasi Hiposenter SED... 2. Double Difference (DD)………...
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN……….
A. Hasil………...
1. Hasil Pengolahan Data SED (Single Event Determination)……... 2. Hasil Relokasi Relatif DD (Double Difference)……… B. Pembahasan………..
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN………
A. Kesimpulan……… B. Saran………...
DAFTAR PUSTAKA………...
LAMPIRAN 1………...
LAMPIRAN 2………...
LAMPIRAN 3………...
LAMPIRAN 4... 39 41 41 41 41 43 44 46 47 49 49 51 51 56 56 56 60 65 78 78 79 80 83 119 129 135
(10)
[Type text]
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Konfigurasi tektonik di sepanjang busur Kepulauan Indonesia, hasil interaksi tiga lempeng tektonik, yaitu Lempeng Pasifik, Lempeng Indo-Australia, dan Lempeng Eurasia (Budihardi,1998 dalam Saptadji, 2009)... 9 Gambar 2.2 Gambar model skematik dari Sistem Hidrotermal Geothermal (D.E White, 1967 dalam Di Pippo, 2005) (gambar dimodifikasi)... 11 Gambar 2.3 Peta lokasi Lapangan Panas Bumi “X” (Sumber: PT. PGE)... 12 Gambar 2.4 Peta Geologi Area Lapangan Panas Bumi “X” dan Sekitarnya (Sumber: PT.PGE)... 13 Gambar 2.5 Anomali Bouger yang Menunjukkan Gravity Lineament (Sumber: PT.PGE)... 16 Gambar 2.6 Ilustrasi Perambatan Gelombang P dan Gelombang S (Shearer, 2010) (gambar dimodifikasi)... 18 Gambar 2.7 Pergerakan Gelombang P dan Gelombang S melalui lapisan dalam bumi (Shearer, 2010)... 19 Gambar 2.8 Diagram yang menunjukkan bagaimana struktur kecepatan bagian dalam bumi oleh berkas seismik (Sumner,1970 dalam Susilawati, 2008)... 20 Gambar 2.9 Visualisasi contoh penyebab gempa mikro, akibat simulasi hidraulik. Warna-warna dari sekumpulan titik menunjukkan perbedaaan patahan yang diinterpretasi diakibatkan oleh sekumpulan kejadian gempa mikro(www.intechopen.com)... 21 Gambar 2.10 Bagan penyebab terjadinya MEQ (Tosha, Doi, dan Koide, 2000) (gambar dimodifikasi)... 23 Gambar 2.11 Seismometer tiga komponen (a) gerakan arah timur-barat, EW (b) arah utara-selatan, NS (c) arah vertikal, UD (Afnimar, 2009)... 28 Gambar 2.12 Flowchart pengolahan data menggunakan metode Single Event
Determination (SED)... 33 Gambar 2.13 Ilustrasi algoritma relokasi pada satu cluster hiposenter dengan
(11)
metode DD (Waldhauser dan Ellsworth, 2000)... 35 Gambar 2.14 Ilustrasi dari algoritma Double Difference untuk relokasi kejadian gempa mikroseismik. Untuk dua event, i dan j, lokasi inisial (lingkaran terbuka), relokasi (lingkaran padat) dan terlihat korespondensi dari raypath ke stasiun k. Panah ( dan ) menignidikasikan korespondensi dari vektor relokasi. Diadaptasi dari Waldhauser & Ellsworth (2000)... 36 Gambar 2.15 Flowchart pengolahan data menggunakan metode Doube
Difference (DD)... 38 Gambar 2.16 Ilustrasi distance-based clustering (www.home.deib.polimi.it)... 39 Gambar 3.1 Diagram perbandingan jumlah data gempa lokal, gempa regional,
dan noise... 42 Gambar 3.2 Contoh display waveform dari event gempa mikro di semua stasiun pada program Seisplus (Sumber: PT. PGE)... 43 Gambar 3.3 Contoh pick windows pada software Seisplus (Sumber: PT.PGE).... 44 Gambar 3.4 Konfigurasi pesebaran stasiun pengamat MEQ di Lapangan Panas Bumi “X” (Sumber: PT. PGE)... 44 Gambar 3.5 Penentuan episenter dengan metode lingkaran
(edukasi.kompasiana.com)... 45 Gambar 3.6 Diagram alur penelitian... 48 Gambar 3.7 Contoh pick windows gempa mikro pada program Seisplus (Sumber: PT. PGE)... 50 Gambar 3.8 Windows hasil picking data menggunakan metode SED pada program Seisplus (Sumber: PT. PGE)... 51 Gambar 3.9 Contoh format input yang digunakan untuk program ph2dt dan hypoDD... 52 Gambar 3.10 Tampilan output windows dan prosessing ph2dt pada sistem operasi Linux... 53 Gambar 3.11 Tampilan output windows dan prosessing hypoDD pada sistem operasi Linux... 55 Gambar 4.1. Plot event hasil penentuan hiposenter dengan metode SED dalam 56
(12)
x
Almira Anissofira , 2013
Penentuan Struktur Patahan Di Lapangan Panas Bumi “X” Dengan Menggunakan Metode Relokasi Relatif Kasus Gempa Mikro
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
software Petrel...
Gambar 4.2 (a) Sayatan vertikal event SED pada penampang O-P (b) Sayatan vertikal event SED pada penampang Q-R... 58 Gambar 4.3 Standard error SED (a) Error kedalaman (b) Error Latitude (c)
Error Longitude (d) Error Origin time... 59
Gambar 4.4 Histogram magnitudo event-event SED... 60 Gambar 4.5 Event gempa mikro hasil metode SED dibagi menjadi 4 cluster... 61 Gambar 4.6 Plot event hasil penentuan hiposenter dengan metode DD dalam
software Petrel... 62
Gambar 4.7 (a) Sayatan vertikal event DD pada penampang O-P. (b) Sayatan vertikal event DD pada penampang Q-R... 64 Gambar 4.8 RMS residual error metode SED... 66 Gambar 4.9 RMS residual error metode DD... 67 Gambar 4.10 Perbandingan plot event hasil penentuan hiposenter dengan metode DD (kuning) dan SED (biru) dalam software Petrel... 68 Gambar 4.11 (a) Sayatan vertikal event SED (biru) DD (kuning) pada penampang O-P (b) Sayatan vertikal event SED (biru) DD (kuning) pada penampang Q-R... 70 Gambar 4.12 Peta morfologi Lapangan Panas Bumi "X” beserta plot event SED bersama sesar-sesar lokal... 71 Gambar 4.13 Peta morfologi Lapangan Panas Bumi "X” beserta plot event DD
dengan sesar-sesar lokal dan sumur injeksi... 72 Gambar 4.14 (a) Peta morfologi Lapangan Panas Bumi "X” beserta plot event
DD bersama sumur produksi sebelum interpretasi struktur patahan (b) Peta morfologi Lapangan Panas Bumi "X” beserta plot event DD bersama sesar
lokal setelah dilakukan interpetasi struktur patahan dari citra satelit... 74 Gambar 4.15 (a) Plot event DD bersama sesar lokal 3D (tampak horizontal) (b) Plot event DD bersama sesar lokal 3D (tampak vertikal)... 76 Gambar 4.16 Penampakan bawah permukaan secara 3D Lapangan Panas Bumi
“X” beserta dengan plot event gempa mikro hasil metode DD dan sesar lokal... 77
(13)
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Daftar Stasiun Pengamat MEQ di Lapangan Panas Bumi “X”... 46 Tabel 3.2. Model Kecepatan 1-D... 47
(14)
xii
Almira Anissofira , 2013
Penentuan Struktur Patahan Di Lapangan Panas Bumi “X” Dengan Menggunakan Metode Relokasi Relatif Kasus Gempa Mikro
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN 1
a. Perhitungan Travel Time Gempa Mikro Bulan September 2011……. b. Perhitungan Travel Time Gempa Mikro Bulan Oktober 2011……… c. Perhitungan Travel Time Gempa Mikro Bulan November 2011……. d. Perhitungan Travel Time Gempa Mikro Bulan Desember 2011…….. e. Perhitungan Travel Time Gempa Mikro Bulan Januari 2012………... f. Perhitungan Travel Time Gempa Mikro Bulan Februari 2012………. g. Perhitungan Travel Time Gempa Mikro Bulan Maret 2012…………. h. Perhitungan Travel Time Gempa Mikro Bulan April 2012………….. i. Perhitungan Travel Time Gempa Mikro Bulan Mei 2012………
83 90 96 97 99 101 105 108 115 LAMPIRAN 2
Standard Error dan Residual Metode Single Event Determination…... 119 LAMPIRAN 3
Error dan Residual Metode Double Difference………...…... 129 LAMPIRAN 4
(15)
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Seismologi merupakan salah satu teknik yang efektif untuk mendapatkan informasi struktur internal bawah permukaan. Lokasi gempa bumi inilah yang mengidentifikasikan adanya struktur bawah permukaan. Di samping itu, penentuan lokasi kejadian gempa dengan picking arrival time (penentuan waktu tiba) gelombang gempa secara manual atau otomatis dapat memberikan gambaran mengenai aktivitas tektonik di bawah permukaan. Menurut Kuwano dan Takashi (Kamah, 2006 dalam Sahara, 2009), hal-hal yang menimbulkan ketidakstabilan di dalam reservoir dapat menyebabkan terbentuknya rekahan-rekahan yang menjadi salah satu penyebab timbulnya gempa mikro di dalam reservoir.
Metode mikroseismik atau microearthquake (yang kemudian populer dengan nama gempa mikro) adalah salah satu metode geofisika yang digunakan untuk mengidentifikasi adanya gempa-gempa kecil (≤ 3 SR) yang umumnya disebabkan oleh simulasi hidraulik, kegiatan produksi atau injeksi, dan pengeboran. Metode ini dapat menunjukkan sebaran zona-zona kejadian gempa melalui letak hiposenter dan episenter. Dalam industri panas bumi, informasi lokasi hiposenter gempa mikro dapat digunakan untuk melihat kecenderungan arah aliran air injeksi dan menggambarkan sesar yang merupakan zona dengan permeabilitas relatif tinggi untuk penentuan sumur produksi baru.
Di lapangan panas bumi studi seismologi pun digunakan untuk menunjang interpretasi struktur patahan akibat adanya aktivitas seismik dibawah permukaan. Adanya rekahan atau patahan, menyebabkan adanya daerah permeabel di bawah permukaan Lapangan panas bumi “X”. Patahan atau rekahan di lapangan panas bumi dapat berperan sebagai penghubung ataupun pembatas (barrier) fluida geothermal dan di lain pihak sesar dapat bertindak sebagai zona uap bagi sirkulasi
(16)
2
Almira Anissofira , 2013
Penentuan Struktur Patahan Di Lapangan Panas Bumi “X” Dengan Menggunakan Metode Relokasi Relatif Kasus Gempa Mikro
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
air meteorik yang bergerak ke bawah untuk dipanaskan oleh heat source (sumber panas) untuk dirubah menjadi uap. Hal ini sangat bergantung pada posisi dan pola-pola sesar yang ada. Adanya patahan di lapangan panas bumi dapat meningkatkan porositas batuan reservoir yang mengakibatkan semakin meningkatnya jumlah uap yang terjebak di celah batuan. Dengan semakin meningkatnya jumlah uap yang terperangkap di batuan reservoir, maka semakin tinggi nilai permeabilitas patahan tersebut.
Dikarenakan peranan patahan yang sangat penting di lapangan panas bumi, membuat ketepatan dalam penentuan lokasi hiposenter gempa mikro sangat diperlukan untuk menunjang interpretasi penentuan struktur patahan bawah permukaan. Ketepatan lokasi hiposenter dikendalikan oleh beberapa faktor, termasuk, geometri stasiun pengamat, pembacaan waktu tiba yang tepat, model kecepatan bawah permukaan, dan pengetahuan tentang struktur geologi daerah studi (Gomberg et al, 1990 dalam Waldhauser dan Ellsworth, 2000).
Waldhauser dan Ellsworth (2000) memperkenalkan suatu metode relokasi
Double Difference (DD) untuk menentukan posisi relatif hiposenter dengan
akurat. Jika jarak persebaran hiposenter antara dua gempa sangat kecil dibanding jarak antara stasiun – sumber, maka ray path dan waveform kedua gempa dapat dianggap mendekati sama. Dengan asumsi tersebut, maka selisih waktu tempuh antara kedua gempa yang terekam pada satu stasiun yang sama dapat dianggap hanya sebagai fungsi jarak antara kedua hiposenter. Sehingga kesalahan model kecepatan bisa diminimalisasi tanpa menggunakan koreksi stasiun. Metode
distance-based clustering pun diterapkan dalam pengolahan data Double Difference agar data gempa yang direlokasi akan lebih terkonstrasi pada pusat cluster setelah proses relokasi.
Tahapan sebelum melakukan metode relokasi Double Difference terlebih dahulu dilakukan metode Single Event Determination (SED). Metode SED mampu memberikan kemudahan dalam proses inversi penentuan lokasi hiposenter, namun masih dihadapkan dengan permasalahn akurasi yang kurang baik (Sahara, 2009). Oleh karena itu, sangat diperlukan metode relokasi relatif
(17)
pada kasus gempa mikro di lapangan panas bumi khususnya, untuk mendapatkan lokasi dari hiposenter gempa yang lebih presisi.
Sahara, Kusumo, Widiyantoro, dan Sule (2009) menyimpulkan bahwa histogram kesalahan penentuan hiposenter menggunakan metode DD lebih baik dibandingkan menggunakan metode SED, hasil relokasi hiposenter dengan metode DD menunjukkan bahwa hiposenter dapat lebih terkonsentrasi pada suatu trend struktur seismisitas yang jelas. Sedangkan Balfour (2012) menyimpulkan bahwa studi yang dilakukannya menunjukkan relokasi relatif pada gempa dapat membuktikan adanya struktur dibawah permukaan.
Salah satu cara untuk menentukan struktur patahan yang belum teridentifikasi adalah dengan melihat pola kecocokan lineament (kelurusan) dari hiposenter gempa hasil relokasi dengan pola lineament yang terlihat oleh citra satelit. Didukung pula oleh Olgen (2004:52) yang menyimpulkan bahwa episenter gempa yang menunjukkan pola kelurusan yang diduga sebagai patahan baru yang mana patahan tersebut belum teridentifikasi sebelumnya.
Bertolak dari tiga penelitian tersebut, penulis memutuskan bahwa metode relokasi relatif Double-Difference merupakan metode yang krusial digunakan untuk mendukung interpretasi penentuan struktur patahan di Lapangan Panas
Bumi “X”.
B. Rumusan Masalah
Merujuk dari latar belakang masalah, penulis merumuskan beberapa masalah dalam skripsi ini yaitu:
1. Bagaimana pola sebaran event (kejadian) gempa
mikro menggunakan metode relokasi relatif Double Difference (DD) ?
2. Bagaimanakah perbandingan sebaran event gempa
mikro sebelum mengalami relokasi (SED) dan setelah mengalami relokasi (DD) ?
(18)
4
Almira Anissofira , 2013
Penentuan Struktur Patahan Di Lapangan Panas Bumi “X” Dengan Menggunakan Metode Relokasi Relatif Kasus Gempa Mikro
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3. Bagaimanakah interpretasi struktur patahan
berdasarkan pola lineament (kelurusan) dari hiposenter hasil metode
relokasi relatif gempa mikro di Lapangan Panas Bumi “X”?
C. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk
1. Menentukan lokasi hiposenter menggunakan metode Double Difference (DD).
2. Mengetahui perbedaan hasil sebaran event gempa mikro sebelum mengalami relokasi (SED) dan setelah mengalami relokasi (DD).
3. Menentukan struktur patahan di Lapangan Panas Bumi “X” berdasarkan pola lineament (kelurusan) menggunakan hasil analisis hiposenter dari metode relokasi relatif Double Difference.
D. Batasan Masalah
Dalam penulisan skripsi ini penulis menuliskan beberapa batasan masalah dalam pengerjaan penelitian dan penulisan skripsi ini, diantaranya yaitu:
1. Data gempa yang digunakan adalah gempa mikro atau gempa lokal di terekam oleh alat MEQ milik PT. Pertamina Geothermal Energy selama 9 bulan, dimulai dari bulan September 2011 hingga bulan Mei 2012. 2. Model kecepatan gelombang 1 Dimensi yang digunakan
diasumsikan model homogen isotropis dan dibatasi hanya sampai 9 lapis sesuai dengan data petrofisik yang diperoleh dari PT. Pertamina Geothermal Energy.
3. Metode clustering yang digunakan adalah metode
distance-based clustering, sehingga pengelompokkan event gempa mikro ditinjau
hanya berdasarkan faktor jarak antar event.
4. Faktor pendukung yang diidentifikasi berdasarkan interpretasi distribusi lokasi hiposenter hanya sebatas sesar lokal dan sumur-sumur injeksi di sekitar lokasi penelitian.
(19)
Hasil dari penelitian ini bisa memberikan suatu asumsi atau data pendukung untuk memetakan struktur yang mempunyai permeabilitas relatif tinggi yang berasal dari aktivitas struktur patahan aktif. Sehingga untuk kepentingan lebih lanjut hasil penelitian ini bisa digunakan untuk menentukan target pengeboran
sumur produksi yang baru di Lapangan panas bumi “X”.
F. Metode Penelitian
Berikut adalah runutan dari metode penelitian yang dilakukan dalam penulisan skripsi ini, yaitu diantaranya :
1. Studi Pustaka
Sebelum melakukan penelitian memerlukan secara literatur seputar:
a. Sistem panas bumi terutama di Indonesia
b. Konsep gempa mikro di lapangan panas
bumi
c. Peranan patahan di lapangan panas bumi
d. Teori metode penentuan hiposenter
2. Pengumpulan data
Kegiatan pengumpulan data diawali dengan menyortir dan memilih gempa yang akan digunakan dalam pengolahan data, dalam hal ini adalah data gempa mikro, yaitu gempa yang memiliki nilai magnitudo 3 SR serta durasi gempa yang tidak terlalu lama, yaitu hanya berkisar 10-30 sekon.
3. Pengolahan data
Pada kegiatan ini, RAW data gempa mikro dari bulan September 2011 hingga Mei 2012 milik PT. Pertamina Geothermal Energy. koordinat stasiun pengamat MEQ, dan model kecepatan 1-D menjadi input software (perangkat lunak) Seisplus (milik PT. PGE) untuk membantu menampilkan display
waveform yang telah dikonversi dari digital menjadi analog untuk kemudian
memudahkan dalam proses penentan waktu kedatangan gelombang P dan gelombang S hingga didapatkan lokasi hiposenter dengan metode SED (Single
(20)
6
Almira Anissofira , 2013
Penentuan Struktur Patahan Di Lapangan Panas Bumi “X” Dengan Menggunakan Metode Relokasi Relatif Kasus Gempa Mikro
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
dengan metode DD (Double Difference). Lokasi hiposenter hasil relokasi DD menjadi lokasi akhir hiposenter.
4. Uji kelayakan data
Data hasil relokasi relatif gempa mikro diuji kelayakannya dengan membuat histogram nilai RMS residual time dari data selisih waktu tempuh observasi dan waktu tempuh kalkulasi dengan menggunakan program matlab.
5. Studi kasus
Studi kasus menerapkan data real (nyata) gempa mikro Lapangan Panas
Bumi “X” bulan September 2011 hingga Mei 2012 milik PT. PGE menggunakan metode SED dan DD.
6. Data Modelling
Proses penggabungan data lokasi hiposenter hasil SED dan data relokasi relatif hiposenter hasil DD dengan data struktur geologi berupa sesar/patahan serta data sumur injeksi dalam bentuk 3D dan 2D menggunakan software Petrel. Kemudian pola lineament (kelurusan) yang dihasilkan oleh hiposenter gempa hasil DD di Lapangan Panas Bumi “X” dalam software Petrel, dicocokkan dengan kenampakan citra satelit.
G. Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian skripsi ini dilakukan di PT. Pertamina Geothermal Energy (PT.PGE) dengan jangka waktu selama 2 (dua) bulan, dimulai dari pertengahan Maret 2013 hingga pertengahan Mei 2013. Selama jangka waktu 2 bulan tersebut penelitian yang dilakukan mencakup pengambilan data sekunder, pengolahan data, dan interpretasi data.
H. Sistematika Penulisan
Dalam penulisan skripsi ini, dibagi menjadi beberapa urutan pembahasan materi yang saling berkesinambungan, yaitu:
(21)
Berisi latar belakang permasalahan, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian, metode penelitian, lokasi dan waktu penelitian, serta sistematika penulisan.
Bab II : Dasar Teori
Pada bab ini dibahas mengenai sekilas tentang konsep dasar panas bumi, panas bumi di Indonesia, tinjauan geologi dan geofisika di daerah penelitian, sekilas mengenai konsep gelombang seismik, konsep
microearthquake (gempa mikro), peranan zona patahan di lapangan panas
bumi, perekaman gelombang seismik, metode penentuan lokasi hiposenter, dan metode distance-based clustering.
Bab III : Metodologi Penelitian
Bab ini berisi metode penelitian yang digunakan untuk mengolah sumber data yang diperoleh dari PT. Pertamina Geothermal Energy.
Bab IV : Hasil dan Pembahasan
Berisi hasil penelitian beserta pembahasan, interpretasi, dan analisisnya. Bab V : Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisi kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian mengenai penentuan struktur patahan di daerah penelitian dengan menggunakan relokasi relatif gempa mikro beserta saran guna menyempurnakan penelitian kedepannya.
(22)
41
Almira Anissofira , 2013
Penentuan Struktur Patahan Di Lapangan Panas Bumi “X” Dengan Menggunakan Metode Relokasi Relatif Kasus Gempa Mikro
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Metode Pengumpulan Data
Dalam penyusunan skripsi ini, penulis membutuhkan data sebagai input untuk dianalisis lebih lanjut. Data yang diperoleh penulis adalah data sekunder dari PT. Pertamina Geothermal Energy
1. Data
5 (lima) stasiun MEQ di Lapangan panas bumi “X” telah beroperasi (Gambar 3.4) telah merekam ratusan event gempa. Data yang digunakan pada penelitian ini adalah data gempa yang terekam oleh seismometer pada stasiun MEQ yang dipasang di sekitar daerah penelitian di Lapangan panas bumi “X”, yaitu data gempa selama bulan September 2011-Mei 2012. Tercatat terdapat 430
event gempa yang terekam oleh seismometer di Lapangan panas bumi “X”. Dari
sejumlah gempa yang tercatat ada 235 event gempa regional (gempa jauh) dengan selisih waktu tiba gelombang P dan S ( ) berkisar 10 – 50 detik, dan 195
event gempa lokal (gempa mikro) dengan selisih waktu tiba gelombang P dan S
( ) berkisar 1 – 3 detik, dengan magnitudo berkisar 0 – 3 SR. 2. Pemilihan Data
Data yang diperoleh dari PT. PGE terdapat data gempa lokal (gempa mikro) dan regional (gempa jauh). Data gempa yang digunakan dalam penelitian ini adalah gempa mikro. Gempa mikro (gempa lokal) mempunyai klasifikasi sebagai berikut:
a. Bentuk getaran gempa pendek
b. Getaran tiba-tiba dan tidak begitu lama (karena jaraknya dekat, getaran gelombang akan sampai di stasiun dalam waktu yang relatif cepat)
(23)
c. Memiliki magnitudo yang kecil 3 SR d. Kedalaman hiposenter relatif dangkal
e. Selisih arrival time (waktu tiba) gelombang primer (P-wave) dan gelombang sekunder (S-wave) kecil, durasi pendek ( 3sekon).
Gambar 3.1 Diagram perbandingan jumlah data gempa lokal, gempa regional, dan noise.
Sedangkan gempa regional (jauh) mempunyai klasifikasi sebagai berikut: a. Bentuk getaran panjang
b. Getaran tiba-tiba dan lama (karena jaraknya jauh, getaran gelombang akan sampai di stasiun dalam waktu relatif lambat)
c. Magnitudo relatif besar ( 3 SR)
d. Dikarenakan gempa jauh sebagian besar ditimbulkan oleh aktivitas tektonik dalam bumi, maka kedalaman hiposenter relatif lebih dalam ( 4 km)
e. Selisih arrival time (waktu tiba) gelombang P dan gelombang S lama, durasi panjang ( 3 sekon)
Data gempa mikro yang masih berupa RAW data digabungkan dengan koordinat stasiun MEQ dan model kecepatan 1-D kemudian diolah untuk mengetahui letak dari hiposenter dari event gempa mikro yang terekam.
Series1; Gempa regional ; 235; 50% Series1;
Gempa lokal ; 195;
41% Series1; Noise;
41; 9%
Gempa regional Gempa lokal Noise
(24)
43
Almira Anissofira , 2013
Penentuan Struktur Patahan Di Lapangan Panas Bumi “X” Dengan Menggunakan Metode Relokasi Relatif Kasus Gempa Mikro
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
2. RAW Data
Pada Gambar 3.2 merupakan contoh dari RAW data yang dipakai dalam penelitian ini. RAW data tersebut ditampilkan dalam display waveform dan pick
windows dalam software Seisplus. Pada Gambar 3.2 menunjukkan gelombang
gempa yang diterima oleh semua stasiun pengamat MEQ, sedangkan pada Gambar 3.3 menunjukkan gelombang gempa pada salah satu stasiun pengamat MEQ.
Gambar 3.2 Contoh display waveform dari event gempa mikro di semua stasiun pada program Seisplus (Sumber: PT. PGE).
(25)
Gambar 3.3 Contoh pick windows pada software Seisplus (Sumber: PT.PGE). 3. Koordinat Stasiun
Dibawah ini adalah lokasi stasiun monitoring microearthquake (MEQ) yang terdapat di Lapangan panas bumi “X”.
Gambar 3.4 Konfigurasi pesebaran stasiun pengamat MEQ di Lapangan panas
bumi “X” (Sumber: PT. PGE).
Terdapat 5 (lima) buah stasiun pengamat yang beroperasi di Lapangan panas bumi “X”. Penempatan stasiun monitoring MEQ disusun berdasarkan
(26)
45
Almira Anissofira , 2013
Penentuan Struktur Patahan Di Lapangan Panas Bumi “X” Dengan Menggunakan Metode Relokasi Relatif Kasus Gempa Mikro
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
metode lingkaran. Metode lingkaran ini menggunakan asumsi bahwa kasus lapisan bawah permukaan adalah homogen, dan masih berlaku dalam medium heterogen tapi harus berupa lapisan horizontal. Cara ini akan dengan mudah diperluas dalam kasus bumi bulat (Afnimar, 2009).
3 (tiga) stasin pengamat dipasang didalam area Lapangan Panas Bumi “X”, sedangkan 2 (dua) stasiun pengamat lainnya dipasang di luar area Lapangan Panas Bumi “X”. Hal ini dimaksudkan supaya konfigurasi letak stasiun pengamat dapat meng-cover (melingkupi) seluruh event yang terjadi di sekitar Lapangan Panas Bumi “X”. Selain itu, diharapkan susunan ini dapat menangkap koreksi (error) vertikal dan koreksi horizontal. Pada penelitian ini, gempa mikro terekam minimal oleh 4 (empat) stasiun pengamat.
Gambar 3.5 Penentuan episenter dengan metode lingkaran (edukasi.kompasiana.com).
Berikut ini adalah daftar stasiun pengamat MEQ yang beroperasi di Lapangan panas bumi “X”.
(27)
Tabel 3.1 Daftar Stasiun Pengamat MEQ di Lapangan panas bumi “X” No Nama Stasiun
Koordinat Stasiun (UTM)
Latitude Longitude
1 ST-01 806xxx.47xx 920xx.52xx
2 ST-02 808xxx.05xx 920xx.32xx
3 ST-03 809xxx.61xx 920xxx.73xx
4 ST-05 806xxx.23xx 920xxx.49xx
5 ST-06 812xxx.04xx 920xxx.61xx
4. Model Kecepatan 1-D
Dibawah ini adalah tabel data model kecepatan 1-D (satu dimensi) yang diperoleh dari PT. Pertamina Geothermal Energy. Data ini sebagai input (masukan) untuk metode penentuan lokasi hiposenter SED. Data ini berdasarkan data petrofisik batuan rata-rata. Bisa dilihat pada diagram alir metode SED di Gambar 2.12, model kecepatan 1-D dibutuhkan untuk menghitung dan dengan versi calculation (perhitungan) dengan melakukan forward modeling (pemodelan ke depan). Persamaan gelombang dengan input hiposenter tebakan (hipotesis) dan model kecepatan 1-D yang kemudian dibandingkan dengan data observasi (data picking waktu kedatangan gelombang p dan s) dan diproses secara iterasi sehingga menghasilkan nilai error residual yang terkecil. Proses iterasi tidak akan bisa dilakukan bila tidak ada model kecepatan 1-D.
Berikut ini adalah tabel model kecepatan 1D (satu dimensi) dari Lapangan panas bumi “X”
(28)
47
Almira Anissofira , 2013
Penentuan Struktur Patahan Di Lapangan Panas Bumi “X” Dengan Menggunakan Metode Relokasi Relatif Kasus Gempa Mikro
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Tabel 3.2. Model Kecepatan 1-D
Lapisan Kecepatan (km/s) Ketebalan (km)
1 2,95 0,5
2 3,20 0,2
3 3,50 0,3
4 3,82 0,5
5 4,50 0,5
6 4,80 0,9
7 5,80 2,5
8 6,70 20,0
9 8,00 30,0
B. Metode Pengolahan Data
Tahapan dalam pengolahan data gempa mikro dalam penelitian ini seperti pada diagram alir penelitian pada Gambar 3.6 . Dari diagram tersebut terlihat terdapat dua tahapan pengolahan data dan 1 tahapan verifikasi data yang nantinya menjadi bagian dari interpretasi data. Dua tahapan pengolahan data tersebut diantaranya tahapan metode SED dan DD. Kemudian 1 tahapan verifikasi data adalah pemetaan struktur patahan 3D menggunakan software Petrel.
(29)
SEISPLUS
ph2dt
hypoDD
PETREL
Gambar 3.6 Diagram alur penelitian.
Lokasi (relatif) akhir hiposenter
Interpretasi StrukturPatahan Pemetaan 3D hiposenter hasil DD
Event terpilih
Koordinat lokasi event gempa yang sudah terelokasi
Lokasi DD
Clustering
Parameter input hypoDD Penyusunan format input data hypoDD
RAW Data + Koordinat Stasiun + Model kecepatan 1-D
Lokasi SED Studi
Literatur Klasifikasi RAW Data
Pemilihan Data
(30)
49
Almira Anissofira , 2013
Penentuan Struktur Patahan Di Lapangan Panas Bumi “X” Dengan Menggunakan Metode Relokasi Relatif Kasus Gempa Mikro
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
1. Single Event Determination (SED)
Tahapan pertama dalam penentuan hiposenter gempa mikro adalah metode
Single Event Determination (SED). Dalam metode SED ini penulis menggunakan software (perangkat lunak) Seisplus. Pada tahapan SED, hal yang harus dilakukan
pada RAW data gempa mikro adalah melakukan picking data. Dalam hal ini
software Seisplus sebenarnya dapat melakukan autopicking, tetapi kualitas picking yang dihasilkan dari autopicking tidak terlalu baik dan akurat. Saat autopicking, program menganggap dalam satu RAW data hanya terdapat satu
kejadian gempa, padahal di lain hal, dalam satu RAW data bisa saja terdapat beberapa event gempa yang bisa ditrimming (potong) menjadi beberapa gempa mikro, maka dari itu penulis melakukan manual data picking dalam hal ini.
a. Picking data
Tahapan dalam picking data diantaranya, trimming event, picking penentuan jenis gelombang, dan penentuan pembobotan picking. Tahapan pertama adalah trimming event yaitu, proses pemotongan durasi waktu sinyal dari masing masing file event. Tujuannya agar seluruh sinyal yang telah dipilih dari semua stasiun dapat dipotong durasinya sesuai durasi gempanya kemudian dapat dilakukan analisis sinyal berdasarkan durasi gempa, juga mempermudah saat melakukan manual picking. Dalam proses ini, pemilihan sinyal masih sangat subjektif, yaitu berdasarkan bentuk yang menyerupai sinyal mikroseismik (Geotech Instrument, 2003).
Tahapan selanjutnya adalah picking jenis gelombang gempa. Dalam tahapan ini waveform gempa yang sudah di trimming harus ditentukan arrival
time (waktu tiba) gelombang P dan arrival time gelombang S nya. Pada
program Seisplus untuk picking arrival time gelombang P dilakukan pada komponen vertikal (v) sedangkan untuk gelombang S dilakukan pada komponen horizontal northing (n) atau easting (e).
Arrival time gelombang P lebih mudah diketahui dibanding gelombang S
(31)
munculnya fluktuasi gelombang dengan amplitudo yang besar dibanding gelombang noise. Lain halnya dengan gelombang S, kedatangan gelombang S lumayan sulit diidentifikasi karena fluktuasi amplitudo dari gelombang S tidak signifikan seperti gelombang P, diperlukan ketelitian yang lebih besar saat menentukan picking waktu kedatangan gelombang S. Sedangkan untuk menentukan coda (akhir) dari gelombang event gempa mikro yaitu dengan melihat satuan count peak pada display, bila satuan count peak/ amplitudo nya semakin mengecil dan hampir sama dengan amplitudo sebelum datangnya gelombang P, hal itu menandakan event gempa mikro sudah berakhir.
Tahapan terakhir adalah menentukan tingkat pembobotan dalam picking, hal ini dibutuhkan untuk memberikan hasil yang memiliki nilai keyakinan tinggi dalam menentukan waktu kedatangan gelombang, dalam program Seisplus terdapat rentang pembobotan dari 0 sampai 4. Nilai 0 merupakan nilai pembobotan tertinggi sedangkan 4 adalah nilai pembobotan terendah.
Gambar 3.7 Contoh pick windows gempa mikro pada program Seisplus (Sumber: PT. PGE).
(32)
51
Almira Anissofira , 2013
Penentuan Struktur Patahan Di Lapangan Panas Bumi “X” Dengan Menggunakan Metode Relokasi Relatif Kasus Gempa Mikro
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
b. Lokasi Hiposenter SED
Hasil dari picking data menggunakan metode SED menghasilkan sebuah lokasi hiposenter yang terlihat pada Gambar 3.8. Pada tampilan windows tersebut terdapat informasi origin time ( ), nilai hiposenter awal ( ), kedalaman (km), magnitudo, RMS, dan juga waktu kedatangan gelombang gempa di tiap stasiun. Lokasi hiposenter hasil SED inilah yang kemudian di plot di Software Petrel dan dicocokkan dengan faktor-faktor geologi setempat. Berikut ini adalah salah satu contoh hasil prosessing model yang bermuatkan informasi mengenai hiposenter gempa.
Gambar 3.8 Windows hasil picking data menggunakan metode SED pada program Seisplus (Sumber: PT. PGE).
2. Double Difference (DD)
Dalam penelitian ini, metode yang digunakan untuk merelokasi hiposenter gempa mikro, Double Difference, menggunakan program hypoDD (Waldhauser and Ellsworth, 2000). Program hypoDD merupakan program berbasis Fortran yang dijalankan dalam operating system Linux/Unix. Input dari program
(33)
hypoDD ini adalah event-event gempa mikro hasil dari SED. Event-event gempa mikro hasil SED disusun sesuai format hypoDD. Berikut format input dalam program ph2dt dan hypoDD.
Gambar 3.9 Contoh format input yang digunakan untuk program ph2dt dan hypoDD.
Sebelum memasuki program hypoDD, event-event MEQ yang telah disusun seperti format pada Gambar 3.9 terlebih dahulu melalui proses pemilihan event yang layak untuk di relokasi dengan program hypoDD menggunakan program ph2dt. Ph2dt akan menyortir event-event yang terlokalisasi dalam satu cluster yang sama berdasarkan jarak antar event-event gempa. Perlu diingat, untuk memudahkan dalam proses pengolahan data, pastikan event-event yang masuk ke dalam proses ph2dt berasal dari satu cluster yang sama, sehingga pada output (keluaran) dari ph2dt tidak banyak event yang terreduksi. Gambar 3.10 menunjukkan tampilan saat proses ph2dt.
(34)
53
Almira Anissofira , 2013
Penentuan Struktur Patahan Di Lapangan Panas Bumi “X” Dengan Menggunakan Metode Relokasi Relatif Kasus Gempa Mikro
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Gambar 3.10 Tampilan output windows dan prosessing ph2dt pada sistem operasi Linux.
Hasil output menggunakan program ph2dt adalah file-file yang dibutuhkan untuk mengolah data menggunakan program hypoDD, yaitu diantaranya file dt.ct, event.dat, event.sel, dan ph2dt.log. Output ph2dt tersebut kemudian dijadikan sebagai input untuk diproses menggunakan program hypoDD.
Parameter input untuk hypoDD diantaranya adalah 1) WTCTP
Pembobotan yang berasal dari gelombang P, nilai pembobotan ini bisa diatur supaya jumlah event yang terelokasi menjadi optimum.
(35)
2) WTCTS
Pembobotan yang berasal dari gelombang S, nilai pembobotan ini bisa diatur supaya jumlah event yang terelokasi menjadi optimum.
3) WDCT
Jarak antar event yang berdekatan dalam satu cluster, nilai WDCT ini dapat diatur bergantung dari keadaan event tiap clusternya.
4) Model kecepatan 1-D
Nilai model kecepatan 1-D yang dipakai pada saat proses SED, kembali digunakan sebagai parameter input untuk di dalam hypoDD.
Dikarenakan proses pengolahan data menggunakan ph2dt dan hypoDD dilakukan tiap cluster, sehingga proses ph2dt dan hypoDD diulang kembali sampai semua cluster terproses dan menghasilkan lokasi hiposenter yang baru. Gambar 3.11 menunjukkan tampilan saat proses menggunakan program hypoDD.
(36)
55
Almira Anissofira , 2013
Penentuan Struktur Patahan Di Lapangan Panas Bumi “X” Dengan Menggunakan Metode Relokasi Relatif Kasus Gempa Mikro
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Gambar 3.11 Tampilan output windows dan prosessing hypoDD pada sistem operasi Linux.
(37)
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Sesuai dengan hasil penelitian, penulis menyimpulkan bahwa pola sebaran
event gempa mikro selama 9 bulan, dimulai dari bulan September 2011 hingga
Mei 2012 di sekitar Lapangan panas bumi “X” menggunakan metode relokasi relatif Double Difference (DD), secara horizontal event-event gempa cenderung terkonsentrasi menuju centroid-of-gravity (pusat) tiap klusternya dan rata-rata
event terkonsentrasi secara vertikal pada kedalaman 1 km di bawah mean sea level.
Bila pola sebaran event gempa mikro hasil DD (setelah relokasi) dibandingkan dengan hasil SED (sebelum relokasi), cukup terlihat jelas perbedaan sebaran event secara horizontal maupun vertikal. Sebelum dilakukannya relokasi, sebaran event secara horizontal menyebar dari arah timur laut hingga arah barat daya Lapangan “X”, sedangkan secara vertikal, pola pesebaran event gempa
menyebar dari mulai kedalaman 1 km diatas mean sea level sampai 3 km dibawah
mean sea level. Dari perbandingan hasil sebaran antara metode SED dan DD,
membuktikan bahwa metode relokasi relatif DD memperbaiki lokasi hiposenter hasil dari metode SED.
Event-event gempa mikro hasil relokasi menunjukkan sebuah pola lineament
(kelurusan) sehingga dapat diinterpretasikan sebagai sebuah patahan /sesar. Begitu pula hal nya dengan pola kelurusan dari hiposenter gempa hasil DD yang terjadi di bagian Timur Laut Lapangan “X” yang mana belum teridentifikasi oleh PT. PGE, setelah dicocokan dengan citra satelit, pola lineament hasil interpretasi tersebut cocok dan membentuk seperti suatu struktur patahan.
(38)
79
Almira Anissofira , 2013
Penentuan Struktur Patahan Di Lapangan Panas Bumi “X” Dengan Menggunakan Metode Relokasi Relatif Kasus Gempa Mikro
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
B. Saran
1. Dengan melakukan analisis koherensi, cross-correlation, dan korespondensi puncak gelombang berdasarkan kemiripan gelombang gempa diharapkan event gempa akan terkluster dengan benar sehingga hasil relokasi gempa akan menjadi lebih baik.
2. Model kecepatan 1-D sebaiknya dilengkapi dengan kecepatan gelombang S sehingga dapat dibuat update model kecepatan untuk meminimalisai error diantara model observasi dan model kalkulasi.
3. Metode relokasi relatif menggunakan metode Double Difference bila diterapkan pada studi kasus gempa mikro dalam jangka waktu yang panjang, bisa digunakan untuk analisis lebih lanjut dan dapat dibuat model tomografinya.
(39)
DAFTAR PUSTAKA
Afnimar. (2009). Seismologi. Penerbit ITB. Bandung.
Balfour, N. J., Cassidy, J. F., and Dosso, S. E. (2012) Identifying Active Structures
Using Double-Difference Earthquake Relocations in Southwest British Columbia and the San Juan Islands, Washington. Bulletin of the
Seismological Society of America, Vol. 102, No. 2, pp. 639-649.
Battaglia, J., Thurber, Clifford, H., Got, Jean-Luc., Rowe, Charlotte, A., and White, R, A. (1991). Precise Relocation of Earthquakes Following the 15
June 1991 Eruption of Mount Pinatubo (Phillipines). Journal of
Geophysical Research, Vol. 109, B07302.
DiPippo, R. (2005). Geothermal Power Plants: Principles, Applications, Case
Studies and Enviromental Impact. Dartmouth, Massachusetts: BH.
Forum Ilmu Bumi. Micro Seismic. [Online]
Tersedia: http://www.ilmubumi.com/forum/threads/micro-seismic.163/ [16 Juni 2013] .
Geotech Instrument. (2003). Seisplus – Interactive Seismological Data Processing
Package. Geotech Instruments.
Hermann, R, B. Geiger’s Methods, dalam Introduction to Earthquake Seismology,
Assignment 16. (2010). [Online] Tersedia:
http://www.eas.slu.edu/eqs_course/IntroSeis/Ass16/Ass16.pdf [16 Juni 2013]
Hilyah, Anik. (2010). Studi Gempa Mikro untuk Mendeteksi Rekahan di area
Panas Bumi Kamojang Kabupaten Garut. Program Studi Geofisika, Institut
Teknologi Sepuluh November.
Holland, Austin A. (2002). Microearthquake Study of the Salton Sea Geothermal
Field, California : Evidence of Stress Trigerring. Idaho National
Engineering and Enviromental Laboratory Geosciences Departement Idaho Falls, Idaho 83415.
Iagi-net. Peran patahan dalam geothermal. [Online] Tersedia: http://www.mail-archive.com/iagi-net@iagi.or.id/msg40749.html/ [16 juni 2013/ 15:45] Kaur, G. Clustering. [Online] Tersedia:
(40)
81
Almira Anissofira , 2013
Penentuan Struktur Patahan Di Lapangan Panas Bumi “X” Dengan Menggunakan Metode Relokasi Relatif Kasus Gempa Mikro
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Kamah, M. Yustin. (2001). Pemetaan Permeabilitas Potensial Sebagai Target
Reservoir Pada Area Panasbumi Uluubelu, Lampung (R163). Proceeding of
the 5th INAGA Annual Scientific Conference & Exhibitions. Yogyakarta. Magetsari, N, A., Abdullah, C, I., dan Brahmantyo, B. Catatan Kuliah GL-211
Geologi Fisik. Bandung: Departemen Teknik Geologi, Penerbit ITB.
Olgen, M. (2004). Determining Lineaments and Geomorphic Features Using Landat 5-TM Data On The Lower Bakircay Plain, Western Turkey. Ege Coğrafya Dergisi, 13 (2004), 47-57, İzmir Aegean Geographical Journal,
13 (2004), 47-57, Izmir—TURKEY. [Online]
Tersedia: http:// cografya.ege.edu.tr/13_5_OLGEN [19 Agustus 2013] Pertamina Geothermal Energy, Manajemen Pengelolaan Sumber Daya, Direktorat
Perencanaan & Pengembangan. (2012). Laporan Geologi Sumur
Pengembangan KMJ-86 (KWK-A2). Bandung. Unpublished.
Rachni, Anna. (2012). Penentuan Hiposenter Gempa Mikro Dengan Metode
Single Event Determination, Joint Hypocenter Determination Dan Double Difference Pada Lapangan Panas Bumi “Lamda”. Skripsi Program Studi Fisika, UPI.
Sahara, David., Kusumo W, A., Widiantoro, Sri., dan Sule, R. (2009). Aplikasi
Metode Double Difference untuk Relokasi Hiposenter Gempa Vulkanik Gunung Kelud Secara Akurat. JTM Vol. XVI No.1/2009.
Sahara, David. (2009). Pengembangan dan Aplikasi Metode Double Difference
dengan Analisis Multiplet Clustering untuk Penentuan Relokasi Hiposenter Secara Akurat Studi Kasus: Gunung Kelud. Tugas Akhir Program Studi
Teknik Geofisika, ITB. Bandung.
Salomo,D. (2012). Penentuan Pusat Gempa. [Online] Tersedia: http://dimas-salomo.blogspot.com/2012/02/penentuan-pusat-gempa.html/ [1 juli 2013/ 16:00].
Saptadji, N, M. (2009). Sekilas Tentang Panas Bumi. Diktat Geothermal [Online]. Tersedia:
http://geothermal.itb.ac.id/sites/default/files/public/Sekilas_tentang_Panas_ Bumi.pdf [16 juni 2013].
Saptadji, N, M. (2009). Karakterisasi Reservoir Panas Bumi. Training “Advanced Geothermal Reservoir Engineering, 6-7 Juli 2009. [Online] Tersedia:
http://xa.yimg/kq/groups/19169875/1031820622/Karakterisasi_Res_Pasbum .pdf [11 Agustus 2013].
(41)
Shearer, P. (2010). Introduction to Seismology : The wave equation and body
waves. Scripps Institute of Geophysics and Planetary Physics, University of
California, San Diego. [Online] Tersedia:
http://igppweb.ucsd.edu/~shearer/CIDER/notes [29 Juli 2013]
Susilawati. (2008). Penerapan Penjalaran Gelombang Seismik Gempa Pada
Penelaahan Struktur Bagian Dalam Bumi. Karya Ilmiah Jurusan Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. USU. Medan.
Tosha, T., Doi, N., and Koide K. (2000). Monitoring of A Geothermal Reservoir
Utilizing Microearthquakes. PROCEEDINGS, Twenty-Fifth Workshop on
Geothermal Reservoir Engineering, Stanford University, Stanford, California, Januari 24-26, 2000, SGP-TR-165.
Waldhauser, F. (2001). hypoDD – A Program to Compute Double-Difference
Hypocenter Locations. United States Geological Survey.
Waldhauser, F., and Ellsworth, W.L. (2000). A Double-Difference Earthquake
Location Algorithm: Method and Application to the Northern Hayward Fault, California. Bulletin of Seismological Society of America, 90, 6, pp.
(42)
83
Almira Anissofira , 2013
Penentuan Struktur Patahan Di Lapangan Panas Bumi “X” Dengan Menggunakan Metode Relokasi Relatif Kasus Gempa Mikro
(1)
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Sesuai dengan hasil penelitian, penulis menyimpulkan bahwa pola sebaran event gempa mikro selama 9 bulan, dimulai dari bulan September 2011 hingga Mei 2012 di sekitar Lapangan panas bumi “X” menggunakan metode relokasi relatif Double Difference (DD), secara horizontal event-event gempa cenderung terkonsentrasi menuju centroid-of-gravity (pusat) tiap klusternya dan rata-rata event terkonsentrasi secara vertikal pada kedalaman 1 km di bawah mean sea level.
Bila pola sebaran event gempa mikro hasil DD (setelah relokasi) dibandingkan dengan hasil SED (sebelum relokasi), cukup terlihat jelas perbedaan sebaran event secara horizontal maupun vertikal. Sebelum dilakukannya relokasi, sebaran event secara horizontal menyebar dari arah timur laut hingga arah barat daya Lapangan “X”, sedangkan secara vertikal, pola pesebaran event gempa menyebar dari mulai kedalaman 1 km diatas mean sea level sampai 3 km dibawah mean sea level. Dari perbandingan hasil sebaran antara metode SED dan DD, membuktikan bahwa metode relokasi relatif DD memperbaiki lokasi hiposenter hasil dari metode SED.
Event-event gempa mikro hasil relokasi menunjukkan sebuah pola lineament (kelurusan) sehingga dapat diinterpretasikan sebagai sebuah patahan /sesar. Begitu pula hal nya dengan pola kelurusan dari hiposenter gempa hasil DD yang terjadi di bagian Timur Laut Lapangan “X” yang mana belum teridentifikasi oleh PT. PGE, setelah dicocokan dengan citra satelit, pola lineament hasil interpretasi tersebut cocok dan membentuk seperti suatu struktur patahan.
(2)
B. Saran
1. Dengan melakukan analisis koherensi, cross-correlation, dan korespondensi puncak gelombang berdasarkan kemiripan gelombang gempa diharapkan event gempa akan terkluster dengan benar sehingga hasil relokasi gempa akan menjadi lebih baik.
2. Model kecepatan 1-D sebaiknya dilengkapi dengan kecepatan gelombang S sehingga dapat dibuat update model kecepatan untuk meminimalisai error diantara model observasi dan model kalkulasi.
3. Metode relokasi relatif menggunakan metode Double Difference bila diterapkan pada studi kasus gempa mikro dalam jangka waktu yang panjang, bisa digunakan untuk analisis lebih lanjut dan dapat dibuat model tomografinya.
(3)
DAFTAR PUSTAKA
Afnimar. (2009). Seismologi. Penerbit ITB. Bandung.
Balfour, N. J., Cassidy, J. F., and Dosso, S. E. (2012) Identifying Active Structures Using Double-Difference Earthquake Relocations in Southwest British Columbia and the San Juan Islands, Washington. Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 102, No. 2, pp. 639-649.
Battaglia, J., Thurber, Clifford, H., Got, Jean-Luc., Rowe, Charlotte, A., and White, R, A. (1991). Precise Relocation of Earthquakes Following the 15 June 1991 Eruption of Mount Pinatubo (Phillipines). Journal of Geophysical Research, Vol. 109, B07302.
DiPippo, R. (2005). Geothermal Power Plants: Principles, Applications, Case Studies and Enviromental Impact. Dartmouth, Massachusetts: BH.
Forum Ilmu Bumi. Micro Seismic. [Online]
Tersedia: http://www.ilmubumi.com/forum/threads/micro-seismic.163/ [16 Juni 2013] .
Geotech Instrument. (2003). Seisplus – Interactive Seismological Data Processing Package. Geotech Instruments.
Hermann, R, B. Geiger’s Methods, dalam Introduction to Earthquake Seismology, Assignment 16. (2010). [Online] Tersedia:
http://www.eas.slu.edu/eqs_course/IntroSeis/Ass16/Ass16.pdf [16 Juni 2013]
Hilyah, Anik. (2010). Studi Gempa Mikro untuk Mendeteksi Rekahan di area Panas Bumi Kamojang Kabupaten Garut. Program Studi Geofisika, Institut Teknologi Sepuluh November.
Holland, Austin A. (2002). Microearthquake Study of the Salton Sea Geothermal Field, California : Evidence of Stress Trigerring. Idaho National Engineering and Enviromental Laboratory Geosciences Departement Idaho Falls, Idaho 83415.
Iagi-net. Peran patahan dalam geothermal. [Online] Tersedia: http://www.mail-archive.com/iagi-net@iagi.or.id/msg40749.html/ [16 juni 2013/ 15:45] Kaur, G. Clustering. [Online] Tersedia:
(4)
Kamah, M. Yustin. (2001). Pemetaan Permeabilitas Potensial Sebagai Target Reservoir Pada Area Panasbumi Uluubelu, Lampung (R163). Proceeding of the 5th INAGA Annual Scientific Conference & Exhibitions. Yogyakarta. Magetsari, N, A., Abdullah, C, I., dan Brahmantyo, B. Catatan Kuliah GL-211
Geologi Fisik. Bandung: Departemen Teknik Geologi, Penerbit ITB.
Olgen, M. (2004). Determining Lineaments and Geomorphic Features Using Landat 5-TM Data On The Lower Bakircay Plain, Western Turkey. Ege Coğrafya Dergisi, 13 (2004), 47-57, İzmir Aegean Geographical Journal, 13 (2004), 47-57, Izmir—TURKEY. [Online]
Tersedia: http:// cografya.ege.edu.tr/13_5_OLGEN [19 Agustus 2013] Pertamina Geothermal Energy, Manajemen Pengelolaan Sumber Daya, Direktorat
Perencanaan & Pengembangan. (2012). Laporan Geologi Sumur Pengembangan KMJ-86 (KWK-A2). Bandung. Unpublished.
Rachni, Anna. (2012). Penentuan Hiposenter Gempa Mikro Dengan Metode Single Event Determination, Joint Hypocenter Determination Dan Double Difference Pada Lapangan Panas Bumi “Lamda”. Skripsi Program Studi Fisika, UPI.
Sahara, David., Kusumo W, A., Widiantoro, Sri., dan Sule, R. (2009). Aplikasi Metode Double Difference untuk Relokasi Hiposenter Gempa Vulkanik Gunung Kelud Secara Akurat. JTM Vol. XVI No.1/2009.
Sahara, David. (2009). Pengembangan dan Aplikasi Metode Double Difference dengan Analisis Multiplet Clustering untuk Penentuan Relokasi Hiposenter Secara Akurat Studi Kasus: Gunung Kelud. Tugas Akhir Program Studi Teknik Geofisika, ITB. Bandung.
Salomo,D. (2012). Penentuan Pusat Gempa. [Online] Tersedia: http://dimas-salomo.blogspot.com/2012/02/penentuan-pusat-gempa.html/ [1 juli 2013/ 16:00].
Saptadji, N, M. (2009). Sekilas Tentang Panas Bumi. Diktat Geothermal [Online]. Tersedia:
http://geothermal.itb.ac.id/sites/default/files/public/Sekilas_tentang_Panas_ Bumi.pdf [16 juni 2013].
Saptadji, N, M. (2009). Karakterisasi Reservoir Panas Bumi. Training “Advanced Geothermal Reservoir Engineering, 6-7 Juli 2009. [Online] Tersedia:
http://xa.yimg/kq/groups/19169875/1031820622/Karakterisasi_Res_Pasbum .pdf [11 Agustus 2013].
(5)
Shearer, P. (2010). Introduction to Seismology : The wave equation and body waves. Scripps Institute of Geophysics and Planetary Physics, University of California, San Diego. [Online] Tersedia:
http://igppweb.ucsd.edu/~shearer/CIDER/notes [29 Juli 2013]
Susilawati. (2008). Penerapan Penjalaran Gelombang Seismik Gempa Pada Penelaahan Struktur Bagian Dalam Bumi. Karya Ilmiah Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. USU. Medan.
Tosha, T., Doi, N., and Koide K. (2000). Monitoring of A Geothermal Reservoir Utilizing Microearthquakes. PROCEEDINGS, Twenty-Fifth Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford University, Stanford, California, Januari 24-26, 2000, SGP-TR-165.
Waldhauser, F. (2001). hypoDD – A Program to Compute Double-Difference Hypocenter Locations. United States Geological Survey.
Waldhauser, F., and Ellsworth, W.L. (2000). A Double-Difference Earthquake Location Algorithm: Method and Application to the Northern Hayward Fault, California. Bulletin of Seismological Society of America, 90, 6, pp. 1353-1368.
(6)