Perpustakaan Digital ITB

Subduksi lempeng Indo-Australia di sepanjang Pulau Sumatera mengakibatkan terbentuknya jajaran gunung api aktif di batas pertemuan lempeng tersebut, salah satunya adalah Gunung Sinabung. Setelah 1200 tahun tidak memiliki sejarah erupsi, Gunung Sinabung mengalami letusan freatik pertama pada tanggal 27 Agustus 2010 yang diikuti rangkaian letusan hingga 7 September 2010. Sekitar 12.000 warga harus dievakuasi akibat letusan yang terjadi tiba-tiba tersebut. Kegiatan monitoring mulai dilakukan oleh Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG) dua hari setelah letusan pertama terjadi. Salah satu monitoring yang dilakukan adalah pemantauan aktivitas kegempaan menggunakan beberapa seismograf yang tersebar di sekitar Gunung Sinabung. Untuk memahami aktivitas vulkanik di Gunung Sinabung, perlu dilakukan pemetaan distribusi hiposenter gempa dan penentuan b-value di sekitar Gunung Sinabung. Distribusi hiposenter digunakan untuk menentukan estimasi jalur migrasi magma di Gunung Sinabung dan menggambarkan seismisitas di bawah Gunung Sinabung yang ditunjukkan oleh b-value. Penelitian ini menggunakan data waveform yang direkam oleh 8 stasiun pengamatan selama bulan Februari 2017. Informasi waktu tiba (arrival time) gelombang P dan gelombang S di setiap stasiun pengamatan digunakan untuk menentukan distribusi hiposenter gempa. Penentuan hiposenter awal menggunakan perangkat lunak hypomh yang telah terbukti memberikan hasil optimal pada penelitian-penelitian sebelumnya. Proses picking waktu tiba gelombang P dan gelombang S di masing-masing stasiun dilakukan pada event yang direkam jelas minimal oleh 4 stasiun. Parameter gempa berupa origin time dan lokasi hiposenter dari 454 event berhasil ditentukan menggunakan perangkat lunak hypomh dengan horizontal error berada dalam rentang 0,122 – 0,184 km, vertical error berada dalam rentang 0,184 – 0,245 km, dan RMS berada dalam rentang 0,276 – 0,337 detik. Untuk mendapatkan parameter gempa yang lebih akurat, perlu dilakukan relokasi hiposenter. 258 event berhasil direlokasi menggunakan metode double-difference dengan bantuan perangkat lunak hypoDD dengan horizontal error berada dalam rentang 0 – 0,0612 km, vertical error berada dalam rentang 0 – 0,0612 km, dan RMS berada dalam rentang 0,0306 – 0,0918 detik. Parameter gempa hasil relokasi menggunakan metode double-difference memberikan hasil yang lebih akurat dibandingkan sebelum direlokasi menggunakan perangkat lunak hypomh. Distribusi hiposenter terpusat di arah timur laut dari Gunung Sinabung pada kedalaman 5 km – 15 km di bawah permukaan laut. Hiposenter terdistribusi tidak tepat vertikal di bawah puncak Gunung Sinabung dan lebih dekat ke Gunung Sibayak, namun perhitungan variasi temporal hiposenter menunjukkan sebaran hiposenter lebih cepat ke arah Gunung Sinabung dibandingkan ke Gunung Sibayak dengan besar kecepatan 3,5439 m/menit ke arah Gunung Sinabung dan 0,5233 m/menit ke arah Gunung Sibayak. Distribusi hiposenter terbagi menjadi dua cluster dan terdapat zona aseismik di antara kedua cluster pada kedalaman sekitar ?12 km di bawah permukaan laut. Zona aseismik diperkirakan sebagai lokasi magma chamber sedangkan distribusi hiposenter menunjukkan jalur migrasi magma Gunung Sinabung. Estimasi jalur migrasi magma ditentukan dengan cara menghubungkan titik-titik hiposenter yang berada dalam rentang kedalaman yang sama. Arah migrasi magma ditentukan dengan robust regression menggunakan estimator Theil-Sen pada variasi temporal hiposenter selama Februari 2017 terhadap kedalaman, arah selatan-utara, dan arah barat-timur. Pada periode Februari 2017, magma bergerak semakin dalam ke arah timur laut menuju Gunung Sibayak dengan besar kecepatan 179,6679 m/hari. Aktivitas seismik di sekitar jalur migrasi magma digambarkan oleh b-value. Secara keseluruhan, b-value periode Februari 2017 menunjukkan nilai 1,7429 dengan R sebesar 90% yang menyatakan sumber gempa adalah aktivitas magmatik bukan aktivitas tektonik. Variasi temporal bvalue dapat digunakan sebagai indikator akan terjadinya erupsi di Gunung Sinabung dan variasi spasial b-value dapat menguatkan keberadaan magma chamber beserta jalur migrasi magma di Gunung Sinabung.