Perpustakaan Digital ITB

Gunung Sinabung merupakan salah satu gunung teraktif di Pulau Sumatra. G.Sinabung terletak di Sumatra Utara, Kabupaten Karo, Medan dan berada diantara zona deflasi dari Gunung Toba Purba. Secara tektonik, G. Sinabung terbentuk di dalam pull apart basin Toba dan Sesar Sumatra Sistem mempengaruhi morfologi dari kompleks Toba. Berdasarkan catatan aktivitas gunung api PVMBG, G. Sinabung kembali aktif pada tahun 2010 setelah “tertidur” selama 400 tahun. Aktivitas erupsi G. Sinabung meningkat sejak 2013 hingga berhenti di tahun 2021. Adapun aktivitas erupsi G. Sinabung berupa phreatic (2010), phreatic - phreatomagmatic (September – Desember 2013), intrusi magma dan lava flow (Desember 2013 – pertengahan 2014), pertumbuhan dan runtuhan kubah lava (Desember 2014 – pertengahan 2015), pertengahan 2015 erupsi G. Sinabung berubah menjadi dominan vulkanian hingga tahun 2021. Peningkatan aktivitas gunung api berupa deformasi permukaan, seismisitas, emisi gas, perubahan temperatur pada lava dome atau hidrotermal dapat menjadi indikator untuk mengamati gunung api sebelum terjadinya erupsi. Penelitian ini melakukan integrasi metode pengamatan satelit dan permukaan untuk mengidentifikasi karakteristik erupsi berdasarkan deformasi permukaan pada puncak gunung dan aktivitas seismik G. Sinabung. Pengamatan deformasi di permukaan dilakukan secara multitemporal menggunakan metode NSBAS dari perangkat lunak LiCSBAS. Total citra yang digunakan yaitu 1145 orbit ascending dan 765 orbit descending. Hasil pengamatan pada puncak G. Sinabung menunjukkan terjadi deformasi inflasi-deflasi dari tahun 2014 hingga 2021 (4 fase erupsi), dimana deformasi maksimum berkorelasi dengan erupsi G. Sinabung. Fenomena erupsi ini tercatat berkaitan dengan runtuhnya kubah lava. Namun, pada erupsi 19 Februari 2018 yang tercatat sebagai erupsi eksplosif dengan skala 4 VEI. Puncak G. Sinabung masih menunjukkan deformasi inflasi hingga bulan Mei 2019, yang diawali dengan erupsi freatik. Setelah erupsi kembali pada Mei 2019, kubah lava tercatat mengalami deformasi deflasi dan pada 9 Juni 2019 terjadi erupsi dengan skala 4 VEI, sama seperti 19 Februari 2018. Analisis katalog seismik PVMBG, sebelum erupsi Februari 2018 tercatat banyak gempa low-frequency dan VT-A sedangkan sebelum erupsi Juni 2019, gempa low-frequency jarang terjadi. Berdasarkan katalog seismik, erupsi Februari 2018 dan Juni 2019 menunjukkan dua sumber erupsi yang berbeda. Oleh karena itu, analisis seismik tomografi gempa lokal dilakukan untuk mengidentifikasi model magmatisme G. Sinabung pada dua waktu erupsi tersebut. Berdasarkan hasil pengamatan rekaman seismik pada periode Oktober 2017 hingga Februari 2018 dan Februari hingga Juli 2019 diperoleh 1082 kejadian gempa. Pengamatan pada rentang tahun 2017 hingga Februari 2018 terdeteksi 710 kejadian gempa dengan keterangan 384 gempa vulkano-tektonik tipe A (gelombang P dan S jelas) sedangkan 326 merupakan gempa gabungan dari gempa hybrid, gempa vulkano–tektonik dangkal dan frekuensi rendah. Adapun pada rentang Maret – Juli 2019 telah teridentifikasi 372 gempa dengan rincian 176 gempa vulkano-tektonik (gelombang P dan S jelas) sedangkan 196 gempa gabungan dari gempa hybrid, gempa vulkano–tektonik dangkal dan frekuensi rendah. Selanjutnya, dari 1082 gempa yang teridentifikasi hanya 526 gempa yang dapat digunakan untuk memodelkan magmatisme G. Sinabung menggunakan tomografi seismik waktu tempuh. Hasil pemetaan hiposenter gempa, gempa terdistribusi dari G. Sinabung hingga G. Sibayak dengan rentang kedalaman dari -1 hingga 8 km. Selain itu, berdasarkan waktu periode pengamatan, gempa sebelum erupsi Februari 2018 dominan terletak di antara G. Sinabung – Sibayak sedangkan gempa sebelum erupsi Juni 2019 terdistribusi di sekitar G. Sinabung. Gempa yang terjadi diantara G. Sinabung – Sibayak dianalisis lebih lanjut menggunakan model gaya berat dari GGMplus. Berdasarkan anomali residual, gempa dikelompokkan menjadi 5 zona yaitu, Zona 1 (Z1) gempa di sekitar G. Sinabung diduga bersumber dari aktivitas vulkanik, gempa Zona 2 (Z2) diduga berasal dari Sesar yang terletak di timur G. Sinabung, gempa zona 4 diduga merupakan gempa lanjutan dari gempa tektonik yang terjadi pada 17 Januari 2017. Sedangkan, gempa Zona 3 (Z3) dan Zona 5 (Z5) belum dapat diidentifikasi dikarenakan kurangnya informasi geologi di area tersebut. Gempa Z3 dan Z5 berkorelasi dengan kontras anomali residual yang diduga menunjukkan batas litologi, zona lemah, dan struktur geologi. Berdasarkan analisis morfometri (kelurusan dan sungai), ditemukan jejak kelurusan yang memotong sungai di antara G. Sinabung – Sibayak yang menandakan jejak tektonik aktif, dan sungai yang mengalami pergeseran terbesar terletak di antara gempa di Z3. Sehingga, gempa pada Z3 diduga merupakan gempa tektonik lokal. Selanjutnya, identifikasi karakteristik litologi dan magmatisme G. Sinabung dideskripsikan berdasarkan kecepatan Vp dan rasio Vp/Vs yang dihasilkan dari tomografi seismik. Hasil uji resolusi menunjukkan bahwa area terang memiliki resolusi tinggi sedangkan gelap tidak terresolusi dengan baik dengan kedalaman dari -1 km hingga 2 km. Pada kedalaman -1 km di bawah puncak G. Sinabung, terdapat anomali Vp rendah dan Vp/Vs tinggi yang diduga merupakan magma dari G. Sinabung. Di bawah anomali ini (kedalaman 0 – 2 km) ditemukan Vp tinggi dan Vp/Vs rendah yang diduga merupakan magma yang telah mendingin dan mengeras sehingga memiliki porositas rendah dan densitas batuan meningkat. Berdasarkan hiposenter gempa sebelum erupsi, teridentifikasi gempa erupsi Februari 2018 berada di kedalaman 0.13 km di bawah puncak sedangkan gempa erupsi Juni 2019 berada di kedalaman -1.03 km. Hal ini menandakan erupsi Juni 2019 lebih dangkal dibandingkan erupsi Februari 2018. Hasil ini tervalidasi berdasarkan termobarometri mineral plagioklas yang menunjukkan temperatur sampel erupsi Juni 2019 (981oC) lebih rendah dibandingkan Februari 2018 (1034oC).