Perpustakaan Digital ITB

Analisis respons lokal tanah merupakan salah satu aspek penting di dalam studi bahaya seismik selain faktor dari sumber seismik seperti magnitudo, geometri sesar, penurunan stress, dan proses penyesaran, serta faktor propagasi seismik yang meliputi atenuasi anelastik, penyebaran geometrik, dan penghamburan gelombang seismik sepanjang jalur penjalaran. Wilayah Gorontalo dan Sulawesi Utara terletak pada zona seismik aktif, yaitu zona subduksi Sulawesi Utara di utara Laut Sulawesi dan zona subduksi ganda Laut Maluku, khususnya busur Sangihe, serta sesar-sesar lokal. Distribusi dari seismisitas dan historis gempabumi merusak yang pernah terjadi menunjukkan potensi bahaya seismik di wilayah Gorontalo dan Sulawesi Utara relatif tinggi. Ada beberapa metode untuk mengidentifikasi karakteristik respons lokal tanah yang digunakan dalam perkembangan studi hubungan antara kondisi lokal tanah terhadap guncangan pada suatu wilayah dengan memanfaatkan spektrum Fourier dari rekaman sinyal seismik. Salah satu metode yang umum digunakan adalah metode Generalized Inversion Technique (GIT) untuk mengekstraksi faktor amplifikasi spektral, spektrum sumber seismik, dan faktor propagasi seismik dari spektrum Fourier gelombang geser maupun coda dari rekaman seismik secara terpisah melalui pendekatan matriks inversi dengan solusi unik dengan menerapkan asumsi stasiun referensi serta pembobotan kualitas data untuk mengkonstrain parameter model dari ketiga faktor tersebut dengan mengadaptasi solusi inversi kuadrat terkecil. Tujuan penelitian ini untuk mengestimasi respons lokal tanah pada stasiun seismik di wilayah Gorontalo dan Sulawesi Utara, serta menginvestigasi pengaruh dari faktor sumber dan faktor propagasi seismik serta zona seismik terhadap estimasi respons lokal tanah yang dihasilkan menggunakan metode GIT. Penelitian ini menggunakan data rekaman seismik dalam domain percepatan dari 20 stasiun seismik permanen BMKG di wilayah Gorontalo dan Sulawesi Utara terhadap 104 kejadian gempabumi pada rentang waktu 2021-2024 dengan magnitudo ? 4,5 dengan kedalaman sumber ? 300 km dan jarak episenter ? 400 km yang telah melalui kontrol kualitas serta eliminasi respons instrumen. Data sinyal tersebut difilter menggunakan filter Butterworth orde 4 dengan rentang 0,5-4 Hz lalu dipotong jendela bising sinyal selama 30 detik sebelum waktu tiba gelombang P hingga jendela waktu 180 detik setelah waktu tiba gelombang P, lalu diterapkan tapering sinyal kosinus pada kedua ujung sinyal. Kontrol kualitas waveform dan analisis SNR diterapkan untuk menyeleksi data yang memiliki kualitas yang baik, menghasilkan 2.118 data jendela gelombang geser sinyal seismik satu komponen yang akan digunakan dalam estimasi respons lokal tanah. Perhitungan respons lokal tanah menggunakan GIT dilakukan menggunakan program GITANES dengan mengasumsikan parameter propagasi seismik berupa kecepatan rata-rata gelombang geser, parameter penyebaran geometrik, faktor kualitas atenuasi gelombang geser, dan eksponen hubungan atenuasi terhadap frekuensi. Hasil estimasi respons lokal berupa amplifikasi spektral menggunakan metode GIT menunjukkan faktor amplifikasi pada masing-masing stasiun seismik tergolong cukup tinggi pada rentang antara 3 hingga 6 pada tiga rentang frekuensi puncak amplifikasi, yaitu antara 0,7-3 Hz, 3-5 Hz, dan 5-10 Hz. Ketiga karakteristik tersebut mendeskripsikan variasi kondisi lokal tanah yang umumnya terdiri dari sedimen lunak baik dari endapan danau atau pantai maupun pada struktur batuan berusia muda berdasarkan peta geologi. Selain itu, faktor jarak dan parameter atenuasi yang telah diasumsikan sebelum perhitungan terbukti menyebabkan estimasi amplifikasi spektral tidak mengalami perubahan yang signifikan terhadap variasi asumsi parameter. Magnitudo gempabumi yang lebih besar cenderung akan meningkatkan nilai faktor amplifikasi pada frekuensi yang lebih rendah maupun pada frekuensi puncak amplifikasinya, namun tidak memberikan dampak yang signifikan pada frekuensi yang lebih tinggi yang diduga frekuensi dominan pada magnitudo yang lebih besar pada frekuensi rendah yang teratenuasi lebih cepat pada frekuensi yang lebih tinggi. Penelitian ini juga menemukan karakteristik gempabumi intraslab memberikan perbedaan yang lebih signifikan pada variasi magnitudo dibandingkan gempabumi interface, serta adanya pengaruh kedalaman sumber memberikan karakteristik yang berbeda terhadap variasi magnitudo. Amplifikasi spektral berdasarkan zona seismik dan kontur amplifikasi rata-rata menunjukkan zona subduksi Sulawesi Utara dan busur Sangihe, khsusunya pada zona slab kedalaman menengah pada wilayah Teluk Tomini dan Laut Maluku bagian selatan memberikan kontribusi dominan terhadap estimasi respons lokal tanah.