Tomografi Seismik Daerah Bali hingga Nusa Tenggara Timur Menggunakan Metode Penjejakan Sinar Fast Marching

Abstract

Indonesia disebut dengan zona ring of fire karena terletak pada interaksi 3 lempeng tektonik besar, yaitu Lempeng Indo - Australia, Lempeng Eurasia, dan Lempeng Pasifik. Interaksi tersebut mengakibatkan terbentuknya gunung api pada busur kepulauan dan terjadinya gempa tektonik pada batas lempeng. Penelitian ini berfokus pada wilayah Pulau Bali hingga Nusa Tenggara Timur. Wilayah ini memiliki kondisi geologi yang dipengaruhi oleh aktivitas subduksi Lempeng Indo – Australia. Selain itu, aktivitas subduksi di sepanjang Pulau Bali hingga Flores bagian Timur juga menyebabkan terjadinya patahan naik busur belakang Flores (Flores back-arc thrust). Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui sistem tektonik yang bekerja di wilayah tersebut dengan menggunakan metode tomografi seismik. Metode ini sangat bermanfaat dalam mencitrakan kondisi bawah permukaan di suatu area baik secara lokal, regional, dan global. Penelitian ini menggunakan metode jejak sinar fast marching pada skala regional. Fast marching merupakan metode numerik berbasis grid untuk menentukan fungsi jarak antara satu titik awal terhadap semua titik permukaan pada segala arah dengan menggunakan algoritma finite – difference. Penelitian ini menggunakan data katalog Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG) dan International Seismological Centre (ISC) dengan kriteria magnitudo >= 3 SR dan rentang kedalaman 20 – 400 km. Periode pengambilan data BMKG selama 5 tahun (Januari 2015 – Desember 2019) dengan jumlah event gempa sebanyak 3186. Adapun periode waktu katalog gempa ISC selama 48 tahun (November 1969 – Oktober 2017) dengan jumlah event gempa sebanyak 3677. Penelitian ini juga menggabungkan katalog gempa BMKG dan ISC. Penggabungan kedua katalog tersebut menyebabkan adanya irisan data. Irisan data tersebut tetap digunakan karena adanya perbedaan stasiun seismik yang digunakan dan waktu tempuh gelombang seismik sehingga dapat meningkatkan kualitas tomogram seismik. Penelitian ini berhasil mendeliniasi sistem tektonik yang berkembang di daerah tersebut menggunakan tomogram kecepatan gelombang P. Sistem tektonik yang berhasil diidentifikasi dengan jelas pada penelitian ini, antara lain: (1) Zona subduksi ditunjukkan dengan anomali kecepatan tinggi sampai kedalaman 400 km yang berorientasi ke arah utara. (2) Zona partial melting ditunjukkan dengan anomali kecepatan rendah di bawah busur kepulauan. (3) Patahan naik busur belakang berorientasi ke selatan dengan anomaly kecepatan tinggi hingga kedalaman ~50 km.