1

DISTRIBUTION HYPOCENTER VULCANIC EARTHQUAKE AT

SEMERU MOUNTAIN LUMAJANG EAST JAVA

Kadek Dewi Adistyawati Putri Sudana, Daeng Achmad Suaidi, Sujito, Hetty Triastuty

Jurusan FMIPA Universitas Negeri Malang

Email : Putri_Sudana2@gmail.com

ABSTRACT

The activity of mountain Semeru is in Jonggring Seloko cauldron which is located in the south-

eastern part of Mahameru top. The eruptions of Mountain Semeru are usually of Vulkanian and

Trombolin types. The activity recorded in the monitoring station is volcanic earthquake which took place

due to the activity of lava or fluid. Recognizing the condition on the activity of volcano is useful to give

an early warning to people.

Pointing out of the volcanic earthquake source either shallow (VB) or Deep Volcanic Earthquake

(VA) is done by using the GAD software (Nishin, 2005). The changing of location and depth of the

earthquake could indicate the changing in system inside the body of Mountain Semeru, which could

determine the activity status of Mountain Semeru.

During period of Januari-December 2013 an earthquake is recorded which is based around the

vicinity of Mountain Semeru with depth of 2510 m beneath the top. It included some earthquakes which

spread in the east and south-east. During this period the silting of volcanic earthquake is observed which

indicates the effect of Fluid in the shallower depth. Generally silting up of volcanic earthquake does not

ignite significant change in Mountain Semeru Volcanic activity.

Key Words : Volcanic Quake, Mountain Semeru Activity, Hypocenter, Epicenter

PENDAHULUAN

Indonesia termasuk dalam daerah Cincin

Api Pasifik (Ring of Fire) yaitu wilayah

melingkar dimana batas–batas lempeng bertemu

yang mengakibatkan munculnya banyak

gunungapi. Indonesia terletak antara pertemuan

tiga lempeng Tektonik besar Indo-Australia,

lempeng Benua Eurasia, dan lempeng Pasifik.

Aktivitas Gunung Semeru terdapat

dikawah Jonggring Saloko yang terletak di

tenggara puncak Mahameru. Letusan Gunung

Semeru umumnya bertipe Vulkanian dan

Trombolian. Letusan Vulkanian dicirikan

dengan letusan eksplosif yang kadang-kadang

menghancurkan kubah dan lidah lava yang

sebelumnya. Selanjutnya terjadi letusan tipe

Trombolin yang biasanya terjadi diikuti oleh

terjadinya aliran awan panas yang mengalir

kelembah-lembah yang lebih rendah dan arah

alirannya sesuai dengan bukaan kawah dan

lembah–lembah di Gunung Semeru. Arah

bukaann kawah Gunung Semeru saat ini

mengarah ke tenggara atau mengarah ke hulu

besuk kembar.

Kegiatan vulkanik letusan Gunung

Semeru tidak hanya terjadi dari kawah pusat

(puncak) tetapi terjadi dari lubang letusan

samping atau celah. Letusan samping

menghasilkan aliran lava dan piroklastik

dilereng tenggara Gunung Semeru. Beberapa

bukti terjadinya letusan samping pada masa

prasejarah antara lain terbentuknya Ranu

Darugan, Ranu Pakis, Gunung Leker, dan

Gunung Papak. Dimasa datang letusan samping

atau celah di Gunung Semeru berpeluang terjadi

2

karena zona lemah terutama disektor lereng

timur tenggara.

Akibat aktivitas Gunung Semeru gempa

yang yang terekam pada stasiun pemantau

adalah Gempa bumi vulkanik terjadi akibat

adanya aktivitas magma, yang biasa terjadi

sebelum gunung api meletus. Apabila

keaktifannya semakin tinggi maka akan

menyebabkan timbulnya ledakan yang juga akan

menimbulkan terjadinya gempa bumi.

Berdasarkan kedalaman hiposentrum terdiri dari

gempa bumi dalam, menengah dan dangkal.

Salah satu metode untuk mengetahui

aktivitas gunungapi menggunakan metode

seismik. Dasar pemikiranya letusan gunungapi

dengan metode seismik, bahwa menjelang

letusan pasti ada gejala yang mendahuluinya.

Salah satu gejala yang dapat dirasakan

terjadinya gempa bumi akibat naiknya kegiatan

magma atau gempa vulkanik.

Monitoring seismik atau pengamatan

terhadap aktivitas seismic gunungapi dapat

membantu dalam menentukan status gunungapi,

meramalkan letusan, memperkirakan besar

letusan dan memahami proses fisika.

Pemantauannya didasarkan pada pada rekaman

getaran yang gempa Vulkanik.

Penentuan koordinat hiposenter pada

gempa vulkanik sangat penting untuk diketahui.

Apabila diketahui posisi hiposenter berada pada

posisi yang berbeda dari kejadian gempa

vulkanik sebelumnya, apalagi mengalami

kenaikan posisi maka dari kejadian ini di

prediksi akan memicu munculnya sebuah kubah

lava yang baru. Tetapi bila posisi hiposenter

berada pada suatu posisi yang dominan tetap,

maka hal ini mengindikasikan bahwa gunung

tersebut akan mengalami peningkatan aktivitas.

Untuk memantau aktivitas kegempaan

vulkanik Gunung Semeru terdapat beberapa

stasiun seismik yang dipasang disekitar Gunung

Semeru. Stasiun geophone yang terletak di 5

daerah yaitu Puncak Gunung Semeru, Gunung

Kepolo, Gunung Laker, Tretes, dan Besuk Bang.

Data kegempaan dari setiap stasiun dikirim

melalui frekuensi radio ke Pos Pengamatan

Gunung Api (PPGA) Semeru di Gunung Sawur

Candipuro Lumajang Jawa Timur yang berjarak

11 kilometer dari Gunung Semeru.

Keistimewaan metode seismik satu-

satunya metode geofisika yang dapat melakukan

mapping sekaligus monitoring pada survei

gunungapi. Dengan meletakkan lebih dari 1

instrumen perekaman, dapat dilakukan

monitoring aktivitas seismik di tempat itu,

sekaligus mapping (mencangkup area yang lebih

luas).

Daerah di sekitar Gunung Semeru

merupakan daerah pertanian yang subur.

Dilereng timur dan tenggara yang merupakan

daerah rawan bencana, terletak tanah pertanian

dan permukiman dengan kepadatan penduduk

lebih dari 850 jiwa/km².

Semakin dekat suatu wilayah dengan

letak hiposentrum, maka semakin besar derajat

kerusakan yang ditimbulkan oleh gempa, begitu

juga sebaliknya. Cakupan daerah terkena gempa

ditentukan oleh kekuatan gempa pada

hiposentrumnya.

METODE EKSPERIMEN

Salah satu metode penentuan lokasi

hiposenter adalah metode tiga lingkaran, yang

disebut juga dengan metode grafis. Sebelum

melakukan metode tersebut, terlebih dahulu

ditentukan waktu tiba gelombang P dan S yang

diterima di stasiun pengamat. Picking arrival

time gelombang P dilakukan pada komponen

vertical seismogram (karena gelombang p

merambat secara longitudinal, tegak lurus

dengan komponen vertikal), sementara untuk

gelombang S dilakukan pada komponen

horizontal (Gelombang S merambat secara

transversal, tegak lurus dengan komponen

horizontal).

Dari selisih waktu tiba gelombang S

dengan gelombang P, maka akan diperoleh

lokasi hiposenter dengan metode grafis (dengan

asumsi kecepatan gelombang P dan gelombang

S). Metode ini disebut Metode Wadati (1933)

yang diambil dari havskov dan ottemoller

(2010), yaitu :

……………………. (1)

3

Dan untuk menggunakan origin time

atau waktu datang gempa menggunakan

persamaan :

…………………... (2)

Keterangan :

D = Radius lingkaran (Metode Wadati)

Vp = Kecepatan gelombang P

Vs = Kecepatan gelombang S

tp = Waktu tiba gelombang P

ts = Waktu tiba gelombang S

K = Konstanta omori

t = origin time waktu datang gempa

Kemudian dapat ditentukan titik

episenter dari radius setiap lingkaran yang

ditentukan oleh gambar dan persamaan berikut :

…………….……(3)

Keterangan :

Dᵢ = Radius lingkaran ( Metode Wadati)

Xᵢ , Yᵢ = Lokasi stasiun ke-i

X , Y = Lokasi Episenter

Ilustrasi dari metode grafis ( metode 3

lingkaran) menurut persama (1), (2), dan (3)

ditunjukkan pada Gambar.

Gambar 1. lokasi episenter yang diperoleh dari

metode tiga lingkaran.

Keterangan lokasi episenter yang diperoleh dari

metode tiga lingkaran, dimana Sᵢ adalah titik

pusat lingkaran (lokasi stasiun), dan dᵢ adalah

jari – jari lingkaran yang diperoleh dari metode

Wadati (Wadati , 1933)

Untuk menentukan hiposenter atau kedalaman

focus gempa, digunakan persamaan (4).

………………………….. (4)

Keterangan :

H = kedalaman focus gempa (hiposenter)

D = Radius lingkaran (Metode Wadati)

= Jarak episentrum terhadap stasiun

pengamat

Prinsip metode Geiger, yaitu dengan

menghitung residual antara waktu pengamatan

(observed) dan waktu perhitungan (calculated).

Keterangan :

= Selisih antara hasil observasi dan hasil

kalkulasi pada stasiun ke – i

= waktu tempuh gelombang seismic pada

stasiun ke-I () dari hiposenter

= waktu tempuh yang dikalkulasi

berdasarkan model kecepatan bahwa permukaan

………………………………. (5)

Berikut adalah perhitungan Metode

Geiger (Geiger,1910 dalam Havskov dan

ottemoller,2010) :

………….. (6)

Atau bias dibuat dalam bentuk matriks sebagai

berikut :

……………….. (7)

Atau :

…………………………... (8)

Keterangan :

Turunan parsial waktu tempuh kalkulasi

terhadap lokasi hiposenter inisial:

= Perusahaan lokasi

hiposenter dan waktu

tiba

ri = residua tau selisih antar

hasil observasi dan hasil

kalkulasi pada stasiun

ke-i

= jumlah stasiun

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam mengkarakteristik Gempa

vulkanik dangkal dan dalam, dilakukan proses

seleksi data digital yang terekam dari

4

seismometer yang terletak dikawasan

Gunungapi Semeru. Hasil dari seleksi data yang

telah dilakukan dengan menggunakan software

LS7-WVE, diperoleh 19 event yang dapat

dianalisis selama bulan Januari–Desember.

Event tersebut dipilih karena memiliki sinyal

yang bagus.

Dalam penentuan kedalaman hiposenter,

pengolahan yang dilakukan adalah penentuan

kedalaman, unuk mengetahui distribusi

penyebaran hiposenter. Hasil koordinat

hiposenter dengan acuan stasiun puncak sebagai

pusat awal lokasi.

(a)

(b)

(c)

(d)

5

(e)

(f)

Gambar 2. Hasil olahan GAD dan Origin8 (a)

hiposenter dan episenter bulan januari, (b)

hiposenter dan episenter bulan Pebruari, (c)

hiposenter dan episenter bulan Maret, (d)

hiposenter dan episenter bulan April, (e)

hiposenter dan episenter bulan Nopember,

dan (f) hiposenter dan episenter bulan

Desember.

Vulkanik Gunung Semeru dari bulan

Januari–Desember 2013 merupakan gempa

vulkanik dangkal dan gempa vulkanik dalam.

Dari episenter dan hiposenter pada gambar

diatas (a) 1-31 Januari 2013, (b) 1-28 Februari

2013, (c) 1-31 Maret 2013, (d) 1-30 April 201,

(e) 1-30 November 2013, dan (f) 1-31 Desember

2013 sebaran gempa pada periode Januari 2013

terdapat pada kedalaman 2.510-10.592 m

dibawah puncak. Sebaran gempa pada periode

Februari 2013 terdapat pada kedalaman 1.172 m

dibawah puncak. sebaran gempa pada Maret

2013 terdapat pada kedalaman 215-10.869 m

dibawah puncak. sebaran gempa pada April

2013 terdapat pada kedalaman 4-16.125 m

dibawah puncak. Sebaran gempa pada

November 2013 terdapat pada kedalaman 109-

11.532 m dibawah puncak. sebaran gempa pada

periode Desember 2013 terdapat pada

kedalaman 2510 m dibawah puncak.

KESIMPULAN

Dari hasil data dan analisis yang

dilakukan pada data rekaman seismik aktivitas

Gunung Semeru, maka penulis dapat

menyimpulkan sebagai berikut :

1. Vulkanik Gunung Semeru dari bulan Januari –

Desember 2013 merupakan gempa vulkanik

dangkal dan gempa vulkanik dalam. .

Distribusi hiposentrum dan episentrum

memiliki pola menyebar disekitar Gunung

Semeru berada pada daerah 8°-8025 LS dan

112070 - 113°15 BT.

2. Perkembangan aktivitas vulkanik Gunung

Semeru pada Januari-Desember 2013

mengalami peningkatan ditandai dengan

gempa Vulkanik Dangkal (VB) dan gempa

Vulkanik Dalam (VA) pada awal tahun yaitu

bulan Januari, Februari, Maret, November, dan

Desember. Dipereroleh gempa bersumber di

sekitar Gunung Semeru dengan Kedalam 2 m

dari puncak, serta beberapa gempa yang

tersebar di bagian timur dan tenggara. Selama

6

periode ini teramati adanya pendangkalan

Gempa Vulkanik yang mengindikasikan

adanya pengaruh fluida atau magma

kedalaman yang lebih dangkal. Secara umum

pendangkalan Gempa Vulkanik tidak memicu

perubahan signifikan dari aktivitas Vulkanik

Gunung Semeru, serta berstatus normal.

DAFTAR RUJUKAN

A. W. Coburn, R. J. S. Spence, A. Pomonis.

1994. Mitigasi Bencana (EdisiKedua).

Cambridge Architectural Research

Limited.

Agus Krisbiantoro. 2011. Analisis Ejeksi Dan

Dispersi Awan Debu Vulkanik Gunung

Semeru Jawa Timur. Jurnal Neutrino

Vol.4, No.1.

Ashar Muda Lubis dan Arif Ismul Hadi. 2005.

Analisis Kecepatan Gelombang Seismik

Bawah Permukaan di Daerah yang

Terkena Dampak Gempa Bumi 4 Juni

2000 (Studi Kasus: Kampus Universitas

Bengkulu). Jurnal GradienVol. 1 No. 2

Juli 2005: 69-73.

Boko Nurdiyanto, Eddy Hartanto, Drajat

Ngadmanto, Bambang Sunardi, Pupung

Susilanto. 2011. Penentuan Tingkat

Kekerasan Batuan Menggunakan

Metode Seismik Refraksi. Jurnal

Meteorologi dan Geofisika Vol. 12 No.

3 Desember 2011: 211-220.

Deden Wahyudin. 2010. Aliran lava produk

letusan celah Tahun 1941 serta

kemungkinan terjadinya letusan

samping baru di Gunung Semeru Jawa

Timur. Jurnal Lingkungan dan Bencana

Geologi, Vol. 1 No.3 Desember 2010:

199 – 211.

E. Kriswati, Y. E. Pamitro, A. Basuki. 2010.

Mekanisme Gempa Vulkanik Gunung

Talang Pasca Gempa Tektonik

Mentawai Tahun 2007-2009 Sumatera

Barat. Jurnal Geologi Indonesia Vol. 5

No. 3 September 2010: 209-218

Hasanuddin Z. Abidin, HeriAndreas , Dinar

Maulana , M. Hendrasto, M. Gamal&

Oni K. Suganda. 2004. Penentuan

Tinggi Orthometrik Gunung Semeru

Berdasarkan Data Survei GPS dan

Model Geoid EGM 1996. PROC. ITB

Sains & Tek.Vol. 36 A, No. 2, 2004,

145-157 145.Departemen Teknik

Geodesi, Institut Teknologi Bandung

(ITB).

Hidayati, Y. Suparman, dan A. Loeqman. 2001.

Mekanisme Fokus dan Parameter

Sumber Gempa Vulkano-Tektonik di

Gunung Guntur, Jawa Barat. Pusat

Vulkanologi dan Mitigasi Bencana

Geologi, Badan Geologi Bandung.

Jarayanih. 2011. Geologi Dan Studi Potensi

Likuifaksi Daerah Srihardono Dan

Sekitarnya Kecamatan Pundong

Kabupaten Bantul Propinsi Daerah

Istimewa Yogyakarta. Skripsi : Jurusan

Teknik Geologi, Fakultas Teknologi

Mineral, Universitas Pembangunan

Nasional “Veteran” Yogyakarta.

Joachim Wassermann. 2011. Volcano

Seismology. Geophysikalisches

Observatorium der Ludwig-Maximilians

Universitat Munchen, Ludwigshohe 8,

D-82256 Fursten feldbruck, Germany.

Kartika Andryana, Sukir Maryanto, Adi Susilo,

Hetty Triastuti. 2011. Mekanisme Fokus

Gempa Vulkanik Tipe A Gunung

Semeru Jawa Timur Indonesia. Natural

B Vol. 1 No. 2 Oktober 2011.

Krisbiantoro, Agus. 2011. Analisis Ejeksi dan

Dispersi Awan Debu Vulkanik Gunung

Semeru Jawa Timur. Jurnal Neutrino

Vol. 4 No. 1 Oktober 2011.

Mohammad Hasib, Sukir Maryanto, Ahmad

Nadhir. 2002. Analisis Komponen

Volatil Dan Laju Alir Lava Pada Erupsi

Gunung Semeru, Jawa Timur. Skripsi:

Jurusan Fisika, Fakultas MIPA,

Universitas Brawijaya Malang.

7

Novianty, Anita. 2011. Penyesuaian Dusun

Jangka Panjang Ditinjau dari Resiliansi

Komunitas Pasca Gempa. Jurnal

Psikologi Vol. 38 No. 1 Juni 2011: 30-

39.

Nurul Priyantari dan Agus Suprianto. 2009.

Penentuan Kedalaman Bedrock

Menggunakan Metode Seismik Refraksi

di Desa Kemuning Lor Kecamatan

Arjasa Kabupaten Jember. Jurnal Ilmu

Dasar Vol. 10 No. 1 2009: 6-12.

Refrizon dan Suwarsono. 2006. Hubungan

Aktivitas Gempa Tektonik Daerah

Subduction Indo-Australia Eurasia

Segmen Enggano Tahun 2000 Dengan

Aktivitas Gempa Vulkanik Gunungapi

Kaba Dan Dempo Jurusan Fisika,

Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam, Universitas

Bengkulu, Indonesia. Jurnal Gradien

Vol. 2 No. 2 Juli 2006 : 167-171.

Riyanto, Budi. 2010. Inversi Seismik

Metodologi. FMIPA UI.

Roemaf, Siti Rahmatul Aslamiah. 2013. Analisis

Sesar Aktif Menggunakan Metode Focal

Mechanism (Studi Kasus Data Gempa

Sepanjang Cincin Api Zona Selatan

Wilayah Jawa Barat pada Tahun 1999-

2009). Jurnal Neutrino Vol. 5 No. 2

April 2013.

Romsi Yatin dan Abdul Basid.2012. Penentuan

Sebaran Hiposenter Gunungapi Merapi

Berdasarkan Data Gempa Vulkanik

Tahun 2006.Jurnal Neutrino Vol. 4 No.

2 April 2012.

Romsiyatin1, Abdul Basid. 2012. Penentuan

Sebaran Hiposenter Gunungapi. Jurnal

Neutrino Vol.4, No. 2 April 2012.

Prosiding ITB Sains & Tek.Vol. 36 A,

No. 2, 2004, 145-157 145.

Santosa, Bagus Jaya. 2008. Struktur Kecepatan

Gelombang S di Bawah Indonesia

melalui Analisis Seismogram Gempa-

Gempa Bumi di Sekitar Indonesia pada

Stasiun Observasi UGM. Makara Vol.

12 No. 2 November 2008: 134-145.

Sri Wahyuningsih, Gatot Yuliyanto, M. Irham

Nurwidyanto. 2006. Interpretasi Data

Seismik Refraksi Menggunakan Metode

Reciprocal Hawkins danSoftware SRIM

(StudiKasus Daerah Sioux Park, Rapid

City, South Dakota, USA). Berkala

FisikaVol. 9 No. 4 Oktober 2006: 177-

184.

Sukatja, C. Bambang. 2012. Sistem Prakiraan

Aliran Debris dengan Frekuensi 2 Meter

Band (Studi Kasus di Gunung Semeru).

Kolokium Hasil Litbang Sumber Daya

Air 2012.

Supriyanto Rohadi, Sri Widiyantoro, Andri Dian

Nugraha, Masturyono. 2012. Relokasi

Hiposenter Gempa di Jawa Tengah

Menggunakan Inversi Tomografi

Double-Difference Simultandan Data

dari Katalof Meramex. JTM Vol. XVIII

No. 2/2012.

Susilawati. 2004. Seismik Refraksi (Dasar Teori

& Akuisisi Data). USU Digital Library.

Wahyudin, Deden. 2010. Aliran Lava Produk

Letusan Celah Tahun 1941 serta

Kemungkinan Terjadinya Letusan

Samping Baru di Gunung Semeru Jawa

Timur. Jurnal Lingkungan dan Bencana

Geologi Vol. 1 No. 3 Desember 2010:

199-211.