MIKROZONASI BAHAYA GUNCANGAN GEMPABUMI BERDASARKAN ANALISIS HORIZONTAL-TO-VERTICAL SPECTRAL RATIO (HVSR) DI KECAMATAN KALASAN, KABUPATEN SLEMAN, PROVINSI DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA DAN KECAMATAN PRAMBANAN, KABUPATEN KLATEN, PROVINSI JAWA TENGAH KADEK ALITYA AMBARWATI Dosen Pembimbing: Dr. Budi Eka Nurcahya, M.Si. Program Studi S1 Geofisika, Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Gadjah Mada email: kadek.a@mail.ugm.ac.id INTISARI Gempa Jogja 27 Mei 2006 bermagnitudo 6,3 Mw menyebabkan kerusakan di beberapa tempat. Candi Prambanan yang terletak sekitar 15 km dari episenter juga mengalami kerusakan yang parah. Penelitian mikrotremor dilakukan di sekitar Kecamatan Kalasan dan Kecamatan Prambanan, DIY dan Jawa Tengah untuk memetakan daerah rentan guncangan akibat gempabumi. Data mikrotemor dianalisis menggunakan metode HVSR untuk mendapatkan nilai frekuensi dominan (f0) dan faktor amplifikasi (A0). Data tersebut diolah hingga didapatkan nilai periode dominan (T0), ketebalan lapisan sedimen lunak (H), dan indeks kerentanan seismik (Kg). Pada penelitian ini didapatkan nilai f0 antara 0,64-19,03 Hz, nilai A0 antara 1,57-9,55 kali, nilai T0 antara 0,06-1,56 s, nilai H antara 3,60-101,39 m, dan nilai Kg antara 0,34-116,83. Pemetaan didasarkan pada amplifikasi hingga didapatkan 4 zona, yaitu Zona Rentan Guncangan Gempabumi I dengan amplifikasi sangat tinggi (> 9 kali), Zona Rentan Guncangan Gempabumi II dengan amplifikasi tinggi (6-9 kali), Zona Rentan Guncangan Gempabumi III dengan amplifikasi sedang (3-6 kali), dan Zona Rentan Guncangan Gempabumi IV dengan amplifikasi rendah (0-3 kali). Zona I mencakup Desa Cucukan. Zona II mencakup Desa Cucukan, Sengon, Madurejo, Sumberharjo, Jogotirto, dan Tirtomartani. Zona III mencakup Desa Cucukan, Sengon, Madurejo, Sumberharjo, Jogotirto, dan Tirtomartani. Zona IV mencakup Desa Joho, Randusari, Brajan, Kemudo, Bugisan, Tlogo, Taji, Kokosan, Kebondalem Lor, Bokoharjo, Sambirejo, Sumberharjo, Madurejo, Wukirharjo, Selomartani, Tirtomartani, Tamanmartani, Tirtomartani, Purwomartani, dan Bimomartani. Secara umum, lokasi penelitian didominasi oleh Zona III dan IV. Kata kunci: Mikrotremor, HVSR, Prambanan, Mikrozonasi, Amplifikasi PENDAHULUAN Subduksi lempeng Indo-Australia ke lempeng Eurasia menyebabkan terjadinya aktivitas seismik di Pulau Jawa. Pada 27 Mei 2006 terjadi gempabumi sebesar 6,3 Mw di Bantul, DIY. Gempa ini menyebabkan 5.749 orang meninggal dunia, 38.568 orang terluka, dan 600.000 orang mengungsi karena 127.000 rumah hancur dan 451.000 rumah rusak (Earthquake.usgs.gov, 2014). Salah satu daerah yang terkena dampak adalah Kecamatan Prambanan dan Kalasan yang berjarak sekitar 15 km dari episenter gempabumi. Di sekitar Candi Prambanan terekam intensitas dengan skala VII MMI (Earthquake.usgs.gov, 2020). Skala ini menandakan bahwa terjadi kerusakan ringan pada bangunan kokoh dan kerusakan berat pada bangunan kurang baik (Bmkg.go.id, 2010). Akuisisi mikrotremor digunakan untuk mengetahui karakteristik lapisan permukaan di suatu tempat. Data mikrotremor diolah dengan metode Horizontal- to-Vertical Spectral Ratio (HVSR). Pada penelitian ini, data mikrotremor diolah untuk memetakan zona rawan bahaya guncangan gempabumi di Kecamatan Prambanan dan Kalasan. Pengolahan dilakukan dengan metode HVSR untuk mendapatkan nilai frekuensi dominan dan amplifikasi. Kemudian, zonasi dilakukan berdasarkan nilai amplifikasi yang didukung oleh nilai frekuensi dominan, periode dominan, ketebalan lapisan sedimen lunak, dan indeks kerentanan seismik. GEOLOGI DAERAH PENELITIAN Daerah penelitian ini terletak di Cekungan Yogyakarta yang memanjang dari utara ke selatan. Cekungan ini terbentuk di antara Pegunungan Serayu Selatan dan kompleks gunungapi Kulonprogo yang terisi oleh endapan Gunung Merapi (Husein dan Srijono, 2010). Daerah penelitian dilewati oleh Sesar Opak. Sesar Opak merupakan sesar turun yang terbentuk pada sesar mendatar berorientasi timur laut- barat daya (NE-SW) yang aktif kembali sehingga terbentuk sesar turun (Sudarno, 1997). Stratigrafi regional daerah penelitian dapat dilihat pada Gambar 1. Berdasarkan Peta Geologi Lembar Yogyakarta (Rahardjo dkk., 1995), stratigrafi daerah penelitian disusun atas batuan berumur Tersier dan batuan berumur Kuarter. Batuan yang berumur Tersier adalah Formasi Kebobutak dan Formasi Semilir, sedangkan batuan yang berumur Kuarter adalah Endapan Gunungapi Merapi Muda. Formasi Kebobutak merupakan formasi paling tua yang berumur Oligosen Akhir-Miosen Awal. Formasi ini memiliki litologi berupa breksi andesit, tuf, tuf lapili, aglomerat, dan aliran lava andesit. Kemudian, di atas Formasi Kebobutak terendapkan Formasi Semilir yang berumur Miosen Awal-Miosen Tengah. Formasi Semilir memiliki litologi berupa tuf, breksi batuapung dasitan, batupasir tufan, dan serpih. Kemudian, di atas Formasi Semilir terendapkan Endapan Gunungapi Merapi Muda yang berumur Holosen. Formasi ini memiliki litologi berupa tuf, abu, breksi, aglomerat, dan leleran lava tak terpisahkan. Gambar 1. Peta geologi daerah penelitian (Rahardjo dkk., 1995 dan Surono dkk., 1992) LANDASAN TEORI HVSR (Liang dkk., 2008) Frekuensi dominan Periode dominan (Arifin dkk., 2008) Ketebalan lapisan sedimen lunak (Chandler dan Lively, 2014) Indeks kerentanan seismik (Nakamura, 2000) Klasifikasi amplifikasi Ratdomopurbo (2008) METODE PENELITIAN KESIMPULAN Hasil yang didapatkan pada penelitian ini adalah frekuensi dominan memiliki rentang nilai 0,64-19,03 Hz, periode dominan memiliki rentang nilai 0,06- 1,56 s, amplifikasi memiliki rentang nilai 1,57-9,55 kali, indeks kerentanan seismik memiliki rentang nilai 0,34-116,83, dan ketebalan lapisan lunak memiliki rentang nilai 3,60-101,39 m. Daerah penelitian dibagi menjadi 4 zona, yaitu Zona Rentan Guncangan Gempabumi I (amplifikasi sangat tinggi), Zona Rentan Guncangan Gempabumi II (amplifikasi tinggi), Zona Rentan Guncangan Gempabumi III (amplifikasi sedang), dan Zona Rentan Guncangan Gempabumi IV (amplifikasi rendah). Zona I mencakup Desa Cucukan. Zona II mencakup Desa Cucukan, Sengon, Madurejo, Sumberharjo, Jogotirto, dan Tirtomartani. Zona III mencakup Desa Cucukan, Sengon, Madurejo, Sumberharjo, Jogotirto, dan Tirtomartani. Zona IV mencakup Desa Joho, Randusari, Brajan, Kemudo, Bugisan, Tlogo, Taji, Kokosan, Kebondalem Lor, Bokoharjo, Sambirejo, Sumberharjo, Madurejo, Wukirharjo, Selomartani, Tirtomartani, Tamanmartani, Tirtomartani, Purwomartani, dan Bimomartani. Secara umum, lokasi penelitian didominasi oleh Zona III dan IV. Konstruksi khusus diperlukan pada pembangunan tata ruang dan kota di daerah dengan amplifikasi tinggi-sangat tinggi. Selain itu, mitigasi bencana juga perlu disiapkan agar kerugian yang ditimbulkan semakin kecil. DAFTAR PUSTAKA Arifin, S. S., Mulyatno, B. S., M. dan Setianegara, R., 2018. Penentuan Zona Rawan Guncangan Bencana Gempa Bumi Berdasarkan Analisis Nilai Amplifikasi HVSR Mikrotremor dan Analisis Periode Dominan Daerah Liwa dan Sekitarnya. Jurnal Geofisika Eksplorasi, 2(1), pp. 30-40. Bmkg.go.id, 2010. Skala MMI (Modified Mercalli Intensity) | BMKG. [Online] Tersedia di: https://www.bmkg.go.id/gempabumi/skala- mmi.bmkg[Diakses 26 Mei 2020]. Chandler, V. W. dan Lively, R. S., 2014. Evaluation of The Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio (HVSR) Passive Seismic Method for Estimating The Thickness of Quaternary Deposits in Minnesota and Adjacent Parts of Wisconsin, Minnesota: Minnesota Geological Survey Open File Report 14- 01. Earthquake.usgs.gov, 2014. M 6.3 Java, Indonesia. [Online] Tersedia di: https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/usp000ej1c/executive[Diakses 26 Mei 2020]. Earthquake.usgs.gov, 2020. M 6.3 - Java, Indonesia. [Online] Tersedia di: https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/usp000ej1c/shakemap/intensity[Diakses 26 Mei 2020]. Husein, S. dan Srijono, 2010. Peta Geomorfologi Daerah Istimewa Yogyakarta. s.l., Research Gate. Liang, D., Gan, F., Zhang, W. dan Jia, L., 2018. The Application of HVSR Method in Detecting Sediment Thickness in Karst Collapse Area of Pearl River Delta, China. Environmental Earth Sciences, Volume 77, p. 259. Nakamura, Y., 2000. Clear Identification of Fundamental Idea of Nakamura's Technique and Its Applications. Auckland, s.n. Rahardjo, W., Sukandarrumidi dan Rosidi, H. M. D., 1995. Peta Geologi Lembar Yogyakarta, Jawa. 2 penyunt. Bandung: Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi. SESAME, 2004. Guidelines for The Implementation of The H/V Spectral Ratio Technique on Ambient Vibrations. s.l.:European Commission. Soehaimi, A., Marijono dan Kamawan, 2010. Mikrozonasi Kerentanan Bahaya Goncangan Gempa Bumi Kota Pekalongan Berdasarkan Analisis Mikrotremor. Jurnal Sumber Daya Geologi, Oktober, 20(5), pp. 277-290. Sudarno, I. I., 1997. Petunjuk Adanya Reaktifasi Sesar di Sekitar Aliran Sungai Opak, Perbukitan Jiwo, dan Sisi Utara Kaki Pegunungan Selatan. Media Teknik, XIX(1), pp. 13-19. Surono, B. T. dan Sudarno, I., 1992. Peta Geologi Lembar Surakarta dan Giritontro, Jawa. 1 penyunt. Bandung: Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi. Gambar 2. Diagram alir penelitian HASIL PENELITIAN Gambar 3. Peta persebaran frekuensi dominan Gambar 4. Peta persebaran amplifikasi Gambar 5. Peta persebaran periode dominan Gambar 6. Peta persebaran ketebalan lapisan sedimen lunak Gambar 7. Peta persebaran indeks kerentanan seismik Gambar 8. Peta mikrozonasi bahaya guncangan gempabumi berdasarkan amplifikasi Penulis mengucapkan syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan segala rahmat. Shalawat dan salam senantiasa tercurah kepada Nabi Muhammad SAW. Penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu menyelesaikan kuliah di Geofisika UGM ini. Terimakasih. Penulis menyadari masih banyak hal yang bisa dipelajari lagi dari skripsi ini. Apabila ada saran atau kritik dapat berdiskusi dengan penulis melalui email.