1 of 18

WEEK 11

KONSEP SEISMISITAS DAN PARAMETER STATISTIKNYA

Disusun oleh:

Alhada Fardwin
Cahli Suhendi
Yudha Styawan
Putu Pradnya Andika

2 of 18

OUTLINE

Konsep Seismisitas
Frequency–Magnitude Distribution (FMD)
Hukum Gutenberg–Richter
Magnitude of Completeness (Mc)
a dan b-value
Seismic Moment dan Seismic Moment Release

Agenda perkuliahan pada minggu ini

3 of 18

Konsep Seismisitas

Definisi seismisitas: pola aktivitas gempa dalam ruang, waktu, dan magnitudo.
Komponen seismisitas:
Frekuensi kejadian (N)
Magnitudo (M)
Lokasi & kedalaman (x, y, z)
Energi atau moment release

4 of 18

Peta Seismisitas dan Penampang Gempa di Zona Subduksi Sumatera

(Widiyantoro dkk., 2024)

Distribusi hiposenter memperlihatkan struktur aktif subduksi dan patahan besar Sumatera.
Gempa dangkal di belakang busur (zona hijau) menunjukkan deformasi intraplate yang signifikan.
Relokasi hiposenter meningkatkan ketelitian posisi sumber gempa dan interpretasi geodinamik.

5 of 18

Frequency–Magnitude Distribution (FMD)

6 of 18

Frequency–Magnitude Distribution (FMD)

Frequency-Magnitude Distribution (FMD) of (a) declustered catalog from 1906 - 2022 in Sumatra

(Khalqillah dan Umar, 2023)

7 of 18

Hukum Gutenberg–Richter (G–R)

8 of 18

Hukum Gutenberg–Richter (G–R)

The spatial of b-value and a-value in Sumatra from 1964-2022

(Khalqillah dan Umar, 2023)

Nilai b dapat berubah → dipengaruhi oleh:
Tegangan dan heterogenitas batuan.
Tipe zona tektonik (subduksi, intraplate, dll).

Persamaan ini menjadi dasar perhitungan seismic hazard dan probabilitas gempa besar.

9 of 18

Hukum Gutenberg–Richter (G–R)

Temporal b-value (top) and a-value (bottom) in Sumatra from 1964 – 2022 (Khalqillah dan Umar, 2023)

The temporal b-values and a-values in Sumatra for each year that might correspond to destructive earthquakes

Fluktuasi b-value cukup tinggi pada 1960–1975, berkisar antara 0.8 – 2.5.�👉 menandakan periode dengan aktivitas seismik intens dan tidak stabil, kemungkinan akibat beberapa gempa besar Sumatera pada era tersebut (misalnya 1965–1970).
Setelah tahun 1980, nilai b relatif lebih stabil di kisaran 0.8 – 1.2.�👉 menunjukkan sistem tegangan di zona subduksi mulai lebih konstan, didominasi gempa berukuran sedang dan kecil.
Penurunan sementara b-value sering mengindikasikan akumulasi tegangan — potensi meningkatnya peluang gempa besar.�Misalnya penurunan kecil sebelum tahun 2004 sejalan dengan periode sebelum gempa besar Sumatera-Andaman (Mw 9.1, 2004).
Secara keseluruhan, b-value di Sumatera tetap sekitar 1 → mencerminkan kondisi tektonik aktif normal pada zona subduksi aktif.

Nilai a-value menggambarkan tingkat aktivitas gempa secara keseluruhan (frekuensi).
a-value tinggi pada 1960–1975 (sekitar 10–14) → aktivitas seismik sangat padat.
Setelah 1980, nilai a-value menurun dan lebih stabil di kisaran 7–9.�👉 artinya frekuensi kejadian gempa menurun, tetapi tetap konsisten seiring peningkatan kemampuan deteksi.
Korelasi terbalik umum antara a dan b:
Saat b tinggi → banyak gempa kecil → a bisa naik sedikit.
Saat b rendah → dominasi gempa besar → a menurun.
Dengan demikian, tren a dan b bersama-sama dapat merefleksikan perubahan gaya tektonik dan tingkat stres di lempeng subduksi Sumatera.

10 of 18

Parameter b-value

11 of 18

Parameter b-value

Faktor yang memengaruhi b-value:
Heterogenitas batuan dan retakan (fracturing).
Temperatur dan tekanan litostatik.
Tegangan (compressional / extensional).
Magnitude of Completeness (Mc) dan kualitas katalog gempa.

Perubahan b-value secara temporal dapat menandakan akumulasi atau pelepasan tegangan sebelum dan sesudah gempa besar.

12 of 18

Parameter b-value

13 of 18

Parameter b-value

14 of 18

Magnitude of Completeness (Mc)

Mc = magnitudo terkecil di mana katalog gempa dianggap lengkap.
Menunjukkan batas sensitivitas sistem perekaman gempa.
Di bawah Mc: banyak gempa kecil tidak terdeteksi → data tidak lengkap.
Di atas Mc: hubungan Gutenberg–Richter bersifat linear (data valid).
Faktor yang memengaruhi Mc:
Kepadatan & sensitivitas jaringan seismograf.
Tingkat kebisingan (noise) seismik lokal.
Periode waktu analisis (jaringan berkembang → Mc bisa menurun).

15 of 18

Magnitude of Completeness (Mc)

“Menentukan Mc dengan benar adalah langkah pertama sebelum menghitung b-value. Tanpa Mc yang akurat, semua analisis statistik seismisitas menjadi tidak valid.”

16 of 18

Seismic Moment dan Moment Release

17 of 18

Seismic Moment dan Moment Release

18 of 18

Terima Kasih