## RELOKASI HIPOSENTER GEMPABUMI SUMATERA BARAT MENGGUNAKAN METODE DOUBLE DIFFERENCE (DD)
Anggina Wulan Dari 1) , Syafriani 2) , dan Andiyansyah Z. Sabarani 3)
1) Mahasiswa Jurusan Fisika FMIPA UNP
2) Staf Pengajar Jurusan Fisika FMIPA UNP
3) Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika, Sta. Geofisika Klas I Padang Panjang angginawulandari15@gmail.com

## ABSTRACT
West  Sumatra  is  located  in  an  active  subduction  zone  between  the  Indo-Australian  plate  with  the Eurasian Plate and is along the Sumatra fault, so the  West Sumatra earthquake prone. One way to understand the tectonic conditions of this region by relocating the earthquake hypocenter. Earthquake hypocenter result of BMKG  has  some  weaknesses  due  to  the  program  that  used  (SeiscomP)  has  a  minimum  depth  of  10  km  (fixed depth).Beside that  velocity model of  P wave  which used by the system does not match with the actual geology condition  of  Sumatra  Barat.  The  data  used  for  the  relocation  of  the  hypocenter  are  taken  for  BMKG  analysis system SeisComP the until period 1 May 2009 to 30 November 2015 by using HypoDD  program with double difference method in it. AK 135 and Madlazim wave velocity model are used in the program. Double Difference method.  So  the  velocity  model  errors  can  be  minimized  without  using  correction  station.  The  results  indicate earthquake hypocenter relocation in West Sumatra related to the fault, subduction process and Mentawai fault. The  data  relocation  many  as  1181  of  the  1622  data.  Based  on  the  data  obtained  by  percentage  depth  to  a shallow  earthquake  relocation  79.3%,  45%  intermediate  earthquake and  the  earthquake  in  0%.  This  is  due  to the deeper the layer, the higher the P wave velocity, so that the structure of the constituent layers will be more complex. Besides the depth of the earthquake below 10 km (fixed depth) after relocation has a variety of different depths. Earthquakes before relocating spread out so the (trendline) can not show a pattern corresponding to the main fault. Once relocated the (clusters) to form a group on the trend of the field fracturing or similar structure and distribution of earthquakes portrayed clearly. The RMS value after the relocation ranges between 0-1.5 and the RMS value before relocating ranging between 0-5.
Keywords : West Sumatra, Earthquakes, Relocation the hypocenter, Double Difference method

## PENDAHULUAN
Wilayah  Sumatera  Barat  merupakan  daerah yang  rawan  terhadap  bencana  gempabumi.  Hal  ini dikarenakan  posisinya  berada  pada  zona  subduksi aktif antara lempeng Indo-Australia dengan Lempeng Eurasia, tepatnya di bagian barat Mentawai. Wilayah Mentawai  juga  memiliki  sesar  yang  mempengaruhi kondisi wilayah Sumatera Barat. Bidang kontak zona penunjaman  di  Sumatera  Barat  dapat  diamati  dari data  seismisitasnya  sampai  kedalaman  sekitar  300 km.  Lempeng  Indo-Australia  yang  terus  menerus mensubduksi lempeng
Eurasia (Sumatera)
mengakibatkan terbentuknya bidang zona penunjaman dangkal atau yang disebut “ Megathrust” (mega patahan naik yang berkemiringan landai). Efek dari  penunjaman  miring  inilah  menyebabkan  di wilayah  Sumatera  Barat  memiliki  tingkat  aktivitas seismik/kegempaan yang sangat tinggi dan berpotensi  terjadinya  gempabumi  tektonik  besar disepanjang  segmen  pertemuan  kedua  lempeng tersebut [1] .
Disamping  itu,  wilayah  daratan  Sumatera Barat  juga  dilalui  oleh    sistem  sesar  Sumatera  yang terdiri  dari  empat  segmen  sesar  aktif  yaitu  segmen sesar  Sumpur,  segmen  sesar  Sianok,  segmen  sesar Sumani, dan segmen sesar Suliti [1]. Segmen-segmen
ini  membentang  dari  Solok  Selatan  hingga  daerah Rao di Kabupaten Pasaman.
Sumatera  Barat  memiliki  catatan  sejarah kegempaan,  diantaranya  gempabumi  yang  merusak dekat  dengan  zona  subduksi  pada  tahun  1779  (8.4 SR),  1883  (9.2  SR),  1861  (8.3  SR),  2004  (9.2  SR), 2007  (7.9  SR  dan  8.4  SR),  dan  2009  (7.6  SR) [2] Gempabumi Sumatera Barat juga berasal dari sistem sesar Sumatera diantaranya pada tahun 1943 (7.4 SR) dan  tahun  2004  (5.6  SR)  di  segmen  Sumani,  tahun 1977  (5.5  SR)  terjadi  di  segmen  Sumpur,  dan  pada tahun 2007 (6.4 SR) terjadi di segmen Sianok [3] . Mengingat daerah Sumatera  Barat merupakan daerah  yang  rawan  gempa,  perlu  adanya  penjelasan tentang  kondisi  tektonik  di  wilayah  ini.  Salah  satu cara  memahami  kondisi  tektonik  melalui  analisis distribusi parameter hiposenter yang akurat. Hiposenter  yang  akurat  dapat  memberikan  informasi spasial  pada  suatu  area  gempa  yang  dapat  dianalisis lebih  lanjut  untuk  menggambarkan  kondisi  tektonik area  tersebut [4] .  Sesuai  dengan  Undang  –  Undang Republik  Indonesia  Nomor  24  Tahun  2007  tentang Penanggulangan  Bencana  Pasal  38,”  Pencegahan sebagaimana  dimaksud  dalam  Pasal  35 huruf  c diantaranya  meliputi  :  Identifikasi  dan pengenalan secara  pasti  terhadap  sumber  bahaya  atau  ancaman
bencana “ [5] . Dalam hal ini mengidentifikasi cakupan lokasi  sumber  bencana  diperlukan  agar  kita  lebih waspada dan lebih peduli terhadap bahaya gempabumi  agar  resiko  kerugian  tehadap  gempa yang terjadi bisa diminimalisir.
Lokasi suatu gempa dapat ditentukan berdasarkan posisi hiposenter dan episenter gempabumi. Hiposenter merupakan
pusat
gempabumi  yang  berada  di  dalam  permukaan  bumi dan  proyeksinya  terhadap  permukaan  bumi  disebut episenter.
Gambar 1. Posisi hiposenter dan episenter gempa [6].
Keterangan: Sta: stasiun E: Episentrum H: hiposentrum D: jarak hiposentral h : kedalaman gempa  : jarak   episentral
Penentuan lokasi gempa yang akurat merupakan  salah  satu  tujuan  dari  penelitian  pada bidang  seismologi.  Data  seismik  yang  tersedia  dapat memberikan  petunjuk  atau  wawasan  awal  ke kegempaan  diamati.  Sebelum  melakukan  relokasi diperlukan  informasi  tentang  parameter  gempabumi. Faktor penting untuk menentukan hiposenter gempabumi  adalah  waktu  tiba  gelombang,  waktu tempuh gelombang, kecepatan gelombang dan origin time .  Metode  yang  dipakai  dalam  merelokasi parameter  hiposenter  tersebut  menggunakan  proses inversi.  Proses  inversi  merupakan    pengolahan  data lapangan  yang  melibatkan  teknik  penyelesaian matematika dan statistik [7] .
Prinsip  dasar  inversi  terletak  pada  saat hiposenter  awal  ( 𝑥 0 , 𝑦 0 , 𝑧 0 ) dan  waktu  asal  ( origin time/ 𝑡 0 ) ditetapkan  sebagai  harga  awal.  Dalam proses  inversi  harga  awal  ini  ditentukan  berdasarkan waktu  tiba  gelombang  P  pada  stasiun  pengamat. Sedangkan  lokasi  hiposenter  selanjutnya  akan dihitung  sesuai  dengan  lokasi  hiposenter  awal.  Hal tersebut  dilakukan  secara  iterasi  hingga  diperoleh model  hiposenter  yang  menghasilkan  nilai  residu  di tiap  stasiun  mencapai  nilai  minimum  yang  telah ditentukan [8] .  Salah  satu  bentuk  aplikasi  dari  proses inversi ini adalah metode Geiger.
Dalam  penentuan  parameter  hiposenter  yang dihasilkan  oleh  BMKG  masih  memiliki  kelemahan- kelemahan  yang  disebabkan  oleh input (masukan) pada  sistem  program  analisa  yang  digunakan,  yaitu Seismic  Communication  Prossesing ( SeisComP ) masih  terdapat  ketidakakuratan  sehingga  kedalaman kurang  dari  10  km  otomatis  ditempatkan  pada kedalaman 10 km. Kemudian model kecepatan global yang  digunakan  kurang  menggambarkan  kondisi lapisan di bawah permukaan Sumatera Barat.
Berdasarkan hal diatas diperlukan studi lanjut untuk  meminimalisir  kesalahan  akibat  kesalahan pembacaan  sistem  dan  model  kecepatan  yang digunakan  untuk  merelokasi  parameter  hiposenter gempabumi menjadi lebih akurat. Kualitas dari lokasi gempa  dipengaruhi  oleh  kualitas  data  baik  dari tersediaan  fase,  akurasi  ratio  signal/noise,  akurasi waktu,  distribusi  stasiun  maupun  informasi  struktur model kecepatan daerah tersebut.  Penentuan  kualitas data  tidak  mudah  karena  parameter  sumber  yang tepat  dan  model  struktur  kecepatan  bumi  biasanya tidak  sesuai  dengan  model  kecepatan  di  wilayah tersebut [9] .  Salah  satu  mengatasi  ketidakakuratan hasil  data  gempabumi,  dapat  dilakukan  dengan relokasi  gempabumi.  Relokasi  gempabumi  adalah perhitungan  kembali  data  gempabumi  berdasarkan hiposenter  yang  telah  diketahui  datanya.  Penentuan lokasi  hiposenter  yang  tepat  dapat  memberikan informasi mengenai kondisi tektonik di suatu daerah.
Metode Double  Difference (DD)  merupakan salah  satu  metode  relokasi  hiposenter  relatif  yang dikembangkan dari metode Geiger dengan menggunakan  data  waktu  tempuh    residual  dari pasangan  hiposenter  ke  setiap  stasiun  seismograf. Metode  ini  pertama  kali  diperkenalkan  oleh Waldhauser  dan  Ellsworth  pada  tahun  2000  dan implementasi  dari  metode  ini  adalah  software hypoDD versi  1.0-03/2001 yang  dibuat  untuk memudahkan perhitungan relokasi hiposenter.
Prinsip  dari  metode double  difference ini adalah    jika  jarak  antara  dua  gempa  yang dipasangkan  relatif  lebih  kecil  dibandingkan  jarak antara  stasiun  pengamatan  ke  masing-masing  gempa yang dipasangkan, maka raypath dan waveform dari kedua  gempa  tersebut  dapat  dianggap  sama.  Dengan asumsi ini, selisih waktu tempuh antara kedua gempa yang    terekam    pada  stasiun  yang  sama  dapat dianggap  sebagai  fungsi  jarak  antara  kedua hiposenter.  Sehingga  kesalahan  model  kecepatan dapat  diminimalkan  tanpa  menggunakan  koreksi stasiun [10] .
Gambar    2.   Ilustrasi  dari  algoritma  metode Double- Difference .  Gempa  i  dan  j  direlokasi bersama terhadap stasiun k dan l [10].
Waktu  tempuh  residual  relatif  antara  kedua hiposenter yang saling berdekatan dalam satu cluster dapat diformulasikan dengan:
𝑑𝑟 𝑘 𝑖𝑗 = (𝑡 𝑘 𝑖 −   𝑡 𝑘 𝑗 ) 𝑜𝑏𝑠 – (𝑡 𝑘 𝑖 −   𝑡 𝑘 𝑗 ) 𝑐𝑎𝑙
Dimana: i dan j  = dua hiposenter yang saling berdekatan k dan l  =  dua  stasiun  yang  merekam  kedua kejadian gempa tersebut 𝑑𝑟 𝑘 𝑖𝑗 waktu  tempuh  residual  antara  pasangan gempa i dan j pada stasiun   k
𝑡 𝑘 𝑖 =  waktu  tempuh  dari  gempa  i  yang terekam oleh stasiun k 𝑡 𝑘 𝑗 =  waktu  tempuh  dari  gempa  j  yang terekam oleh stasiun k
𝑡 𝑜𝑏𝑠 =  waktu  tempuh  observasi  (yang  terekam oleh stasiun penerima)
𝑡 𝑐𝑎𝑙 =  waktu  tempuh  kalkulasi  (diperoleh  dari perhitungan berdasarkan raytracing sesuai dengan model kecepatan yang digunakan).
Residu  dari travel  time untuk  dua event dihitung  melalui  selisih  diferensial event i  dan  j terhadap masing-masing parameter (x,y,z,t). Persamaan  (1)  secara  sederhana  ditulis  dalam persamaan :
m m T m m T dr j k i i k ij k        
Persamaan  2  disusun  kedalam  bentuk  matriks untuk sejumlah n gempabumi yang diamati di stasiun k.  Matriks  persamaan  yang  digunakan  untuk  setiap stasiun dapat dinyatakan dengan [11] :
Wd
WGm  Dimana: W =    matriks  diagonal  untuk  pembobotan setiap persamaan (0 dan  1)
G =  matriks  turunan  parsial  waktu  tempuh terhadap parameter hiposenter (M x 4N)
m = data vektor perubahan posisi relatif antara pasangan  hiposenter  terhadap  posisi  relatif hiposenter dugaan [dx, dy, dz, dt] T pada satu cluster (4N x 1)
d = data waktu tempuh residual untuk seluruh pasangan hiposenter  (M x 1)
M =  jumlah dari observasi double-difference
N =  jumlah hiposenter
Perbaikan  posisi  hiposenter  terus  dilakukan dengan  melakukan  iterasi  sampai  mendapatkan residual  waktu  tempuh  observasi  dan  kalkulasi mendekati nol.
Penentuan  relokasi  hiposenter  dipengaruhi juga  oleh  model  kecepatan.  Jika  model  kecepatan yang  digunakan  tidak  sesuai  dengan  kondisi geologinya  menyebabkan  hasil  relokasi  tidak  sesuai dengan  kondisi  tektoniknya.  Model  kecepatan  yang digunakan merupakan model kecepatan 1-D gelombang  P  untuk  kedalaman  0  –  80  km    untuk wilayah pulau Sumatera dan sekitarnya menggunakan  Madlazim  dan  Santosa  (2010)  dan
untuk  model  kecepatan  gelombang    P    lebih  dalam dari 80 km menggunakan model AK135 Kennett dkk (1995).
Hasil relokasi hiposenter menggunakan double  difference biasanya  menunjukkan  adanya beberapa kelompok yang  terbentuk.  Kumpulan- kumpulan  gempabumi  yang  terbentuk  ini  dapat mengindikasikan  seismistas  tinggi  di  suatu  daerah sebab gempabumi setelah relokasi bergerak mendekat dan berkumpul membentuk kelompok pada satu trend bidang rekah atau struktur yang sama [10] . Hasil relokasi yang didapatkan apakah benar atau salah dapat dilihat melalui validasi dari residual waktu  tempuh  gelombang.  Validasi  dilakukan dengan cara membandingkan frekuensi residual time sebelum  dan  sesudah  relokasi  hiposenter. Residual time mendekati nol menunjukkan antara model bumi dan  kenyataan  tidak  terlalu  jauh  berbeda. Residual time yang besar menunjukkan sebaliknya [4] .

## METODE PENELITIAN
Jenis  penelitian  ini  merupakan  penelitian deskriptif    dengan  menggunakan  data  sekunder berupa data Arrival Format dari tanggal 1 Mei 2009 hingga  30  November  2015  dengan  jumlah  stasiun sebanyak  15  stasiun  yang  diperoleh  dari  stasiun BMKG Padang Panjang. Cakupan wilayah penelitian adalah wilayah Sumatera Barat dengan koordinat 96ᴼ BT – 104ᴼ BT dan 4ᴼ LS – 0.1ᴼ LU sesuai Gambar 3.
Gambar  3.  (a)  Peta  Wilayah  Sumatera,  dan  (b)  Peta Daerah Penelitian Parameter  gempabumi  yang  digunakan  dalam relokasi adalah lintang, bujur, kedalaman serta waktu terjadinya  gempabumi.  Selanjutnya  data  akan  diolah dan  dilakukan  analisa  berdasarkan  kondisi  tektonik daerah Sumatera Barat. Langkah-langkah pengolahan data  yang  dilakukan  untuk  menghasilkan  data relokasi hiposenter sebagai berikut :
a. Plotting Data Episenter Gempabumi Parameter episenter (lintang dan bujur), kedalaman, dan magnitudo diplot dengan menggunakan  software  GMT  ( Generic  Mapping Tool ). b. Mengubah  Format  Data  Sebagai  Input  Untuk Relokasi
Program  Python  3.5  merupakan  program  yang digunakan  untuk  mengubah  format  data  dari  katalog BMKG  (*.txt)  menjadi  data  input  untuk  program ph2dt (*.pha).
(1)
(2)
(3)
c. Relokasi  Gempabumi  Dengan  Metode Double Difference
Data  gempabumi  direlokasi  dengan  metode Double  Difference menggunakan  software hypo DD. Data  keluaran  dari  program ph2dt dijadikan  input pada  program hypo DD.  Hasil  dari  progam hypo DD berupa parameter gempabumi setelah direlokasi. d. Pembagian Penampang Melintang ( Cross Section ).
Setelah  hasil  data  relokasi  diplotting,  dilakukan pembagian  segmen  irisan  vertikal  ( Cross  Section ) yang  tegak  lurus  dengan trench untuk  melihat sebaran  hiposenter  sebelum  dan  setelah  relokasi menggunakan software GMT. e. Analisis  Distribusi  Sebaran  Hiposenter  Sebelum dan Setelah Relokasi Gempabumi Data  parameter  yang  telah  direlokasi  kemudian dianalisis  sebaran  hiposenter  dan  dibandingkan dengan data sebelum relokasi.

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Hasil
Data  yang  digunakan  sebagai  input  awal relokasi  terdiri  dari  1622 event gempa.  Format  data terdiri  dari  parameter  gempa  berupa  waktu  tiba gelombang  ( origin  time), lintang  ( longitude), bujur ( latitude), dan kedalaman  (d epth). Gambar  4 menunjukan sebaran seismisitas gempabumi Sumatera  Barat  sebelum  relokasi.  Segitiga  merah (    )  menunjukkan  sebaran  dari  stasiun  pencatat gempabumi.
Gambar  4.  Peta  seismisitas  Sumatera  Barat  sebelum relokasi
Tabel 1. Stasiun pencatat event gempabumi
(sumber : http//inatews.bmkg.go.id) Pada  Gambar  4  terlihat  bahwa  sebaran hiposenternya  menyebar.  Pada  Tabel  1  pemilihan stasiun  dipilih  berdasarkan  lokasi  koordinat  yang tersebar    di  wilayah  Sumatera  Barat  dan  sekitarnya.
Stasiun  ini  berfungsi  untuk  mencatat  sinyal  gempa yang  berpasangan  sebagai  algoritma  untuk  metode double difference.
Sedangkan Gambar 5
menunjukkan grafik tiga dimensi variasi latitude dan longitude terhadap kedalaman pada sebaran hiposenter sebelum direlokasi.
Gambar  5.  Grafik  variasi  latitude  dan  longitude terhadap kedalaman pada sebaran hiposenter sebelum relokasi
Pengolahan  data  pertama  kali  dilakukan dengan  mengubah format data BMKG dalam bentuk format data  *pha. Pengubahan  format data berfungsi sebagai  input  untuk  program  ph2dt  yang  akan digunakan  agar  pasangan-  pasangan  gempabumi setiap  stasiun  dapat  terbentuk.  Parameter  yang diberikan  diantaranya,  bobot picking untuk  kualitas gelombang  (MINWGHT)  sebesar  1.  Jarak  antar pasangan event (MAXSEP)  yang  digunakan  sebesar 10  km.  Kemudian  jarak  maksimum  antar  pasangan event dengan stasiun (MAXDIST) dibuat sejauh  600 km.  Jumlah  maksimum  gempabumi  disekitar pasangan  gempabumi  disekitarnya  (MAXNGH) sebesar  10.  Jumlah  minimum  fase  gempabumi (MINLNK)  sebesar  8.  Jumlah  minimum  dan maksimum dari pasangan gempabumi yang berhubungan  (MINOBS)  dan  (MAXOBS)  sebesar  1 dan 100. Output dari program ph2dt merupakan input data untuk program hypoDD yang akan direlokasi. Data  yang  dihasilkan  berupa  data  katalog. Data  yang  berhasil  direlokasi  sebanyak  1181 event gempa.  Jumlah  data  yang  tidak  terelokasi  sebanyak 441 event gempa.  Data  yang  tidak  terelokasi dikarenakan  adanya  beberapa event atau  pasangan event yang  tidak  memenuhi  kriteria  yang  sesuai dengan  input  yang  diberikan    pada  program.  Selain itu  juga  disebabkan  pada  saat  proses  iterasi  terjadi pergeseran  posisi  hiposenter  gempabumi  menjadi diatas  permukaan (airquake) .  Persentase  data  yang terelokasi  terhadap  kedalaman  dapat  dilihat  pada Tabel 2.
Tabel  2.  Persentasi  data  gempa  yang terelokasi
Dari Tabel 2 diatas dapat dilihat bahwa pada kedalaman  kecil  60  km,  data  gempa  yang  terelokasi sebanyak  79.3  %.  Pada  kedalaman  antara  60  km sampai  300  km  menunjukkan  data  yang  terelokasi
sekitar  45  %.  Sedangkan  pada  lapisan  kedalaman yang  besar  dari  300  km  menunjukan  data  yang terelokasi  0%.  Pada  gempa  dengan  kedalaman  yang kurang  dari  10  km  didapatkan  data  yang  terelokasi sebesar 77.4 %.
Relokasi gempa yang dilakukan berdasarkan pasangan event gempabumi dan menghubungkannya dengan  sekitarnya  berdasarkan  stasiun  pencatat gempa  atau  stasiun  penerima  gempa.  Gambar  6 menunjukkan sebaran distribusi seismisitas gempabumi setelah dilakukan relokasi hiposenter.
Gambar  6.  Peta  seismisitas  Sumatera  Barat  setelah
relokasi
Pada  Gambar  6  terlihat  bahwa  terjadi perubahan posisi hiposenter. setelah relokasi beberapa  sebaran  hiposenternya  memusat  atau berkumpul  pada  suatu  kelompok/ cluster tertentu. Sedangkan  Gambar  7  menunjukkan  grafik  tiga dimensi  variasi  latitude  dan  longitude  terhadap kedalaman pada sebaran hiposenter sebelum direlokasi.
Gambar  7.  Grafik  variasi  latitude  dan  longitude terhadap kedalaman pada sebaran hiposenter setelah relokasi Setelah  didapatkan  data  sesudah  relokasi, maka  untuk  mengetahui  gambaran  tektonik  wilayah Sumatera  Barat  dapat  ditunjukkan  dalam  bentuk cross section (penampang melintang) pada Gambar 8.
(a)
(b)
Gambar  8.  Penampang  melintang  (a)  sebelum relokasi dan (b) setelah    relokasi Pada  Gambar  8  terlihat  penampang  A-A’ melintang  melewati  empat  segmen  sesar  aktif Sumatera  Barat,  sedangkan  penampang  B-B’ melintang  melalui  segmen  sesar  Mentawai.  Pada Gambar 9 dapat dilihat penampang vertikal A-A’ (a) sebelum dan (b) setelah relokasi. Sedangkan  gambar 10  dapat  dilihat  penampang  vertikal  B-B’  (a) sebelum dan (b) setelah relokasi.
(a)
(b)
Gambar 9. Penampang vertikal A-A’ (a) sebelum dan (b) setelah relokasi
Pada Gambar  9 dilihat dari sebarannya bahwa gempabumi terdistribusi pada zona subduksi khususnya  pada  daerah  slab  antara  bidang  kontak lempeng  Indo-Australia  dengan  Lempeng  Eurasia pada  kedalaman  kira-kira  kurang  dari  60  km.  Selain itu  ada  kelompok  gempa  yang  disebabkan  karena aktivitas  subduksi  pada  jarak  250  km  dengan kedalaman kurang dari 40 km. Kemudian pada jarak 300 km terjadinya gempa dangkal dengan kedalaman di  bawah  40  km.  Ini  diakibatkan  adanya  aktivitas sesar Sumatera.
(a)
(b)
Gambar  10.  Penampang  vertikal  B-B’  (a)  sebelum dan (b) setelah relokasi Pada  Gambar  10  Setelah  direlokasi  terdapat cluster atau  kelompok  gempa  dengan  distribusi gempabumi berada pada kedalaman di bawah 60 km pada  jarak  100  km.  Ini  merupakan  gempa  yang terjadi pada kurun waktu Oktober 2010. Gempa yang terdistribusi berada pada zona subduksi dekat dengan zona slab. Selain  itu  ada  beberapa  cluster  gempa dengan jarak gempabumi sekitar       280 km sampai 300  km  bahwa  gempa  yang  terjadi  diakibatkan karena  adanya  aktivitas  sesar  Sumatera  dengan kedalaman  kurang  dari  60  km.  Selain  itu  pada  jarak yang besar dari 300 km diperoleh data kejadian pada zona  subduksi  dengan  kedalaman  besar  dari  150  km tepatnya berada di bawah sesar Sumatera itu sendiri.
Salah  satu  data  yang  diambil  untuk  melihat perubahan posisi sebelum dan setelah direlokasi yaitu gempa Mentawai pada tanggal 25 Oktober 2010 dan gempabumi  yang  terjadi  pada  segmen  sesar  aktif Sumatera. Dapat dilihat pada Gambar 11
menunjukkan  sebaran  gempabumi  yang  terjadi dengan beberapa kali gempa susulan.
(a)
(b)
Gambar 11. Peta seismisitas gempa 25 Oktober 2010 (a) sebelum dan  (b) setelah relokasi Pada  Gambar  11  hasil  relokasi  tersebut menunjukkan  perubahan posisi hiposenter di sebelah barat  dari  posisi  awalnya.  Sebelum  direlokasi distribusi  gempanya  menyebar  dan  arah  pergerakan gempa  tidak  jelas.  Sedangkan  setelah  direlokasi distribusi  gempanya  memusat  dan  arah  pergerakan gempanya terletak dari Barat Daya ke Timur Laut.
Bagian  seismisitas  gempabumi  yang  terjadi akibat  aktivitas  segmen  aktif    Sumatera  juga  dapat dilihat pada Gambar 12.
Gambar  12.  Seismisitas  gempabumi  pada  4  segmen aktif Sumatera Barat  (a) sebelum dan (b) setelah relokasi
Distribusi  gempabumi  pada  Gambar  12  (a) sebelum dan (b) setelah relokasi  memiliki pola  yang hampir  sama,  namun  setelah  relokasi  sumber gempabumi  cenderung  lebih  tepat  bergeser  ke  arah segmen  sesar.  Pergeseran  yang  terjadi  tidak  terlalu jelas karena data yang diambil hanya dalam periode 5 tahun.

## Pembahasan
Berdasarkan  kedalamannya  diperoleh  data yang  terelokasi  pada  kedalaman  kecil  60  km,  data gempa  yang  terelokasi  sebanyak  79.3  %.  Ini
menandakan  bahwa  lapisan  pada  kedalaman  ini memiliki struktur  yang berbeda akibat pengaruh dari penyusun  lapisan  tersebut  sudah  tidak  sama.  Pada kedalaman antara 60 km sampai 300 km menunjukkan  data  yang  terelokasi  sekitar  45  %, diakibatkan  struktur  penyusun  dari  lapisan  ini  sudah berbeda.  Sedangkan  pada  lapisan  kedalaman  yang besar  dari  300  km  menunjukan  data  yang  terelokasi 0%  diakibatkan  semakin  dalam  lapisan  maka semakin  tinggi  kecepatan  gelombang  P,  sehingga struktur    penyusun  lapisan  akan  semakin  kompleks.
[12] model  kecepatan  yang  digunakan  semakin kedalam  kecepatan  gelombang  primer  semakin tinggi,  hal  tersebut  menunjukkan  semakin  ke  dalam struktur bumi semakin rapat.
Pada  gempa  dengan  kedalaman  yang  kurang dari  10  km  didapatkan  data  yang  terelokasi  sebesar 77.4  %. [13] relokasi  gempabumi  dengan  kedalaman awal  10  km  menunjukkan  pergeseran  yang  random, sebagian gempabumi mengalami perubahan kedalaman  menjadi  lebih  dangkal  dan  sebagian menjadi  lebih  dalam  daripada  sebelum    relokasi.  Ini membuktikan  bahwa  pada  penelitian  ini  gempabumi yang didapatkan oleh BMKG diduga kurang akurat.
Kurang  akuratnya  data  yang  diperoleh  dari BMKG  diduga  dapat  disebabkan  oleh  pembacaan input  (masukan)  pada  sistem  program  analisa  yang digunakan, yaitu Seismic Communication Prossesing ( SeisComP )  memiliki  kedalaman  minimal  10  km sebagai nilai kedalaman minimal yang ditetapkan (fix depth). Sedangkan  setelah  dilakukan  relokasi didapatkan  bahwa  gempabumi  dengan  kedalaman minimal  10  km  ( fix  depth )  memiliki  variasi kedalaman yang berbeda.
Analisis  dari  parameter  gempabumi  yang dilihat dari penampang  melintangnya, terlihat bahwa gempabumi  pada  zona  subduksi  tepatnya  pada  zona slab  dapat  didominasi  oleh  gempabumi  dengan kedalaman  yang  kurang  dari  60  km.  Selain  itu gempabumi  bagian  daerah  penelitian  25  Oktober 2010  merupakan  gempabumi  yang  jika  dilihat  dari arah  pergerakannya  menuju  timur  laut  lebih mendekati  sesar  Mentawai.  Beberapa  gempabumi juga disebabkan oleh sesar Sumatera tepatnya bagian empat  segmen  sesar  yang  ada  di  Sumatera  Barat memperlihatkan  bahwa  gempabumi  yang  terjadi diakibatkan oleh aktifitas sesar Sumatera dan cluster gempabumi  yang  terbentuk  mendekati  pola  bidang sesarnya.
Hasil  relokasi  relokasi  hiposenter  yang didapatkan  menggunakan  metode double  difference biasanya  menunjukkan  adanya  beberapa  kumpulan atau kelompok terbentuk yang dapat mengindikasikan  seismisitas  tinggi  di  suatu  daerah sebab  gempabumi  setelah    relokasi  bergerak mendekat dan berkumpul membentuk kelompok pada satu trend bidang  rekah  atau  struktur  yang  sama [12] . Gempabumi sebelum relokasi tersebar sehingga garis kecenderungannya ( trendline) tidak dapat
menunjukkan  pola  yang  sesuai  dengan  patahan utamanya.  Setelah  direlokasi  kelompok  ( cluster) berkumpul  membentuk  kelompok  pada  satu trend bidang  rekah  atau  struktur  yang  sama.  Garis kecenderungan  ( trendline) di  tiap  kumpulan  gempa ( cluster) menunjukkan  pola  gempa  yang  mengikuti struktur  patahan  utama  ( major  fault )  yang  berada  di wilayah  tersebut.  Hal  ini  dapat  mengindikasikan bahwa  adanya  penyebab  yang  memicu  gempabumi. Meskipun  ada  beberapa  kumpulan  gempa  ( cluster) yang  tidak  menunjukkan  pola  yang  tidak  sesuai dengan bidah rekahnya disebkan karena keterbatasan data,  tapi  hal  ini  tetap  berada  dekat  dengan  patahan utama yang memicu gempabumi. Disini dapat terlihat bahwasanya  setelah  relokasi  hiposenter  gempabumi dapat menunjukkan kondisi struktur geologi Sumatera Barat yang sebenarnya.
Salah satu cara melihat hasil relokasi hypoDD apakah  hasil  relokasi  sudah  mendekati  benar  atau tidak  yaitu  dengan  cara  membuat  validasi  residual waktu  tempuh [4] .  Validasi  dilakukan  dengan  cara membuat  histogram Root  Mean  Square (RMS) residual  dari  data  sebelum  dan  setelah  relokasi. Gambar 13  menunjukkan RMS residual (a) sebelum relokasi dan (b) setelah relokasi.
Gambar  13.  Grafik  validasi  data  gempa  dari pengamatan dan perhitungan (a) Sebelum  dilakukan  relokasi  dan  (b) setelah dilakukan relokasi menggunakan hypoDD. Pengolahan setelah relokasi hypo DD menunjukkan  hasil  yang  lebih  baik  dimana  nilai RMS setelah relokasi berkisar antara 0-1.5 sedangkan nilai RMS sebelum relokasi berkisar antara 0-5. Nilai residual  setelah  dilakukan  relokasi  hiposenter gempabumi  lebih  banyak  yang  mendekati  nol dibandingkan  nilai  residual  sebelum  dilakukan relokasi.Dengan  demikian  dapat  dikatakan  bahwa relokasi hiposenter gempabumi dengan menggunakan hypo DD  memberikan  nilai  residual yang  lebih  baik. Variasi  RMS  yang  didapatkan sebelum  relokasi  hiposenter  mencapai  5  diakibatkan kurang  banyaknya  data  dari  stasiun  pencatat gempabumi  dan  sinyal  yang  terekam  tidak  jelas dikarenakan  sulit  untuk  membaca  gelombang  P  dan gelombang  S  sehingga  butuh  pemahaman  yang dalam  terkait  dengan  gelombang  gempanya (seismic wave) .

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil yang diperoleh  dari penelitian ini, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Penentuan  kembali  hiposenter  gempabumi  di Sumatera  Barat  menggunakan  metode Double Difference berdasarkan  parameter  gempabumi dan  model kecepatan yang digunakan didapatkan terjadi  perubahan  posisi  hiposenter  gempabumi berdasarkan  data  BMKG  yang  telah  direlokasi. Gempabumi  sebelum  relokasi  tersebar  sehingga garis  kecenderungannya  ( trendline) tidak  dapat menunjukkan  pola  yang  sesuai  dengan  patahan utamanya.  Setelah  direlokasi  kelompok  ( cluster) berkumpul membentuk kelompok pada satu trend bidang rekah atau struktur yang sama.
2. Hasil  relokasi  hiposenter  dengan  menggunakan metode Double  Difference (DD)  berdasarkan kedalamannya  diperoleh  persentase  data  yang terelokasi  untuk  gempa  dangkal  79.3%,  gempa menengah  45%  dan  gempa  dalam  0%.  Ini diakibatkan semakin dalam lapisan maka semakin tinggi  kecepatan  gelombang  P,  sehingga  struktur penyusun lapisan akan semakin kompleks.  Selain itu  kedalaman  gempa  dibawah  10  km (fix  depth ) setelah relokasi memiliki variasi kedalaman yang berbeda.  Setelah  relokasi  posisi  hiposenter bergeser  mengikuti  pola  masing–  masing  bidang sesar dan distribusi gempa untuk beberapa cluster yang  terjadi  pada  zona  subdukksi  terpetakan dengan  jelas  dan  gempabumi  yang  terjadi  juga lebih  memusat  terutama  pada  zona  slab  dengan kedalaman  dangkal.  Pengolahan  data  setelah relokasi menggunakan program hypo DD menunjukkan  hasil  yang  lebih  baik  dimana  nilai RMS  setelah  relokasi  berkisar  antara  0-1.5 sedangkan  nilai  RMS  sebelum  relokasi  berkisar antara 0-5.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian ini merupakan bagian dari hibah penelitian skema  penelitian  unggulan  perguruan  tinggi  dengan tim peneliti diketuai oleh Syafriani, Ph.D berdasarkan  Surat  Penugasan  Pelaksanaan  Penelitian No.335/UN35.2/PG/2016.  18  April  2016.  Penulis juga  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Badan Meteorologi  Klimatologi  dan  Geofisika  (BMKG) Sta. Geofisika Klas I Padang Panjang atas data yang telah digunakan dalam studi ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Sieh,  K.,  and  Natawidjaja,  D.H.,  2000. Neotectonics  of  the  Sumatera  fault,  Indonesia. Journal  of  Geophysical  Research  ,  105,  B12, pp. 28, 295- 28, 326.
[2] Putra,  R.R,.  Kiyono,  J. Shaking  Characteristic of Padang City, Indonesia . Graduate School of
Engineering,  Kyoto  University,  Japan  .  Ono  Y. Department  of  Urban  Social  System  and  Civil Engineering,  Tottori  University,  Japan  .  15 WCEE. LISBOA 2012
[3] Triyono,  Rahmat .  Ancaman  Gempabumi  Di
Sumatera  Tidak  Hanya  Bersumber  Dari Mentawai Megathrust . Kepala Stasiun Geofisika Klas I Padang Panjang. eoffice.bmkg.go.id/dokumen/artikel_  Ancaman Gempabumi Di Sumatera Tidak Hanya Bersumber  Dari  Mentawai  Megathrust_ diakses 9 Maret 2016 jam 11.33 WIB.
[4] Ramdhan,  M.,  Nugraha,  A.D.,  dan  Sule,  M.R., 2012, Analisis    Kegempaan  Sesar  Sumatera pada  Area  Segmen  Sunda  Menggunakan  Hasil Relokasi  Gempa  Metode  Double-Different : Prosiding    PIT  HAGI  September  2012, Palembang
[5] www.bnpb.go.id., Undang–Undang  RI  No.24 Tahun 2007 Tentang Penanggulangan Bencana _diakses  29  Februari  2016  jam  10.22 WIB)
[6] Havskov, Jeans dan  Bormann, P.2011. Seismic Source Location. Version 2 DOI : 10.2312/GF2. NMSOP-2_IS_11.1.
[7] Garini, S. A., 2014. Relokasi Hiposenter Gempa Bumi Di Sulawesi Tengah Dengan Menggunakan  Metode Geiger Dan Coupled Velocity-Hypocenter :  Jurusan  Fisika,  FMIPA Universitas Negeri Surabaya.
[8] Budiati,M.R. 2013. Relokasi Gempa di Sepanjang  Sesar  Palu  Koro  Menggunakan Metode  Modified  Joint  Hypocenter  Determined dan double Difference . Universitas Hasanuddin. Makassar.
[9] Kim,Kwang-Hee, dkk. 2005. Earthquake relocations, fault zone geometry and constraints on  lateral  velocityvariations  using  the  joint hypocenter determination method. Earth Planets Space.  57, 809–823, 2005.
[10] Waldhauser,  F.,  Ellsworth,  W.L.  2000. A
Double-Difference Earthquake Location
Algorithm:  Method  and  Aplication  to  the Northen  Hayward  Fault,  California.  BSSA,  90, 6, pp. 1353-1368, December 2000. Seismo. Soc. Am. Vol. 90, 1353-136
[11] Waldhauser, Felix. 2001. hypoDD-Aprogram to Compute Double-Difference Hypocenter Locations. U.S. Geol. Survey.
[12] Iswati, Nina,.dkk. Jurnal Fisika. Estimasi Model Kecepatan  Lokal  Gelombang  Seismik1D  dan Relokasi Hiposenter di Daerah Sumatera Barat. Volume 02 Nomor 02 Tahun 2013, 0 – 5
[13] Bambang,  Sunardi,  dkk.  2012. Relokasi
Hiposenter Gempabumi Wilayah Jawa Menggunakan Teknik Double Difference . Institute Teknik Bandung