Kajian Kejadian Gempa Bumi Majene Januari 2021 Pusat Vulkanologi Dan Mitigasi Bencana Geologi

Gempa bumi Mamuju 14 dan 15 Januari 2021

 

Pada tanggal 14 Januari 2021 pukul 14:35 WITA Mamuju, Sulawesi Barat dan sekitarnya diguncang oleh gempa bumi dengan magnitudo M 5.9. Gempa bumi ini disusul oleh gempa bumi lebih besar (M 6.2) kembali melanda daerah ini 13 jam kemudian. BMKG menyatakan bahwa gempa bumi pertama berepisenter pada koordinat 118.89oBT dan 2.99oLS, sementara gempa bumi kedua berpusat di 118.94oBT dan 2.98oLS dengan kedalaman episenter masing-masing 18 km.

Tektonik, Geologi dan Kegempaan

Bagian dari Pulau Sulawesi secara aktif berubah bentuk dan sering mengalami kegempaan adalah bagian barat daya, dan membentuk sesar naik (Gambar 1).

Wilayah Sulawesi Barat yang bergunung-gunung umumnya disusun oleh batuan berumur Tersier dan Pra-Tersier. Sementara pedataran luas hanya terdapat di sekitar Campalagian dan Wonomulyo, daerah yang disusun oleh aluvium, endapan termuda di provinsi ini. 

Batuan tertua yang tersingkap di wilayah ini adalah batuan malihan pra-Tersier Kompleks Latimojong yang ditemukan di sekitar Enrekang. Kemudian kompleks ofiolit Lamasi tersingkap di sebelah timur dan timurlaut Kompleks Latimojong. Batuan sedimen berumur Kapur tersingkap di sebelah barat ofiolit Lamasi. Kabupaten Mamasa yang terletak di tengah provinsi ini disominasi oleh batuan terobosan Granit Mamasa berumur Miosen.

Sebagian besar penduduk Sulawesi Barat bertempat tinggal di bagian yang secara topografi lebih landai, yaitu di sekitar Mamuju dan sepanjang pantai Mamuju hingga Majene serta Campalagian dan Wonomulyo. Wilayah tersebut disusun oleh batuan yang secara umur lebih muda daripada wilayah lainnya. Kaluku, Mamuju, Simboro, Talapang dan Talapang Barat didominasi oleh batuans edimen berumur Miosen dari Formasi Mandar. Sedangkan jalur sepanjang pantai dari Mamuju hingga Sendana disusun oleh batuan sedimen berumur Mio-Pliosen. Majene disusun oleh batuan berumur Plio-Plistosen serta Wonomulyo dan Campalagian berada di daerah yang disusun oleh endapan aluvial (Gambar 2).

Secara geologi, gempa bumi di daratan Sulawesi Barat terjadi di Majene Fold and Thrust Belt (Jalur Lipatan dan Patahan Naik Majene-MFTB). MFTB secara regional terbentuk akibat benturan Mikrokontinen Banggai terhadap Sulawesi. Berdasarkan catatan USGS, dalam kurun waktu 1969 sekarang, gempa bumi dengan magnitudo antara M 5 hingga M 6 bukanlah hal yang asing. Hanya saja gempa bumi tersebut kebanyakan terjadi di Mamasa dan daerah yang berbatasan dengan Sulawesi Selatan. Di sekitar episenter gempa bumi Januari ini, paling tidak pernah terjadi 3 kali gempa bumi dengan magnitudo > 5, masing-masing pada 23 Februari 1969, 25 Juni 1984 (5.2 mb) dan 1 Agustus 1984 (7.0 Mw). Pusat gempa bumi 23 Februari 1969 terledak di dekat Tamerrodo, sementara dua gempa bumi yang terjadi pada tahun 1984 berepisenter di Tapalang Barat (Gambar 3 dan 4a).

SulBar 1 (180121)

Gambar 1. LingkunganTektonik a) Pulau Sulawesi b) Sulawesi Barat

 

gambar-2

Gambar 2: Peta geologi ditumpang susun dengan episenter gempa bumi tanggal 14 dan 15 Januari 2020. Gambar bintang biru menunjukkan episenter gempa tanggal 14 dan 15 Januari 2021. Peta Geologi bersumber dari Sukamto (1975b), Bergman drr (1996), Djuri drr. (1998) dan Bachri & Baharuddin (2001).

 

SulBar 3 (180121)

Gambar 3: Struktur geologi utama yang mempengaruhi seismisitas Sulawesi Barat adalah Patahan Naik Selat Makasar terutama segmen Central, Mamuju dan Somba yang terletak di lepas pantai barat provinsi tersebut. Selain patahan di laut, beberapa patahan juga memotong dataran Provinsi Sulawesi Barat, seperti Patahan Naik Mamuju yang melintang mulai dari Tammerodo di baratdaya hingga Kalukku di timurlaut. Keterangan: Bulatan berwarna ungu-biru adalah episenter gempabumi dari katalog USGS 1973-2021, bintang berwarna merah adalah episenter Gempabumi Majene 23 Februari 1969. Garis berwarna hijau dan merahadalah patahan yang diidentifikasi masing-masing oleh Badan Geologi dan Pusgen 2017.

Dampak Gempa bumi 

Dari data yang berhasil didapatkan dari surat kabar, diketahui bahwa daerah yang mengalami kerusakan paling parah adalah Mamuju, ibukota Sulawesi Barat. Lebih spesifik lagi, kerusakan parah melanda kawasan pantai yang termasuk ke dalam Desa/Kelurahan Rangas dan Simboro di Kecamatan Simboro serta Karema, Rimuku dan Binanga di Kecamatan Mamuju. Daerah tersebut terutama disusun oleh batuan lunak dengan Vs sekitar 180 m/s, berjarak sekira 35 km dari episenter gempa bumi tanggal 15 Januari. Dengan jarak 35 km, dimungkinan untuk gelombang S (Vs) terbentuk dan merambat di permukaan lalu diresonansi oleh batuan lunak sehingga merusak bangunan di Mamuju (Gambar 4).

Jika melihat tipologi bangunan, ada suatu fenomena menarik seperti yang terjadi di Palu. Bangunan dengan tinggi 4 lantai atau lebih mengalami kerusakan berat atau bahkan runtuh. Dari data yang berhasil dikumpulkan, bangunan 4-5 lantai yang mengalami kerusakan berat atau runtuh adalah RS. Mitra Manakarra (4 lantai), kantor PLN Mamuju (5 lantai), Hotel Matos (4 lantai) dan bangunan 5 lantai di Jl. Dahlia. Keempat bangunan tersebut ditandai dengan titik B, E, F dan I di Gambar 4. Hal ini menguatkan dugaan adanya pengaruh signifikan jenis batuan terhadap kerusakan tinggi di Mamuju.

SulBar 4 (180121)

Gambar 4: (a) Peta Vs30 Sulawesi barat. Peta ini menggambarkan kekerasan batuan yang diwakili oleh nilai Vs30, makin besar nilai Vs30 mengindikasikan makin keras suatu batuan, dan sebaliknya. Daerah terdampak sangat terlokalisir di Mamuju, daerah yang cukup dekat dengan episenter gempabumi dan tersusun dari batuan yang lebih lunak daripada daerah sekelilingnya. Skala bar di sebelah kiri menunjukkan nilai Vs30 dalam satuan meter/detik. Bulatan ungu-biru menunjukkan episenter gempa bersumber dari katalog USGS sementara bintang merah menunjukkan episenter gempabumi 23 Februari 1969 yang memicu tsunami di pantai barat Mamuju. Gambar kotak biru menunjukkan wilayah yang digambarkan dalam peta kanan. (b) Titik-titik kerusakan berat di Kota Mamuju A-Kantor Gubernur Sulbar, B-RS Mitra Manakarra, C-rumah di Jl. KS Tubun, D-rumah 3 lantai di Kasiwa, E-Kantor PLN, F-Hotel Matos, G-minimarket di Papabri, I-bangunan 5 lantai J-rumah.

Peta Kawasan Rawan Bencana Bencana Gempa bumi (KRBG) Sulawesi Barat yang dibuat dan disebarluaskan oleh Badan Geologi pada tahun 2011 menyebutkan bahwa hampir seluruh kawasan pantai barat Sulawesi Barat, tidak terkecuali Kota Mamuju, termasuk daerah dengan kerawanan tinggi terhadap guncangan gempa bumi. Demikian pula cekungan yang diisi aluvium tebal di daerah yang sekarang menjadi Campalagian dan Wonomulyo. Sebagian besar wilayah pegunungan di provinsi ini dikelompokkan ke dalam daerah dengan kerawanan menengah terhadap bahaya seismik, sedangkan pojok tenggara provinsi ini, daerah yang berbatasan dengan Sulawesi Selatan, termasuk ke dalam daerah dengan kerawanan rendah terhadap bahaya seismik (Gambar 5).

Tingginya tingkat kerawanan di kawasan pantai selain karena dekat dengan sumber gempa bumi utama, yaitu Makassar Thrust, juga karena litologi kawasan tersebut yang berumur relatif lebih muda daripada daerah lainnya, kecuali Campalagian dan Wonomulyo. Batuan berumur lebih muda dan berada pada daerah yang bertopografi lebih datar cenderung lebih lunak daripada batuan tua bermorfologi pegunungan. Di lain pihak, tingginya kerawanan seismik di Cmpalagian dan Wonomulyo lebih disebabkan oleh kondisi geologi lokal. Kedua daerah ini berdiri di atas cekungan berisi endapan aluvium yang belum terkompaksi (Gambar 5).

SulBar 5 (180121)

Gambar 5: Peta Kawasan Rawan Bencana Gempa Bumi Sulawesi Barat yang diproduksi dan disebarluaskan oleh Badan Geologi pada tahun 2011.

 

Pemodelan Gempabumi 15 Januari 2021

Dengan menggunakan parameter gempabumi yang disediakan oleh GFZ (https://geofon.gfz-potsdam.de/data/alerts/2021/gfz2021azec/mt.txt), pemodelan guncangan tanah dilakukan untuk mengetahui apakah gelombang gempa bumi perioda panjang menjadi penyebab runtuhnya bangunan tingkat 4-5 di Mamuju. Parameter yang digunakan adalah sebagai berikut: strike/dip/rake=351o/16o/94o dengan panjang dan lebar patahan 18 dan 10.5 km, diperoleh dengan persamaan Papazachos (2004). Patahan naik dengan dip ke arah timur, terletak di sebelah timur pantai barat, termasuk Mamuju, diasumsikan sebagai sumber gempa bumi. Posisi dan parameter patahan seperti ini akan memberikan efek goncangan lebih besar ke arah dip jika faktor geologi lokal diabaikan. 

Model guncangan gempa bumi menunjukkan bahwa percepatan tanah puncak (PGA) di pantai barat Sulawesi Barat yang nota bene berada di belakang patahan, ternyata mengalami guncangan lebih besar daripada daerah di timur yang searah dip (kemiringan) patahan yaitu daerah yang berada pada hanging wall patahan. Hal ini menunjukkan bahwa faktor geologi lokal tidak bisa diabaikan dalam menghitung bahaya gempa bumi (Gambar 6a-c).

Gambar 6a-c memperlihatkan bahwa daerah yang disusun oleh batuan lunak akan lebih besar daripada daerah yang tersusun oleh batuan keras. Yang menarik adalah  Gambar 6c (paling kanan), secara jelas menunjukkan besarnya guncangan dengan perioda gelombang 0,44 detik pada daerah yang disusun oleh sedimen lunak. Hal ini disebabkan oleh resonansi gelombang gempa dengan perioda 0,4 detik merambat secara efektif melalui timbunan sedimen tebal di lokasi tersebut. Jika di lokasi yang tersusun oleh sedimen lunak yang tebal tersebut didirikan bangunan dengan ketinggian sekitar 4-5 lantai, maka gelombang gempabumi akan beresonansi dengan guncangan alamiah gedung tersebut, hal ini memicu kerusakan parah atau bahkan kehancuran bangunan tinggi.

SulBar 6 (180121)

Gambar 6: Model guncangan gempabumi pada perioda gelombang 0 s (PGA), 0.1 detik dan 0.4 detik. Parameter sumber gempa bumi  dari GFZ

 

Gempabumi dan Tsunami 1969

Sebelum peristiwa 15 Januari 2021, gempabumi paling merusak yang pernah melanda Sulawesi Barat adalah gempabumi dan tsunami pada tanggal 23 Februari 1969. Ketika itu 80% bangunan dengan konstruksi buruk di Kota Majene, termasuk pasar sentral, mengalami kerusakan. Selain itu di Pelabuhan Majene terjadi penunuran tanah. Walaupun guncangan mencapai VII MMI, bangunan kayu di kota ini tida ada yang mengalami kerusakan (Gambar 7).

Guncangan terbesar dengan intensitas mencapai VIII MMI menyebabkan jatuahn batuan dan longsor di jalan antara Somba dan Parassangan. Longsor inilah yang diduga berperan serta dalam memicu terjadinya tsunami. Tinggi tsunami 4 m tercatat di Paletoang, sementara di Palipi dan Parassangan tinggi tsunami mencapai 1.5 m. Di sebelah selatan, di Somba dan Pamboang, tinggi tsunami tercatat 0.5 m. Landaan tsunami di Paletoang, Palipi, Parassangan, Pamboang dan Somba masing-masing mencapai 100, 100, 110, 30 dan 20 meter ke arah darat (Gambar 7).

Campalagian dan Wonomulyo, daerah yang jauh dari episenter gempabumi mengalami guncangan dengan intensitas VI MMI. Sedangkan di Pelatoang, daerah yang paling terdampak tsunami, intensitas gempa bumi mencapai VII MMI (Gambar 7).

SulBar 7 (180121)

Gambar 7: Dampak gempabumi dan tsunami 233 Februari 1969. Titik berwarna coklat adalah daerah yang terlanda gempa/tsunami. Angka 0.5, 1.5, dsb menunjukkan tinggi tsunami sedangkan angka romawi menunjukkan intensitas gempabumi. Bintang merah menunjukkan episenter gempa bumi tanggal 23 Februari 1969.