laporan mekanika kerak bumi

11
LAPORAN PRESENTASI KELOMPOK 5 TG 4169 - MEKANIKA KERAK BUMI Disusun oleh: Nanda Wening F. (12313024) Bella Marcelina (12313040) Farras Muhamad (12313050) David Pinehas (12313060) Kuto Hillary (12313076) Ngurah Ade Kalyana (12313080) INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

Upload: ngurah-ade-kalyana

Post on 02-Feb-2016

103 views

Category:

Documents


11 download

DESCRIPTION

mekanika kerak bumi

TRANSCRIPT

Page 1: LAPORAN mekanika kerak bumi

LAPORAN PRESENTASI KELOMPOK 5

TG 4169 - MEKANIKA KERAK BUMI

Disusun oleh:

Nanda Wening F. (12313024)

Bella Marcelina (12313040)

Farras Muhamad (12313050)

David Pinehas (12313060)

Kuto Hillary (12313076)

Ngurah Ade Kalyana (12313080)

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2015

Page 2: LAPORAN mekanika kerak bumi

STRAINStrain merupakan perbandingan antara pertambahan panjang suatu benda terhadap

panjang mula-mula. Strain juga dapat dikatakan sebagai tingkat deformasi (memanjang, memendek, membesar, mengecil)

ε= Δll

Apabila nilai suatu strain positif maka benda tersebut dikatakan mengalami regangan dan saat nilai strain negatif maka benda tersebut mengalami pemampatan

Strain itu termasuk dalam tensor dua derajat dan strain bisa diklasifikasikan menjadi 2 macam yaitu strain normal dengan notasi eij, dimana i=j dan strain geser(shear strain) dengan notasi eij dimana i≠j.

Strain geser merupakan perubahan sudut dalam radial. Suatu strain geser akan bernilai positif pada saat sudut di kuadran I atau kuadran III pada sistem koordinat sumbu saling mengecil, sedangkan selain itu akan bertanda negatif.

TRANSFORMASI STRAINSuatu strain juga dapat ditransformasi dari suatu set sumbu koordinat ke set sumbu

koordinat lainnya. Dengan transformasi ini, kita bisa mencari suatu set sumbu koordinat pada suatu titik yang akan memberikan nilai strain utama. Strain utama ini adalah titik dengan nilai strain maksimal yang menunjukkan di titik tersebut ada patahan/sesar. Strain utama adalah strain yang nilai strain normalnya tidak nol tetapi strain gesernya bernilai nol.

Page 3: LAPORAN mekanika kerak bumi

TUGAS 1Diberikan suatu data displacement.dat

Pada data tersebut kita bisa melihat ada 5 baris yang bisa kita definisikan sebagai:

Baris 1 adalah longitude

Baris 2 adalah latitude

Baris 3 adalah displacement sumbu x

Baris 4 adalah displacement sumbu y

Baris 5 adalah displacement sumbu z

Dari data tersebut, kita akan membuat matriksnya dengan menggunakan reshape pada matlab dan kita buat matriks dengan ukuran 55x41. Kenapa 55x41? Karena kita melihat banyaknya data yang sering keluar, dan didapat 55 dan 41 data. Kemudian buat variabel baru yang akan direshape.

Page 4: LAPORAN mekanika kerak bumi

Kemudian kita melakukan perhitungan nilai strain pada matlab lalu akan muncul masing-masing nilai strainnya. Kemudian pada matlab kita buat plotnya sehingga didapatkan gambar seperti ini:

Hasil plot strain tampak atas:

Page 5: LAPORAN mekanika kerak bumi

Hasil plot strain tampang samping:

Analisa hasil perhitungan strain

Dari hasil plotingan strain, terlihat bahwa daerah Sumatera didominasi oleh strain yang

bernilai negatif. Hal ini menandakan bahwa pada daerah Sumatera, cenderung terjadi pemendekan

atau kontraksi. Pemendekan ini terlihat hampir pada seluruh titik di Sumatera pada sumbu x dan

sumbu y

Terlihat pula pada beberapa titik di Sumatera terdapat strain yang bernilai positif (dalam

hasil plot berwarna kuning-orange-merah). Hal ini menandakan bahwa pada daerah Sumatera, juga

terdapat pemanjangan. Pemanjangan ini terlihat pada beberapa titik di Sumatera pada sumbu x

maupun pada sumbu y

Page 6: LAPORAN mekanika kerak bumi

TUGAS 2

Kita dibuat untuk merotasi strain di Sumatera. Seperti yang diketahui, sesar Sumatera sebenarnya tidak tepat sempurna berada di sumbu NS, melainkan seperti yang diketahui, sesar Sumatera memiliki sudut penunjaman yang cenderung miring terhadap sumbu NS.Rotasi disini dilakukan agar didapat bentuk sesar Sumatera yang lebih aktual dengan kondisi sesungguhnya. Saat suatu titik dirotasi, maka kita akan mendapatkan suatu sudut yang menandakan kemiringan dar sesar relatif terhadap sumbu utara

Pada script matlab digunakan beberapa variabel baru, seperti exx_rot, eyy_rot, dan exy_rot yang menyatakan nilai exx, eyy, dan exy baru, setelah mengalami rotasi sebesar 40 derajat. Alasan menggunakan sudut 40 derajat adalah karena Sebenarnya, seperti yang diminta, tugas ini pertama-tama menuntut kita untuk menentukan nilai dari teta tersebut. Dari gambar peta Sumatera yang ditampilkan diawal slide, kita ketahui bahwa sudut teta dari pulau Sumatera tidak akan lebih dari 45 derajat. Dari sini, kemudian kita memasukkan beberapa nilai teta yang mungkin, seperti 15 derajat, 25 derajat, dsb. Kemudian, saat teta 40 derajat, terlihat perbedaan pembacaan strain maksimum. Hal ini juga sesuai dengan beberapa literatur yang menyampaikan bahwa pulau Sumatera memiliki nilai tet sekitar 40 derajat.

Hasil plot setelah dirotasi:

Page 7: LAPORAN mekanika kerak bumi

Dari perbandingan hasil plot strain setelah dan sebelum dilakukan rotasi, terlihat bahwa terdapat

perbedaan nilai strain yang mencolok pada nilai strain exx. Sebelum dilakukan rotasi, nilai strain exx

pada longitude 100-105 cenderung sangat tipis, hanya biru muda bahkan ada yang hijau ( nilai strain

nol ). Hal ini berbeda jauh ketika rotasi telah dilakukan. Nilai strain exx pada range longitude yang

sama, menunjukkan nilai yang sangat biru ( menandakan terjadinya pemendekan pada daerah

tersebut )

Setelah merotasi strain pad sesar sumatera Tugas berikutnya, kita diminta untuk melakukan

plot mengenai bentuk dari sesar Sumatera.Setelah dilakukan rotasi nilai strain, maka kita tentukan

tiga titik yang diinginkan, sebagai titik acuan untuk menentukan struktur dari sesar Sumatera.

Tiga titik yang digunakan adalah

▪ Aceh, pada koordinat (50,5) atau (92.5, 13) dalam long dan lat

▪ Sumatera Utara, pada koordinat (43,6) atau (93, 10) dalam long dan lat

▪ Padang, pada koordinat (38,8) atau (94, 6) dalam long dan lat

Terlihat disini bahwa nilai shear strain Exy ataupun Eyx juga bervariasi, namun sangat

menonjol nilai strain positifnya. Efek strain shear yang positif ini muncul akibat adanya rotasi pada

kerak, dimana terdapat pergerakan tegak lurus pada palung Sunda

Analisa hasil plot Aceh-Sumut-Padang

Dari plotingan tersebut, kita dapat menentukan sudut dari sesar pada masing-masing titik

acuan tersebut. Sudut yang diambil adalah sudut yang menghasilkan nilai maksimum mutlak. Hal ini

berarti tanda positif atau negatif diabaikan, karena tanda ini hanya berkaitan dengan arah saja.

Diambil nilai strain maksimum dikarekan pada strain maksimum, merupakan nilai dimana terjadi

patahan ( berhubungan dengan sesar )

Analisa hasil plot Aceh-Sumut-Padang

Didapatkan bahwa pada daerah Aceh, didapatkan nilai strain maksimum berkisar 170, pada

sudut yaitu 30 derajat. Didapatkan bahwa pada daerah Sumatera Utara didapatkan nilai strain

maksimum berkisar 98, pada sudut yaitu 45 derajat. Didapatkan bahwa pada daerah Padang,

didapatkan nilai strain maksimum berkisar 48, pada sudut yaitu 40 derajat. Dari ketiga sudut yang

didapat berdasarkan ketiga titik acuan, maka dapat kita tentukan bentuk dari sesar Sumatera

Page 8: LAPORAN mekanika kerak bumi

Berikut merupakan Bentuk dari Sesar Sumatera berdasarkan titik acuan yang dipakai (Sebelah kiri) dan bentuk dari sesar sumatera yang sebenarnya

Dari perbandingan, maka didapatkan bahwa hasil penentuan dengan tiga titik acuan yang dipakai

memiliki kedekatan terhadap sesar Sumatera pada aslinya. Seperti yang diketahui, tatanan tektonik

Sumatera didominasi oleh pergerakan ke utara dari tepian aktif lempeng samudera Hindia dan

lempeng benua Australia terhadap lempengan Sunda, dengan kecepatan sekitar 6-7 cm/tahun.

Interaksi keduanya akan menyebabkan terjadinya pemendekan kerak benua. Akan terjadi

penunjaman terhadap satu sama lain, dengan sudut yang miring. Hal ini muncul akibat terbentuknya

zona locking ketika interaksi keduanya belum melewati batas elastitas. Ketika tekanan yang

dihasilkan telah melebihi batas elastis suatu material, maka akan terjadi deformasi. Deformasi pada

zona subduksi inilah yang membuat nilai stress menurun dan membuat terjadinya pemendekan

akibat adanya material yang terhancurkan. Kemudian untuk bagian selatan Sumatera, kemudian

didapatkan bahwa terdapat nilai strain yang positif Nilai yang positif tersebut berkaitan dengan

adanya proses divergensi.

Kesimpulan

Page 9: LAPORAN mekanika kerak bumi

Didapatkan bahwa 3 titik yang dipakai menghasilkan nilai exx dan eyy negatif. Hal ini

mengindikasikan pada daerah Sumatera terjadi pemendekan. Kemudian, saat ditinjau dari nilai exy,

semua gradien yang didapat bernilai negatif, yang mengindikasikan adanya suatu stress naik, sebagai

implikasi dari pemendekan