Lombok Earthquakes 2018

Earthquake parameters for Mw>5.5:

Mw 6.4 – 28 July 2018 [BMKG Initial] [USGS] [Geofon GFZ] [Global CMT] [Scardec Geoscope] [EMSC] [IRIS Wilber 3] [IRIS Event Page] [ISC Event Page] [BMKG Repo]

Mw 6.9 – 5 August 2018 [BMKG Initial] [USGS] [Geofon GFZ] [Global CMT] [Scardec Geoscope] [EMSC] [IRIS Wilber 3] [IRIS Event Page] [ISC Event Page] [BMKG Repo]

Mw 5.9 – 9 August 2018 [BMKG Initial] [USGS] [Geofon GFZ] [Global CMT] [Scardec Geoscope] [EMSC] [IRIS Wilber 3] [IRIS Event Page] [ISC Event Page] [BMKG Repo]

Mw 6.3 – 19 August 2018 [BMKG Initial] [USGS] [Geofon GFZ] [Global CMT] [Scardec Geoscope] [EMSC] [IRIS Wilber 3] [IRIS Event Page] [ISC Event Page] [BMKG Repo]

Mw 6.9 – 19 August 2018 [BMKG Initial] [USGS] [Geofon GFZ] [Global CMT] [Scardec Geoscope] [EMSC] [IRIS Wilber 3] [IRIS Event Page] [ISC Event Page] [BMKG Repo]

Mw 5.7 – 19 August 2018 [BMKG Initial] [USGS] [Geofon GFZ] [Global CMT] [Scardec Geoscope] [EMSC] [IRIS Wilber 3] [IRIS Event Page] [ISC Event Page] [BMKG Repo]

GFZ Search: Link

ISC Search: Link

InSAR: [GSI Japan] [NASA] [UAF2] [UAF1] [RP Tweet] [JGI1] [JGI2] [EF Tweet] [Prof. Manabu Hashimoto page]

BMKG Release: [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] (older to newer)

PVMBG Release: [1] [2] [3] (older to newer)

BNPB Release: Link (Sementara itu, dampak gempa Lombok, hingga saat ini (29/8/2018) tercatat 560 orang meninggal dunia, 1.469 orang luka-luka, dan 396.032 orang mengungsi. Kerusakan fisik meliputi 83.392 unit rumah rusak, dan 3.540 unit fasilitas umum dan fasilitas sosial rusak.)

Dr. Jay Patton page: Link (for Mw 6.9 – 19 August) Link (for Mw 6.9 – 5 August)Link (for Mw 6.4 – 28 July)

Earthquake Report Page: Link2 Link1

erdbebennews.de: Link

Dr. Anthony Lomax page: Link

Dr. Anthony Lomax tweet: [1] [2] [3] [4] [5] [6]

Real-Time Earthquake Energy and Rupture Duration: Link

NASA Page: Link

Temblor page: Link2  Link1

EMSC Report: Link

GFZ Live Seismogram PLAI: [28 July 2018]  [5 August 2018]  [9 August 2018]  [19 August 2018]

PVMBG Live Seismogram PLWG: Link

Sea Level Monitoring: Link

Wikipedia page: Link

ITB-EOS temporary seismic network: Link

Dr. Zulfakriza’s blog: Link

Disaster Charter Page: Link

AHA Centre Report: Link

Historical earthquakes: [GCMT] [ISC-EHB] [Musson, 2012] [Lovholt et al., 2012] [Aswan et al., 2017] [Harris and Mayor, 2016]

Flores-thrust and seismicity related papers: Silver et al. [1983]; McCaffrey et al. [1984]; McCaffrey et al. [1987]; McCaffrey [1988]; Widiyantoro and Fauzi [2005]; Jones et al. [2014]; Fuchs et al. [2014]

Tectonic-related papers: Koulali et al. [2016]; Nugroho et al. [2009]; Porritt et al. [2016]; Zubaidah et al. [2014]; Kreemer et al. [2014]; Hengesh and Whitney [2016]

The record of three recent Lombok earthquake sequences in Indonesia, Mw 6.4 (28 July), Mw 6.9 (5 August), and Mw 5.9 (9 August) at Station TWSI in Sumbawa Island, epicenter distance ~68 km. P and S arrival times are predicted by AK135 model.

69spektrogram

180 s spectrogram of the Mw 6.9 Lombok earthquake at TWSI station (epicenter distance ~68 km)

My Statistical Tests; Updated 13 August 12:37 UTC (1183 events since 28 July).

  • During the aftershock period, an Omori–Utsu p‐value is close to 1, typical for most tectonic events. The seismicity following the Mw 6.4 event (before the Mw 6.9) shows this typical aftershock characteristic (p-value = 1.00±0.13).
  • Anomalous decrease in p-value following the August 5, 2018 M6.9 mainshock (?) (p-value=0.48±0.05). Mainly after the presence of M5.9 event. This shows extremely slow decay of aftershocks, maybe triggered aseismic slip?
  • From this standard statistical seismological methods, we deduce that the Gutenberg-Richter b‐value decreased prior to the M 6.9 mainshock (0.69±0.02), similar to foreshock’s b-value found in many case of large earthquakes.
  • Recently, several studies pointed out that the b-value of foreshocks decreases before major earthquakes. b‐value and differential stress are anticorrelated. While these foreshock characteristics may reflect the accumulation of stress and/or the occurrence of slow slip within the seismogenic zone.
  • The b-value after the M 6.9 is quite stable around 0.82±0.04. Empirically, the b-value has been found to be ~1. Mainshock and aftershocks may have not fully released the accumulated strain for low b values.
  • We need to apply advanced waveform based detection (such as matched filter technique) to provide new catalog with smaller magnitude of completeness (Mc).
cum-moment-release

Cumulative number of earthquakes in Lombok, Indonesia since 28 July 2018 from BMKG catalog

bmkg_stations

BMKG broadband permanent seismic stations near the epicentral zone of the 2018 Lombok earthquake sequences

updated4

Updated temporal variations of earthquakes in Lombok, Indonesia, Data Source: BMKG

updated2sept

The cumulative number of earthquakes located in Lombok, Indonesia by using BMKG stations, updated today 2 Sept. 02:36 UTC. The magnitude of completeness is ~2.6. Azimuthal gap is the issue for the location accuracy.

updated27sept - Copy

Updated cumulative number of events in Lombok (up to 27 September 2018)

Our plan to investigate this sequences:

(1) Moment tensor inversions of M>4.5 earthquakes utilizing waveform data from BMKG broadband permanent seismic stations;

(2) Waveform-based hypocenter relocation;

(3) Template matching detection to provide new catalog with smaller magnitude of completeness (Mc);

(4) Finite fault inversions to provide detail rupture process of the large earthquakes. This include source parameters calculation.

(5) Coulomb stress changes analysis.

bmkg_temporary

BMKG additional temporary seismometers (station BAYN and TEST4) for aftershocks monitoring (Credit to Mr. Januar Arifin, BMKG)

Preliminary results for finite fault inversions of the Mw 6.4 and Mw 6.9 events (in Indonesian Bahasa):

Catatan dari hasil finite fault inversion:
(1) Inversi dilakukan dengan konstrain geometri fault (strike dan dip) dari focal mechanism keluaran 4 lembaga yaitu: GFZ, USGS, Global CMT, dan Scardec Geoscope. Inversi dilakukan dengan menggunakan data body-wave dan surface-wave teleseismik pada jarak 30-90 derajat yang diharapkan tidak terganggu heterogenitas struktur kerak dan mantel bagian atas sehingga bisa merepresentasikan efek sumber dengan baik.
(2) Semua lembaga secara konsisten mengeluarkan mekanisme fokus penyesaran naik dengan strike berarah barat-timur dengan dip landai ke arah selatan.
(3) Geometri fault plane dari Global CMT (strike=86, dip=21 untuk gempa pertama; strike=92, dip=20 untuk gempa kedua) memberikan hasil waveform fitting dengan error residual yang paling kecil. Inversi dilakukan dengan konstrain tiga nilai rupture velocity (Vr) yaitu 2.0, 2.5 dan 3.0 km/s dan didapatkan nilai Vr=2.5 km/s memberikan hasil waveform fitting dengan error residual paling kecil.
(4) Hiposenter yang dicoba utk digunakan sebagai titik awal (inisiasi) dari rupture yaitu hiposenter dari BMKG (initial), BMKG (updated), USGS, GFZ, dan Global CMT.
(5) Hiposenter dari BMKG (initial, bukan yang updated) yaitu lat=-8.26; lon=116.55, depth=10 km untuk gempa pertama dan lat=-8.25; lon=116.49, depth=10 km, memberikan hasil waveform fitting dengan error residual yang paling kecil. Posisi hiposenter yang lebih dalam (contohnya punya USGS dengan depth 31 km) memberikan waveform fitting yang tidak bagus.
(6) Dengan posisi episenter BMKG (initial) tersebut, digunakan berbagai variasi kedalaman hiposenter, dan didapatkan kedalaman hiposenter 6.5 km (untuk gempa pertama) dan 11 km (untuk gempa kedua) memberikan hasil waveform fitting yang paling kecil. Error residual gempa pertama = 0.2723899. Error residual untuk gempa kedua = 0.2781105.
(7) Hasil akhir yang memberikan waveform fitting paling bagus yaitu:
(a) Gempa pertama. Rupture di-inisiasi dari kedalaman yang dangkal yaitu 6.5 km, bergerak cepat dengan penyesaran naik. Rupture gempa pertama ini cukup sederhana dengan melibatkan hanya satu asperiti dengan lebar sekitar 25 km dan berdurasi sebentar yaitu sekitar 8 detik hampir habis. Lokasi centroid berada di lokasi yang sedikit lebih dalam. Slip maksimum mencapai 80 cm yang tercapai dengan cepat hanya pada sekitar detik ke-5. Momen seismik total dari model ini yaitu 5.576e+25 dyne.cm. Model gempa pertama ini juga cukup sesuai dengan citra displacement dari InSAR yang menunjukkan deformasi di sekitar garis pantai di utara Lombok. Hasil pemetaan gempa susulan M>4.0 menunjukkan gempa-gempa susulan mengelilingi zona rupture dan tidak ada event gempa susulan yang berada persis di zona slip maksimum. Dari model gempa pertama ini, sekilas terlihat bahwa gempa menghasilkan stress drop yang kecil (lower stress drop), karena karena memiliki luas area rupture yg cukup besar. Hal ini didapat apabila kita perhatikan nilai momen seismik, luas area rupture, dan average slip-nya dibandingkan dengan gempa dengan momen yang comparable. Hal ini mungkin menjawab kenapa gempa pertama ini memiliki produktivitas “aftershocks” yang cukup tinggi. Gempa-gempa dengan stress drop yang rendah cenderung menghasilkan banyak aftershocks.
(b) Gempa kedua. Rupture dari gempa kedua (M6.9) ini lebih kompleks dari gempa pertama. Hal itu secara sekilas juga terlihat dari waveform teleseismic bodywave yang dihasilkannya. Rupture ter-inisiasi dari sekitar batas bawah zona rupture gempa sebelumnya yaitu dari kedalaman 11 km. Rupture bergerak dengan penyesaran naik dan membentuk satu asperiti besar di dekat hiposenter dan dua asperiti kecil; satu di kedalaman dangkal ke arah barat laut, satu lagi di kedalaman lebih dalam ke arah barat daya. Mayoritas asperiti besar berada di sebelah (lebih dalam) zona gempa sebelumnya dengan slip maksimum mencapai 140 cm pada kedalaman yang sedikit lebih dalam. Dua asperiti kecil lainnya memiliki slip sekitar setengah dari slip maksimum yaitu sekitar 70 cm. Momen seismik total dari model ini yaitu 2.862e+26 dyne.cm dan habis dalam durasi sekitar 25 detik.
(c) Implikasi dari kedua model ini (M6.4 dan M6.9) yaitu ada repeating slip di antara hiposenter gempa pertama dan kedua (slip-nya overlap). Artinya slip di zona tersebut berulang hanya dalam waktu sekitar satu minggu. Mungkinkah? Fenomena repeating slip memang masih diperdebatkan dan salah satu contoh yang nyata berasal dari kasus rangkaian gempa Tohoku 2011.
(d) Model ini bisa saja salah dan diperlukan inversi gabungan dengan data seismik regional dan/atau data geodetik. Belum ada kesimpulan apa-apa.

firstevent

Waveform fitting for the 2018 Mw 6.4 Lombok, Indonesia earthquake (first large event)

secondevent

Waveform fitting for the 2018 Mw 6.9 Lombok, Indonesia earthquake (second large event)

***

Warning: Please do not copy and/or re-distribute without permission. Contact me:

[Twitter: @SianiparDimas]  [Instagram: @dsj.sianipar]  [email: dsj.sianipar@gmail.com]

 

 

***

 

Publications related to the 2018 Lombok earthquake sequences:

Chen et al. (2019)

Wang et al. (2020)

Yang et al. (2020)

Supendi et al. (2020)

Salman et al. (2020)

Sasmi et al. (2020)

Shengji Wei presentation EGU 2020