Darilaut – Gempa bumi kuat berpusat di darat Provinsi Sumatra Utara terjadi pada Sabtu (15/8) sore waku setempat. The United States of Geological Survey (USGS) atau Survei Geologi Amerika Serikat mencatat gempa ini magnitude (M) 6,9, terletak 15 km di sebelah utara-barat laut (NNW) Pematangsiantar. Gempa berada di kedalaman 172,5 km.
Hasil analisis USGS secara otomatis melalui GeoNames lokasi terdekat Pematangsiantar, 15,3 km (9,5 mil), Pekan Bahapal – Simalungun 17,9 km (11,1 mil), Tebing Tinggi 31,6 km (19,6 mil), Parapat – Simalungun 47,9 km (29,8 mil) dan Medan 67,6 km (42 mil).
Sebagai catatan, batas lempeng di sebelah barat daya Sumatra merupakan bagian dari zona tumbukan tektonik panjang yang membentang lebih dari 8.000 km. Mulai dari Papua di timur hingga bagian depan pegunungan Himalaya di barat.
Segmen Sumatera-Andaman dari zona tumbukan ini membentuk batas lempeng megathrust zona subduksi—yaitu Palung Sunda-Jawa—yang mengakomodasi konvergensi antara Lempeng Indo-Australia dan Lempeng Sunda.
Konvergensi ini menjadi penyebab tingginya aktivitas seismik dan vulkanisme di Sumatra. Sesar Sumatra, sebuah struktur sesar geser (transform) utama yang membelah Pulau Sumatera, mengakomodasi komponen lateral dari pergerakan relatif lempeng yang meningkat ke arah barat laut.
Pergerakan relatif lempeng antara lempeng Indo-Australia dan lempeng Sunda berlangsung cepat. Kecepatannya menurun dari sekitar 63 mm per tahun di dekat ujung selatan Sumatra menjadi 44 mm per tahun di sebelah utara Kepulauan Andaman, serta berotasi berlawanan dengan arah jarum jam ke arah barat laut.
Pelepasan regangan yang terkait dengan deformasi di dalam lempeng yang menunjam (subducting slab) ditunjukkan oleh gempa bumi yang lebih dalam. Mencapai kedalaman kurang dari 300 km di Sumatra dan 150 km atau kurang di sepanjang Kepulauan Andaman.
Konvergensi yang semakin miring (oblique) antara kedua lempeng yang bergerak ke barat laut sepanjang busur tersebut diakomodasi oleh aktivitas seismik kerak bumi di sepanjang serangkaian sesar transform dan sesar normal.
Contoh nyata dari deformasi ini adalah rangkaian gempa bumi pada bulan April 2012, yang mencakup gempa geser berkekuatan M 8,6 dan M 8,2 pada tanggal 11 April beserta gempa-gempa susulannya.
Gempa Megathrust 2004
Studi paleoseismik yang menggunakan terumbu karang sebagai proksi untuk perubahan tingkat daratan relatif akibat pergeseran gempa menunjukkan bahwa busur Sunda telah mengalami peretasan (ruptur) berulang kali selama peristiwa gempa besar di masa lampau, dengan catatan yang menjangkau hingga abad ke-10.
Di bagian utara Pulau Simeulue—titik ujung selatan area ruptur gempa megathrust tahun 2004—terjadi serangkaian gempa megathrust dalam kurun waktu 56 tahun antara tahun 1390 dan 1455 Masehi, yang mengakibatkan pengangkatan daratan jauh lebih besar dibandingkan dengan yang disebabkan oleh peristiwa tahun 2004.
Studi terhadap endapan pasir lembaran luas di daratan, yang ditafsirkan sebagai material yang terbawa oleh gelombang tsunami, juga mengindikasikan bahwa wilayah ini pernah mengalami tsunami dahsyat pada abad-abad sebelumnya, meskipun kejadiannya jarang.
Sebelum tahun 2004, gempa megathrust terakhir di sepanjang batas lempeng Sumatra-Andaman terjadi pada tahun 1797 (M 8,7–8,9), 1833 (M 8,9–9,1), dan 1861 (M 8,5).
Sejak tahun 2004, sebagian besar zona megathrust Sunda yang membentang lebih dari 2.000 km antara Kepulauan Andaman utara dan Pulau Enggano telah mengalami ruptur (robekan) dalam serangkaian gempa besar di zona subduksi. Sebagian besar ruptur terjadi di batas lempeng sebelah selatan Banda Aceh.
Gempa dahsyat berkekuatan M 9,1 pada 26 Desember 2004, yang memicu tsunami dan sangat merusak, menyebabkan ruptur di sebagian besar batas lempeng antara Burma (Myanmar) dan Pulau Simeulue di lepas pantai Banda Aceh.
Tepat di sebelah selatan gempa besar tahun 2004 tersebut, gempa Pulau Nias berkekuatan M 8,6 pada 28 Maret 2005 menyebabkan ruptur pada segmen sepanjang 400 km di antara Pulau Simeulue dan Kepulauan Batu.
Lebih jauh ke selatan, di Kepulauan Mentawai, dua gempa terjadi pada 12 September 2007 dengan kekuatan M 8,5 dan M 7,9 di bagian selatan zona ruptur yang diperkirakan terjadi pada tahun 1797 dan 1833. Zona ini membentang kira-kira dari Pulau Enggano hingga bagian utara Pulau Siberut.
Gempa bumi yang lebih kecil juga memiliki dampak signifikan secara lokal. Gempa berkekuatan M 7,6 yang terjadi akibat patahan di dalam lempeng yang menunjam (subduksi) menyebabkan kerusakan parah di Padang pada tahun 2009, dan gempa M 7,8 pada 25 Oktober 2010 terjadi di bagian dangkal zona megathrust di sebelah barat Kepulauan Mentawai, serta memicu tsunami besar di pesisir barat kepulauan tersebut.