Laporan Bab 1-2-3 Seismik Refraksi [PDF]

Citation preview

Laporan praktikum



SEISMIK REFRAKSI



DISUSUN OLEH : ISMIRA LUTHFIA



H221 16 010



PROGRAM STUDI GEOFISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2018



BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Gelombang seismik merupakan gelombang mekanis yang terjadi di



bumi baik yang



disebabkan secara alami maupun buatan manusia. Adapun pengertian refraksi secara harfiah adalah pembiasan. Sehingga seismik refraksi adalah pembiasan gelombang seismik. Selain refraksi dikenal pula seismik refleksi atau pantulan, namun dalam laporan ini hanya dibahas tentang seismik refraksi. Dasar teknik seismik dapat digambarkan sebagai suatu sumber gelombang dibangkitkan di permukaan bumi. Karena material bumi bersifat elastik maka gelombang seismik yang terjadi akan dijalarkan ke dalam bumi dalam berbagai arah. Pada bidang batas antar lapisan, gelombang ini sebagian dipantulkan dan sebagian lain dibiaskan untuk diteruskan ke permukaan bumi. Dipermukaan bumi gelombang tersebut diterima oleh serangkaian detektor (geophone) yang umumnya disusun membentuk garis lurus dengan sumber ledakan (profil line), kemudian dicatat atau direkam oleh suatu alat seismogram. Dengan mengetahui waktu tempuh gelombang dan jarak antar geophone dan sumber ledakan, struktur lapisan geologi di bawah permukaan bumi dapat diperkirakan berdasarkan besar kecepatannya. Berbagai anggapan yang dipakai untuk medium bawah permukaan bumi antara lain medium bumi dianggap berlapis-lapis dan tiap lapisan menjalarkan gelombang seismik dengan kecepatan yang berbeda, makin bertambahnya kedalaman batuan lapisan bumi makin kompak. Sedangkan anggapan yang dipakai untuk penjalaran gelombang seismik antara lain panjang gelombang seismik sangat kecil dibandingkan ketebalan lapisan bumi. Hal ini memungkinkan setiap lapisan bumi akan terdeteksi. Gelombang seismik dipandang sebagai sinar seismik yang memenuhi hukum Snellius dan prinsip Huygens. Pada bidang batas antar lapisan, gelombang seismik menjalar dengan kecepatan gelombang pada lapisan dibawahnya. Kecepatan gelombang bertambah dengan bertambahnya kedalaman. Seismik refraksi dihitung berdasarkan waktu jalar gelombang pada tanah atau batuan dari posisi sumber ke penerima pada berbagai jarak tertentu. Pada metode ini, gelombang yang terjadi setelah gangguan pertama (first break) diabaikan, sehingga sebenarnya hanya data first break saja yang dibutuhkan. Parameter jarak (offset) dan waktu jalar dihubungkan oleh cepat rambat gelombang dalam medium. Kecepatan tersebut dikontrol oleh sekelompok konstanta fisis yang ada di dalam material dan dikenal sebagai parameter elastisitas batuan.



I.2 Ruang Lingkup Praktikum ini dilaksanakan pada hari. Adapun ruang lingkup praktikum ini adalah fokus pada tahap akuisisi data dan processing seismik refraksi menggunakan software SeisImager2D untuk mengetahui struktur bawah permukaan berdasarkan data geometri serta menggambarkan penampang melintang dengan menggunakan metode Hagiwara. I.3 Tujuan Praktikum Adapun tujuan dari praktikum adalah : 1. Untuk mengetahui tahap akuisisi dan processing pada seismik refraksi. 2. Untuk mengetahui litologi dan perlapisan batuan dengan metode tomografi. 3. Untuk mengetahui litologi dan perlapisan batuan dengan metode Hagiwara.



BAB II TINJAUAN PUSTAKA



II.1 Pengertian Seismik Gelombang seismik adalah gelombang elastik yang merambat dalam bumi. Perambatan gelombang ini bergantung pada sifat elastisitas batuan. Gelombang seismik ada yang merambat melalui interior bumi yang disebut body wave dan ada juga yang merambat melalui permukaan bumi yang disebut surface wave. Body wave dibedakan menjadi dua berdasarkan arah getarnya yaitu gelombang P (Longitudinal) dan gelombang S (transversal). Sedangkan surface wave terdiri atas Raleigh wave (ground roll) dan Love wave. Seismik refraksi adalah salah satu metode geofisika eksplorasi yang menggunakan sifat pembiasan gelombang seismik untuk mempelajari keadaan bawah permukaan. Asumsi dasar yang digunakan menggunakan pendekatan bahwa batas – batas perlapisan batuan merupakan bidang datar dan miring, terdiri dari satu lapis atau banyak lapis, serta kecepatan seismik bersifat seragam pada setiap lapisan. Seismik refraksi banyak digunakan untuk menentukan struktur bawah permukaan dengan kedalaman yang dangkal atau mendekati permukaan (Telford, 1976). II.2 Metode Seismik Refraksi Metode seismik refraksi merupakan teknik umum yang digunakan dalam survai geofisika untuk menentukan kedalaman batuan dasar, litologi batuan dasar (bed rock), sesar, dan kekerasan batuan. Pada prinsipnya, metode seismik refraksi memanfaatkan perambatan gelombang seismik yang merambat kedalam bumi. Pada dasarnya dalam metoda ini diberikan suatu gangguan berupa gelombang seismik pada suatu sistem kemudian gejala fisisnya diamati dengan menangkap gelombang tersebut melalui geophone. Waktu tempuh gelombang antara sumber getaran dan penerima akan menghasilkan gambaran tentang kecepatan dan kedalaman lapisan. Hal tersebut akan menghasilkan gambaran tentang kecepatan dan kedalaman lapisan berdasarkan penghitungan waktu tempuh gelombang antara sumber getaran (shot) dan penerima (geophone). Waktu yang diperlukan oleh gelombang seismik untuk merambat pada lapisan batuan bergantung pada besar kecepatan yang dimiliki oleh medium yang dilaluinya tersebut. Data yang diperoleh berupa travel time dari gelombang pada tiap-tiap geophone.Untuk mendapatkan kualitas rekaman seismik refraksi yang tinggi dan mengandung bentuk first break yang tajam, dilakukan teknik stacking, gain dan filtering. Pada survei seismik refraksi hukum dasar yang digunakan yaitu dasar pemantulan dan pembiasan diantaranya:



hukum Snellius, azas Fermat, dan hukum Huygens seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Menurut hukum Snellius menjelaskan hubungan antara sinus sudut datang dan sudut bias terhadap kecepatan gelombang dalam medium.



Azas Fermat yang menyatakan dalam penjalaran gelombang dari satu titik ke titik selanjutnya yang melewati suatu medium tertentu akan mencari suatu lintasan dengan waktu tempuh yang paling sedikit. Sedangkan untuk hukum Huygens menyatakan bahwa suatu gelombang yang melewati suatu titik akan membuat titik tersebut menjadi sumber gelombang baru dan akan begitu seterusnya (Telford, 1976). Asumsi dasar yang harus dipenuhi untuk penelitian perlapisan dangkal (Susilawati, 2004) : a) Medium bumi dianggap berlapis-lapis dan tiap lapisan menjalarkan gelombang seismik dengan kecepatan yang berbeda. b) Makin bertambahnya kedalaman batuan lapisan bumi makin kompak. Sedangkan anggapan yang dipakai untuk penjalaran gelombang seismik (Susilawati, 2004) : a) Panjang gelombang seismik > Import kemudian akan muncul kotak dialog seperti dibawah ini



7. Kemudian pilih data yang di copy tadi 1000, 1003, 1004, 1005 dan 1006. Selanjutnya klik OK.



8. Setelah kotak dialog diatas muncul, selanjutnya klik File > Open SEG2 File >>Buka file SEG2



3. Kemudian akan muncul kotak dialog seperti ini :



Pilih data yang akan di pick data 1000, 1003, 1004, 1005, dan 1006 yang format SEG2, pilih data dengan source lebih rendah terlebih dahulu. 4. Tampilan data seperti ini



5. Sebelum melakukan pick, klik edit/display (E)lalu pilih edit source/receiver locations, etc.



6. Maka akan muncul kotak dialog geometry dan masukkan data shoot coordinate



7. Untuk melakukan picking, klik icon



yang terdapat pada toolbar.



8. Untuk mengatur ukuran wavelet memudahkan proses pick, dapat menggunakan tools dan Sehingga, tampilannya dapat diubah seperti ini :



9. Mulai lakukan pick pada gelombang first break



10.



Setelah melakukan pick, klik icon



11.



Kemudian akan muncul gambar seperti di bawah ini



12.



Setelah menentukan titik first break,lalu klik save first break file



13.



Pilih file name, kemudian klik save



14.



Lalukan langkah yang sama untuk source 1003, 1004, 1005 dan 1006.



DAFTAR PUSTAKA N. K. Adnyawati, et. Al. 2012. Analisis Struktur Bawah Permukaan dengan Menggunakan Metode Seismik Refraksi di Universitas Tadulako. Nurdiyanto, Boko dkk. 2011. Penentuan Tingkat Kekerasan Batuan Menggunakan Metode Seismik Refraksi. Jurnal Meteorologi dan geofisika. Priyantari, Nurul. 2009. Penentuan Kedalaman Bedrock Menggunakan Metode Seismik Refraksi di Desa Kemuning Lor Kecamatan Arjasa Kabupaten Jember. Jurnal Ilmu Alam. Susilawati. 2004. Seismik Refraksi (Dasar Teori dan Akuisisi Data). Sumatera Utara : USU Digital Library Telford, M.W., Geldart, L.P., Sheriff, R.E, & Keys, D.A. 1976. Applied geophysics, New York: Cambridge University Press.