BAB I PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang Metode seismik merupakan salah satu bagian
dari metode geofisika aktif, yang memanfaatkan pergerakan gelombang
dalam suatu medium dimana dalam penyelidikannnya di lapangan metode
ini menggunakan sumber, (palu, dinamit, dll) dalam menghasilkan
gelombang. Gelombang akan bergerak setelah sumber memberikan
gangguan, setelah itu sebagian gelombang akan dipantulkan dan
sebagian lagi dibiaskan sesuai dengan perbedaan kecepatan yang
terjadi pada tiap lapisan. Waktu yang didapatkan dari perjalanan
gelombang di dalam batuan dapat digunakan untuk menentukan tebal
lapisan ataupun yang lain. Waktu jalar gelombang yan berada di
bawah permukaan dari posisi sumber ke penerima pada berbagai jarak
tertentu merupakan dasar dari perhitungan pada seismik bias.Seismik
refraksi lebih terkenal dalam menentukan keadaan bawah permukaan
yang relatif dangkal, seperti menentukan kedalaman lapisan soil
,menentukan badrock batuan, surve keadaan lapisan atas batuan dalam
penentuan pembuatan jalan atau aspal, menentukan tempat titik
bor.Dalam seismik refraksi menggunakan gelombang yang memantul
dalam bidang lapisan batuan serta, menganalisis energi yang pertama
datang setelah getaran diberikan. Gelombang yang diberikan ke dalam
lapisan batuan akan dipantulkan langsung ke geophone dan
mendapatkan waktu dari dilepaskannya source sampai ke geophone.
I.2. Maksud dan TujuanMaksud dari praktikum ini adalah untuk
dapat mengerti dan menguasai pengolahan data secara manual maupun
menggunakan Microsoft excel metode T-X Intercept Time. Kemudian
membuat kurva dan profil kedalaman dari metode T-X Intercept Time
dapat memahami dalam hal tersebut secara manual dengan menggunakan
Microsoft excel berdasarkan data yang ada.Tujuan dari praktikum ini
adalah untuk dapat menentukan kecepatan yang dipakai gelombang
untuk menjalar di batuan, menentukan ketebalan lapisan batuan serta
memebuat sketsa profil kedalaman dari data seismik refraksi. Selain
itu, tujuannya yaitu untuk mengetahui perhitungan dan nilai dari
asing-masing komponen seismik refraksi yang menjalar di satu
lapisan, lapisan banyak, maupun lapisan miring.LAPISAN MIRING KITA
BELUM
Note: YANG WARNA MERAH DIGANTI KATA-KATANYA (BUAT SENDIRI), CTH
LATAR BELAKANG, MAKSUD DAN TUJUAN.THNX!! SEMANGAT YOOO!!!
BAB IIDASAR TEORI
II.1. Seismik RefraksiMetode seismik merupakan salah satu metode
yang sangat penting dan banyak dipakai di dalam teknik geofisika.
Hal ini disebabkan metode seismik mempunyai ketepatan serta
resolusi yang tinggi di dalam memodelkan struktur geologi di bawah
permukaan bumi. Dalam menentukan struktur geologi, metode seismik
dikategorikan ke dalam dua bagian yang besar, yaitu seismik bias
dangkal (head wave or refracted seismic) dan seismik refleksi
(reflected seismic). Seismik refraksi efektif digunakan untuk
penentuan struktur geologi yang dangkal, sedangkan seismik refleksi
untuk struktur geologi yang dalam. Dasar teknik pada seismik dapat
digambarkan sebagai berikut. Suatu sumber gelombang dibangkitkan di
permukaan bumi. Karena material bumi bersifat elastis 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. Di permukaan bumi gelombang tersebut diterima
oleh serangkaian detektor (geophone) yang umumnya disusun membentuk
garis lurus dengan sumber ledakan (profil line), kemudian
dicatat/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.Dalam memahami perambatan gelombang
seismik di dalam bumi, perlu mengambil beberapa asumsi untuk
memudahkan penjabaran matematis dan menyederhanakan pengertian
fisisnya. Asumsi-asumsi tersebut antara lain; Medium bumi dianggap
berlapis-lapis dan tiap lapisan menjalarkan gelombang seismik
dengan kecepatan yang berbeda-beda. Makin bertambah kedalamannya,
batuan lapisan akan semakin kompak. Panjang gelombang seismik <
ketebalan lapisan bumi. Hal ini memungkinkan setiap lapisan yang
memenuhi syarat tersebut akan dapat terdeteksi. Perambatan
gelombang seismik dapat dipandang sebagai sinar, sehingga mematuhi
hukum-hukum dasar lintasan sinar di atas. Pada bidang batas antar
lapisan, gelombang seismik merambat dengan kecepatan pada lapisan
di bawahnya. Kecepatan gelombang bertambah dengan bertambahnya
kedalaman.Bila gelombang elastik yang menjalar dalam medium bumi
menemui bidang batas perlapisan dengan elastisitas dan densitas
yang berbeda, maka akan terjadi pemantulan dan pembiasan gelombang
tersebut. Bila kasusnya adalah gelombang kompresi (gelombang P)
maka terjadi empat gelombang yang berbeda yaitu, gelombang
P-refleksi (PP1), gelombang S-refleksi (PS1), gelombang P-refraksi
(PP2), gelombang S-refraksi (PS2). Dari hukum Snellius yang
diterapkan pada kasus tersebut diperoleh :
di mana : VP1 = Kecepatan gelombang-P di medium 1 VP2 =
Kecepatan gelombang-P di medium 2 VS1 = Kecepatan gelombang-S di
medium 1 VS2 = Kecepatan gelombang-S di medium 2
Gambar 1I.1. Pemantulan dan Pembiasan Gelombang
II.2. Metode T-XMetode T-X merupakan salah satu cara yang
dianggap paling sederhana dan hasilnya relatif cukup kasar,
kedalaman lapisan diperoleh pada titik-titik tertentu saja. Namun
pada sistem perlapisan yang cendrung homogen dan relatif rata, cara
ini mampu memberikan hasil yang bisa diandalkan dengan kesalahan
yang relatif kecil. Akan tetapi pada saat kondisi yang kompleks
diperlukan cara interpretasi lain yang lebh akurat. Metode ini
terdiri dari dua macam, yaitu Intercept Time Method (ITM) dan
Critical Distance Method (CDM).
II.3. Metode Intercept TimeMetode Intercept Time atau Intercept
Time Method (ITM) merupakan metode yang paling sederhana, hasilnya
cukup kasar dan merupakan metode paling dasar dalam pengolahan data
seismik.Asumsi yang digunakan metode ini adalah:a. Lapisan homogen
(kecepatan lapisan relatif seragam)b. Bidang batas lapisan rata
(tanpa undulasi)Intercept Time artinya waktu penjalaran gelombang
seismik dari sumber ke geophone secara tegak lurus (zero
offset)Pengolahan data seismic refraksi menggunakan metode ITM
terdiri atas dua macam:1. Satu Lapisan Datar (Single Horizontal
Layer)1. Banyak Lapisan Datar (Multi Horizontal Layers)
II.3.1 Metode Intercept Time Satu Lapis
Gambar II.2. Kurva Travel Time dan Penjalaran Gelombang pada
satu Lapisan
Gambar 2 menjelaskan bahwa titik O (source) dan R (geofon), dan
S-M-P-R merupakan jejak penjalaran gelombang refraksi, maka
persamaan waktu total (Tt) untuk satu lapisan dari sumber menuju
geofon yaitu,
Tt= (2.1) Dapat disederhakan menjadiTt= (2.2)
Berdasarkan defenisi Intercept Time (ti), maka X=0, maka Tt=ti,
sehingga :Tt= (2.3)
Maka, ketebalan lapisan pertama (Z1) dapat dicari dengan
persamaan, Z1= (2.4)Persamaan Intercept Time (ti) sendiri yaitu:ti=
(2.5)
Kecepatan lapisan pertama (V1) dan lapisan kedua (V2),
V1= dimana m1= (2.6)
V2= dimana m2= (2.7)
m1 dan m2 merupakan slope atau kemiringan tendensi waktu
gelombang langsung dan refraksi. Persamaan (2.6) dan (2.7) hanya
berlaku bila survenya menggunakan penembakan maju (forward shoot).
Dengan kata lain, kecepatan V1 didapat dari slope tendensi
gelombang langsung, sedangkan kecepatan V2 dari slope tendensi
gelombang refraksi pada grafik jarak vs waktu
II.3.2 Metode Intercept Time Banyak Lapis
V2>V1
vV3>v2
Gambar II.3. Penjalaran Gelombang Seismik Dua Lapisan Datar yang
Berhubungan dengan Kurva Jarak-Waktu.Gambar 3 menjelaskan bahwa
titik O = Sumber (source) dan G = geofon, dan O-M-M-P-P-R = jejak
penjalaran gelombang refraksi lapisan ke dua, maka persamaan waktu
total (Tt) untuk dua lapisan mulai dari source menuju geofon yaitu
:
Tt= (2.8)Dapat disederhanakan menjadi :
Tt=(2.9)Berdasarkan Intercept Time (ti), X=0, maka Tt=t12,
sehingga :
Tt=t12= (2.10)Maka, ketebalan lapisan kedua (Z2) dapat dicari
dengan persamaan :
Z2(2.11)Untuk lapisan yang lebih dari 2 lapisan Waktu total
dicari dengan persamaan :
Tt= (2.12)Sedangkan untuk 3 lapisan datar, kedalaman Z1,Z2, dan
Z3dapat dicari dengan :
Z1= + (2.13)
Z2= (2.14)
Z3= (2.15)
II.3.3 Metode Intercept Time Untuk Lapisan Miring Bila reflektor
mempunyai dip, maka:1. Kecepatan pada kurva T-X bukan kecepatan
sebenarnya (true velocity), melainkan kecepatan semu (apparent
velocity).1. Membutuhkan dua jenis penembakan: Forward dan Reverse
Shoot.1. Intercept Time pada kedua penembakan berbeda, maka
ketebalan refraktor juga berbeda.Apparent Velocity ialah kecepatan
yang merambat di sepanjang bentangan geophone
Gambar II.4. Skema Perambatan Gelombang pada Lapisan Miring dan
hubungannya dengan Kurva T-X pada Lapisan Miring menggunakan
Forward dan Reverse Shoot
Metode sebelumnya hanya menggunakan forward shooting, sedangkan
untuk aplikasi lapisan miring menggunakan forward shooting dan
reverse shooting. Pada gambar 4, titik A = sumber dan B= geophone
(forward shooting),sedangkan titik B= sumber dan A= geophone
(reverse shooting). Sumber energi di titik A menghasilkan gelombang
refraksi down-going (raypath A-M-P-B), dan sumber energi di titik B
menghasilkan gelombang refraksi up-going (ray path B-P-M-A).Waktu
rambat ABCD (Tt) pada lapisan miring sebagai berikut :
Tt= (2.16)
Sedangkan waktu rambat Down-Dip dan Up-Dip :
Down-Dip Up-Dip
Td= Tu= (2.21)Besar sudut kemiringan lapisan ( dan sudut
kemiringan (c), dapat dicari dengan :
= dan c= (2.17)
Vd dan Vu merupakan kecepatan semu, didapat dengan :
Vd = dan Vu = (2.18)
Dimana, V1>Vd dan V1