-
1
Analisa Subsurface Lapangan Sepak Bola Limpok dengan Menggunakan
Metode Seismik Refraksi (Seismik Bias)
Kelompok 8
Anggota :
Intan Maulida : 1204107010009
Heru Hardian : 1204107010022
Fatma Rizki : 1204107010029
Khairul Akbar : 1204107010035
Fuad Akbar : 1204107010037
Rizka Hikmah : 1204107010048
Asisten :
Agung Prasetyo
JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SYIAH KUALA DARUSSALAM, BANDA ACEH
2014
-
2
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan teknologi saat ini telah mengalami perubahan yang
sangat pesat dan sangat
berguna bagi kehidupan manusia. Salah satunya adalah
perkembangan dalam ilmu kebumian
seperti eksplorasi, pemetaan bawah permukaan, penentuan struktur
geologi bawah permukaan
dan lain-lain. Ekslporasi adalah proses pencarian dan penambahan
cadangan minyak dan gas
yang baru dari tahapan awal (persiapan) sampai tahapan akhir
(pengambilan migas /
pengeboran). Upaya eksplorasi digunakan untuk menemukan batuan
dasar (bed rock), termasuk
minyak bumi (eksplorasi minyak bumi), gas alam, batubara,
mineral, juga gua dan bahkan
dipakai untuk mendeteksi sungai purba di daerah Peukan Bada
beberapa waktu lalu.
Dalam bidang ilmu geofisika, kita mengenal banyak metode yang
digunakan dalam proses
operasi survey lapangan, ada yang dipakai secara tunggal, ada
yang dikombinasikan dengan
metode yang lain agar hasil yang didapat lebih akurat dan
sempurna. Metode yang paling banyak
digunakan dan paling teliti dalam pengukuran dan pengambilan
data salah satunya adalah
Metode Seismik. Metode seismik merupakan salah satu metode yang
sangat penting dan banyak
dipakai di dalam bidang eksplorasi geofisika karena metode ini
mempunyai ketepatan serta
resolusi yang tinggi di dalam memodelkan struktur geologi di
bawah permukaan bumi. Secara
garis besar, metode seismik dibagi menjadi 2, yaitu seismik
refraksi (seismik bias) dan seismik
refleksi (seismik pantul). Seismik Refleksi lebih efektif
digunakan untuk memodelkan struktur
geologi yang dalam yaitu mencari hidrokarbon yang terperangkap
sedangkan Seismik Refraksi
dipergunakan untuk mendeteksi batuan atau lapisan yang letaknya
cukup dangkal dan untuk
mengetahui lapisan tanah penutup (overburden).
Metode seismik refraksi bertujuan untuk mengukur gelombang
datang yang dipantulkan
sepanjang formasi geologi di bawah permukaan tanah. Peristiwa
refraksi umumnya terjadi pada
muka air tanah dan bagian paling atas formasi bantalan batuan.
Waktu sampai gelombang
pertama (gelombang primer) seismik pada masing-masing geophone
memberikan informasi
-
3
mengenai kedalaman dan lokasi dari lapisan permukaan geologi
serta kecepatan batuan yang ada
pada lapisan tersebut.
Mekanisme pengambilan data lapangan yang dipergunakan dalam
Seismik Refraksi adalah
mengetahui jarak dan waktu yang terekam oleh alat Seismograf
untuk mengetahui kedalaman
dan jenis lapisan tanah yang diteliti. Dari getaran atau
gelombang yang diinjeksikan dari
permukaan tanah akan merambat kebawah lapisan tanah secara
radial yang di mana pada saat
bertemu lapisan dengan sifat elastik batuan di bawah permukaan
yang berbeda. Maka gelombang
yang datang akan mengalami pema ntulan dan pembiasan. Gelombang
yang melewati bidang
batas dengan sifat lapisan yang berbeda akan terpantul dan
terbiaskan kepermukaan kemudian di
tangkap oleh alat reciver yaitu Geophone yang diletakkan di
permukaan dan disusun
membentang secara horizontal (berupa garis lurus) kemudian
dicatat / direkam oleh 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.
1.2. Tujuan
Adapun tujuan kami melakukan praktikum ini adalah sebagai
berikut :
- Menyelesaikan tugas praktikum mata kuliah wajib Metode Seismik
Refraksi.
- Mengerti dan memahami cara pengukuran , pengambilan,
pengolahan dan interpretasi
data seismik refraksi.
- Mengetahui struktur geologi bawah permukaan di lokasi
pengukuran.
- Menentukan kecepatan dan kedalaman suatu perlapisan.
- Menentukan jenis batuan berdasarkan kecepatan gelombang yang
merambat dalam
batuan tersebut.
- Mengerti dan memahami cara menggunakan software Winsism
v.12.
-
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Gelombang Seismik
Gelombang seismik adalah adalah gelombang elastik yang merambat
dalam bumi.
Perambatan gelombang ini bergantung pada sifat elastisitas
batuan. Gelombang seismik ada yang
merambat melalui medium bumi yang disebut body wave (gelombang
badan) dan ada juga yang
merambat melalui permukaan bumi yang disebut surface wave
(gelombang permukaan).
Berdasarkan arah getarnya, gelombang badan dibagi menjadi dua
yaitu gelombang primer (P)
dan gelombang sekunder (S). Gelombang P merupakan gelombang
longitudinal atau gelombang
kompresional, yaitu gerakan partikel yang sejajar dengan arah
perambatannya. Gelombang
kompresional disebut gelombang primer (P) karena kecepatannya
paling tinggi antara gelombang
lain dan tiba pertama kaligelombang atau getaran yang merambat
di tubuh bumi dengan
kecepatan antara 7-14 km/detik. Getaran ini berasal dari
hiposentrum dan menjalar akibat adanya
penekanan dan peregangan. Sedangkan gelombang sekunder (S)
merupakan gelombang
transversal atau gelombang shear, gerakan partikel terletak pada
suatu bidang yang tegak lurus
dengan arah penjalarannya. Seperti gelombang primer dengan
kecepatan yang sudah
berkurang,yakni 4-7 km/detik dan tiba setelah gelombang P
Gelombang sekunder tidak dapat
merambat melalui lapisan cair. Gelombang S memiliki lebar
amplitude yg besar sehingga
gelombang ini akan memilki kekuatan yg sangat besar dalam
merontokkan bangunan, juga
mengakibatkan longsoran tebing-tebing yang curam. Gelombang
Sekunder (S Wave) ini
menjalar seperti gelombang air yang mengalun-alun. Menjalar
naik-turun. Jadi gelombang ini
melempar-lemparkan keatas kebawah ketika anda merasakan adanya
gempa.
Gelombang permukaan merupakan gelombang elastic yang menjalar
melalui permukaan
bebas yang disebut sebagai Tide Waves. Gelombang permukaan
terdiri dari gelombang love dan
gelombang rayleigh. Gelombang love merupakan gelombang yang
menjalar di permukaan bumi
yang karakteristiknya memiliki pergerakan yang mirip dengan
gelombang S, yaitu arah
-
5
pergerakan partikel medan yang dilewati arahnya tegak lurus
terhadap arah perambatan
gelombang. Yang membedakan adalah lokasi perambatan gelombang
cinta terdapat di
permukaan bumi. Dan getarannya secara lateral (mendatar).
Sedangkan gelombang rayleigh
gelombang permukaan juga yang arah pergerakan partikelnya
bergerak berputar di permukaan
(Nurdiyanto, 2011).
2.2. Asas dan Hukum Metode Seismik
Hal-hal yang menjadi dasar pembiasan gelombang adalah sebagai
berikut :
a. Asas Fermat
Asas Fermat mengatakan bahwa Gelombang menjalar dari satu titik
ke titik lain melalui
jalan tersingkat waktu penjalarannya dan selalu melintas pada
lintasan optik terpenden (garis
lurus).
b. Prinsip Huygens
Huygens mengatakan Setiap titik pada muka gelombang akan menjadi
sumber baru. Front
gelombang yang menjalar menjauhi sumber adalah superposisi front
gelombang-front
gelombang yang dihasilkan oleh sumber gelombang baru
tersebut.
c. Hukum Snellius
Gelombang akan dipantulkan atau dibiaskan pada bidang batas
antara dua medium.
Menurut persamaan :
Dimana :
i = Sudut datang
r = Sudut bias
V1 = Kecepatan gelombang pada medium 1
V2 = Kecepatan gelombang pada medium 2
-
6
Selain itu Snellius menyatakan :
- Gelombang datang, gelombang pantul dan gelombang bias berada
pada bidang yang
sama.
- Sudut dating = sudut pantul.
- Sinus sudut bias = sinus sudut dating dikali perbandingan
kecepatan medium yang dilalui
gelombang terhadap medium pembias.
- Sudut sudut kritis sinus sudut dating sama dengan perbandingan
kecepatan medium yang
dilalui gelombang terhadap kecepatan medium bias.
(Susilawati, 2004)
2.3. Asumsi Dasar
Berbagai asumsi dasar terhadap 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
dan
kecepatannya pun semakin bertambah.
Perambatan gelombang seismik dipandang sebagai sinar.
Pada bidang batas antar lapisan, gelombang seismik merambat
dengan kecepatan
lapisan dibawahnnya.
Sedangkan asumsi dasar terhadap penjalaran gelombang seismik
adalah :
Panjang gelombang seismik
-
7
2.4. Seismik Refraksi
Pada prinsipnya, metode seismik refraksi memanfaatkan perambatan
gelombang seismik
yang merambat kedalam bumi. 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.
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.
Seismik refraksi dihitung berdasarkan waktu yang dibutuhkan oleh
gelombang untuk
menjalar pada batuan dari posisi sumber seismik menuju penerima
pada berbagai jarak tertentu.
Pada metode ini, gelombang yang terjadi setelah sinyal pertama
(firstbreak) diabaikan, karena
gelombang seismik refraksi merambat paling cepat dibandingkan
dengan gelombang lainnya
kecuali pada jarak (offset) yang relatif dekat sehingga yang
dibutuhkan adalah waktu pertama
kali gelombang diterima oleh setiap geophone. Kecepatan
gelombang P lebih besar dibandingkan
dengan kecepatan gelombang S sehingga waktu datang gelombang P
yang digunakan dalam
perhitungan metode ini. Parameter jarak dan waktu penjalaran
gelombang dihubungkan dengan
cepat rambat gelombang dalam medium. Besarnya kecepatan rambat
gelombang tersebut
dikontrol oleh sekelompok konstanta fisis yang ada dalam
material yang dikenal sebagai
parameter elastisitas.
-
8
Gambar 2.1 Metode Seismik Refraksi
Gelombang yang dapat terekam oleh penerima pada permukaan bumi
hanyalah gelombang
seismik refraksi yang merambat pada batas antar lapisan batuan.
Hal ini hanya dapat terjadi jika
sudut datang merupakan sudut kritis atau ketika sudut bias tegak
lurus dengan garis normal (r =
90 sehingga sin r = 1). Hal ini sesuai dengan asumsi awal bahwa
kecepatan lapisan
dibawah interface lebih besar dibandingkan dengan kecepatan
diatas interface.
Tahapan akhir dalam metode seismik refraksi adalah membuat atau
melakukan interpretasi
hasil dari survei menjadi data bawah permukaan yang akurat.
Data-data waktu dan jarak dari
kurva travel time diterjemahkan menjadi suatu penampang seismik,
dan akhirnya dijadikan
menjadi penampang geologi. Survey geofisika dengan metode
seismik refraksi adalah bertujuan
untuk mendeteksi struktur geologi di bawah permukaan dangkal,
misalnya patahan. Untuk
menentukan kedalaman di bawah sumber pada medium dua lapis atau
lebih yang horizontal
maupun miring serta menentukan jenis batuan berdasarkan
kecepatan gelombang yang merambat
dalam batuan tersebut.
-
9
Gambar 2.2 Ilustrasi penyusunan alat
(Telford, M.W, 1976)
2.5. Pembiasan pada Bidang Lapisan Atas
Prinsip utama metode refraksi adalah penerapan waktu tiba
pertama gelombang baik
langsung maupun gelombang refraksi. Mengingat kecepatan
gelombang P lebih besar daripada
gelombang S maka kita hanya memperhatikan gelombang P. Dengan
demikian antara sudut
datang dan sudut bias menjadi :
Pada pembiasan kritis sudut r = 90o sehingga persamaan menjadi
:
Hubungan ini dipakai untuk menjelaskan metode pembiasan dengan
sudut datang kritis.
Gambar 2.3 memperlihatkan gelombang dari sumber S menjalar pada
medium V1, dibiaskan
-
10
kritis pada titik A sehingga menjalar pada bidang batas lapisan.
Dengan memakai perinsip
Huygens pada bidang batas lapisan, gelombang ini dibiaskan ke
atas setiap titik pada bidang
batas itu sehingga sampai ke detektor P yang ada di
permukaan.
Gambar 2.3 Pembiasan dengan sudut kritis
Jadi gelombang yang dibiaskan di bidang batas yang datang
pertama kali di titik P pada bidang
batas diatasnya adalah gelombang yang dibiaskan dengan sudut
datang kritis. (Susilawati, 2004)
-
11
BAB III
METODOLOGI
3.1. Lokasi
Tempat : Lapangan Sepak Bola Limpok
Posisi geophone :
Offset 1 : 503339.40 N 9502211.87 E
Offset 2 : 503334.83 N 9502215.15 E
Waktu : 8 Mei 2014. Pukul 14.00 16.00 WIB
Gambar 3.1 Lokasi pengukuran (Lapangan Sepak Bola Limpok)
-
12
3.2. Peralatan
Adapun peralatan yang kami gunakan dalam praktikum ini bias
dilihat pada tabel berikut ini.
Tabel 3.1 Peralatan yang digunakan dalam praktikum Metode
Seismik Refaraksi
No. Alat Jumlah
1. Seismograf PASI 16S-24P 1 buah
2. Geophone 24 buah
3. Trigger 1 buah
4. Kabel Geophone 2 gulungan
5. Kabel Trigger 1 gulungan
6. Palu 1 buah
7. Plat Besi 1 buah
8. Meteran 1 buah
9. Power supply / baterai 12 V 1 buah
10. Perlengkapan tambahan (Alat tulis, Flashdisk, GPS,
Payung)
Secukupnya
3.3. Tahapan Pelaksanaan
Adapun tahapan pelaksaan metode seismik refraksi terdri atas 3
tahapan, yaitu akuisisi data,
pengolahan data, dan interpretasi data.
3.3.1. Akuisisi Data
Akuisisi data adalah sekarangkaian langkah yang dilakukan dari
awal hingga
akhir dalam pengambilan atau pengumpulan data dilapangan. Tujuan
utama
akuisisi data seismik adalah untuk memperoleh pengukuran travel
time dari
sumber energi ke penerima. Keberhasilan akusisi data bisa
bergantung pada jenis
sumber energi yang dipilih. Sumber energi seismik dapat dibagi
menjadi dua yaitu
sumber impulsif dan vibrator.
Adapun tahapan akuisisi data adalah sebagagi berikut :
-
13
3.3.1.1. Pemasangan Alat
Hal pertama ynag harus dilakukan adalah pemasangan alat.
Berikut
adalah langkah-langkah pengerjaanya :
a. Line seismic (garis seismik)
Penentuan line seismic hendaknya di desain sedemikian rupa
sesuai kebutuhan dan memperhatikan panjang bentangan agar
kita
tidak salah dalam melakukan pemilihan lokasi praktikum.
Hline
seismic umumnya dibuat berupa garis lurus secara horizontal
dan
diusahakan berada pada posisi permukaan tanah yang datar. Hal
ini
berkaitan dengan tujuan praktikum yaitu mengetahui profil
bawah
permukaan bumi.
Berikut adalah desain lapangan yang kami gunakan saat
praktikum:
Jumlah line : 1 line
Spasi antar geophone : 3 meter
Jarak offset 1 ke geophone 1 : 36 meter
Jarak endshoot 1 ke geophone 1 : 1,5 meter
Total panjang bentangan : 144 meter
Gambar 3.2 kenampakan line seismik
-
14
b. Setelah itu lakukan pengukuran lapangan menggunakan
meteran
dari offset 1 sampai offset 2 (dibentangkan sepanjang 144
meter)
dan meteran dibirakan berada di tanah.
c. 24 buah geophone ditancapkan dengan spasi 3 meter antar
geophone dengan geophone 1 berada pada jarak 37,5 meter dan
geophone 24 berada pada jarak 109,5 meter. Tandai juga
center
(antar geophone12 dan geophone 13) yaitu pada jarak 75 meter
guna untuk shoot saat pengukuran data di center
(centershoot).
d. Koordinat geophone 1 dan 24 dicatat. Hal ini berguna saat
kita
memplotkan peta untuk memperlihatkan lokasi praktikum kita.
e. Kabel geophone dibentangkan dan masing-masing konektor
geophone dihubungkan ke konektor kabel.
f. Seismograf PASI diletakkkan diantara geophone 12-13 dan
diusahakan berada dalam tempat yang teduh (gunakan payung
untuk melindungi alat).
g. Hubungkan Seismograf PASI ke power supply (baterai 12 V)
dan
panaskan alat selama 15 menit agar alat tidak macet dan
error
sewaktu digunakan.
h. 2 kabel penghubung geophone dihubungkan dengan Seismograf
PASI. Perhatikan dimana letak kabel penghubung geophone
seharusnya dihubungkan.
i. Hubungkan kabel trigger dengan Seismograf PASI 16S-24P.
3.3.1.2. Pengukuran
Pengukuran dilakukan dengan menginjeksikan arus ke dalam
bumi
yang tangkap oleh geophone dan di rekam oleh Seismograf PASI
16S-
24P. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:
a. Klik menu acquisition pada seismograf PASI untuk memulai
akuisisi data.
b. Pilih setting. Tentukan record time dan sampling time untuk
waktu
yang dibutuhkan geophone merekam gelombang yang
-
15
diinjeksikan. Untuk record time kami memilih 1024 ms karena
spasi antar geophone yang digunakan cukup jauh agar semua
geophone dapat menangkap sinyal yang diberikan. Dan sampling
time 250 s. Untuk sampling time diusahakan sama dari shoot
pertama sampai shoot terkahir karena jika diubah-ubah bias
membuat data yang diperoleh error dan tidak bias diolah.
Tentukan
juga jumlah stacking yang ingin dilakukan. Kami menggunakan
5
kali satcking di setiap shoot.
c. Klik add note pada seismograf PASI untuk membuat nama
data
pengukuranyang baru. Kami menamaknnya LPK-1.
d. Untuk melakukan stacking pada offset 1, plat besi diletakkan
pada
jarak 1 meter (tempat offset yang sudah di tentukan tadi).
Dan
sdikit menenggelamkannya kedalam tanah agar plat tidak
bergeser
sewaktu dipukul.
e. Tancapkan trigger tepat di sebelah plat besi dan
hubungkan
konektor trigger dengan konektor kabel trigger. Trigger
berfungsi
untuk memicu penguatan gelombang seismik yang akan diterima
oleh geophone.
f. Klik start pada seismograf untuk memulai pengukuran.
g. Plat besi dipukul menggunakan palu seismik sebagai sumber
injeksi gelombang seismik dan biarkan lampu pada Seismograf
PASI berkedip (menandakan seismograf sedang merekam
gelombang yang diterima oleh geophone) sampai mati lalu
lakukan
lagi stacking kedua. Begitu seterusnya sampai stacking
kelima.
h. Setelah itu klik load pada seismograf untuk memuat/melihat
hasil
perekaman gelombang oleh geophone.
i. Jika data memiliki noise yang lebih besar (tiba gelombang P
susah
dilihat) maka lakukan lagi langkah g untuk mengulang proses
pemberian arus sampai data yang didapat bias diolah sewaktu
pengolahan data nanti.
-
16
j. jika data yang diperoleh sudah lebih bagus selanjutnya
kita
melakukan langkah g untuk bagian endshoot 1, centershoot,
ensdshoot 2 dan offset 2.
k. Untuk masing-masing shoot data yang bagus ada baiknya
dicatat
agar sewaktu pengolahan data nanti kita tidak keliru dalam
memilih data yang sudah kiita ukur.
l. Setelah semua selesai, cabut kabel penghubung kabel
geophone
dan kabel penghubung trigger tekan off untuk mematikan
Seismograf PASI dan cabut kabel penghubung power supply.
m. Gulung semua kabel dan meteran.
n. Cabut semua geophone yang ditancapkan tadi.
o. Lakukan pengecekkan alat sebelum pulang.
3.3.2. Pengolahan Data
Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan bantuan dari
software Winsism
12. Hal yang perlu dilakukan dalam pengolahan data yaitu
mnge-pick data,
menghitung kecepatan lapisan dan menghitung kedalaman
lapisan.
a. Picking data
Picking data dilakukan untuk menghitung waktu tiba gelombang P
(First
Break Time). Picking data pada software ini dilakukan secara
manual,
sehingga kita harus berhati-hati dan harus teliti dalam mngepick
karena hasil
dari picking data ini akan mempengaruhi hasil akhir dari data
yang kita olah
dan akan berpengaruh terhadap interpretasi data nanti.hasil
picking bias dilihat
pada kurva travel time (secara otomatis tampak dari hasil
picking).
b. Menghitung velocity
Menghitung velocity atau kecepatan dilakukan untuk menentukan
kecepatan
gelombang perlapisan yang diperoleh dari grafik travel time
dan
memanfaatkan kemiringannya untuk menentukan intercept timenya
terlebih
dulu.
-
17
c. Menghitung Depth
Menghitung depth atau kedalaman dilakukan untuk menentukan
kedalaman
perlapisan batuan. Hal ini berguna untuk proses pempoltan
subsurface pada
penampang profil 2D.
3.3.3. Interpretasi Data
Interpretasi data yaitu kegiatan yang bertujuan untuk
menganalisis suatu hasil
pengolahan data dalam bentuk profil 2D yang akan menjadi
informasi yang
berguna.
3.4. Diagram Alir
Berikut ini adalah diagram alir tahapan pelaksanaan metode
seismik refraksi :
Gambar 3.3 Diagram alir tahap pelaksanaan metode seismic
Akuisisi
Data
Pengolahan
Data
Interpretasi
Data
Pemasangan Alat
Pengukura Data
Picking Data
Menghitung Velocity
Menghitung Depth
Intercept Time
Delay Time (ABC)
GRM
-
18
BAB IV
ANALISA DAN INTERPRETASI DATA
4.1. Analisa Data
Setelah melakukan akuisisi data, kami mendapatkan data waktu
tiba gelombang P dari hasil
picking arrival time (first break) dengan pengolahan data
menggunakan software Winsism.
Kemudian data diplotkan kedalam grafik travel time, dan
menghitung kecepatan (velocity)
gelombang pada tiap-tiap lapisan. Perhitungan kecepatan
gelombang menggunakan persamaan
matematis yang sederhana, yaitu:
- Untuk lapisan pertama
- Untuk lapisan kedua
- Untuk lapisan ketiga
=
Keterangan :
v : kecepatan gelombang
x : jarak geophone
t : waktu tempuh gelombang
-
19
Gambar 4.1 kurva travel time
Dari kurva diatas bisa dilihat berdasarkan kemiringan layer pada
kurva travel time, kita
memperoleh 3 buah layer. Yang artinya kita mendapat 3 lapisan
bawah permukaan yang akan
kita tentukan kecepatan dan kedalamannya.
Setelah mendapatkan kecepatan di masing-masing lapisan, kita
akan mulai menghitung
kedalaman lapisan. Menghitung kedalaman lapisan dilakukan
menggunakan intercept time.
Perhatikan gambar berikut ini.
Gambar 4.2 Perhitungan manual intercept time dari kurva travel
time
-
20
Dari gambar diatas kita mendapatkan persamaan intercept time
untuk masing-masing lapisan,
yaitu :
- Lapisan pertama
h1 =
2 2+2
- Lapisan kedua
- Lapisan ketiga tidak memiliki persamaan matematis karena
ketebalan lapisan ketiga tidak
diketahui dimana batas lapisannya. Untuk menghitung kedalaman
lapisan ketiga kita
memerlukan lapisan keempat sebagai acuan intercept timenya.
Sedangkan data hasil
pengukuran tidak menunjukkan adanya lapisan keempat, jadi kita
hanya menghitung
kedalaman lapisan pertama dan kedua saja.
Keterangan :
Z1 dan Z2 : ketebalan lapisan pertama dan kedua (m)
Ti1 dan Ti2 : intercept time untuk tiap lapisan (m/s)
V1 dan V2 : kecepatan lapisan pertama dan kedua (m/s)
Dari persamaan diatas, kita dapat melihat ketebalan
masing-masing lapisan bawah
permukaan yang merupakan hasil Compute mini and maximum
elevation dari Grid usuing shoot
point dalam bentuk profil 2D seperti gambar dibawah ini.
-
21
Gambar 4.3 Profil 2D Intercept Time
Setelah melakukan metode intercept time, maka selanjutnya kita
akan melakukan metode
Delay Time (ABC) guna untuk mendapatkan Total Time yang akan
dibutuhkan sewaktu
melakukan Generalized Reciprocal Method nantinya. Persamaan
delay time dapat diperoleh dari
gambar dibawah ini.
Gambar 4.4 Delay Time (ABC)
Maka diperoleh persamaan :
Delay = (T ABCD + T DEFG) TABFG
-
22
Dengan mengetahui ketebalan dan kecepatan pada tiap shot, maka
kita dapat menghitung
kedalaman lapisan dasar dibawah semua geophone dengan
menggunakan rumus berikut ini.
Dengan menggunakan persamaan hasil turunan rumus diatas maka
kita akan mendapatkan
kedalaman lapisan dasar dibawah ke 24 geophone. Berikut ini
adalah kenampakan profil 2D
metode ABC :
Gambar 4.5 Profil 2D metode ABC
-
23
Dari hasil metode Delay Time (ABC) maka kita bisa melakukan
metode yang terakhir, yaitu
Generalized Reciprocal Method yang lebih sering dikenal dengan
sebutan Metode GRM. Dari
gambar dibawah ini kita akan mendapatkan keadaan detail suatu
lapisan.
Gambar 4.6 Metode GRM
Dengan menggunakan metode GRM diperoleh kenampakan lapisan dalam
bentuk profil 2D,
yaitu:
Gambar 4.7 Profil 2D metode GRM
-
24
4.2. Interpretasi Data
Untuk mendapatkan tingkat kekerasan batuan kita akan menggunakan
Hukum Gardner.
Hukum Gardner memperlihatkan hubungan antara massa jenis dengan
kecepatan perambatan
gelombang. Dimana :
: massa jenis (gr/cm3)
: konstanta (0,31)
V : kecepatan perambatan gelombang (m/s)
Berdasarkan interpretasi data yang kami peroleh, kami menemukan
3 lapisan litologi bawah
permukaan dengan kecepatan yang berbeda-beda. Untuk lapisan
pertama kami mendapatkan
nilai kecepatan (V1) = 300 700 m/s dengan ketebalan lapisan
mencapai 2 m. Untuk lapisan
kedua kami mendapatkan nilai kecepatan (V2) = 700 1200 m/s
dengan ketebalan 4 m. Dan
untuk lapisan ketiga kami memdapatkan nilai kecepatan (V3) =
>1200 dengan ketebalan tak
terhingga (karena tidak mendapatkan litologi lapisa keempat)
Tabel 4.1 Interpretasi Data
Kedalaman
(m)
Kecepatan
(m/s)
Jenis Batuan
0 2 300 700 Top Soil
2 4 700 1200 Clay
>4 >1200 Weathered Bedrock
Berdasarkan tabel diatas, didapatkan pada lapisan pertama
terdapat jenis batuan Top Soil
(tanah timbunan) dengan ketebalan 0 - 2 m. Pada lapisan kedua
dengan kedalaman 2 4 m
terdapat jenis batuan Clay. Dan untuk lapisan ketiga dengan
kedalaman tak terhingga ditemukan
batuan dengan jenis batuan Weathered Bedrock.
-
25
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang dapat ditarik dari praktikum seismik
refraksi ini adalah :
- Hasil praktikum seismik refraksi di Lapangan Sepak Bola Limpok
terdapat tiga lapisan
dengan kecepatan antara 300 m/s sampai > 1200 m/s.
- Pengklasifikasian lapisan berdasarkan kecepatan rambat
gelombang P yaitu pada lapisan
pertama 300 - 700 m/s, untuk lapisan kedua 700 - 1200 m/s, dan
untuk lapisan ketiga
>1200 m/s.
- Litologi bawah permukaan berdasarkan hasil interprets terdiri
dari top soil, clay, dan
weathered bedrock.
5.2. Saran
Jangan lupa panaskan alat kurang lebih 15 menit agar alat tidak
error dan macet sewaktu
digunakan nanti yang dapat mengganggu aktifitas pengukuran. Dan
diharapkan untuk praktikkan
kedepannya agar lebih menjaga alat dan membersihkan alat saat
selesai digunakan agar alat tidak
jorok dan awet.