Top Banner
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA ACARA II METODE T-X INTERCEPT TIME I . TINJAUAN ACARA I.1. Deskripsi Acara Dalam praktikum kali ini akan dilakukan tentang tata cara dalam pengolahan data menggunakan metode T-X intercept time. Dimana diawali dengan perhitungan untuk mencari V 1 , V 2 , sudut ic , Ti (intercept time), dan terakhir didapatkan nilai kedalaman lapisan (h). I.2. Kegunaan Acara bagi Mahasiswa. Kegunaan Acara ini bagi Mahasiswa sangat penting dikarenakan merupakan dasar dan paling sederhana di dalam mengolah data seismik refraksi yang harus dipahami oleh mehasiswa. I.3. Tujuan Intruksional Tujuannya sendiri praktikan dapat melakukan pengolahan data menggunakan metode T-X untuk menentukan kedalaman lapisan datar dan lapisan miring dengan parameter Ti (intercept time). LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 12
42

Metode t - x Acara II Dan III

Jul 08, 2016

Download

Documents

seismik refraksi
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

ACARA II

METODE T-X INTERCEPT TIME

I . TINJAUAN ACARA

I.1. Deskripsi Acara

Dalam praktikum kali ini akan dilakukan tentang tata cara dalam

pengolahan data menggunakan metode T-X intercept time. Dimana diawali

dengan perhitungan untuk mencari V1, V2, sudut ic , Ti (intercept time), dan

terakhir didapatkan nilai kedalaman lapisan (h).

I.2. Kegunaan Acara bagi Mahasiswa.

Kegunaan Acara ini bagi Mahasiswa sangat penting dikarenakan

merupakan dasar dan paling sederhana di dalam mengolah data seismik refraksi

yang harus dipahami oleh mehasiswa.

I.3. Tujuan Intruksional

Tujuannya sendiri praktikan dapat melakukan pengolahan data

menggunakan metode T-X untuk menentukan kedalaman lapisan datar dan lapisan

miring dengan parameter Ti (intercept time).

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 12

Page 2: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

II. TEORI

II.1. Dasar Teori

Metode T-X merupakan metode yang paling sederhana dan hasilnya relatif

cukup kasar, kedalaman lapisan hanya diperoleh pada titik-titik tertentu saja,

namun demikian untuk sistem perlapisan yang cukup homogen dan relatif rata

mampu memberikan hasil yang memadai (dengan kesalahan relatif kecil). Tetapi

pada kondisi yang komplek perlu menggunakan cara interpretasi lain yang lebih

akurat. Metode ini terdiri dari dua macam, yaitu Intercept Time Method (ITM) dan

Critical Distance Method (CDM) pada acara III.

1. Intercept Time Method (ITM)

ITM adalah metode yang paling sederhana, hasilnya cukup kasar dan

merupakan metode yang paling dasar dari pengolahan seismik refraksi.

Metode intercept time menggunakan asumsi :

Lapisan homogen (kecepatan lapisan relatif seragam)

Bidang batas lapisan rata (tanpa undulasi)

Intercept time artinya waktu penjalaran gelombang seismik dari source ke

geophone secara tegak lurus (zero offset).

ITM terdiri dari dua macam pengolahan :

a. Satu Lapisan Datar (Single Horizontal Layer)

b. Banyak Lapisan Datar (Multi Horizontal Layers)

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 13

Page 3: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

- ITM “Satu Lapisan”

Gambar 1. Kurva Travel Time (atas) dan Penjalaran Gelombang Refraksi Satu

Lapisan (bawah).

Gambar 1 menjelaskan bahwa titik S = Sumber dan G = geophone, dan S-

A-B-G = jejak penjalaran gelombang refraksi, maka persamaan waktu total (Tt)

untuk satu lapisan mulai dari source ke geophone yaitu,

Dapat disederhanakan menjadi :

Berdasarkan definisi Intercept Time (ti), maka X = 0, maka Tt=ti, sehingga;

Maka, Ketebalan lapisan pertama (Z1) dapat dicari dengan persamaan,

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 14

(1)

(2)

(3)

(4)

Page 4: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

Persamaan intercept time (ti) sendiri yaitu,

Dan kecepatan lapisan pertama (V1) dan kedua (V2),

dimana

dimana

m1 dan m2 merupakan slope/kemiringan tendensi waktu gelombang langsung dan

refraksi. Persamaan (6) dan (7) hanya berlaku bila surveynya menggunakan

penembakan maju.

Sederhananya, kecepatan V1 didapat dari slope tendensi gelombang

langsung, sedangkan kecepatan V2 dari slope tendensi gelombang refraksi pada

grafik jarak vs Waktu.

- Turunan Rumus Metode Intercept Time Lapisan Miring

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 15

(5)

(6)

(7)

A B’ C’ D

B C

θic

Z1Zu

R

Page 5: Metode t - x Acara II Dan III

𝑍𝑢 = 𝑍𝑑 + 𝑥sin∅

𝑍𝑑 = 𝑍𝑢 − 𝑥sin∅

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 16

Page 6: Metode t - x Acara II Dan III

sinሺ𝑖𝑐 + ∅ሻ𝑉1

1/V1

1𝑉𝑢 = sinሺ𝑖𝑐 − ∅ሻ𝑉1 ; 𝑉1𝑉𝑢 = sinሺ𝑖𝑐 − ∅ሻ ; 𝑖𝑐 − ∅ = sin−1൬𝑉1𝑉𝑢൰ ;

1𝑉𝑑 = sinሺ𝑖𝑐 + ∅ሻ𝑉1 ; 𝑉1𝑉𝑑 = sinሺ𝑖𝑐 + ∅ሻ ; 𝑖𝑐 + ∅ = sin−1൬𝑉1𝑉𝑑൰ ; 𝑉2 = 𝑉1sin𝑖𝑐

𝑉2 = 𝑉2𝑑 + 𝑉2𝑢2

𝑖𝑐 + ∅ = sin−1൬𝑉1𝑉𝑑൰

𝑖𝑐 − ∅ = sin−1൬𝑉1𝑉𝑢൰ ; 2𝑖𝑐 = sin−1൬𝑉1𝑑𝑉2𝑑൰+ sin−1൬𝑉1𝑢𝑉2𝑢൰

𝑖𝑐 = sin−1ቀ𝑉1𝑑𝑉2𝑑ቁ+ sin−1ቀ𝑉1𝑢𝑉2𝑢ቁ2

∅ = sin−1ቀ𝑉1𝑑𝑉2𝑑ቁ− sin−1ቀ𝑉1𝑢𝑉2𝑢ቁ2

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

Pada grafik yang didapat merupakan apparent velocity, maka:

Downdip Updip

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 17

1/V1

Page 7: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

- ITM “Banyak Lapisan”

Gambar 2. Ilustrasi Penjalaran Gelombang Refraksi 2 Lapisan Datar yang

Berhubungan dengan Kurva Jarak-Waktu.

Gambar 2 menjelaskan bahwa titik S= Sumber dan G = geophone,

dan S-A-B-C-D-G = jejak penjalaran gelombang refraksi lapisan ke dua,

maka persamaan waktu total (Tt) untuk dua lapisan mulai dari source ke

geophone yaitu,

Dapat disederhanakan menjadi :

Berdasarkan Intercept Time (ti), X = 0, maka Tt=ti2, sehingga :

Maka, Ketebalan lapisan kedua (Z2) dapat dicari dengan persamaan,

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 18

(8)

(9)

(10)

Page 8: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

Untuk lapisan yang > 2, maka Waktu total (Tt) dapat dicari dengan

persamaan:

Sedangkan untuk 3 lapisan datar, kedalaman Z1, Z2, dan Z3 dapat dicari

dengan:

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 19

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

Page 9: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

TURUNAN RUMUS :

1. Metode T-X

Travel time

Waktu tiba untuk satu lapisan datar

TSG = TSA + TAB + TBG

TSG = + +

TSG = +

TSG = + -

TSG = + –

TSG = + –

TSG = +2h

TSG = +2h

TSG = +

T = +

Waktu tiba untuk dua lapisan datar

TSG = TSA + TAB + TBC + TCD + TDG

TSG = + + + +

TSG = + +

TSG = + +

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 20

S

A B

GX

h

A’

θi

V2

V1

SA = BG, AA’ = h

Cos θi = AA 'SA =

hSA SA =

hcosθi

Tan θi = SA 'AA ' =

SA 'h SA’ = h. Tan θi

SG = SA’ + A’B’ + B’G = 2SA’ + A’B’ = 2SA’ + ABAB = SG – 2SA’ = X – 2.h.tan θi V 1

V 2 =

sin θisin 90o V2 =

V 1

㘱∈θi

Sin2θ + Cos2θ = 1 Cos2θ = 1 - Sin2θ

Sin θi = V 1

V 2

Cosθi=√V 2

2−V 12

V 2

B’

θiV1

V2

√V 22−V 1

2

XSA = DG, AB = CD, SA’= GD’, AB’ = DC’, AA’ = Z1, BB’ = Z2

Cos θ1 = AA 'SA

=Z1

SA; SA =

Z1

cosθ1

Cos θ2 = BB 'AB

=Z2

AB AB =

Z2

cosθ2

Tan θ1 = SA 'AA '

=SA 'Z1

SA’ = Tan θ1 . Z1

Tan θ2 = AB 'AB

= AB'Z2

AB’ = Tan θ2 . Z2

SG = SA’ +AB’ + BC + C’D +D’G = 2SA’ + 2 AB’ + BCBC = SG – 2SA’ – 2AB’= X - 2Tan θ1 . Z1 – 2 Tan θ2 . Z2

V 1

V 3=

sin θ1

sin 90 ; V3 =

V 1

sin θ1

S G

A

B C

DΘ1 Θ1

Θ2 Θ2

A’

B’ C’

D’Z1

Z2

V1

V2

V3

Page 10: Metode t - x Acara II Dan III

Θ2 Θ2 V2

XS G

AΘ1

Θ1

A’

B’ C’

D’

Z1

Z2

V1

V3E F

Θ3 Θ3E’ F’

Z3V4

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

TSG = + +

TSG = + +

TSG = + +

TSG = + +

TSG = + +

TSG = + +

Waktu tiba untuk tiga lapisan datar

TSG = TSA + TAB + TBE + TEF + TFC + TCD + TDG

TSG = + + + + + +

TSG = + + +

TSG = + + +

TSG = + + +

TSG = + + +

TSG = + +

+

TSG = + + +

TSG = + + +

TSG = + + +

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 21

SA = DG, AB = CD, SA’= GD’, AB’ = DC’, AA’ = Z1, BB’ = Z2

BE = FC, BE’ = CF’, EE’=Z3

Cos θ1 = AA 'SA

=Z1

SA; SA =

Z1

C鉨 sθ1

Cos θ2 = BB 'AB

=Z2

AB AB =

Z2

cosθ2

Cos θ3 = EE'BE

=Z3

BE BE =

Z3

cosθ3

Tan θ1 = SA 'A '

=SA 'Z1

SA’ = Tan θ1 . Z1

Tan θ2 = AB 'BB'

= AB'Z2

AB’ = Tan θ2 . Z2

Tan θ3 = BE 'EE'

=BE 'Z3

BE’ = Tan θ3 . Z3

SG = SA’ +AB’ + BE’ + EF + F’C + C’D +D’G = 2SA’ + 2AB’ + 2BE’ + EFEF = SG – 2SA’ – 2AB’ – 2BE’= X - 2Tan θ1 . Z1 – 2 Tan θ2 . Z2 – 2 Tan θ3 . Z3 V 1

V 4=

sin θ1

sin 90 ; V4 =

V 1

sin θ1

B C

D

Page 11: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

II.2. Langkah Kerja

ITM “Satu Lapisan Datar”

Dari data yang ada yaitu jarak (offset) dan waktu, kemudian langkah

selanjutnya :

1. Plot data jarak (koordinat x) dan waktu (koordinat y).

2. Tentukan letak titik refraksi pertama. Caranya refraksi pertama terletak

pada perpotongan antara tendensi data waktu gelombang langsung dengan

waktu gelombang refraksi.

3. Menentukan nilai intercept time (Ti), kecepatan lapisan 1 dan 2 (V1 dan

V2).

4. Menentukan kedalaman lapisan 1 (Z1).

ITM “ 3 Lapisan Datar “

Langkah-langkahnya, sebagai berikut :

1. Plot data Jarak (koordinat x) dan waktu (koordinat y).

2. Tentukan letak titik refraksi pertama (lapisan 1), titik refraksi pertama

(lapisan 2), dan titik refraksi pertama (lapisan 3).

3. Cari nilai intercept time lapisan 1 (ti2), lapisan 2 (ti3), dan lapisan 1 (ti4).

Perlu diketahui, nilai ti1 = 0.

4. Cari nilai kecepatan V1, V2, V3,dan V4 dengan memperhatikan letak titik

waktu gelombang langsung, gelombang refraksi pada bidang batas lapisan

1 dan 2, gelombang refraksi pada bidang batas lapisan 2 dan 3 dan

gelombang refraksi pada bidang batas lapisan 3 dan 4.

5. Hitung kedalaman Z1, Z2 dan Z3.

ITM “ Lapisan Miring “

Langkah-langkahnya, sebagai berikut :

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 22

Page 12: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

1. Plot data jarak (koordinat x) dan waktu forward dan reverse (koordinat y).

2. Tentukan letak titik refraksi pertama. Caranya refraksi pertama terletak

pada perpotongan antara tendensi data waktu gelombang langsung dengan

waktu gelombang refraksi (forward dan reverse).

3. Menentukan nilai intercept time (Ti up dan Ti down), kecepatan lapisan 1

dan 2 (V1up , V1down, V1, V2up, V2down,V2apparent, dan V2true).

4. Menentukan kedalaman lapisan 1 (Zup dan Zdown).

II.3. Latihan dari Acara

Satu Lapisan Datar

Offset (m)

Time (ms) Z1 (m)

0 02 4.84 10.36 15.98 17.1

10 18.712 20.714 22.616 25.418 28.120 30.322 32.524 34.226 36.3

Ti (ms) V1 (m/s) V2 (m/s)

*warna abu-abu menunjukan titik refraktor

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 23

II.4. Kunci Jawaban

Page 13: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

Gambar 3. Profil Kedalaman dan Grafik Jarak vs Waktu.

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 24

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

-2.00

-1.00

0.00

Profil Kedalaman

Bidang bias

Jarak (m)

Kete

bala

n (m

)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2605

10152025303540

f(x) = 1.075 x + 8.41818181818182

Grafik Jarak vs Waktu

data waktu pengukuranWaktu gel. RefraksiLinear (Waktu gel. Re-fraksi)

Jarak (m)

Wak

tu (m

s)

Page 14: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

3 Lapisan Datar 3 Lapisan Datar

V1

(m/s)V2

(m/s)V3

(m/s)V4

(m/s)

ti1

(ms) ti2 (ms)ti3

(ms)ti4

(ms)

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 25

Offset (m)

Time (ms)

Z1

(m)Z2

(m)Z3

(m)0 02 5.54 12.16 20.38 24.3

10 28.812 32.114 36.116 38.818 42.120 43.622 44.924 46.426 48.828 50.330 52.332 54.534 5536 56.338 57.640 5942 60.344 61.546 63.348 65.3

Page 15: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

*warna abu-abu menunjukan titik refraktor

Gambar 4. Grafik Jarak vs Waktu dan Profil Kedalaman.

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 26

Page 16: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

Lapisan Miring Lapisan Miring

ti up

(ms)

ti dow

n (ms)

V1up

(m/s)

V1down

(m/s)

V2up

(m/s)

V2down

(m/s)

V1

(m/s)

V2apparent

(m/s)V2true

(m/s)

ic θ error Z up(m)

Z down (m)

*warna kuning dan merah menunjukan titik refraktor

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 27

Offset (m)

Forward (ms)

Reverse (ms)

Z up (m)

0 0 85,1255 6,384 81,263

10 12,768 77,40615 19,152 73,54920 25,536 69,69225 31,920 65,83530 35,467 61,97835 39,014 58,12140 42,561 54,26445 46,108 50,40750 49,655 46,55055 53,202 42,69360 56,749 38,83665 60,296 34,97970 63,843 31,12275 67,390 27,26580 70,937 23,40885 74,484 19,55190 78,031 15,69495 81,578 7,847

100 85,125 0

Page 17: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

0 20 40 60 80100

0102030405060708090

f(x) = − 0.771415789473684 x + 85.1209736842105

f(x) = NaN x + NaNGrafik Jarak vs Waktu

gelombang langsung 1gelombang langsung 2gelomabang bias forwardLinear (gelomabang bias forward)gelombang bias reversLinear (gelombang bias revers)

Offset

Tim

e (m

s)

Gambar 5. Grafik Jarak vs Waktu dan Profil Kedalaman.

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 28

0 20 40 60 80 100 120

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

Profil Kedalaman

batas lapisan

Offset (m)

Keda

lam

an (m

)

Page 18: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

III. DAFTAR PUSTAKA

Anonim,2000. Laporan Workshop Geofisika 2000. Laboratorium Geofisika

FMIPA UGM , Yogyakarta.

Hartantyo,Edy.2002. Modul Praktikum Seismik. Laboratorium Geofisika FMIPA

UGM , Yogyakarta.

Sanny,T.A.2009. Buku Panduan Kuliah Lapangan Karang Sambung 2009.

Jurusan Teknik Geofisika Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral,

ITB, Bandung.

Sheriff, Robert T.1992. Encyclopedic Dictionary of Exploration Geophysics.

Tulsa, Oklahoma.

Sismanto,1999. Eksplorasi Dengan Menggunakan Seismik Refraksi.

Laboratorium Geofisika, Jurusan Fisika, FMIPA, UGM, Yogyakarta.

Sismanto,2000. Panduan Workshop Eksplorasi Geofisika (Teori dan Aplikasi).

Laboratorium Geofisika, Jurusan Fisika, FMIPA, UGM, Yogyakarta.

Taib, Tachyudin,2000. Seismik Refraksi (TG, 312). Jurusan Teknik Geofisika

Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral, ITB, Bandung.

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 29

Page 19: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

ACARA III

METODE T-X

CRITICAL DISTANCE

I . TINJAUAN ACARA

I.1. Deskripsi Acara

Dalam praktikum kali ini akan dilakukan tentang tata cara dalam

pengolahan data menggunakan metode T-X critical distance. Dimana diawali

dengan perhitungan untuk mencari V1, V2, sudut ic , Xc (critical distance), dan

terakhir didapatkan nilai kedalaman lapisan (h).

I.2. Kegunaan Acara bagi Mahasiswa.

Kegunaan Acara ini bagi Mahasiswa sangat penting dikarenakan

merupakan dasar dan paling sederhana di dalam mengolah data seismik yang

harus dipahami oleh mehasiswa.

I.3. Tujuan Intruksional

Tujuannya sendiri praktikan dapat melakukan pengolahan data

menggunakan metode T-X untuk menentukan kedalaman lapisan datar dan lapisan

miring dengan parameter Xc (critical distance).

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 30

Page 20: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

II. TEORI

II.1. Dasar Teori

CDM adalah metode yang digunakan untuk mencari kedalaman lapisan

yang datar dan lapisan yang miring. Metode critical distance menggunakan

asumsi :

Lapisan homogen (kecepatan lapisan relatif seragam).

Bidang batas lapisan rata (tanpa undulasi).

Jarak kritis adalah offset dimana critical refraction muncul pertama kali.

Pada jarak kritik, waktu rambat kritik = waktu rambat pantul, dan sudut bias

= sudut pantul, waktu rambat langsung = waktu rambat bias.

CDM juga dapat dibagi menjadi dua macam perhitungan, antara lain :

a. Lapisan Datar

Gambar 1. Ilustrasi Penjalaran Gelombang Refraksi 1 Lapisan Datar

yang Berhubungan dengan Kurva Jarak-Waktu.

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 31

Page 21: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

Gambar 1 menjelaskan bahwa titik S = Sumber dan G = geophone, dan S-

A-B-G = jejak penjalaran gelombang refraksi, maka persamaan waktu total

(Tt) untuk satu lapisan mulai dari source ke geophone yaitu,

Dapat disederhanakan menjadi :

Pada Cross Over Distance, waktu gelombang langsung = waktu

gelombang refraksi, sehingga :

Maka, Ketebalan lapisan pertama (Z1) dapat dicari dengan persamaan,

Penurunan rumus Critical Distance untuk kasus satu lapis

Pada penurunan sebelumnya, kita telah mendapatkan waktu tempuh pada kasus satu lapis yaitu :

Asumsi yang digunakan adalah, pada waktu x = xc , maka T = tc

Penurunan rumus Critical Distance untuk kasus dua lapis Xc13

Pada penurunan sebelumnya, kita telah mendapat waktu tempuh pada kasus satu lapis yaitu:

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 32

(2)

(3)

(4)

(1)

Page 22: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

Asumsi yang digunakan adalah, pada waktu x = xc13 , maka t1 = t3

Penurunan rumus Critical Distance untuk kasus dua lapis Xc23

Pada penurunan sebelumnya, kita telah mendapatkan waktu tempuh pada kasus dua lapis yaitu:

Asumsi yang digunakan adalah, pada waktu x = xc23 , maka t2 = t3

Analogi untuk mencari Z3

Dengan analisa ini, dapat diturunkan ketebalan untuk jarak kritis untuk X(n-

1)n

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 33

Page 23: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

b. Lapisan Miring

Bila refraktor mempunyai dip, maka :

Kecepatan pada kurva T-X bukan kecepatan sebenarnya (true velocity),

melainkan kecepatan semu (apparent Velocity).

Membutuhkan dua jenis penembakan : Forward dan Reverse Shot.

Intercept time pada kedua penembakan berbeda, maka ketebalan refraktor

juga berbeda.

Apparent Velocity ialah kecepatan yang merambat di sepanjang bentangan

geophone.

Gambar 2. Skema Perambatan Gelombang pada Lapisan Miring dan

Hubungannya dengan Kurva T-X pada Lapisan Miring

Menggunakan Forward dan Reverse Shot.

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 34

Page 24: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

Ketiga metode sebelumnya hanya menggunakan forward shooting,

sedangkan untuk aplikasi lapisan miring menggunakan forward shooting

dan reverse shooting. Pada gambar 19, titik A = sumber dan D = geophone

(forward shooting), Sedangkan titik D = sumber dan A = geophone (reverse

shooting). Sumber energi di titik A menghasilkan gelombang refraksi down-

going (raypath A-B-C-D), dan Sumber energi di titik D menghasilkan

gelombang refraksi up-going (ray path D-C-B-A).

Waktu rambat ABCD (Tt) pada lapisan miring sebagai berikut :

Sedangkan waktu rambat Down-Dip dan Up-Dip :

Besar sudut kemiringan lapisan (α) dan sudut kritik (θc), dapat dicari dengan

:

Vd dan Vu merupakan kecepatan semu, didapat dengan :

dimana, V1>Vd dan V1<Vu

Sedangkan persamaan intercept time pada lapisan miring (X=0) antara lain :

Sehingga, kedalaman dibawah sumber A (Za) dan sumber D (Zb) dapat

dicari mengunakan persamaan :

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 35

dan

dan

dan

dan

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

Page 25: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

Berbeda dengan cara-cara sebelumnya, dengan mempertimbangkan adanya

kecepatan semu (Vapp), maka kecepatan V1 dan V2 dapat dicari dengan

persamaan,

dimana,

dan

serta

dan

Persamaan (4.26) dan (4.27) berlaku pada semua metode yang surveynya

menggunakan kombinasi penembakan maju dan mundur (forward dan

reverse shooting).

Catatan :

Karena wavefront juga merambat pada arah upward, maka Vapp ≥ Vtrue;

sehingga :

Gambar 3. Skema Perambatan Wavefront ke Arah Up-Ward (atas).

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 36

(13)

(11)

(12)

Page 26: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

Pada kasus ekstrim :

θ = 0o, Vapp = tak terhingga

θ = 90o, Vapp = Vtrue

Penurunan rumus Critical Distance untuk kasus lapisan Miring

Kita ketahui pada penurunan rumus untuk mencari waktu tempuh pada lapisan miring adalah

Dari kurva travel time kita ketahui :

II.2. Langkah Kerja

CDM “Satu Lapisan Datar”

Dari data yang ada yaitu jarak (offset) dan waktu, kemudian langkah

selanjutnya :

1 Plot data Jarak (koordinat x) dan waktu (koordinat y)

2 Tentukan letak titik refraksi pertama

3 Tentukan letak dan nilai titik jarak kritis (xc)

4 Cari nilai kecepatan lapisan 1 dan 2 (V1 dan V2).

5 Hitung kedalaman lapisan 1 (Z1).

CDM “ 3 Lapisan Datar “

Langkah-langkahnya, sebagai berikut :

1. Plot data Jarak (koordinat x) dan waktu (koordinat y).

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 37

Page 27: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

2. Tentukan letak titik refraksi pertama (lapisan 1), titik refraksi pertama

(lapisan 2), dan titik refraksi pertama (lapisan 3).

3. Cari nilai critical distance lapisan 1 (Xc2), lapisan 2 (Xc3), dan lapisan 1

(Xc4).

4. Cari nilai kecepatan V1, V2, V3,dan V4 dengan memperhatikan letak titik

waktu gelombang langsung, gelombang refraksi pada bidang batas lapisan

1 dan 2, gelombang refraksi pada bidang batas lapisan 2 dan 3 dan

gelombang refraksi pada bidang batas lapisan 3 dan 4.

5. Hitung kedalaman Z1, Z2 dan Z3.

CDM “ Satu Lapisan Miring “

Langkah-langkahnya, sebagai berikut :

1. Plot data Jarak (koordinat x), waktu forward (koordinat y) dan waktu

reverse (koordinat y) dalam satu window.

2. Tentukan letak titik refraksi pertama baik pada data waktu forward

maupun waktu reverse

3. Cari nilai intercept time pada kedua kurva (t’up dan t’down)

4. Cari nilai kecepatan lapisan 1 dan 2 (V1 dan V2) masing-masing dengan

persamaan.

5. Hitunglah besar kemiringan lapisan (φ) dan sudut kritik lapisan (θ)

6. Lalu, hitung kedalaman lapisan (Zup dan Zdwn).

II.3. Latihan dari Acara II.4. Kunci Jawaban

Satu Lapisan Datar Satu Lapisan Datar

Offset (m)

Time (ms) Z (m)

0 02 4.84 10.36 15.98 17.1

10 18.712 20.714 22.616 25.418 28.1

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 38

Page 28: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

20 30.322 32.524 34.226 36.3

Xc (m) V1(m/s) V2 (m/s)

*warna abu-abu menunjukan titik refraktor

Gambar 4. Grafik Jarak vs Waktu dan Profil Kedalaman.

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 39

Page 29: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

Lapisan Miring

Posisi Offset (m)Forward (ms)

Reverse (ms) h (m)

Shot maju 0 0 104.3Geophone 1 5 20.6 99.4Geophone 2 10 25.7 95.6Geophone 3 15 30.6 90.5Geophone 4 20 36.2 88.8Geophone 5 25 39.2 84.7Geophone 6 30 42.3 79.9Geophone 7 35 47.6 77.3Geophone 8 40 50.4 73.6Geophone 9 45 54.6 69.1Geophone 10 50 59.3 66.8Geophone 11 55 63.5 63.8Geophone 12 60 68.5 61.9Geophone 13 65 70.5 58.9Geophone 14 70 74.6 56.3Geophone 15 75 77.4 53.8Geophone 16 80 79.5 50.4Geophone 17 85 82.5 48.5Geophone 18 90 85.8 45.3Geophone 19 95 88.5 41.5Geophone 20 100 92.4 37.6Geophone 21 105 95.3 34.5Geophone 22 110 99.5 30.4Geophone 23 115 101.4 28.4Shot mundur 120 106.4 0

V1up (m/s)V1dwn (m/s) V1 (m/s) V2up (m/s)

V2dwn (m/s)

φ Cos φ V2 (m/s) θ Cos θ

t'up (ms) t'dwn (ms)

Lapisan Miring

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 40

Page 30: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

Posisi Offset (m)Forward (ms)

Reverse (ms) h (m)

Shot maju 0 0 104.3Geophone 1 5 20.6 99.4 -2.39Geophone 2 10 25.7 95.6Geophone 3 15 30.6 90.5Geophone 4 20 36.2 88.8Geophone 5 25 39.2 84.7Geophone 6 30 42.3 79.9Geophone 7 35 47.6 77.3Geophone 8 40 50.4 73.6Geophone 9 45 54.6 69.1Geophone 10 50 59.3 66.8Geophone 11 55 63.5 63.8Geophone 12 60 68.5 61.9Geophone 13 65 70.5 58.9Geophone 14 70 74.6 56.3Geophone 15 75 77.4 53.8Geophone 16 80 79.5 50.4Geophone 17 85 82.5 48.5Geophone 18 90 85.8 45.3Geophone 19 95 88.5 41.5Geophone 20 100 92.4 37.6Geophone 21 105 95.3 34.5Geophone 22 110 99.5 30.4

Geophone 23 115 101.4 28.4 -2.63

Shot mundur 120 106.4 0

V1up (m/s)V1dwn (m/s) V1 (m/s) V2up (m/s)

V2dwn (m/s)

242.7184466 176.056338 209.3873923 1361.386139 1549.30

φ Cos φ V2 (m/s) θ Cos θ-0.29 0.99998719 1449.256798 7.18 0.99

t'up (ms) t'dwn (ms)

22.69 24.95

*warna abu-abu menunjukan titik refraktor

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 41

hup

hdown

Page 31: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

Gambar 5. Grafik Jarak vs Waktu dan Profil Kedalaman.

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 42

Page 32: Metode t - x Acara II Dan III

PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA

III. DAFTAR PUSTAKA

Anonim,2000. Laporan Workshop Geofisika 2000. Laboratorium Geofisika

FMIPA UGM , Yogyakarta.

Hartantyo,Edy.2002. Modul Praktikum Seismik. Laboratorium Geofisika FMIPA

UGM , Yogyakarta.

Sanny,T.A.2009. Buku Panduan Kuliah Lapangan Karang Sambung 2009.

Jurusan Teknik Geofisika Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral,

ITB, Bandung.

Sheriff, Robert T.1992. Encyclopedic Dictionary of Exploration Geophysics.

Tulsa, Oklahoma.

Sismanto,1999. Eksplorasi Dengan Menggunakan Seismik Refraksi.

Laboratorium Geofisika, Jurusan Fisika, FMIPA, UGM, Yogyakarta.

Sismanto,2000. Panduan Workshop Eksplorasi Geofisika (Teori dan Aplikasi).

Laboratorium Geofisika, Jurusan Fisika, FMIPA, UGM, Yogyakarta.

Taib, Tachyudin,2000. Seismik Refraksi (TG, 312). Jurusan Teknik Geofisika

Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral, ITB, Bandung.

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 43