seismologi eksplorasi

Seismologi Eksplorasi

Jurusan Teknik GeofisikaUniversitas Pembangunan Nasional

(UPN) “Veteran” Yogyakarta

• Pengetahuan tentang perambatan gelombang gempa bumi membuka tabir bahwa perambatan gelombang dan berbagai fenomenanya berkaitan dengan cara untuk memahami struktur bagian dalam bumi.

• Berbagai pengetahuan tersebut dapat digunakan untuk kepentingan lain yang dapat memberikan informasi keberadaan dan potensi sumber daya alam yang dapat dimanfaatkan untuk kesejahteraan hidup umat manusia, yaitu eksplorasi sumber daya alam.

Hukum Snellius

Hukum Fermat

Hukum Huygen

Aplikasi metoda seismik biasanya terdiri daridua macam:

۩ Seismik Refraksi

۩ Seismik Refleksi

Metoda seismik didasarkan pada prinsip pe-rambatan gelombang yang mengikuti:

Konsep Dasar Seismik

Vp Vs

VR

Konsep Dasar Seismik Refleksi

Metoda seismik refleksi memanfaatkan gelom-bang-gelombang pantulan yang dipantulkan oleh bidang batas antara dua lapisan batuan.

Konsep Dasar Seismik Refraksi

Metoda seismik refraksi memanfaatkan gelom-bang-gelombang biasan yang dibiaskan oleh bidang batas antara dua lapisan batuan.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 (m)-3

ABEM Terraloc Mark- 3

Pencetak ABEM

Accu

Kabel Trigger

Kabel Penghubng Geofon

L1

R1

L2

R2

L3

R3

Sumber Gelombang

PETUNJUK

Geofon Horizontal 14 Hz

Susunan geofon dan sumber gelombang dalam metoda seismik bias di lapangan.

11

Nomor Geofon

L1 Arah Hentakan dariSebelah Kiri

L2 Arah Hentakan dari Sebelah Kanan

Hentakan Palu

Plat Besi ‘H’

Seismik Refraksi

• Metoda seismik refraksi memanfaatkan gelombang seismik yang direfraksikan mengikuti batas-batas lapisan batuan di bawah permukaan.

• Waktu tempuh gelombang antara sumber gelombang dan penerima (geofon) akan menghasilkan gambaran tentang kecepatan dan kedalaman lapisan.

• Metoda seismik refraksi banyak digunakan untuk eksplorasi dangkal dan keteknikan.

i i’

Besarnya sudut datang (i) akan menentukan apakah gelombang :

۩ dipantulkan atau

۩ dibiaskan

r

v1

v2

2

1

v

v =

r sin

i sin

Pengantar Teknik Geofisika

Supaya gelombang terbiaskan (r = 90o)sudut datangnya haruslah:

2

11sinv

vic

-=

icZ?

Pengantar Teknik Geofisika

Untuk menghitung ketebalan lapisan (Z), diper-lukan informasi waktu penjalaran gelombangdari sumber ke penerima secara tegak (vertikal)yang disebut intercept time (ti):

ti =xo

v1

222

2

112

1 c

1/2

2

1c

2

1c

v-v

v =i tan ;

v

v-=i cos ;

v

v = i sin

21

22

21

21

21

222

v-v

vv

2

t Z atau

vv

v -vZt i

i

Ketebalan lapisan diperoleh dari rumus:

Pengantar Teknik Geofisika

Perhitungan ketebalan lapisan pertama:

Gel

Lan

gsun

g

Gel Refraksi

Kemirin

gan

1v1

XO

T

Kemiringan

1v2

xc

21

12

21

22

21

vv

vvx

vv

vvc +

- =

-2

t =Z 2

11

Pengantar Teknik Geofisika

Seismik Refleksi

Metoda seismik refleksi memanfaatkan waktutempuh perambatan gelombang yang dipantul-kan kembali oleh bidang batas batuan.

Rekaman waktu tempuh gelombang pantul un-tuk suatu lintasan, setelah melalui pengolahandata akan memberikan gambaran bawah per-mukaan berdasarkan perbedaan kecepatangelombang yang dipengaruhi oleh densitasbatuan.

Pengantar Teknik Geofisika

ZTo

Ti

Xi

v

2Z = vTo

ivTZ =X

+ i

2/122

42

2/1222/12 )(2)( oi

o

oi

i

TT

T

TT

Xv

-

X=Z dan

-= i

EFEK POROSITAS

Berbagai faktor yang mempengaruhi kecepatan,i.e.: porositas, densitas, temperatur, ukuran butir,saturasi gas, frekuensi, tekanan, tekanan porositas,dan tekanan luar.

Faktor yang paling dominan berpengaruh adalahporositas. Spektrum kecepatan yang lebar untukberbagai jenis batuan adalah berkaitan eratdengan kisaran porositas.

Nilai porositas tinggi umumnya berkaitandengan kecepatan atau sebaliknya.

Porositas batuan klastik umumnya berkurangterhadap kedalaman pemendaman akibatkompaksi, berkurangnya pemilahan danmeningkatnya sementasi.

V V V

V V V

VVV

POROSITY DENSITY TEMPERATURE

GRAIN SIZE GAS SATURATION FREQUENCY

EXTERNAL PRESSURE PORE PRESSURE PRESSURE

BERBAGAI FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KECEPATAN GELOMBANG SEISMIK

RESOLUSI VERTIKAL

Resolusi didefinisikan sebagai jarak minimum antara dua obyek yang dapat dipisahkan oleh gelombang seismik dan berhubungan erat dengan fenomena interferensi.

Hubungan antara frekuensi, kecepatan danpanjang gelombang adalah :

V = λ.f