Laporan Fisika Bumi

METODE SEISMIK

Disusun oleh :Kelompok 3Robert Sinaga (410)Filemon Sagala (410)Sri Wahyuni (4101440001)Yusuf Junior .S. (4103240040)

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS NEGERI MEDAN2012/2013METODE SEISMIK

I. Tujuan Mengetahui apa itu metode seismik Mengetahui bagaimana cara kerja metode seismik Mengetahui cara mengoperasikan alat untuk metode sismik Mengetahui aplikasi dari metode seismik Mengetahui cara kerja geofon

II. Tinjauan Teoritis

1. Pengertian Metode Seismik Metoda seismik adalah salah satu metoda eksplorasi yang didasarkan pada pengukuran respon gelombang seismik (suara) yang dimasukkan ke dalam tanah dan kemudian direleksikan atau direfraksikan sepanjang perbedaan lapisan tanah atau batas-batas batuan. Sumber seismik umumnya adalah palu godam (sledgehammer) yang dihantamkan pada pelat besi di atas tanah, benda bermassa besar yang dijatuhkan atau ledakan dinamit. Respons yang tertangkap dari tanah diukur dengan sensor yang disebut geofon, yang mengukur pergerakan bumi. Metode seismik merupakan salah satu bagian dari seismologi eksplorasi yang dikelompokkan dalam metode geofisika aktif, dimana pengukuran dilakukan dengan menggunakan sumber seismic (palu, ledakan, dll). Setelah usikan diberikan, terjadi gerakan gelombang di dalam mediu (tanah/batuan) yang memenuhi hukum-hukum elastisitas ke segala arah dan mengalami pemantulan ataupun pembiasan akibat munculnya perbedaan kecepatan. Kemudian, pada suatu jarak tertentu, gerakan partikel tersebut di rekam sebagai fungsi waktu. Berdasar data rekaman inilah dapat diperkirakan bentuk lapisan/struktur di dalam tanah. Eksperimen seismik aktif pertama kali dilakukan pada tahun 1845 oleh Robert Mallet, yang oleh kebanyakan orang dikenal sebagai bapak seismologi instrumentasi. Mallet mengukur waktu transmisi gelombang seismik, yang dikenal sebagai gelombang permukaan, yang dibangkitkan oleh sebuah ledakan. Mallet meletakkan sebuah wadah kecil berisi merkuri pada beberapa jarak dari sumber ledakan dan mencatat waktu yang diperlukan oleh merkuri untuk be-riak. Pada tahun 1909, Andrija Mohorovicic menggunakan waktu jalar dari sumber gempa bumi untuk eksperimennya dan menemukan keberadaan bidang batas antara mantel dan kerak bumi yang sekarang disebut sebagai Moho. Pemakaian awal observasi seismik untuk eksplorasi minyak dan mineral dimulai pada tahun 1920an. Teknik seismik refraksi digunakan secara intensif di Iran untuk membatasi struktur yang mengandung minyak. Tetapi, sekarang seismik refleksi merupakan metode terbaik yang digunakan di dalam eksplorasi minyak bumi. Metode ini pertama kali didemonstrasikan di Oklahoma pada tahun 1921.

2. Macam metoda seismikTerdapat dua macam metoda dasar seismik yang sering digunakan, yaitu seismik refraksi dan seismik refleksi.1. Seismik refraksi (bias)Metoda seismik refraksi 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 cadas. Grafik waktu datang gelombang pertama seismik pada masing-masing geofon memberikan informasi mengenai kedalaman dan lokasi dari horison-horison geologi ini. Informasi ini kemudian digambarkan dalam suatu penampang silang untuk menunjukkan kedalaman dari muka air tanah dan lapisan pertama dari bantalan batuan cadas.Seismik bias dihitung berdasarkan waktu jalar gelombang pada tanah/batuan dari posisi sumber ke penerima pada berbagai jarak tertentu. Pada metode ini, gelombang yang terjadi setelah usikan pertama (first break) diabaikan, sehingga sebenarnya hanya data first break saja yang dibutuhkan. Parameter jarak (offset) dan waktu jalar dihubungkan oleh sepat rambat gelombang dalam medium. Kecepatan tersebut dikontrol oleh sekelompok konstanta fisis yang ada di dalam material dan dikenal sebagai parameter elastisitas.

2. Seismik refleksiMetoda seismik refleksi mengukur waktu yang diperlukan suatu impuls suara untuk melaju dari sumber suara, terpantul oleh batas-batas formasi geologi, dan kembali ke permukaan tanah pada suatu geophone. Refleksi dari suatu horison geologi mirip dengan gema pada suatu muka tebing atau jurang.Metoda seismic repleksi banyak dimanfaatkan untuk keperluan Explorasi perminyakan, penetuan sumber gempa ataupun mendeteksi struktur lapisan tanah. Seismic refleksi hanya mengamati gelombang pantul yang datang dari batas-batas formasi geologi. Gelombang pantul ini dapat dibagi atas beberapa jenis gelombang yakni: Gelombang-P, Gelombang-S, Gelombang Stoneley, dan Gelombang Love. Sedangkan dalam seismik pantul, analisis dikonsentrasikan pada energi yang diterima setelah getaran awal diterapkan. Secara umum, sinyal yang dicari adalah gelombang-gelombang yang terpantulkan dari semua interface antar lapisan di bawah permukaan. Analisis yang dipergunakan dapat disamakan dengan echo sounding pada teknologi bawah air, kapal, dan sistem radar. Informasi tentang medium juga dapat diekstrak dari bentuk dan amplitudo gelombang pantul yang direkam. Struktur bawah permukaan dapat cukup kompleks, tetapi analisis yang dilakukan masih sama dengan seismik bias, yaitu analisis berdasar kontras parameter elastisitas medium.

3. Prinsip Kerja Metode SeismikPrinsip Metode Seismik dipermukaan ditimbulkan oleh sumber menghasilkan gelombang mekanis. Sumber tersebut dapat berupa ledakan(eksplosien), vibroseis, airgun, watergun, hammer, weigh drop, tergantung jenis metode seismik yang dipergunakan.Seismik Refleksi dipergunakan untuk mendeteksi Hidrokarbon. Sedang Seismik Refraksi dipergunakan untuk mendeteksi batuan atau lapisan yang letaknya cukup dangkal dan untuk mengetahui lapisan tanah penutup (overburden). Eksplorasi seismik adalah istilah yang dipakai di dalam bidang geofisika untuk menerangkan aktifitas pencarian sumber daya alam dan mineral yang ada di bawah permukaan bumi dengan bantuan gelombang seismik. Hasil rekaman yang diperoleh dari survei ini disebut dengan penampang seismik. Eksplorasi seismik atau eksplorasi dengan menggunakan metode seismik banyak dipakai oleh perusahaan-perusahaan minyak untuk melakukan pemetaan struktur di bawah permukaan bumi untuk bisa melihat kemungkinan adanya jebakan-jebakan minyak berdasarkan interpretasi dari penampang seismiknya.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 pemantulan 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.

Perbandingan metode seismik dengan metode geofisika lainnyaKeunggulan :1. Dapat mendeteksi variasi baik lateral maupun kedalaman dalam parameter fisis yang relevan, yaitu kecepatan seismik.2. Dapat menghasilkan citra kenampakan struktur di bawah permukan3. Dapat dipergunakan untuk membatasi kenampakan stratigrafi dan beberapa kenampakan pengendapan.4. Respon pada penjalaran gelombang seismik bergantung dari densitas batuan dan konstanta elastisitas lainnya. Sehingga, setiap perubahan konstanta tersebut (porositas, permeabilitas, kompaksi, dll) pada prinsipnya dapat diketahui dari metode seismik.5. Memungkinkan untuk deteksi langsung terhadap keberadaan hidrokarbon

Kelemahan :1. Banyaknya data yang dikumpulkan dalam sebuah survei akan sangat besar jika diinginkan data yang baik2. Perolehan data sangat mahal baik akuisisi dan logistik dibandingkan dengan metode geofisika lainnya.3. Reduksi dan prosesing membutuhkan banyak waktu, membutuhkan komputer mahal dan ahli-ahli yang banyak.4. Peralatan yang diperlukan dalam akuisisi umumnya lebih mahal dari metode geofisika lainnya.5. Deteksi langsung terhadap kontaminan, misalnya pembuangan limbah, tidak dapat dilakukan.

III. Alat dan Bahan

No.Nama alat dan bahanJumlah

1.Geofon 30 buah

2.Palu1 buah

3.Pasi seismik (seismograf)1 buah

4.Kabel1 gulungan

5.Keyboard1 buah

6.Printer1 buah

7.Aki1 buah

8.Hammer1 buah

9.Meteran1 buah

10.Jepit Buaya2 buah

IV. PembahasanLokasi penelitian : Laboratorium Fisika Unimed. Langkah-langkah percobaan :1. Meninjau lokasi penelitian2. Mencari data mengenai penelitian yang akan dilakukan3. Mempersiapkan alat dan bahan4. Kembali ke lokasi penelitian dan membuat lubang atau titik yang akan diukur sebanyak 24 titik elektroda dengan jarak 2,5 meter5. Menancapkan elektroda yang telah ditentukan 6. Menghubungkan antara elektroda satu dengan elektroda lainnya7. Menghubungkan seismik dan aki ke elektroda dengan menggunakan penjepit buaya8. Menjalankan program seismik

Data yang diperoleh :CENHTrs [dB]XYQGSMT.Travel

10750.00.00.0100.0 s28,1 ms

20900.00.00.0100.0 s27,5 ms

30870.00.00.0100.0 s27,9 ms

40840.00.00.0100.0 s28,0 ms

50870.00.00.0100.0 s28,1 ms

60840.00.00.0100.0 s28,1 ms

70870.00.00.0100.0 s28,0 ms

80870.00.00.0100.0 s27,9 ms

90870.00.00.0100.0 s28,0 ms

100870.00.00.0100.0 s28,0 ms

110900.00.00.0100.0 s28,1 ms

120900.00.00.0100.0 s28,4 ms

130870.00.00.0100.0 s28,1 ms

140900.00.00.0100.0 s28,1 ms

150870.00.00.0100.0 s28,4 ms

160900.00.00.0100.0 s28,1 ms

170900.00.00.0100.0 s28,4 ms

180900.00.00.0100.0 s28,1 ms

190870.00.00.0100.0 s28,3 ms

200900.00.00.0100.0 s28,0 ms

210870.00.00.0100.0 s28,1 ms

220840.00.00.0100.0 s28,1 ms

230810.00.00.0100.0 s28,3 ms

240870.00.00.0100.0 s28,1 ms

Gambar Tampilan pergerakan data Seismik yang terekam :

V. Daftar Pustaka

Hendrajaya, L., dan Arif, I. 1988. Metode Seismik. Laboratorium Fisika Bumi. Jurusan FMIPA. ITB. Bandung.

John W, Sanders. 2004. Detectivy Seepage Through a Natural Moraine Dam using The Self Potensial Method. New York: University Press.

Reynolds, John. 1997. An Introductions to Applied and Enviromental Geophysics. Singapore: John Willey and Sons.

Suhanto, E dan Bakrun. 2005. Penyelidikan Geolistrik Tahanan Jenis di Daerah Panas bumi Pincara Kabupaten Masamba Sulawesi Utara. Pemaparan Hasil Kegiatan Lapangan Subdit Panasbumi.

Telford,W, M, Geldart,L, P, Sheriff,R ,E, & Keys,D, A. 1990. Applied Geophysics. Cambridge University Press. New York. London.Melbourne.