OCTOBER 31, 2012

Metode Seismik Dalam Menentukan Struktur Lapisan Dasar Laut

ABSTRAK

Metode seismik merupakan salah satu bagian dari seismologi eksplorasi dimana pengukuran

dilakukan dengan menggunakan ‘sumber’ seismik berupa ledakan yang menyebabkan

adanya gerakan gelombang di dalam medium (tanah/batuan). Gelombang akan mengalami

pemantulan ataupun pembiasan ke segala arah akibat munculnya perbedaan kecepatan

yang nantinya pada jarak tertentu, gerakan partikel tersebut direkam sebagai fungsi waktu.

Berdasarkan data rekaman inilah dapat ‘diperkirakan’ bentuk lapisan/struktur di dalam

tanah.

Kata kunci : metode seismik, seismik laut ekplorasi, survei seismik laut, akusisi seismik

 

PENDAHULUAN

            Eksperimen seismik aktif pertama kali dilakukan pada tahun 1845 oleh Robert

Mallet, yang dikenal sebagai bapak sismologi 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.

            Gelombang seismik ini memiliki kemiripan dengan gelombang cahaya sehingga

hukum-hukum yang berlaku pada gelombang cahaya berlaku pula untuk gelombang seismik

ini. Hukum-hukum tersebut antara lain hukum Huygens yang mengatakan bahwa

gelombang menyebar dari sebuah titik sumber gelombang ke segala arah dengan bentuk

bola. Hukum yang kedua adalah hukum snellius yang menyatakan bahwa bila suatu

gelombang jatuh di atas bidang batas dua medium yang mempunyai perbedaan densitas,

maka gelombang tersebut akan dibiaskan (jika sudut datang  gelombang ≤ sudut kritisnya),

akan dipantulkan (jika sudut datangnya > sudut kritisnya), dan gelombang datang,

gelombang bias, gelombang pantul terletak pada suatu bidang datar.

 

 ISI

Akusisi data seismik dilakukan untuk memetakan struktur geologi di bawah laut dengan

menggunakan peralatan yang cukup rumit. Dalam praktiknya akusisi seismik laut terdiri

atas beberapa komponen yaitu kapal utama, gun, streamer, GPS, kapal perintis dan kapal

pengawal dan terkadang juga perlengkapan gravity yang ditempatkan di dalam kapal dan

magnetik yang biasanya ditempatkan 240 meter di belakang kapal utama (3 meter di dalam

air). Streamer berperan untuk mengatur posisi dan kedalaman, berdiameter 7 cm dengan

panjang mencapai 10km. Sedangkan navigasi berfungsi untuk memastikan bahwa akusisi

data seismic berada pada lintasan yang dikehendaki.  

Pada saat bertemu dengan bidang perlapisan yang berfungsi sebagai reflektor, akan

memantul kembali ke permukaan dan kemudian akan dideteksi geophone yang terekam di

permukaan bumi. Di dalam eksplorasi seismik dikenal 2 macam metode, yaitu metode

seismik bias (refraksi) dan metode seismik pantul (refleksi).

1. Seismik bias (refraksi)

       Seismik refraksi dihitung berdasarkan waktu jalar gelombang pada tanah/batuan dari

posisi sumber ke penerima pada berbagai jarak tertentu. Parameter jarak (offset) dan waktu

jalar dihubungkan oleh cepat rambat gelombang dalam medium. Kecepatan tersebut

dikontrol oleh sekelompok konstanta fisis yang ada di dalam material dan dikenal sebagai

parameter elastisitas batuan. Pengamatan refraksi membutuhkan lokasi sumber dan

penerima yang kecil, sehingga relatif murah dalam pengambilan datanya. Prosesing refraksi

relatif simpel dilakukan kecuali proses filtering untuk memperkuat sinyal first break yang

dibaca. Seismik bias hanya bekerja jika kecepatan gelombang meningkat sebagai fungsi

kedalaman dan biasanya diinterpretasikan dalam bentuk lapisan-lapisan. Seismik bias hanya

menggunakan waktu tiba sebagai fungsi jarak (offset) yang dalam pengukuran yang

regional, membutuhkan offset yang lebih lebar.

2.Seismik Pantul (refleksi)

           Metode seismik refleksi merupakan metode geofisika yang umumnya dipakai untuk

penyelidikan hidrokarbon. Dalam seismik refleksi, 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. Struktur bawah permukaan dapat cukup kompleks, tetapi analisis yang

dilakukan masih sama dengan seismik refraksi, yaitu analisis berdasar kontras parameter

elastisitas medium. Pengukuran seismik refleksi menggunakan offset yang lebih kecil

sehingga dapat bekerja bagaimanapun perubahan kecepatan sebagai fungsi kedalaman.

Seismik refleksi mampu melihat struktur yang lebih kompleks.

      Metode ini memberikan informasi paling akurat terhadap gambaran atau model geologi

bawah permukaan. Pada umumnya metode seismik ini terbagi atas tiga tahapan utama,

yaitu pengumpulan data seismik (kegiatan untuk memperoleh data dari lapangan yang

disurvei), pengolahan data seismik (menghasilkan penampang seismik yang mewakili

daerah bawah permukaan yang siap untuk diinterpretasikan), dan interpretasi data seismik

(untuk memperkirakan keadaan geologi di bawah permukaan dan juga untuk

memperkirakan material batuan di bawah permukaan).

      Metode seismik refleksi banyak dimanfaatkan untuk keperluan eksplorasi seperti

perminyakan, penentuan sumber gempa ataupun mendeteksi struktur lapisan tanah.

Eksplorasi seismik refleksi dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu eksplorasi prospek

dangkal (untuk eksplorasi batubara dan bahan tambang lainnya), dan eksplorasi prospek

dalam (untuk eksplorasi daerah prospek hidrokarbon yakni minyak dan gas bumi). Keduanya

menuntut resolusi dan akurasi yang berbeda begitu pula dengan teknik lapangannya. Selain

kedua ekplorasi seismik tadi, metode ini juga banyak dilakukan untuk keperluan eksplorasi

hidrokarbon dan geologi teknik di laut. Pada umumnya alat seismik refleksi yang digunakan

untuk eksplorasi hidrokarbon memiliki kemampuan penetrasi yang sangat dalam (mencapai

ribuan meter), sedangkan alat yang digunakan untuk tujuan geologi teknik mempunyai

tingkat penetrasi yang dangkal (hanya beberapa puluh meter) dengan tingkat resolusi yang

tinggi.

              Dalam kegiatan akusisi seismik dapat membawa dampak negatif karena hewan

memiliki pendengaran yang sensitif, dan beberapa ilmuan percaya gelombang yang di

timbulkan oleh air gun dapat menggangu binatang atau bahkan merusak telinga mereka.

Survei seismik juga dapat merusak proses reproduksi, fungsi pendengaran dan efek

merusak lainnya untuk spesies laut yang sangat sangat menguntungkan, dan menimbulkan

efek yang berpotensi fatal bagi mamalia laut. Sehingga sering kali saat melakukan survei

seismik ini apabila dilaporkan terdapat mamalia laut, maka tembakan air gun dihentikan

untuk sementara. Karena kita juga tidak ingin keberadaan gelombang seismik ini merusak

habitat hewan laut yang ada di dalamnya.

 

KESIMPULAN

            Metode seismik dapat mendeteksi variasi baik literal maupun kedalaman dalam

parameter fisis yang relevan, yaitu kecepatan seismik. Metode ini juga dapat menghasilkan

citra kenampakan struktur di bawah permukaan dan dapat dipergunakan untuk membatasi

kenampakan stragrafi dan beberapa kenampakan pengendapan. Respon pada penjalaran

gelombang seismik bergantung dari densitas batuan dan konstanta elastisitas lainnya.

Sehingga setiap perubahan konstanta tersebut pada prinsipnya dapat diketahui dari metode

seismic. Metode ini memungkinkan untuk deteksi langsung terhadap keberadaan

hidrokarbon. Namun tidak dapat dilakukan deteksi langsung terhadap kontaminan, misalnya

pembuangan limbah.

            Metode seismik dilakukan dengan menggunakan sumber seismik yang berupa

ledakan yang akan memicu timbulnya gelombang kesegala arah dan mengalami

pemantulan ataupun pembiasan. Pada gelombang seismik pembiasan (refraksi), gambar

yang dihasilkan belum terlalu detail yakni masih dalam bentuk lapisan-lapisan yang memiliki

topografi. Sedangkan pada gelombang seismik pemantulan (refleksi), gambar bawah

permukaan dapat tergambar secara langsung dari data terukur karena seismik ini mampu

melihat struktur yang lebih kompleks dibanding seismik refraksi.