seismik refraksi
DESCRIPTION
yjsdjyTRANSCRIPT
7/16/2019 Seismik Refraksi
http://slidepdf.com/reader/full/seismik-refraksi-5634fac837d40 1/5
Seismik Refraksi
Pendahuluan
Seismik refraksi adalah metoda geofisika eksplorasi yang menggunakan
sifat pembiasan gelombang seismik untuk mempelajari keadaan bawah
permukaan. Asumsi dasar yang digunakan menggunakan pendekatan bahwa
batas-batas perlapisan batuan merupakan bidang datar dan miring, terdiri dari
satu lapis atau banyak lapis, serta kecepatan seismik bersifat seragam pada
setiap lapisan.
Umumnya seismik refraksi digunakan untuk memperkirakan kedalaman
lapisan batuan yang lapuk, tetapi dapat pula digunakan untuk mendeteksi
lapisan lain di bawah zona pelapukan tersebut.
Pada eksplorasi minyak & gas bumi, penentuan kedalaman zona
pelapukan berguna untuk mengetahui kedalaman geophone pada metode
seismik refleksi.
Metode seismik refraksi banyak digunakan pada studi geologi teknik,
ekplorasi mineral, penyelidikan air tanah, pertambangan, geodinamik,
arkeologi, pertanian dan studi regional geologi lainnya.
Teori Dasar
Prinsip Gelombang
Prinsip dasar metoda seismik refraksi mengikuti prinsip fisika tentang
perambatan gelombang antara lain :
1. Prinsip Fermat : Penjalaran gelombang dari suatu titik ke titik
lainnya akan melewati lintasan dengan waktu minimum.
2. Prinsip Huygen : Setiap titik yang dilalui muka gelombang akan
menjadi sumber gelombang baru.
3. Prinsip Snellius : Gelombang yang dibiaskan atau dipantulkan akan
memenuhi persamaan sebagai berikut
7/16/2019 Seismik Refraksi
http://slidepdf.com/reader/full/seismik-refraksi-5634fac837d40 2/5
2
1
2
1
V
V
sin
sin=
θ
θ
untuk θ2 = 90ο (sudut kritis) maka :2
1
1
V
Vsin =θ
Gb. Gelombang yang direfraksikan
Gelombang Refraksi
Metode seismik refraksi menggunakan analisis muka gelombang ‘head
wave’ untuk pendugaan sifat fisis batuan. Metoda ini memiliki keterbatasan
yaitu bahwa metode ini dapat berhasil baik bila harga cepat rapat gelombang
seismik makin besar kearah lapisan bawah, sehingga selalu terdapat gelombang
yang terbiaskan ke permukaan.
Kelemahan lainnya bahwa tebal suatu lapisan harus memenuhi criteria
tertentu supaya tidak menghasilkan “Blind Zone”, yang diakibatkan oleh
lapisan tipis.
Seismik refraksi dilakukan dengan menimbulkan sumber getaran di suatu
titik dan menerima getaran tersebut menggunakan serangkaian geophone.
Waktu tempuh gelombang dari setiap geophone dibaca dan diplot dalam grafik
waktu tempuh Vs jarak. Ketebalan lapisan batuan dan harga cepat rambat
gelombang didapatkan dari analisa grafik tersebut.
Interpretasi gelombang seismik refraksi tersebut dapat dilakukan dengan
bermacam-macam cara antara lain Reciprocal metods, Hagiwara, Kakeno, dll.
Metoda Hagiwara
θ1 V1
θ2 V2
7/16/2019 Seismik Refraksi
http://slidepdf.com/reader/full/seismik-refraksi-5634fac837d40 3/5
Metode ini memanfaatkan persamaan snellius untuk gelombang yang
mengikuti sudut kritis yaitu saat sudut dating (sin i) = V1/V2. Hagiwara
membuktikan bahwa kedalaman reflektor pada geophone adalah :
TAP + TBP =1
cos2
V
ih p
+TAB
hp = )(cos2
1 AB BP AB T T T
i
V −+
Perencanaan Survey
Tahap pertama dari survei seismik refraksi adalah memilih lokasi dan
panjang lintasan survei dengan menggunakan peta topografi daerah
penyelidikan. Lokasi lintasan survei harus di set untuk mencapai tujuan surveisecara efisien, yaitu menggunakan informasi yang ada pada peta topografi dan
peta geologi. Pada dasarnya, akan lebih baik bila memilih lintasan survei pada
permukaan yang datar. Akan tetapi pada suatu penyelidikan, untuk terowongan
misalnya, lintasan survei harus di set sepanjang lintasan terowongan tanpa
melihat pola topografinya.
Panjang lintasan survei bergantung pada kedalaman eksplorasi yang
diinginkan. Bila menggunakan metoda Hagiwara sebagai metoda interpretasi,
diperlukan suatu pasangan kurva travel time bolak-balik (reciprocal travel time
curve) yang direfraksikan dari suatu lapisan pada kedalaman penyelidikan.
Panjang survei (spread) dapat diestimasi dengan mengasumsikan model
struktur dua lapis paralel seperti yang terlihat pada gambar 1. Jarak, AXa (dari
A ke Xa) dapat ditulis sebagai :
( )
( )12
12
VV
VVha2AXa
−
+
=
dimana h : ketebalan lapisan permukaan
V1 : kecepatan lapisan permukaan
V2 : kecepatan refraktor
Rekaman titik penerima A ke Xa, kedatangan pertama ( first arrival)
merupakan gelombang langsung dan kedatangan pertama ( first break) dari
7/16/2019 Seismik Refraksi
http://slidepdf.com/reader/full/seismik-refraksi-5634fac837d40 4/5
gelombang refraksi tidak muncul. Jarak BXb (titik-titik penerima untuk
gelombang refraksi) dapat diturunkan dengan cara yang sama, yaitu:
( )
( )12
12
VV
VVhb2AXb
−
+
=
Jarak XaXb, harus cukup panjang untuk menentukan kecepatan
refraktor, biasanya dipilih 20 sampai 30 kali jarak antar penerima. Akhirnya,
panjang lintasan L dapat digambarkan sebagai berikut,
XaXbBXbAXaL ++≥
Dalam upaya mendapatkan kedalaman eksplorasi yang cukup untuk
mmenuhi tujuan penyelidikan, panjang survei (spread ) harus lebih besar dari L.
Akuisisi & Pengolahan Data
Akuisisi
Akuisisi data dilakukan dari tanggal 22-23 Juni 2007, di desa Sambeng
Kecamatan Seling, Kabupaten Kebumen. Berdasarkan data geologi dari pusat
penelitian geoteknologi-LIPI, daerah ini merupakan daerah yang sangat rentan
mengalami longsor.
Terdapat tiga lintasan pengukuran (tiga spread), masing-masing
bentangan terdapat 24 geophone. Source yang digunakan adalah palu dengan
jumlah tembakan sebanyak lima kali pada setiap spread dengan spasi antar
geophone adalah 5 meter.
Tujuan akuisisi ini adalah mendapatkan batas lapisan yang merupakan
bidang longsornya.
Peralatan yang digunakan dalam akuisisi menggunakan metode seismik
refraksi adalah :
1. McSeis-170 model 1119
2. Geophone (26 buah)
3. Palu
4. Meteran
7/16/2019 Seismik Refraksi
http://slidepdf.com/reader/full/seismik-refraksi-5634fac837d40 5/5
5. Kabel, dll.
Pengolahan Data
Data yang didapatkan kemudian diolah menggunakan Software SeisRefa.
Software ini mengolah data gelombang ‘ first time arrival’ menggunakan
metoda Hagiwara.
Langkah-langkah pengolahan data sebagai berikut :
a. Data lapangan yang diperoleh kemudian diproses dengan secara manual
yaitu dengan mem’ picking’ data lapangan tersebut sehingga didapat waktu
datang ‘head wave’ untuk selanjutnya dihitung delay-time serta kecepatan
dari masing-masing lapisan.
b. Masukan data hasil picking sebagai input untuk diproses sampai keluar
model bawah permukaannya.
Model bawah permukaan
Interpretasi
Dari model bawah permukaan yang dihasilkan, terlihat bahwa terdapat