BAB 14
PENGANTAR METODA SEISMIK
Geofisika
merupakan ilmu yang mempelajari sifat fisik dari bawah permukaan bumi
berdasarkan penerapan ilmu fisika. Aplikasi dari Geofisika banyak digunakan
untuk investigasi keadaan bawah tanah seperti hidrokarbon dan air, serta
untuk proses pembangunan insfrastruktur seperti terowongan, jalan raya,rumah
dan bendungan. Salah satu metode geofisika yang sering digunakan terutama dalam
perminyakan yaitu metode seismik. Metode ini memanfaatkan penjalaran gelombang
seismik ke dalam permukaan bumi untuk mengetahui kondisi bawah permukaan
bumi. Metode seismik dapat mengidentifikasi kondisi bawah permukaan bumi secara
luas sehingga metode ini sangat efesien dan efektif dibandingan dengan metode
yang lainya seperti metode pengeboran.
Metode seismik
terbagi menjadi dua macam yaitu seismik refleksi (pantul) dan seismik
refraksi (bias) namun untuk eksplorasi minyak dan gas metose seismik yang
sering digunakan seismik refleksi karena dapat mengetahui kondisi permukaan
hingga dalam. Metode ini memiliki tiga tahapan yaitu : akuisisi, pengolahan
data dan interpretasi, ketiga tahapan tersebut sangat penting dalam menerapkan
metode seismik dan saling berhubungan. Akuisisi merupakan tahap awal
pengambilan data di lapangan, data yang diperoleh dari lapangan berupa field
tape akan melalui beberapa proses seperti filtering, dekonvolusi, koreksi
statik analisa kecepatan sehingga menghasilkan penampang seismik yang baik.
·
Metoda seismik
didasarkan pada prinsip perambatan gelombang yang mengikuti Hukum
Snellius, Hukum Fermat, dan Hukum Huygen.
- Hukum Snelius
Ketika
gelombang seismik melalui lapisan batuan dengan impedansi akustik yang berbeda dari lapisan batuan yang dilalui
sebelumnya, maka gelombang akan terbagi. Gelombang tersebut sebagian
terefleksikan kembali ke permukaan dan sebagian diteruskan merambat dibawah
permukaan.
Apabila sinar datang dari medium optis kurang rapat ke medium optis lebih
rapat, maka sinar tersebut akan dibiaskan cenderung mendekati garis normal,
jadi sudut datang akan lebih besar dari sudut bias dan sebaliknya apabila sinar
datang dari medium optis lebih rapat ke medium optis kurang rapat, maka sinar
akan dibiaskan cenderung menjauhi garis normal, sehingga sudut datang akan
lebih kecil dari sudut bias.
- Hukum Fermat
Menurut
Fermat, besarnya sudut pantul akan sama dengan besarnya sudut datangnya cahaya.
Gelombang menjalar dari satu titik ke titik lain melalui jalan tersingkat waktu
penjalarannya. Dengan demikian jika gelombang melewati sebuah medium yang
memiliki variasi kecepatan gelombang seismik, maka gelombang tersebut akan
cenderung melalui zona-zona kecepatan tinggi dan menghindari zona-zona
kecepatan rendah (Jamady, 2011)
- Hukum HuygeN
Prinsip Huygen menyatakan bahwa setiap titik pada muka
gelombang merupakan sumber bagi gelombang baru.Posisi dari muka gelombang dalam
dapat seketika ditemukan dengan membentuk garis singgung permukaan untuk semua
wavelet sekunder. Prinsip Huygens mengungkapkan sebuah mekanisme dimana sebuah
pulsa seismik akan kehilangan energi seiring dengan bertambahnya kedalaman
(Asparini, 2011).
- Metode Seismik Refraksi
Metode seismik refraksi merupakan salah satu metode
geofisika untuk mengetahui penampang struktur bawah permukaan, merupakan salah
satu metode untuk memberikan tambahan informasi yang diharapkan dapat menunjang
penelitian lainnya. Metode ini mencoba menentukan kecepatan gelombang seismik
yang menjalar di bawah permukaan. Metode seismik refraksi didasarkan pada sifat
penjalaran gelombang yang mengalami refraksi dengan sudut kritis tertentu yaitu
bila dalam perambatannya, gelombang tersebut melalui bidang batas yang
memisahkan suatu lapisan dengan lapisan yang di bawahnya yang mempunyai
kecepatan gelombang lebih besar. Parameter yang diamati adalah karakteristik
waktu tiba gelombang pada masing-masing geophone.
Gambar 2.8. prinsip seismik refraksi.
Seismik refraksi dihitung berdasarkan waktu yang dibutuhkan oleh gelombang
untuk menjalar pada batuan dari posisi sumber seismik (seismic source)
menuju penerima (receiver) pada berbagai jarak tertentu. Pada metode
ini, gelombang yang terjadi setelah usikan pertama (first break)
diabaikan, sehingga data yang dibutuhkan hanya data first break saja.
Gelombang yang datang setelah first break diabaikan karena gelombang
seismik refraksi merambat paling cepat dibandingkan dengan gelombang lainnya
kecuali pada jarak offset yang relatif dekat sehingga yang dibutuhkan adalah
waktu pertama kali gelombang diterima oleh setiap geophone.
Kaitannya dengan prinsip-prinsip
dalam metode seismik, Metode seismik refraksi menerapkan waktu tiba pertama
gelombangdalam perhitungannya. Gelombang P memiliki kecepatan lebih besar
dibandingkan dengan kecepatan gelombang S sehingga waktu datang gelombang P
yang digunakan dalam perhitungan. Gelombang seismik refraksi yang dapat terekam
oleh receiver pada permukaan bumi hanyalah gelombang seismik refraksi
yang merambat pada batas antar lapisan batuan. Hal ini hanya dapat terjadi jika
sudut datang merupakan sudut kritis atau ketika sudut bias tegak lurus dengan
garis normal (r = 900 sehingga sin r = 1). Dan hal ini sesuai dengan
asumsi diawal bahwa kecepatan lapisan dibawah interface lebih besar
dibandingkan dengan kecepatan di atas interface.
- Metode seismik pantul (refleksi)
Sedangkan
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. 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 refleksi yang
direkam.Struktur bawah permukaan dapat cukup kompleks, tetapi analisis yang
dilakukan masih sama dengan seismik refraksi, yaitu analisis berdasar kontras
parameter elastisitas medium.
Biasanya
metode seismik refleksi ini dipadukan dengan metode geofisika lainnya, misalnya
metode grafitasi, magnetik, dan lain-lain. Namun metode seismik refleksi adalah
yang paling mudah memberikan informasi paling akurat terhadap gambaran atau
model geologi bawah permukaan dikarenakan data-data yang diperoleh lebih
akurat.
Pada umumnya
metode seismik refleksi terbagi atas tiga tahapan utama, yaitu:
1.
Pengumpulan data seismik (akuisisi data seismik): semua kegiatan yang berkaitan
dengan pengumpulan data sejak survey pendahuluan dengan survey detail.
2.
Pengolahan data seismik (processing data seismik): kegiatan untuk mengolah data
rekaman di lapangan (raw data) dan diubah ke bentuk penampang seismik migrasi.
3.
Interpretasi data seismik: kegiatan yang dimulai dengan penelusuran horison,
pembacaan waktu, dan plotting pada penampang seismik yang hasilnya disajikan
atau dipetakan pada peta dasar yang berguna untuk mengetahui struktur atau
model geologi bawah permukaan.
Metode 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.Metode seismik refleksi banyak
dimanfaatkan untuk keperluan Explorasi perminyakan, penentuan sumber gempa
ataupun mendeteksi struktur lapisan tanah.
Gambar 2.10. ilustrasi metode
seismik reflaksi
Seismik 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.
c. Alat- Alat Metode Seismik
Peralatan
yang dimiliki Pusat Survei Geologi untuk metode Seismik yang sumbernya berasal
dari alam, adalah sebagai berikut :
1.
Seismograph Spingether Geometrics MEQ-800.
2. Seismograph
Kinematic PS-2.
3. DataMarks
LS-7000XT.
Disisi lain, sumber getaran
buatan yang diberikan dengan sengaja di sekitar permukaan bumi untuk memberikan
suatu gangguan yang menimbulkan gelombang seismik (elastik) yang merambat ke
segala arah dan dideteksi oleh geophone pada suatu jarak tertentu dari sumber
getarannya. Kemudian dengan mengukur waktu rambatnya, maka kecepatan perambatan
gelombang pada setiap media di bawah permukaan bumi dapat diketahui, tergantung
dari media penjalarannya. Metoda seismik ini secara umum terbagi menjadi metoda
Seismik Reflaksi yang dilakukan dalam penyelidikan dangkal (teknik sipil dan
penelitian geologi kuarter), dan Seismik Refleksi yang dilakukan dalam
penyelidikan dalam (eksplorasi minyak bumi, pertambangan, dan geologi dalam).
Peralatan yang dimiliki Pusat Survei Geologi untuk metode Seismik dengan sumber
buatan, adalah sebagai berikut :
4.
Mc-SEIS SX-48 OYO.
5.
Soiltest Gisco MD-11.
6.
Seismic Bison Model 5002.
DAFTAR PUSTAKA
Buku pengantar teknik geofisika
buku metode geoseismik
http://Geofisika dan
Metode Metodenya _ Geophy Palace.html ( Diakses Tanggal 14 Juni 2016)
http://Imagination Metode Seismik.html( Diakses Tanggal 16 oktober
2016)
0 komentar:
Posting Komentar