TUGAS 5
PENGANTAR GEOFISIKA
“ Metode Seismik“
OLEH
:
NAMA : Ibrahim Adhyatma Ismail
NIM : 60400114024
KELAS
: FISIKA B
ANGKATAN
: 2014
JURUSAN
FISIKA
FAKULTAS SAINS DAN
TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM
NEGERI
ALAUDDINMAKASSAR
2016
KATA PENGANTAR
Puji syukur kita panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa
atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah
pengantar geofisika tentang : Metode Seismik tepat pada waktunya.
Penyusun mengucapkan terimah kasih kepada pihak-pihak yang
telah memberi sumbansi kepada penyusun dalam penyelesaian makalah ini. Dan
tentunya penyusun juga menyadari, bahwa
masih terdapat banyak kesalahan dan kekurangan pada makalah ini. Hal ini
Karena keterbatasan kemampuan dari penyusun. Oleh karena itu,penyusun
senantiasa menanti kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak
guna penyempurnaan makalah ini.
Penulis berharap makalah ini dapat memberi apresiasi kepada
pembaca dan utamanya kepada penyusun. Selain itu, semoga makalah ini dapat memberi
manfaat kepada pihak-pihak yang
membutuhkan guna mengetahui mengenai Metode-metode geofisika.
Samata Gowa,16 Jumi 2016
Penyusun
Metode
Seismik
Metode seismik
merupakan salah satu metode yang sangat penting dan banyak dipakai di dalam
teknik geofisika. Hal ini disebabkan metode seismik mempunyai ketepatan serta
resolusi yang tinggi di dalam memodelkan struktur geologi di bawah permukaan
bumi. Dalam menentukan struktur geologi, metode seismik dikategorikan ke dalam
dua bagian yang besar yaitu seismik bias dangkal (head wave or refrected
seismic) dan seismik refleksi (reflected seismic). Seismik refraksi efektif
digunakan untuk penentuan struktur geologi yang dangkal sedang seismik refleksi
untuk struktur geologi yang dalam. (Nurdiyanto dkk, 2011)
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 intemsif 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.
Dasar teknik seismik dapat digambarkan sebagai
berikut. Suatu sumber gelombang dibangkitkan di permukaan bumi. Karena material
bumi bersifat elastik maka gelombang seismik yang terjadi akan dijalarkan ke
dalam bumi dalam berbagai arah. Pada bidang batas antar lapisan, gelombang ini
sebagian dipantulkan dan sebagian lain dibiaskan untuk diteruskan ke permukaan
bumi. Dipermukaan bumi gelombang tersebut diterima oleh serangkaian detektor
(geophone) yang umumnya disusun membentuk garis lurus dengan sumber ledakan
(profil line), kemudian dicatat/direkam oleh suatu alat seismogram. Dengan
mengetahui waktu tempuh gelombang dan jarak antar geophone dan sumber ledakan,
struktur lapisan geologi di bawah permukaan bumi dapat diperkirakan berdasarkan
besar kecepatannya. (Susilawati, 2004)
Macam
metoda seismik
Terdapat 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 refleksi
Metoda 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.
Perbandingan metode seismik dengan
metode geofisika lainnya
Keunggulan :
1.Dapat mendeteksi variasi baik lateral maupun
kedalaman dalam parameter fisis yang relevan, yaitu kecepatan seismik.
2.Dapat menghasilkan
citra kenampakan struktur di bawah permukan
3.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 baik
2.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.
Hukum Fisika Gelombang
Seismik
Gelombang seismik
mempunyai kelakuan yang sama dengan kelakuan gelombang cahaya, sehingga
hukum-hukum yang berlaku untuk gelombang cahaya berlaku juga untuk gelombang
seismik. Hukum-hukum tersebut antara lain:
Huygens mengatakan
bahwa gelombang menyebar dari sebuah titik sumber gelombang ke segala arah
dengan bentuk bola.
Hukum snellius
menyatakan bahwa bila suatu gelombang jatuh diatas bidang batas dua medium yang
mempunyai perbedaan densitas, maka gelombang tersebut akan dibiaskan jika sudut
datang gelombang lebih kecil atau sama dengan sudut kritisnya. Gelombang akan
dipantulkan jika sudut datangnya lebih besar dari sudut kritisnya. Gelombang
datang, gelombang bias, gelombang pantul terletak pada suatu bidang datar.
Di dalam eksplorasi
seismik dikenal 2 macam metode, yaitu:
1. Metode seismik bias
(refraksi)
Metoda seismik bias
Seismik refraksi
dihitung berdasarkan waktu jalar gelombang pada tanah/batuan dari posisi sumber
ke penerima pada berbagai jarak tertentu. Pada metode ini, gelombang yang
terjadi setelah gangguan pertama (first break) diabaikan,sehingga sebenarnya
hanya data first break saja yang dibutuhkan. 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 sebagaiparameter elastisitas batuan.
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.
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.
2. Metode seismik
pantul (refleksi)
Seismik pantul Seismik
Refleksi
Seismik refleksi adalah
metoda geofisika dengan menggunakan gelombang elastis yang dipancarkan oleh
suatu sumber getar yang biasanya berupa ledakan dinamit (pada umumnya digunakan
di darat, sedangkan di laut menggunakan sumber getar (pada media air
menggunakan sumber getar berupa air gun, boomer atau sparker). Gelombang bunyi
yang dihasilkan dari ledakan tersebut menembus sekelompok batuan di bawah
permukaan yang nantinya akan dipantulkan kembali ke atas permukaan melalui
bidang reflektor yang berupa batas lapisan batuan. Gelombang yang dipantulkan
ke permukaan ini diterima dan direkam oleh alat perekam yang disebut geophone
(di darat) atau Hydrophone (di laut), (Badley, 1985). Refleksi dari suatu
horison geologi mirip dengan gema pada suatu muka tebing atau jurang. Metoda
seismic refleksi banyak dimanfaatkan untuk keperluan Explorasi perminyakan,
penetuan sumber gempa ataupun mendeteksi struktur lapisan tanah. Seismik
refleksi hanya mengamati gelombang pantul yang datang daribatas-batas formasi
geologi. Gelombang pantul ini dapat dibagi atas beberapa jenis gelombang yakni:
Gelombang-P, Gelombang-S, Gelombang Stoneley, dan Gelombang Love
Seismik refleksi ini,
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.
Seismik refleksi
umumnya dipakai untuk penyelidikan hidrokarbon. 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 dikarenakandata-data yang diperoleh labih akurat.
Pada umumnya metode
seismik refleksi terbagi atas tiga tahapan utama, yaitu:
Ø Pengumpulan data seismik (akuisisi data seismik):
semua kegiatan yang berkaitan dengan pengumpulan data sejak survey pendahuluan
dengan survey detail.
Ø Pengolahan data seismik (processing data seismik):
kegiatan untuk mengolah data rekaman di lapangan (raw data) dan diubah ke
bentuk penampang seismik migrasi.
Ø 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.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar