Laporan Seismik Refraksi (Teknik Geofisika Unsyiah)

“Analisa Subsurface Lapangan Sepak Bola Limpok dengan Menggunakan Metode Seismik Refraksi (Seismik Bias)” Kelompok 8 Anggota :

Intan Maulida

: 1204107010009

Heru Hardian

: 1204107010022 1204107010022

Fatma Rizki

: 1204107010029

Khairul Akbar

: 1204107010035

Fuad Akbar

: 1204107010037

Rizka Hikmah

: 1204107010048

Asisten :

 Agung Prasetyo

JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA DARUSSALAM, BANDA ACEH 2014 1

BAB I PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang

Perkembangan teknologi saat ini telah mengalami perubahan yang sangat pesat dan sangat  berguna bagi kehidupan manusia. Salah satunya adalah perkembangan dalam ilmu kebumian seperti eksplorasi, pemetaan bawah permukaan, penentuan struktur geologi bawah permukaan dan lain-lain. Ekslporasi adalah proses pencarian dan penambahan cadangan minyak dan gas yang baru dari tahapan awal (persiapan) sampai tahapan akhir (pengambilan migas /  pengeboran). Upaya eksplorasi digunakan digunak an untuk menemukan batuan dasar (bed rock ), ), termasuk minyak bumi (eksplorasi minyak bumi), gas alam, batubara, mineral, juga gua dan bahkan dipakai untuk mendeteksi sungai purba di daerah Peukan Bada beberapa waktu lalu. Dalam bidang ilmu geofisika, kita mengenal banyak metode yang digunakan dalam proses operasi survey lapangan, ada yang dipakai secara tunggal, ada yang dikombinasikan dengan metode yang lain agar hasil yang didapat lebih akurat dan sempurna. Metode yang paling banyak digunakan dan paling teliti dalam pengukuran dan pengambilan data salah satunya adalah Metode Seismik. Metode seismik merupakan salah satu metode yang sangat penting dan banyak dipakai di dalam bidang eksplorasi geofisika karena metode ini mempunyai ketepatan serta resolusi yang tinggi di dalam memodelkan struktur geologi di bawah permukaan bumi. Secara garis besar, metode seismik dibagi menjadi 2, yaitu seismik refraksi (seismik bias) dan seismik refleksi (seismik pantul). Seismik Refleksi lebih efektif digunakan untuk memodelkan struktur geologi yang dalam yaitu mencari hidrokarbon yang terperangkap sedangkan Seismik Refraksi dipergunakan untuk mendeteksi batuan atau lapisan yang letaknya cukup dangkal dan untuk mengetahui lapisan tanah penutup (overburden). Metode seismik refraksi bertujuan untuk 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.

Waktu sampai gelombang gelombang

 pertama (gelombang primer) seismik pada masing-masing geophone memberikan informasi 2

mengenai kedalaman dan lokasi dari lapisan permukaan geologi serta kecepatan batuan yang ada  pada lapisan tersebut. 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 pema

ntulan 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 dan disusun membentang secara horizontal (berupa garis lurus) kemudian dicatat / direkam oleh 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.

1.2.

Tujuan

Adapun tujuan kami melakukan praktikum ini adalah sebagai berikut : -

Menyelesaikan tugas praktikum mata kuliah wajib Metode Seismik Refraksi.

-

Mengerti dan memahami cara pengukuran , pengambilan, pengolahan dan interpretasi data seismik refraksi.

-

Mengetahui struktur geologi bawah permukaan di lokasi pengukuran.

-

Menentukan kecepatan dan kedalaman suatu perlapisan.

-

Menentukan jenis batuan berdasarkan kecepatan gelombang yang merambat dalam  batuan tersebut

.

-

Mengerti dan memahami cara menggunakan software Winsism v.12.

3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1.

Gelombang Seismik

Gelombang seismik adalah adalah gelombang elastik yang merambat dalam bumi. Perambatan gelombang ini bergantung pada sifat elastisitas batuan. Gelombang seismik ada yang merambat melalui medium bumi yang disebut body wave (gelombang badan) dan ada juga yang merambat melalui permukaan bumi yang disebut  surface wave  (gelombang permukaan). Berdasarkan arah getarnya, gelombang badan dibagi menjadi dua yaitu gelombang primer (P) dan gelombang sekunder (S). Gelombang P merupakan gelombang longitudinal atau gelombang kompresional, yaitu gerakan partikel yang sejajar dengan arah perambatannya. Gelombang kompresional disebut gelombang primer (P) karena kecepatannya paling tinggi antara gelombang lain dan tiba pertama kaligelombang atau getaran yang merambat di tubuh bumi dengan kecepatan antara 7-14 km/detik. Getaran ini berasal dari hiposentrum dan menjalar akibat adanya  penekanan dan peregangan. Sedangkan gelombang sekunder (S) merupakan gelombang transversal atau gelombang shear, gerakan partikel terletak pada suatu bidang yang tegak lurus dengan arah penjalarannya. Seperti gelombang primer dengan kecepatan yang sudah  berkurang,yakni 4-7 km/detik dan tiba setelah gelombang P Gelombang sekunder tidak dapat merambat melalui lapisan cair. Gelombang S memiliki lebar amplitude yg besar sehingga gelombang ini akan memilki kekuatan yg sangat besar dalam merontokkan bangunan, juga mengakibatkan longsoran tebing-tebing yang curam. Gelombang Sekunder (S Wave) ini menjalar seperti gelombang air yang mengalun-alun. Menjalar naik-turun. Jadi gelombang ini melempar-lemparkan keatas kebawah ketika anda merasakan adanya gempa. Gelombang permukaan merupakan gelombang elastic yang menjalar melalui permukaan  bebas yang disebut sebagai Tide Waves. Gelombang permukaan terdiri dari gelombang love dan  gelombang rayleigh. Gelombang love merupakan gelombang yang menjalar di permukaan bumi yang karakteristiknya memiliki pergerakan yang mirip dengan gelombang S, yaitu arah 4

 pergerakan partikel medan yang dilewati arahnya tegak lurus terhadap arah perambatan gelombang. Yang membedakan adalah

lokasi perambatan gelombang cinta terdapat di

 permukaan bumi. Dan getarannya secara lateral (mendatar). Sedangkan gelombang rayleigh gelombang permukaan juga yang arah pergerakan partikelnya bergerak berputar di permukaan (Nurdiyanto, 2011).

2.2.

Asas dan Hukum Metode Seismik

Hal-hal yang menjadi dasar pembiasan gelombang adalah sebagai berikut : a. Asas Fermat Asas Fermat mengatakan bahwa “ Gelombang  menjalar dari satu titik ke titik lain melalui  jalan tersingkat waktu penjalarannya dan selalu melintas pada lintasan optik terpenden (garis lurus)”.  b. Prinsip Huygens Huygens mengatakan “Setiap titik pada muka gelombang akan menjadi sumber baru”. Front gelombang yang menjalar menjauhi sumber adalah superposisi front gelombang-front gelombang yang dihasilkan oleh sumber gelombang baru tersebut.

c. Hukum Snellius “Gelombang akan dipantulkan atau dibiaskan pada bidang batas antara dua medium”. Menurut persamaan :

Dimana : i = Sudut datang r = Sudut bias V 1 = Kecepatan gelombang pada medium 1 V 2 = Kecepatan gelombang pada medium 2

5

Selain itu Snellius menyatakan : -

Gelombang datang, gelombang pantul dan gelombang bias berada pada bidang yang sama.

-

Sudut dating = sudut pantul.

-

Sinus sudut bias = sinus sudut dating dikali perbandingan kecepatan medium yang dilalui gelombang terhadap medium pembias.

-

Sudut sudut kritis sinus sudut dating sama dengan perbandingan kecepatan medium yang dilalui gelombang terhadap kecepatan medium bias.

(Susilawati, 2004)

2.3.

Asumsi Dasar

Berbagai asumsi dasar terhadap medium bawah permukaan bumi antara lain : 

Medium bumi dianggap berlapis-lapis dan tiap lapisan menjalarkan gelombang seismik dengan kecepatan yang berbeda.



Makin bertambahnya kedalaman batuan lapisan bumi makin kompak dan kecepatannya pun semakin bertambah.



Perambatan gelombang seismik dipandang sebagai sinar.



Pada bidang batas antar lapisan, gelombang seismik merambat dengan kecepatan lapisan dibawahnnya.

Sedangkan asumsi dasar terhadap penjalaran gelombang seismik adalah : 

Panjang gelombang seismik 1200 dengan ketebalan tak terhingga (karena tidak mendapatkan litologi lapisa keempat)

Tabel 4.1 Interpretasi Data Kedalaman

Kecepatan

Jenis Batuan

(m)

(m/s)

0 – 2

300 –  700

Top Soil

2 – 4

700 –  1200

Clay

>4

>1200

Weathered Bedrock

Berdasarkan tabel diatas, didapatkan pada lapisan pertama terdapat jenis batuan Top Soil (tanah timbunan) dengan ketebalan 0 - 2 m. Pada lapisan kedua dengan kedalaman 2 –  4 m terdapat jenis batuan Clay. Dan untuk lapisan ketiga dengan kedalaman tak terhingga ditemukan  batuan dengan jenis batuan Weathered Bedrock.

24

BAB V PENUTUP 5.1.

Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat ditarik dari praktikum seismik refraksi ini adalah : -

Hasil praktikum seismik refraksi di Lapangan Sepak Bola Limpok terdapat tiga lapisan dengan kecepatan antara 300 m/s sampai > 1200 m/s.

-

Pengklasifikasian lapisan berdasarkan kecepatan rambat gelombang P yaitu pada lapisan  pertama 300 - 700 m/s, untuk lapisan kedua 700 - 1200 m/s, dan untuk lapisan ketiga >1200 m/s.

-

Litologi bawah permukaan berdasarkan hasil interprets terdiri dari top soil, clay, dan weathered bedrock.

5.2.

Saran

Jangan lupa panaskan alat kurang lebih 15 menit agar alat tidak error dan macet sewaktu digunakan nanti yang dapat mengganggu aktifitas pengukuran. Dan diharapkan untuk praktikkan kedepannya agar lebih menjaga alat dan membersihkan alat saat selesai digunakan agar alat tidak  jorok dan awet.

25