MAKALAH GEOFISIKA

“METODE SEISMIK”

DISUSUN OLEH

NURUL AMALIA HUMERA

60400114023

FISIKA A

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI ALAUDDIN MAKASSAR

SAMATA –GOWA

PERIODE 2016

A. Metode 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.

Metoda seismik adalah salah satu metoda eksplorasi yang didasarkan

pada pengukuran respon gelombang seismik (suara) yang dimasukkan ke dalam

tanah dan kemudian direleksikan atau direfraksikan sepanjang perbedaan lapisan

tanah atau batas-batas batuan. Sumber seismik umumnya adalah palu godam 

(sledgehammer) yang dihantamkan pada pelat besi di atas tanah, benda bermassa

besar yang dijatuhkan atau ledakan dinamit. Respons yang tertangkap dari tanah

diukur dengan sensor yang disebut geofon, yang mengukur pergerakan bumi.

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 intensif 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.

B. Macam Metode Seismik 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.

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 1:. 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.

Parameter jarak (offset) dan waktu penjalaran gelombang dihubungkan dengan

cepat rambat gelombang dalam medium. Besarnya kecepatan rambat gelombang

tersebut dikontrol oleh sekelompok konstanta fisis yang ada dalam material yang

dikenal sebagai parameter elastisitas. 

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 Refleksi

Metode seismik refleksi merupakan salah satu metode geofisika yang

menggunakan gelombang akustik untuk mengetahui keadaan bawah permukaan

bumi. Gelombang seismik yang digunakan berasal dari sumber getaran ( berupa

dinamit,vibrator,palu hammer) yang melewati bawah permukaan kemudian di

pantulkan oleh bidang batas batuan sehingga dapat diterima

oleh receiver(geophone dan hydrophone). Setiap bidang batas batuan memiliki

impedensi akustik yang berbeda beda. Impedensi akustik yaitu kemampuan suatu

bahan untuk memantulkan atau meneruskan gelombang yang mengenai medium

tersebut, Nilai impedansi akustik dinyatakan dengan persamaan :

                                                     

dengan :

Z = Accoustic Impedance ( Impedansi Akustik)

ρ = densitas medium

Vp = kecepatan gelombang P

Perbedaan impedansi akustik antar medium akan mempengaruhi koefisien

refleksi, yaitu nilai perbandingan antara amplitudo gelombang datang dan

amplitudo gelombang pantul atau disebut juga reflektifitas. Nilai koefisien refleksi

dinyatakan sebagai berikut :

                                 

dengan :

RC                  =  koefisien refleksi

r1 dan r2           =  densitas medium 1 dan 2

Vp1 dan Vp2      =  kecepatan gelombang P pada medium 1 dan 2

rnVpn               =  impedansi akustik medium

Posisi koefisien refleksi mencerminkan posisi perlapisan geologi.

Koefisien refleksi dapat bernilai positif maupun negatif tergantung pada besarnya

impedansi akustik kedua medium yang bersangkutan dan nilai mutlaknya tidak

lebih dari 1.

Penjalaran gelombang seismik yang melewati bawah permukaan akan

menggukanan beberapa prinsip fisika yaitu

Hukum snellius yaitu gelomban yang melewati suatu medium akan

dipantulkan dan dibiaskan seperti pada gambar 2. P merupakan

gelombang datang yang melewati suatu medium yang dipantul dan di

biaskan, dari peristiwa tersebut dapat dibuat persamaan

                             

Gambar 2 : Gelombang P yang melewati suatu medium

 (Jan van der Kruk,2005)

Prinsip Fermat yaitu penjalaran suatu gelombang dari suatu titik ke titik

lain akan mencari waktu minimumnya

Prinsip Huygens setiap titik yang dilalui gelombang maka akan menjadi

sumber gelombang baru.

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 3: 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.

Kegiatan teknis utama dalam eksplorasi seismik meliputi :

1. Topografi / navigasi

2. Seismic drilling

3. Recording

DAFTAR PUSTAKA

http://dewiaysiah.blogspot.co.id/2015/02/metode-seismik.html

https://www.academia.edu/4908629/METODE_SEISMIK

http://documents.tips/documents/metode-seismik-56182c0f6c25a.html

https://id.wikipedia.org/wiki/Metoda_seismik