1

Analisa Subsurface Lapangan Sepak Bola Limpok dengan Menggunakan Metode Seismik Refraksi (Seismik Bias)

Kelompok 8

Anggota :

Intan Maulida : 1204107010009

Heru Hardian : 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

2

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 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

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

3

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.

4

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

5

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

V1 = Kecepatan gelombang pada medium 1

V2 = Kecepatan gelombang pada medium 2

6

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

7

2.4. Seismik Refraksi

Pada prinsipnya, metode seismik refraksi memanfaatkan perambatan gelombang seismik

yang merambat kedalam bumi. Dalam metoda ini diberikan suatu gangguan berupa gelombang

seismik pada suatu sistem kemudian gejala fisisnya diamati dengan menangkap gelombang

tersebut melalui geophone. Waktu tempuh gelombang antara sumber getaran dan penerima akan

menghasilkan gambaran tentang kecepatan dan kedalaman lapisan. Waktu yang diperlukan oleh

gelombang seismik untuk merambat pada lapisan batuan bergantung pada besar kecepatan yang

dimiliki oleh medium yang dilaluinya tersebut. Data yang diperoleh berupa travel time dari

gelombang pada tiap-tiap geophone. Untuk mendapatkan kualitas rekaman seismik refraksi yang

tinggi dan mengandung bentuk first break yang tajam dilakukan teknik stacking, gain dan

filtering.

Seismik refraksi dihitung berdasarkan waktu yang dibutuhkan oleh gelombang untuk

menjalar pada batuan dari posisi sumber seismik menuju penerima pada berbagai jarak tertentu.

Pada metode ini, gelombang yang terjadi setelah sinyal pertama (firstbreak) 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. Kecepatan gelombang P lebih besar dibandingkan

dengan kecepatan gelombang S sehingga waktu datang gelombang P yang digunakan dalam

perhitungan metode ini. Parameter jarak 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.

8

Gambar 2.1 Metode Seismik Refraksi

Gelombang yang dapat terekam oleh penerima 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 =

90 sehingga sin r = 1). Hal ini sesuai dengan asumsi awal bahwa kecepatan lapisan

dibawah interface lebih besar dibandingkan dengan kecepatan diatas interface.

Tahapan akhir dalam metode seismik refraksi adalah membuat atau melakukan interpretasi

hasil dari survei menjadi data bawah permukaan yang akurat. Data-data waktu dan jarak dari

kurva travel time diterjemahkan menjadi suatu penampang seismik, dan akhirnya dijadikan

menjadi penampang geologi. Survey geofisika dengan metode seismik refraksi adalah bertujuan

untuk mendeteksi struktur geologi di bawah permukaan dangkal, misalnya patahan. Untuk

menentukan kedalaman di bawah sumber pada medium dua lapis atau lebih yang horizontal

maupun miring serta menentukan jenis batuan berdasarkan kecepatan gelombang yang merambat

dalam batuan tersebut.

9

Gambar 2.2 Ilustrasi penyusunan alat

(Telford, M.W, 1976)

2.5. Pembiasan pada Bidang Lapisan Atas

Prinsip utama metode refraksi adalah penerapan waktu tiba pertama gelombang baik

langsung maupun gelombang refraksi. Mengingat kecepatan gelombang P lebih besar daripada

gelombang S maka kita hanya memperhatikan gelombang P. Dengan demikian antara sudut

datang dan sudut bias menjadi :

Pada pembiasan kritis sudut r = 90o sehingga persamaan menjadi :

Hubungan ini dipakai untuk menjelaskan metode pembiasan dengan sudut datang kritis.

Gambar 2.3 memperlihatkan gelombang dari sumber S menjalar pada medium V1, dibiaskan

10

kritis pada titik A sehingga menjalar pada bidang batas lapisan. Dengan memakai perinsip

Huygens pada bidang batas lapisan, gelombang ini dibiaskan ke atas setiap titik pada bidang

batas itu sehingga sampai ke detektor P yang ada di permukaan.

Gambar 2.3 Pembiasan dengan sudut kritis

Jadi gelombang yang dibiaskan di bidang batas yang datang pertama kali di titik P pada bidang

batas diatasnya adalah gelombang yang dibiaskan dengan sudut datang kritis. (Susilawati, 2004)

11

BAB III

METODOLOGI

3.1. Lokasi

Tempat : Lapangan Sepak Bola Limpok

Posisi geophone :

Offset 1 : 503339.40 N 9502211.87 E

Offset 2 : 503334.83 N 9502215.15 E

Waktu : 8 Mei 2014. Pukul 14.00 16.00 WIB

Gambar 3.1 Lokasi pengukuran (Lapangan Sepak Bola Limpok)

12

3.2. Peralatan

Adapun peralatan yang kami gunakan dalam praktikum ini bias dilihat pada tabel berikut ini.

Tabel 3.1 Peralatan yang digunakan dalam praktikum Metode Seismik Refaraksi

No. Alat Jumlah

1. Seismograf PASI 16S-24P 1 buah

2. Geophone 24 buah

3. Trigger 1 buah

4. Kabel Geophone 2 gulungan

5. Kabel Trigger 1 gulungan

6. Palu 1 buah

7. Plat Besi 1 buah

8. Meteran 1 buah

9. Power supply / baterai 12 V 1 buah

10. Perlengkapan tambahan (Alat tulis, Flashdisk, GPS,

Payung)

Secukupnya

3.3. Tahapan Pelaksanaan

Adapun tahapan pelaksaan metode seismik refraksi terdri atas 3 tahapan, yaitu akuisisi data,

pengolahan data, dan interpretasi data.

3.3.1. Akuisisi Data

Akuisisi data adalah sekarangkaian langkah yang dilakukan dari awal hingga

akhir dalam pengambilan atau pengumpulan data dilapangan. Tujuan utama

akuisisi data seismik adalah untuk memperoleh pengukuran travel time dari

sumber energi ke penerima. Keberhasilan akusisi data bisa bergantung pada jenis

sumber energi yang dipilih. Sumber energi seismik dapat dibagi menjadi dua yaitu

sumber impulsif dan vibrator.

Adapun tahapan akuisisi data adalah sebagagi berikut :

13

3.3.1.1. Pemasangan Alat

Hal pertama ynag harus dilakukan adalah pemasangan alat. Berikut

adalah langkah-langkah pengerjaanya :

a. Line seismic (garis seismik)

Penentuan line seismic hendaknya di desain sedemikian rupa

sesuai kebutuhan dan memperhatikan panjang bentangan agar kita

tidak salah dalam melakukan pemilihan lokasi praktikum. Hline

seismic umumnya dibuat berupa garis lurus secara horizontal dan

diusahakan berada pada posisi permukaan tanah yang datar. Hal ini

berkaitan dengan tujuan praktikum yaitu mengetahui profil bawah

permukaan bumi.

Berikut adalah desain lapangan yang kami gunakan saat

praktikum:

Jumlah line : 1 line

Spasi antar geophone : 3 meter

Jarak offset 1 ke geophone 1 : 36 meter

Jarak endshoot 1 ke geophone 1 : 1,5 meter

Total panjang bentangan : 144 meter

Gambar 3.2 kenampakan line seismik

14

b. Setelah itu lakukan pengukuran lapangan menggunakan meteran

dari offset 1 sampai offset 2 (dibentangkan sepanjang 144 meter)

dan meteran dibirakan berada di tanah.

c. 24 buah geophone ditancapkan dengan spasi 3 meter antar

geophone dengan geophone 1 berada pada jarak 37,5 meter dan

geophone 24 berada pada jarak 109,5 meter. Tandai juga center

(antar geophone12 dan geophone 13) yaitu pada jarak 75 meter

guna untuk shoot saat pengukuran data di center (centershoot).

d. Koordinat geophone 1 dan 24 dicatat. Hal ini berguna saat kita

memplotkan peta untuk memperlihatkan lokasi praktikum kita.

e. Kabel geophone dibentangkan dan masing-masing konektor

geophone dihubungkan ke konektor kabel.

f. Seismograf PASI diletakkkan diantara geophone 12-13 dan

diusahakan berada dalam tempat yang teduh (gunakan payung

untuk melindungi alat).

g. Hubungkan Seismograf PASI ke power supply (baterai 12 V) dan

panaskan alat selama 15 menit agar alat tidak macet dan error

sewaktu digunakan.

h. 2 kabel penghubung geophone dihubungkan dengan Seismograf

PASI. Perhatikan dimana letak kabel penghubung geophone

seharusnya dihubungkan.

i. Hubungkan kabel trigger dengan Seismograf PASI 16S-24P.

3.3.1.2. Pengukuran

Pengukuran dilakukan dengan menginjeksikan arus ke dalam bumi

yang tangkap oleh geophone dan di rekam oleh Seismograf PASI 16S-

24P. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:

a. Klik menu acquisition pada seismograf PASI untuk memulai

akuisisi data.

b. Pilih setting. Tentukan record time dan sampling time untuk waktu

yang dibutuhkan geophone merekam gelombang yang

15

diinjeksikan. Untuk record time kami memilih 1024 ms karena

spasi antar geophone yang digunakan cukup jauh agar semua

geophone dapat menangkap sinyal yang diberikan. Dan sampling

time 250 s. Untuk sampling time diusahakan sama dari shoot

pertama sampai shoot terkahir karena jika diubah-ubah bias

membuat data yang diperoleh error dan tidak bias diolah. Tentukan

juga jumlah stacking yang ingin dilakukan. Kami menggunakan 5

kali satcking di setiap shoot.

c. Klik add note pada seismograf PASI untuk membuat nama data

pengukuranyang baru. Kami menamaknnya LPK-1.

d. Untuk melakukan stacking pada offset 1, plat besi diletakkan pada

jarak 1 meter (tempat offset yang sudah di tentukan tadi). Dan

sdikit menenggelamkannya kedalam tanah agar plat tidak bergeser

sewaktu dipukul.

e. Tancapkan trigger tepat di sebelah plat besi dan hubungkan

konektor trigger dengan konektor kabel trigger. Trigger berfungsi

untuk memicu penguatan gelombang seismik yang akan diterima

oleh geophone.

f. Klik start pada seismograf untuk memulai pengukuran.

g. Plat besi dipukul menggunakan palu seismik sebagai sumber

injeksi gelombang seismik dan biarkan lampu pada Seismograf

PASI berkedip (menandakan seismograf sedang merekam

gelombang yang diterima oleh geophone) sampai mati lalu lakukan

lagi stacking kedua. Begitu seterusnya sampai stacking kelima.

h. Setelah itu klik load pada seismograf untuk memuat/melihat hasil

perekaman gelombang oleh geophone.

i. Jika data memiliki noise yang lebih besar (tiba gelombang P susah

dilihat) maka lakukan lagi langkah g untuk mengulang proses

pemberian arus sampai data yang didapat bias diolah sewaktu

pengolahan data nanti.

16

j. jika data yang diperoleh sudah lebih bagus selanjutnya kita

melakukan langkah g untuk bagian endshoot 1, centershoot,

ensdshoot 2 dan offset 2.

k. Untuk masing-masing shoot data yang bagus ada baiknya dicatat

agar sewaktu pengolahan data nanti kita tidak keliru dalam

memilih data yang sudah kiita ukur.

l. Setelah semua selesai, cabut kabel penghubung kabel geophone

dan kabel penghubung trigger tekan off untuk mematikan

Seismograf PASI dan cabut kabel penghubung power supply.

m. Gulung semua kabel dan meteran.

n. Cabut semua geophone yang ditancapkan tadi.

o. Lakukan pengecekkan alat sebelum pulang.

3.3.2. Pengolahan Data

Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan bantuan dari software Winsism

12. Hal yang perlu dilakukan dalam pengolahan data yaitu mnge-pick data,

menghitung kecepatan lapisan dan menghitung kedalaman lapisan.

a. Picking data

Picking data dilakukan untuk menghitung waktu tiba gelombang P (First

Break Time). Picking data pada software ini dilakukan secara manual,

sehingga kita harus berhati-hati dan harus teliti dalam mngepick karena hasil

dari picking data ini akan mempengaruhi hasil akhir dari data yang kita olah

dan akan berpengaruh terhadap interpretasi data nanti.hasil picking bias dilihat

pada kurva travel time (secara otomatis tampak dari hasil picking).

b. Menghitung velocity

Menghitung velocity atau kecepatan dilakukan untuk menentukan kecepatan

gelombang perlapisan yang diperoleh dari grafik travel time dan

memanfaatkan kemiringannya untuk menentukan intercept timenya terlebih

dulu.

17

c. Menghitung Depth

Menghitung depth atau kedalaman dilakukan untuk menentukan kedalaman

perlapisan batuan. Hal ini berguna untuk proses pempoltan subsurface pada

penampang profil 2D.

3.3.3. Interpretasi Data

Interpretasi data yaitu kegiatan yang bertujuan untuk menganalisis suatu hasil

pengolahan data dalam bentuk profil 2D yang akan menjadi informasi yang

berguna.

3.4. Diagram Alir

Berikut ini adalah diagram alir tahapan pelaksanaan metode seismik refraksi :

Gambar 3.3 Diagram alir tahap pelaksanaan metode seismic

Akuisisi

Data

Pengolahan

Data

Interpretasi

Data

Pemasangan Alat

Pengukura Data

Picking Data

Menghitung Velocity

Menghitung Depth

Intercept Time

Delay Time (ABC)

GRM

18

BAB IV

ANALISA DAN INTERPRETASI DATA

4.1. Analisa Data

Setelah melakukan akuisisi data, kami mendapatkan data waktu tiba gelombang P dari hasil

picking arrival time (first break) dengan pengolahan data menggunakan software Winsism.

Kemudian data diplotkan kedalam grafik travel time, dan menghitung kecepatan (velocity)

gelombang pada tiap-tiap lapisan. Perhitungan kecepatan gelombang menggunakan persamaan

matematis yang sederhana, yaitu:

- Untuk lapisan pertama

- Untuk lapisan kedua

- Untuk lapisan ketiga

=

Keterangan :

v : kecepatan gelombang

x : jarak geophone

t : waktu tempuh gelombang

19

Gambar 4.1 kurva travel time

Dari kurva diatas bisa dilihat berdasarkan kemiringan layer pada kurva travel time, kita

memperoleh 3 buah layer. Yang artinya kita mendapat 3 lapisan bawah permukaan yang akan

kita tentukan kecepatan dan kedalamannya.

Setelah mendapatkan kecepatan di masing-masing lapisan, kita akan mulai menghitung

kedalaman lapisan. Menghitung kedalaman lapisan dilakukan menggunakan intercept time.

Perhatikan gambar berikut ini.

Gambar 4.2 Perhitungan manual intercept time dari kurva travel time

20

Dari gambar diatas kita mendapatkan persamaan intercept time untuk masing-masing lapisan,

yaitu :

- Lapisan pertama

h1 =

2 2+2

- Lapisan kedua

- Lapisan ketiga tidak memiliki persamaan matematis karena ketebalan lapisan ketiga tidak

diketahui dimana batas lapisannya. Untuk menghitung kedalaman lapisan ketiga kita

memerlukan lapisan keempat sebagai acuan intercept timenya. Sedangkan data hasil

pengukuran tidak menunjukkan adanya lapisan keempat, jadi kita hanya menghitung

kedalaman lapisan pertama dan kedua saja.

Keterangan :

Z1 dan Z2 : ketebalan lapisan pertama dan kedua (m)

Ti1 dan Ti2 : intercept time untuk tiap lapisan (m/s)

V1 dan V2 : kecepatan lapisan pertama dan kedua (m/s)

Dari persamaan diatas, kita dapat melihat ketebalan masing-masing lapisan bawah

permukaan yang merupakan hasil Compute mini and maximum elevation dari Grid usuing shoot

point dalam bentuk profil 2D seperti gambar dibawah ini.

21

Gambar 4.3 Profil 2D Intercept Time

Setelah melakukan metode intercept time, maka selanjutnya kita akan melakukan metode

Delay Time (ABC) guna untuk mendapatkan Total Time yang akan dibutuhkan sewaktu

melakukan Generalized Reciprocal Method nantinya. Persamaan delay time dapat diperoleh dari

gambar dibawah ini.

Gambar 4.4 Delay Time (ABC)

Maka diperoleh persamaan :

Delay = (T ABCD + T DEFG) TABFG

22

Dengan mengetahui ketebalan dan kecepatan pada tiap shot, maka kita dapat menghitung

kedalaman lapisan dasar dibawah semua geophone dengan menggunakan rumus berikut ini.

Dengan menggunakan persamaan hasil turunan rumus diatas maka kita akan mendapatkan

kedalaman lapisan dasar dibawah ke 24 geophone. Berikut ini adalah kenampakan profil 2D

metode ABC :

Gambar 4.5 Profil 2D metode ABC

23

Dari hasil metode Delay Time (ABC) maka kita bisa melakukan metode yang terakhir, yaitu

Generalized Reciprocal Method yang lebih sering dikenal dengan sebutan Metode GRM. Dari

gambar dibawah ini kita akan mendapatkan keadaan detail suatu lapisan.

Gambar 4.6 Metode GRM

Dengan menggunakan metode GRM diperoleh kenampakan lapisan dalam bentuk profil 2D,

yaitu:

Gambar 4.7 Profil 2D metode GRM

24

4.2. Interpretasi Data

Untuk mendapatkan tingkat kekerasan batuan kita akan menggunakan Hukum Gardner.

Hukum Gardner memperlihatkan hubungan antara massa jenis dengan kecepatan perambatan

gelombang. Dimana :

: massa jenis (gr/cm3)

: konstanta (0,31)

V : kecepatan perambatan gelombang (m/s)

Berdasarkan interpretasi data yang kami peroleh, kami menemukan 3 lapisan litologi bawah

permukaan dengan kecepatan yang berbeda-beda. Untuk lapisan pertama kami mendapatkan

nilai kecepatan (V1) = 300 700 m/s dengan ketebalan lapisan mencapai 2 m. Untuk lapisan

kedua kami mendapatkan nilai kecepatan (V2) = 700 1200 m/s dengan ketebalan 4 m. Dan

untuk lapisan ketiga kami memdapatkan nilai kecepatan (V3) = >1200 dengan ketebalan tak

terhingga (karena tidak mendapatkan litologi lapisa keempat)

Tabel 4.1 Interpretasi Data

Kedalaman

(m)

Kecepatan

(m/s)

Jenis Batuan

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.

25

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.