Pengantar Teknik Geofisika

Pengetahuan tentang perambatan gelombanggempa bumi membuka tabir bahwa perambatangelombang dan berbagai fenomenanya berka-itan dengan cara untuk memahami strukturbagian dalam bumi.

Berbagai pengetahuan tersebut dapat digunakanuntuk kepentingan lain yang dapat memberikaninformasi keberadaan dan potensi sumber dayaalam yang dapat dimanfaatkan untuk kesejahte-raan hidup umat manusia, yaitu eksplorasi sum-ber daya alam.

Pengantar Teknik Geofisika

Metoda seismik didasarkan pada prinsip pe-rambatan gelombang yang mengikuti:

Hukum Snellius

Hukum Fermat

Hukum Huygen

Aplikasi metoda seismik biasanya terdiri daridua macam:

۩ Seismik Refraksi۩ Seismik Refleksi

Konsep Dasar Seismik

Vp Vs

VR

Konsep Dasar Seismik Refleksi

Metoda seismik refleksi memanfaatkan gelom-bang-gelombang pantulan yang dipantulkan oleh bidang batas antara dua lapisan batuan.

Konsep Dasar Seismik Refraksi

Metoda seismik refraksi memanfaatkan gelom-bang-gelombang biasan yang dibiaskan oleh bidang batas antara dua lapisan batuan.

Pengantar Teknik Geofisika

Pengantar Teknik Geofisika

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 (m)-3

ABEM Terraloc Mark- 3

Pencetak ABEM

Accu

Kabel Trigger

Kabel Penghubng Geofon

L1

R1

L2

R2

L3

R3

Sumber GelombangPETUNJUK

Geofon Horizontal 14 Hz

Susunan geofon dan sumber gelombang dalam metoda seismik bias di lapangan.

11

Nomor Geofon

L1 Arah Hentakan dariSebelah Kiri

L2 Arah Hentakan dari Sebelah Kanan

Hentakan Palu

Plat Besi ‘H’

Pengantar Teknik Geofisika

Seismik Refraksi

Metoda seismik refraksi memanfaatkan gelom-bang seismik yang direfraksikan mengikuti ba-tas-batas lapisan batuan di bawah permukaan.Waktu tempuh gelombang antara sumber ge-lombang dan penerima (geofon) akan meng-hasilkan gambaran tentang kecepatan dan ke-dalaman lapisan. Metoda seismik refraksi ba-nyak digunakan untuk eksplorasi dangkal danketeknikan.

Pengantar Teknik Geofisika

i i’

Besarnya sudut datang (i) akan menentukan apakah gelombang :

۩ dipantulkan atau

۩ dibiaskan

r

v1

v2

2

1

vv

= r sini sin

Pengantar Teknik Geofisika

Supaya gelombang terbiaskan (r = 90o)sudut datangnya haruslah:

2

11sinvv

ic-=

icZ?

Pengantar Teknik Geofisika

Untuk menghitung ketebalan lapisan (Z), diper-lukan informasi waktu penjalaran gelombangdari sumber ke penerima secara tegak (vertikal)yang disebut intercept time (ti):

ti =xo

v1

222

2

112

1 c

1/2

2

1c

2

1c v-v

v =i tan ; v

v-=i cos ; v

v = i sin

21

22

21

21

21

222

v-v

vv2t Z atau

vvv -v

Zt ii

Ketebalan lapisan diperoleh dari rumus:

Pengantar Teknik Geofisika

Perhitungan ketebalan lapisan pertama:

Gel La

ngsu

ng

Gel Refraksi

Kemirin

gan

1v1

XO

T

Kemiringan

1v2

xc

21

122

12

2

21

vvvv

xvv

vvc +

- =

-2t

=Z 211

Pengantar Teknik Geofisika

Seismik RefleksiMetoda seismik refleksi memanfaatkan waktutempuh perambatan gelombang yang dipantul-kan kembali oleh bidang batas batuan.

Rekaman waktu tempuh gelombang pantul un-tuk suatu lintasan, setelah melalui pengolahandata akan memberikan gambaran bawah per-mukaan berdasarkan perbedaan kecepatangelombang yang dipengaruhi oleh densitasbatuan.

Pengantar Teknik Geofisika

ZTo

Ti

Xi

v

2Z = vToivTZ =

X+ i

2/122

42

2/1222/12 )(2)( oi

o

oi

i

TTT

TTX

v -X

=Z dan -= i

EFEK POROSITAS

Berbagai faktor yang mempengaruhi kecepatan,i.e.: porositas, densitas, temperatur, ukuran butir,saturasi gas, frekuensi, tekanan, tekanan porositas,dan tekanan luar.

Faktor yang paling dominan berpengaruh adalahporositas. Spektrum kecepatan yang lebar untukberbagai jenis batuan adalah berkaitan eratdengan kisaran porositas.

Nilai porositas tinggi umumnya berkaitandengan kecepatan atau sebaliknya.Porositas batuan klastik umumnya berkurangterhadap kedalaman pemendaman akibatkompaksi, berkurangnya pemilahan danmeningkatnya sementasi.

V V V

V V V

VVV

POROSITY DENSITY TEMPERATURE

GRAIN SIZE GAS SATURATION FREQUENCY

EXTERNAL PRESSURE PORE PRESSURE PRESSURE

BERBAGAI FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KECEPATAN GELOMBANG SEISMIK

RESOLUSI VERTIKAL

Resolusi didefinisikan sebagai jarak minimum antara dua obyek yang dapat dipisahkan oleh gelombang seismik dan berhubungan erat dengan fenomena interferensi.

Hubungan antara frekuensi, kecepatan danpanjang gelombang adalah :

V = λ.f

Sebagai contoh, bila frekuensi gelombangseismik 50 Hz (T=20ms), maka padakedalaman dimana kecepatan batugampingadalah 5000m/s, maka tebal batugampingpaling tidak adalah 50m agar refleksi terlihat sempurna.