MAKALAH
PENGANTAR
GEOFISIKA
“METODE
SEISMIK”
O
L E H :
NAMA : HASOFIANA
NIM : 60400113074
JURUSAN
FISIKA
FAKULTAS
SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS
ISLAM NEGERI (UIN) ALAUDDIN MAKASSAR
2016
DAFTAR ISI
Halaman
Sampul........................................................................................................
Daftar
Isi.....................................................................................................................
A. Pengertian
Metode
Seismik................................................................................
B. Jenis
Metode Seismik..........................................................................................
C. Sistem
Perekaman pada Metode Seismik..........................................................
D. Keunggulan
dan Kelemahan Metode Seismik...................................................
Daftar
Pustaka............................................................................................................
A. PENGERTIAN METODE SEISMIK
Metoda
seismik adalah salah satu metoda eksplorasi yang didasarkan pada pengukuran
respon aktif, dimana pengukuran dilakukan dengan menggunakan sumber seismik
(palu, ledakan, dll). Setelah usikan diberikan, terjadi gerakan gelombang di
dalam medium (tanah/batuan) yang memenuhi hukum-hukum elastisitas ke segala
arah dan mengalami pemantulan ataupun pembiasan akibat munculnya perbedaan
kecepatan. Kemudian, pada suatu jarak tertentu, gerakan partikel tersebut di rekam sebagai fungsi
waktu. Berdasar data rekaman inilah dapat diperkirakan bentuk lapisan/struktur
di dalam tanah. Gelombang seismik (suara) yang dimasukkan ke dalam tanah dan
kemudian direfleksikan 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. Metode
seismik merupakan salah satu bagian dari seismologi eksplorasi yang dikelompokkan
dalam metode geofisika.
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. JENIS- JENIS METODE 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.
C. SISTEM PEREKAMAN PADA METODE SEISMIK
1.
Geophone
/ Hydrophone
Metode seismik
memanfaatkan fenomena rambat gelombang seismik, yang merupakan gelombang usikan
mekanis yang menjalar dari suatu tempat ke tempat yang lain melalui lapisan
batuan bawah permukaan bumi. Gelombang ini dapat mengalami pemantulan oleh
perlapisan batuan yang memiliki perbedaan densitas dan kecepatan dalam
merambatkan gelombang, dan kemudian terekam sebagai fungsi waktu. Sebagai unit
perekam fenomena seismik tersebut, dalam dunia seismik eksplorasi pada
khususnya, digunakan suatu sensor perekaman/ recivier khusus, yang juga
jenisnya berbeda sesuai dengan daerah/lingkungan pengukuran. Untuk survey
seismik darat, alat ini berupa geophone,
dan untuk survey seismik laut berupa hydrophone.
Sensor geophone
Sensor
Hydrophone
2.
Multi Channel Digital Seismic Recorder
Sistem
perekaman data lapangan terdiri dari satu sumber seismik dan banyak penerima,
dimana gelombang-gelombang seismik terpantul (refleksi) tiba ke permukaan
hampir bersamaan. Kondisi tersebut mengakibatkan perekaman dilakukan secara
simultan, dengan suatu instrumen multiplexer. Multiplexer berfungsi sebagai pencuplik amplitudo
gelombang, yang dengan mekanismenya berputar sangat cepat, mencuplik gelombang
1 dari penerima 1 ke 2, 3, dst, mencuplik gelombang 2 dari penerima 1,2,3, dst.
Mekanisme tersebut menyebabkan amplitudo gelombang seismik tidak terekam
berdasarkan urutan waktu/trace seismik,
namun berdasarkan urutan posisinya. Hal ini pun akan menjadi permasalahan tersendiri, yang dalam tahapan
Pengolahan Data Seismik dilakukan proses demultiplexing untuk
mengatasinya.
3.
Amplifier
Gelombang Seismik
Banyak faktor yang mempengaruhi perambatan gelombang
seismik melalui medium bumi, sehingga mengakibatkan adanya pelemahan amplitudo
yang akan menjadi sulit untuk direkam seiring bertambahnya waktu. Untuk
mengatasi permasalahan tersebut, dipergunakan instrumen penguat elektronik
(amplifier) yang nilai penguatannya (gain) dapat diatur sesuai dengan
bertambahnya waktu. Terdapat dua macam amplifier yang umumnya digunakan :
Ø Binary Gain Amplifier, dimana penguatannya dapat
diatur naik +6 dB (penguatan sekitar 12 kali) dan turun -6 (pelemahan sekitar
0,5 kali).
Ø Automatic Gain Control (AGC), amplifier yang mampu
menguatkan sinyal yang terlalu lemah, sekaligus melemahkan sinyal yang terlalu
kuat, sesuai dengan batas dynamic range-nya.
4.
Formater
Instrumen pemformat ini berfungsi untuk
mengatur penempatan data di dalam pita magnetik.
D. KEUNGGULAN DAN KELEMAHAN METODE
SEISMIK
1. Keunggulan
a. Dapat
mendeteksi variasi baik lateral maupun kedalaman dalam parameter fisis yang
relevan, yaitu kecepatan seismik.
b. Dapat
menghasilkan citra kenampakan struktur di bawah permukan
c. Dapat
dipergunakan untuk membatasi kenampakan stratigrafi dan beberapa kenampakan
pengendapan.
d. 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.
e. Memungkinkan
untuk deteksi langsung terhadap keberadaan hidrokarbon.
2. Kelemahan
a. Banyaknya
data yang dikumpulkan dalam sebuah survei akan sangat besar jika diinginkan
data yang baik
b. Perolehan
data sangat mahal baik akuisisi dan logistik dibandingkan dengan metode
geofisika lainnya.
c. Reduksi
dan prosesing membutuhkan banyak waktu, membutuhkan komputer mahal dan
ahli-ahli yang banyak.
d. Peralatan
yang diperlukan dalam akuisisi umumnya lebih mahal dari metode geofisika
lainnya.
e. Deteksi
langsung terhadap kontaminan, misalnya pembuangan limbah, tidak dapat dilakukan
DAFTAR PUSTAKA
