Laporan Seismik Refraksi (Teknik Geofisika Unsyiah)

(1)

“Analisa Subsurface Lapangan Sepak Bola Limpok

“Analisa Subsurface Lapangan Sepak Bola Limpok dengan

dengan

Menggunakan Metode Seismik Refraksi (Seismik Bias)”

Kelompok 8

Anggota : Anggota :

Intan

Intan Maulida Maulida : : 12041070100091204107010009 Heru

Heru Hardian Hardian : : 12041070120410701002210022 Fatma

Fatma Rizki Rizki : : 12041070100291204107010029 Khairul

Khairul Akbar Akbar : : 12041070100351204107010035 Fuad

Fuad Akbar Akbar : : 12041070100371204107010037 Rizka

Rizka Hikmah Hikmah : : 12041070100481204107010048

Asisten :

Agung Prasetyo

JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

DARUSSALAM, BANDA ACEH DARUSSALAM, BANDA ACEH

2014 2014

(2)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.

1.1. Latar Belakang

Latar Belakang

Perkembangan teknologi saat ini telah mengalami perubahan yang sangat pesat dan sangat Perkembangan teknologi saat ini telah mengalami perubahan yang sangat pesat dan sangat berguna

berguna bagi bagi kehidupan kehidupan manusia. manusia. Salah Salah satunya satunya adalah adalah perkembangan perkembangan dalam dalam ilmu ilmu kebumiankebumian seperti eksplorasi, pemetaan bawah permukaan, penentuan struktur geologi bawah permukaan seperti eksplorasi, pemetaan bawah permukaan, penentuan struktur geologi bawah permukaan dan lain-lain. Ekslporasi adalah proses pencarian dan penambahan cadangan minyak dan gas dan lain-lain. Ekslporasi adalah proses pencarian dan penambahan cadangan minyak dan gas yang baru dari tahapan awal (persiapan) sampai tahapan akhir (pengambilan migas / yang baru dari tahapan awal (persiapan) sampai tahapan akhir (pengambilan migas / pengeboran).

pengeboran). Upaya Upaya eksplorasi digunakeksplorasi digunakan an untuk untuk menemukan menemukan batuan batuan dasar dasar ((bed rock bed rock ), termasuk), termasuk minyak bumi (eksplorasi minyak bumi), gas alam, batubara, mineral, juga gua dan bahkan 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.

dipakai untuk mendeteksi sungai purba di daerah Peukan Bada beberapa waktu lalu.

Dalam bidang ilmu geofisika, kita mengenal banyak metode yang digunakan dalam proses Dalam bidang ilmu geofisika, kita mengenal banyak metode yang digunakan dalam proses operasi survey lapangan, ada yang dipakai secara tunggal, ada yang dikombinasikan dengan 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 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 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 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 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 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 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 refleksi (seismik pantul). Seismik Refleksi lebih efektif digunakan untuk memodelkan struktur geologi yang dalam yaitu mencari hidrokarbon yang terperangkap sedangkan Seismik Refraksi geologi yang dalam yaitu mencari hidrokarbon yang terperangkap sedangkan Seismik Refraksi dipergunakan untuk mendeteksi batuan atau lapisan yang letaknya cukup dangkal dan untuk dipergunakan untuk mendeteksi batuan atau lapisan yang letaknya cukup dangkal dan untuk mengetahui lapisan tanah penutup

mengetahui lapisan tanah penutup (overburden).(overburden).

Metode seismik refraksi bertujuan untuk mengukur gelombang datang yang dipantulkan Metode seismik refraksi bertujuan untuk mengukur gelombang datang yang dipantulkan sepanjang formasi geologi di bawah permukaan tanah. Peristiwa refraksi umumnya terjadi pada sepanjang formasi geologi di bawah permukaan tanah. Peristiwa refraksi umumnya terjadi pada muka air

(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.

(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

(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

V ₁= Kecepatan gelombang pada medium 1 V ₂= 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 << ketebalan lapisan bumi. Hal ini memungkinkan setiap

lapisan bumi akan terdeteksi.

 Gelombang seismik dipandang sebagai sinar seismik yang memenuhi hukum Snellius

dan perinsip Huygens.

 Pada bidang batas antar lapisan, gelombang seismik menjalar dengan kecepatan

gelombang pada lapisan dibawahnya.

(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 : 5033’39.40” N 95022’11.87” E Offset 2 : 5033’34.83” N 95022’15.15” E Waktu : 8 Mei 2014. Pukul 14.00 – 16.00 WIB

(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.

(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

(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.

(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 μs. 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



=

₃ − ₂

₃ − ₂

Keterangan :

v _{: kecepatan gelombang} x _{: jarak geophone}

(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.

(20)

Dari gambar diatas kita mendapatkan persamaan intercept time untuk masing-masing lapisan, yaitu : - Lapisan pertama

h

1

=

₁₂

2

 ₂

2+

₁

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 :

Z 1 dan Z 2 : ketebalan lapisan pertama dan kedua (m)

T i1 dan T i2 : 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 :

(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 :

(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:

(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 :

ρ : 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.