commit to user
DARIASI METODE PENGOLAHAN DATA
SEISMIK REFRAKSI UNTUK MENENTUKAN
STRUKTUR BAWAH TANAH DI DAERAH ‘X’
PULAU BANGKA PRODINSI BANGKA BELITUNG
Disusun Oleh :
ARDIYANTO SATRIYO ADHI M0208022
SKRIPSI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIDERSITAS SEBELAS MARET
commit to user
i
VARIASI METODE PENGOLAHAN DATA
SEISMIK REFRAKSI UNTUK MENENTUKAN
STRUKTUR BAWAH TANAH DI DAERAH ‘X’
PULAU BANGKA PROVINSI BANGKA BELITUNG
Disusun Oleh :
ARDIYANTO SATRIYO ADHI
M0208022
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
iii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa isi intelektual skripsi saya yang berjudul VARIASI METODE PENGOLAHAN DATA SEISMIK REFRAKSI UNTUK MENENTUKAN STRUKTUR BAWAH TANAH DI DAERAH ‘X’ PULAU BANGKA PROVINSI BANGKA BELITUNG adalah hasil kerja saya dan sepengetahuan saya hingga saat ini isi skripsi tidak berisi materi yang telah dipublikasikan atau ditulis oleh orang lain atau materi yang telah diajukan untuk mendapatkan gelas kesarjanaan di Universitas Sebelas Maret atau di Perguruan Tinggi lainnya kecuali telah dituliskan di daftar pustaka skripsi ini dan segala bentuk bantuan dari semua pihak telah ditulis di bagian ucapan terimakasih. Isi skripsi ini boleh dirujuk atau diphotocopy secara bebas tanpa harus memberitahu penulis.
Surakarta, Agustus 2013
commit to user
iv
VARIASI METODE PENGOLAHAN DATA SEISMIK REFRAKSI UNTUK MENENTUKAN STRUKTUR BAWAH TANAH DI DAERAH ‘X’ PULAU BANGKA PROVINSI BANGKA BELITUNG
ARDIYANTO SATRIYO ADHI
Jurusan Fisika, Fakultas MIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta
ABSTRAK
Informasi mengenai struktur bawah tanah di daerah ‘X’ Pulau Bangka Provinsi Bangka Belitung diperlukan untuk mendukung pembangunan sarana dan prasana di wilayah tersebut. Identifikasi struktur tanah dilakukan dengan menggunkan metode seismik refraksi sedangkan pengolahan data menggunakan beberapa metode, yaitu Metode Intercept Time lapisan datar, Metode Intercept Time lapisan miring, ABC dan Hagiwara. Keempat metode menghasilkan analisa kedalaman dan cepat rambat gelombang yang berbeda.
Hasil perhitungan keempat metode secara umum menunjukkan bahwa lapisan pertama memiliki kedalaman dari 0-39,6 meter dari permukaan, ditemukan batupasir lempungan, batu lempungan dan lapisan lapuk dengan nilai cepat rambat gelombang sebesar 380 m/s-1972 m/s. Lapisan kedua terisi oleh batuan yang lebih kompak, berada pada kedalaman 25,4 m – 60 m didominasi oleh batupasir, sedangkan lapisan ketiga terdapat medium yang dapat merambatkan gelombang dengan nilai cepat rambat sebesar 4032 m/s- 6172 m/s yaitu batupasir dan batu granit.
commit to user
v
VARIATION OF DATA ANALYSING METHOD OF REFRACTION SEISMIC TO IDENTIFY UNDERGROUND STRUCTURE IN ‘X’ AREA BANGKA ISLAND, BANGKA BELITUNG PROVINCE
ARDIYANTO SATRIYO ADHI
Physics Department, Faculty of Sciences, Sebelas Maret University Surakarta
ABSTRACT
The information about underground structure in ‘X’ regency is needed to support the infrastructure development. Identification of underground structure was conducted using refraction seismic, while the data was analysed by means of some methods those are plane layer Intercept Time, sloping layer Intercept Time, ABC, and Hagiwara. Those methods yiels different depth analysis and wave propagation speed.
The result of all methods generally showed that the first layer has a depth of 0-39,6 meters under the surface, consisted of clay sandstone, clay, and weathered layer by the value of wave propagation speed of 380 m/s-1972 m/s. The second layer was occupied by more compact rock, exist in the depth of 25,4 m – 60 m, and dominated by sandstone. While the third layer present a certain medium which can propagate waves with propagation speed of 4032 m/s- 6172 m/s, that is sandstone and granitic rocks.
commit to user
vi MOTTO
Pendidikan merupakan perlengkapan paling baik untuk hari tua (Aristoteles).
Dia yang tahu, tidak bicara. Dia yang bicara, tidak tau (Loo Tse).
Siapa yang kalah dengan senyum, dialah pemenangya (A. Hubard).
PERSEMBAHAN
Syukur Alhamdullilah kepada Allah SWT aku ucapkan,
dengan segala kerendahan hati dan hormat, aku persembahkan karyaku ini kepada Bapak, Ibu, Budhe yang telah memberikan segalanya untuk aku, dari membuka mata hingga menutup mata kembali setiap harinya.
commit to user
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Allah SWT atas segala limpahan nikmat dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi. Sholawat dan salam senantiasa penulis haturkan kepada Rosulullah SAW sebagai pembimbing seluruh umat manusia.
Skripsi yang penulis susun sebagai bagian dari syarat untuk mendapatkan gelar sarjanan sains ini penulis beri judul ” Identifikasi Struktur Bawah Tanah Di
Daerah ‘X’ Pulau Bangka Provinsi Bangka Belitung Dengan Metode Seismik
Refraksi.
Terselesaikannya skripsi ini adalah suatu kebahagiaan bagi saya. Setelah sekitar satu tahun penulis harus berjuang untuk bisa menyelesaikan skripsi ini tepat waktu. Dengan segala suka dan dukanya, pada akhirnya skripsi ini terselesaikan juga. Kepada berbagai pihak yang telah membantu penulis menyelesaikan skripsi ini penulis ucapkan terima kasih. Atas bantuannya yang sangat besar selama proses pengerjaan skripsi ini, ucapan terima kasih secara khusus penulis sampaiakan kepada:
1. Bapak Ahmad Marzuki selaku ketua jurusan fisika FMIPA UNS 2. Bapak Budi Legowo S.Si, M.Si. selaku Pembimbing Akademik 3. Bapak Sorja Koesuma S.Si, M.Si. selaku Pembimbing I Skripsi. 4. Bapak Mohtar Yunianto S.Si, M.Si. selaku Pembimbing II Skripsi. 5. Bapak Sampe H. Gultom S.Si, M.Si. selaku Pimpinan P.T. Mitra Selaras
Insani.
6. Rekan-rekan Fisika angkatan 2008, Murteza, Bugar, Agus, Dian, Zulfa, Reza, Zuhdi, Alm. Bakti Alam, Defi, Lila.
7. Keluarga Fisika, Fatoni, Mukhlis, Dewan, Hasto, Ari Yuni, Nakif, Kinayung, Iwan, Kiki.
8. Rekan-rekan eksplorasi geofisika dari Universitas Pembangunan Nasional Jogjakarta ( Rubi, Adit, Masnur, Romi, Kholis ).
commit to user
viii
Kepada semua pihak yang telah membantu penulis baik dalam pelaksanaan Tugas Akhir maupun dalam penyusunan laporan Skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Semoga Allah SWT membalas jerih payah dan pengorbanan yang telah diberikan dengan balasan yang lebih baik. Amiin.
Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran guna perbaikan di masa datang. Semoga laporan penelitian ini dapat memberi manfaat
commit to user
ix
TAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
HALAMAN PERNYATAAN... iii
HALAMAN ABSTRAK ... iv
HALAMAN ABSTRACT... v
HALAMAN MOTTO ... vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang Masalah ... 2
1.2. Batasan Masalah ... 3
1.3. Perumusan Masalah ... 3
1.4. Tujuan Penelitian ... 3
1.5. Manfaat ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 4
2.1. Geografis Provinsi Bangka Belitung ... 4
2.2. Kondisi Geologi Provinsi Bangka Belitung ... 5
2.3. Gelombang Seismik ... 6
2.4. Tipe Gelombang Seismik ... 11
2.4.1. Gelombang Badan (Body Wave) ... 11
2.4.2. Gelombang Permukaan (Surface Wave) ... 12
2.5. Mekanisme Penjalaran Gelombang Seismik ... 13
2.6. Seismik Refraksi ... 15
2.7. Metode TX ... 17
2.7.1. Metode Intercept Time Lapisan Datar ... 17
2.7.2. Metode Intercept Time Lapisan Miring ... 21
2.8. Metode Delay ... 24
2.8.1. Metode ABC ... 24
2.8.2. Metode Hagiwara... 26
BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 29
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ... 29
3.2 Alat Penelitian ... 29
3.3 Metode Penelitian ... 31
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 44
4.1. Kurva Travel Time ... 44
4.2. Hasil Pengolahan Data ... 45
4.2.1. Identifikasi 3 Lapisan ... 44
4.2.2. Identifikasi 2 Lapisan ... 63
commit to user
x
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 79
5.1. Kesimpulan ... 79
5.2. Saran... 81
DAFTAR PUSTAKA ... 82
commit to user
xi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1. Posisi Shot Point Pada Spread Seismik ... 34
Tabel 4.1. Perbandingan Nilai Nedalaman Antara MS. Excel dan Winsism Lintasan A1-A6... 46
Tabel 4.2. Perbandingan Nilai Kedalaman Antara Ms. Excel dan Winsism Lintasan A7-A11 ... 49
Tabel 4.3. Perbandingan Nilai Kedalaman Antara Ms. Excel dan Winsism Lintasan A12-A17 ... 52
Tabel 4.4. Perbandingan Nilai Kedalaman antara Ms. Excel dan Winsism Lintasan A18-A23 ... 55
Tabel 4.5. Perbandingan Nilai Kedalaman antara Ms. Excel dan Winsism Lintasan B1-B6 ... 58
Tabel 4.6. NIlai Kedalaman Pada Titik Temu Lintasan A dan Lintasan B ... 60
Tabel 4.7. Perbandingan Nilai Kedalaman antara Ms. Excel dan Winsism Lintasan C1-C5 ... 61
Tabel 4.8. Nilai Kedalaman Pada Titik Temu Lintasan A dan Lintasan C ... 63
Tabel 4.9. Perbandingan velocity dan Kedalaman Lintasan A1-A6 ... 64
Tabel 4.10. Perbandingan velocity dan Kedalaman Lintasan A7-A11 ... 66
Tabel 4.11. Perbandingan velocity dan Kedalaman Lintasan A12-A17 ... 68
Tabel 4.12. Perbandingan velocity dan Kedalaman Lintasan A18-A23 ... 70
Tabel 4.13. Perbandingan velocity dan Kedalaman Lintasan B1-B6 ... 72
commit to user
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Peta Provinsi Bangka Belitung ... 4
Gambar 2.2. Peta Geologi Daerah Penelitian (Lembar Bangka Utara) ... 5
Gambar 2.3. Komponen Stress pada Elemen Volum ... 6
Gambar 2.9. Ilustrasi Hukum Huygen... 14
Gambar 2.10. Skema Metode Seismik Refraksi ... 15
Gambar 2.11. Perbandingan Waktu Tiba Gelombang pada Geophone ... 16
Gambar 2.12. Lintasan Gelombang Refraksi Metode Intercept Time Lapisan Datar ... 17
Gambar 2.13. Kurva Travel Time 2 Lapis ... 18
Gambar 2.14. Kurva Travel Time 3 Lapis ... 20
Gambar 2.15. Ilustrasi Metode ITM Lapisan Miring ... 21
Gambar 2.16. Ilustrasi Penembakan Bolak Balik pada Metode ABC ... 24
Gambar 2.17. Ilustrasi Penjalaran Gelombang Metode Hagiwara ... 26
Gambar 3.1. Lokasi Penelitian di Daerah ‘X’ Pulau Bangka Provinsi Bangka Belitung ... 29
Gambar 3.2. Seperangkat Alat Akusisi Data Seismik Refraksi ... 30
Gambar 3.3. Katrol dan Beban Sebagai Sumber Gelombang ... 31
Gambar 3.4. Diagram Alir Penelitian Seismik Refraksi ... 32
Gambar 3.5. Ilustrasi Lintasan Akuisisi Data ... 33
Gambar 3.6. Skema Akuisisi Data Seismik Refraksi ... 34
Gambar 3.7. Ilustrasi Konfigurasi Multi Spread ... 35
Gambar 3.8. Wiggle seismik hasil recording dengan PA.S.I Seismograph Mod. 16S24-P 24 channel ... 36
Gambar 3.9. Diagram Alir Pengolahan Data Seismik Refraksi ... 38
Gambar 3.10. First Break Picking pada Wiggle Seismic ... 39
Gambar 3.11. Tab Menu FBP pada software Winsism ... 40
Gambar 3.12. Icon Menu Velocity/linier regresion pada software Winsism . 40 Gambar 3.13. Contoh Profil Seismik dengan metode ITM ... 41
Gambar 4.1 Kurva TravelTimeSingle Spread ... 44
Gambar 4.2. Kurva Travel Time Lintasan A1-A6 ... 45
Gambar 4.3. Profil Seismik Metode ITM 3 Lapis (A) Winsism (B) Ms. Excel Lintasan A1-A6 ... 47
Gambar 4.4. Kurva Travel Time Lintasan A7-A11... 48
Gambar 4.5. Profil Seismik Metode ITM 3 Lapis (A) Winsism (B) Ms. Excel Lintasan A7-A11 ... 50
Gambar 4.6. Kurva Travel Time Lintasan A12-A17 ... 51
commit to user
xiii
Gambar 4.8. Kurva Travel Time Lintasan A18-A23 ... 54 Gambar 4.9. Profil Seismik Metode ITM 3 Lapis (A) Winsism
(B) Ms. Excel Lintasan A18-A23 ... 56 Gambar 4.10. Kurva Travel Time Lintasan B1-B6 ... 57 Gambar 4.11. Profil Seismik Metode ITM 3 Lapis (A) Winsism
(B) Ms. Excel Lintasan B1-B6 ... 59 Gambar 4.12. Kurva Travel Time Lintasan C1-C5 ... 60 Gambar 4.13. Profil Seismik Metode ITM 3 Lapis (A) Winsism
(B) Ms. Excel Lintasan C1-C5 ... 62 Gambar 4.14. Profil Seismik (A) ITM Lapisan Miring (B) ABC
(C) Hagiwara Lintasan A1-A6 ... 65 Gambar 4.15. Profil Seismik (A) ITM Lapisan Miring (B) ABC
(C) Hagiwara Lintasan A7-A11 ... 67 Gambar 4.16. Profil Seismik (A) ITM Lapisan Miring (B) ABC
(C) Hagiwara Lintasan A12-A18 ... 69 Gambar 4.17. Profil Seismik (A) ITM Lapisan Miring (B) ABC
(C) Hagiwara Lintasan A18-A23 ... 71 Gambar 4.18. Profil Seismik (A) ITM Lapisan Miring (B) ABC
(C) Hagiwara Lintasan B1-B6 ... 73 Gambar 4.19. Profil Seismik (A) ITM Lapisan Miring (B) ABC
commit to user
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Peta GeologiLembar Bangka Utara (1:250000) ... 84
Lampiran 2. Tabel Nilai Cepat Rambat Batuan Dalam Medium ... 85
Lampiran 3. Dokumentasi Kegiatan ... 86
Lampiran 4. Log Seismik Refraksi ... 87
Lampiran 5. Penjabaran Persamaan Metode Intercept Time Lapisan Datar ... 88
Lampiran 6. Penjabaran Persamaan Metode ABC ... 91
Lampiran 7. Penjabaran Persamaan Metode ITM Lapisan Miring ... 93
Lampiran 8. Penjabaran Persamaan Metode Hagiwara ... 96
Lampiran 9. Hasil Perhitungan Metode ABC dan Hagiwara Lintasan A... 99
Lampiran 10. Hasil Perhitungan Metode ABC dan Hagiwara Lintasan B ... 113
Lampiran 11. Hasil Perhitungan Metode ABC dan Hagiwara Lintasan C ... 117
Lampiran 12. Hasil Perhitungan Metode Intercept Time Lapisan Miring Lintasan A... 120
Lampiran 13. Hasil Perhitungan Metode Intercept Time Lapisan Miring Lintasan B ... 121
Lampiran 14. Hasil Perhitungan Metode Intercept Time Lapisan Miring Lintasan C ... 122
Lampiran 15. Contoh Pengolahan Metode Intercept Time Lapisan Datar ... 123
Lampiran 16. Contoh Pengolahan Metode Intercept Time Lapisan Miring ... 124
Lampiran 17. Contoh Pengolahan Metode Hagiwara ... 125
