Disusun Oleh: AISYAH YOHANELLA M SKRIPSI. Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains

(1)

PENENTUAN BATUAN DASAR (BEDROCK)

DAN STRATIGRAFI BAWAH PERMUKAAN

MENGGUNAKAN METODE SEISMIK REFRAKSI

DI GOR DAN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET KENTINGAN

SURAKARTA

Disusun Oleh: AISYAH YOHANELLA

M0209005

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA SEPTEMBER, 2013_{commit to user}

(2)

3

(3)

PENENTUAN BATUAN DASAR (BEDROCK)

DAN STRATIGRAFI BAWAH PERMUKAAN

MENGGUNAKAN METODE SEISMIK REFRAKSI

DI GOR DAN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET KENTINGAN

SURAKARTA

Disusun Oleh: AISYAH YOHANELLA

M0209005

SKRIPSI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALM UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA SEPTEMBER, 2013 _{commit to user}

(4)

iv

HALAMAN PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa isi intelektual skripsi saya yang berjudul “PENENTUAN BATUAN DASAR (BEDROCK) DAN STRATIGRAFI BAWAH PERMUKAAN MENGGUNAKAN METODE SEISMIK REFRAKSI DI GOR DAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET KENTINGAN SURAKARTA”adalah hasil kerja saya atas arahan pembimbing 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 gelar kesarjanaan di Universitas Sebelas Maret atau di Perguruan Tinggi lainnya, jika ada maka telah dituliskan di daftar pustaka skripsi ini dan segala bentuk bantuan dari semua pihak telah ditulis dibagian ucapan terima kasih. Isi skripsi ini boleh dirujuk atau difotokopi secara bebas tanpa harus memberitahu penulis.

Surakarta, September 2013

AISYAH YOHANELLA

(5)

(6)

v

MOTTO

“Ingatlah, hanya dengan mengingat Allah hati menjadi tentram” (Ar-Ra’d : 28)

“Maka sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan, maka apabila engkau telah selesai (dari sesuatu urusan), tetaplah bekerja keras (untuk urusan yang lain), dan hanya

kepada Tuhanmulah engkau berharap” (As-Syarh : 5-8)

“Katakanlah : Sesungguhnya sholatku, ibadahku, hidupku dan matiku hanyalah untuk Allah, Rabb semesta alam”

(Al-An’aam : 162)

“Orang-orang gagal yang mampu menatap kegagalannya dengan kepala tegak dan mau belajar untuk bangkit lagi adalah mereka yang telah siap menjadi dewasa dan

sukses secara utuh” (Anonim)

“Kebersamaan memang tidak selalu membawa kebahagiaan, namun tak ada kebahagiaan tanpa adanya kebersamaan”

(Semangat Positif)

“Never regret. If it’s good, it’s wonderful. If it’s bad. It’s experience” (Victoria Holt)

(7)

vi

PERSEMBAHAN

Karya ini kupersembahkan untuk :

 Allah SWT karena atas limpahan rahmat dan hidayahMU akhirnya alhamdullillah skripsi ini selesai yaa Rabb.

 Alm. Bapak tercinta, aku yakin pasti Bapak tersenyum disana dengan karyaku ini, meskipun aku tak mampu melihat senyum Bapak, tapi aku mampu merasakannya di hati dan untuk Ibuku tersayang yang selalu mendoakan serta memotivasiku, terima kasih untuk setiap perjuangan dan peluhmu. Itu adalah semangatku.

 Adikku Vidya dan Najwa, canda kalian merindukan.

 My best very bestfriend : “Isnaniar, Rian Rahmawan, Ilham, Anis, and Wisnu”. I don’t know what must I say about you, kalian emang temen paling dan terpaling semuanya deh. Makasih candanya, kasih tawanya, makasih senengnya yaaa. Persahabatan kita terbuka kok.

 Bang Hendra, Cholis, Mas Didi, Mas Defi, dan Mas Nakif untuk transfer ilmunya.

 Anak kos Putri Agung, tak ada tempat terindah, terhangat dan terheboh selain Putri Agung punya.

 Keluarga Compton dan Almamater UNS.

(8)

ix

KATA PENGANTAR

Alhamdullillah puji syukur kepada ALLAH SWT, karena atas limpahan rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi. Sholawat serta salam senantiasa penulis haturkan kepada Rosululloh SAW sebagai pembimbing seluruh umat manusia.

Terselesainya skripsi dengan judul ”PENENTUAN BATUAN DASAR

(BEDROCK) DAN STRATIGRAFI BAWAH PERMUKAAN

MENGGUNAKAN METODE SEISMIK REFRAKSI DI GOR DAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET KENTINGAN SURAKARTA” memberikan suatu kebahagiaan tersendiri terhadap penulis. Banyak pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan skripsi ini dan dengan tulus penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Ahmad Marzuki, S.Si., Ph.D. selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA UNS.

2. Bapak Budi Legowo, S.Si., M.Si. selaku pembimbing I yang telah sabar membimbing, memberikan semangat dan motivasi untuk menyelesaikan skripsi ini.

3. Bapak Darsono, S.Si., M.Si. selaku pembimbing II atas masukan dan arahannya.

4. Bapak Sorja Koesuma, S.Si., M.Si. yang telah memberikan masukan ilmu.

5. Bapak Ir. Ari Handono R, M.Sc., Ph.D. selaku Pembimbing Akademis yang telah memberikan nasehatnya.

6. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen, serta Staff Jurusan Fisika FMIPA UNS atas ilmu dan bimbingannya.

7. Teman-teman lapangan Didi, Rian, Ilham, Eka, Mas Nakif, Mas Defi, Eko, Gilang, Yahya, Deli, Adha, Tira, dan Agung atas waktu dan peluhnya membantu dalam proses pengambilan data.

8. Teman-teman seperjuangan COMPTON ’09. Semangat Teman!

(9)

x

9. Kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu.

Semoga Allah SWT membalas dengan balasan yang lebih baik atas bantuan dan jerih payah yang tela diberikan.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam skripsi ini, namun penulis berharap karya kecil ini mampu memberikan manfaat untuk para pembaca.

Surakarta, September 2013

Penulis

(10)

xi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ... ii

HALAMAN PENGESAHAN ... iii

HALAMAN PERNYATAAN ... iv

HALAMAN MOTTO ... v

HALAMAN PERSEMBAHAN ... vi

HALAMAN ABSTRAK ... vii

HALAMAN ABSTRACT ... viii

KATA PENGANTAR ... ix

DAFTAR ISI ... xi

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ... xvi

BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1. Latar Belakang ……… 1 1.2. Batasan Masalah ……….………… 2 1.3. Perumusan Masalah…..……….... 2 1.4. Tujuan Penelitian ………. 3 1.5. Manfaat Penelitian ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 4

2.1. Universitas Sebelas Maret ……….. . 4

2.2. Metode dalam Geofisika………. . 4

2.3. Metode Seismik Refraksi ……… 5

2.4. Hukum Dasar………..………. 8

2.4.1. Hukum Fermat……….. . 8

2.4.2. Prinsip Huygen……….. . 8

2.4.3. Hukum Snellius………. . 9

2.5. Tipe-Tipe Gelombang Seismik ……… ... 10

1.5.1. Gelombang Badan (Body Wave)………. . 10

1.5.2. Gelombang Permukaan (Surface Wave)………….. 12

2.6. Teknik Lapangan…………... ……….. 13

2.6.1. In Line (Bentang Segaris) ... 14

2.6.2. Broadside ... 14

2.6.3. Fan Shooting (Bentang Kipas) ... 15

2.6.4. Metode Gardner ... 16

2.7. Prosedur lapangan ... 17

2.7.1. Pengukuran Menggunakan Bentangan In Line…….. 17

2.7.2. Noise-noise di Lapangan……… 18

2.7.3. Picking First Break……… 19

2.8. Pengolahan dan Interpretasi Data………. ... 20

2.8.1. Metode Intercept Time……… ... 20

2.8.2. Metode Critical Distance……… ... 23 2.9.Faktor-faktor yang Mempengaruhi Cepat Rambat

(11)

xii

2.9.1. Litologi ... 25

2.9.2. Porositas ... 26

2.9.3. Kedalaman Batuan dan Tekanan ... 27

2.9.4. Umur Batuan ... 27

2.10. Tinjauan Geologi Regional Daerah Surakarta……… 28

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 31

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ………. 31

3.2. Alat dan Bahan ……… 33

3.3. Metode Penelitian...………. . 35

3.3.1. Mulai ... 36

3.3.2. Pengukuran Lapangan ... 37

3.3.3. Perekaman Gelombang ... 37

3.3.4. Data Waktu Tempuh………..… 38

3.3.5. Analisis Data dan Hasil ... 40

3.3.6. Kesimpulan dan Saran……… 40

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 41

4.1. Hasil Penelitian ... 41

4.2. Pengolahan Data Seismik Refraksi ... 41

4.3. Interpretasi Data Seismik ... 44

4.3.1. Daerah GOR ... 44

4.3.2. Interpretasi 3 Dimensi untuk Daerah GOR ... 48

4.3.3. Daerah Fakultas Teknik ... 50

4.3.4. Interpretasi 3 Dimensi untuk Daerah Fakultas Teknik. ... 53 BAB V PENUTUP ... 55 5.1. Kesimpulan ……….. 55 5.2. Saran ……… 55 DAFTAR PUSTAKA ... 56 LAMPIRAN ………….. ... 58 commit to user

(12)

xiii

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1. Data Kecepatan Gelombang Primer pada Beberapa

Medium...………..…... 25 Tabel 3.1 Nama Lintasan Pengambilan Data Seismik

Refraksi……….……… ₃₂ Tabel 4.1 Kedalaman Batuan Dasar dan Arah Lintasan untuk

Masing-masing Lintasan di Daerah

GOR…….………..…..

49 Tabel 4.2. Kedalaman Batuan Dasar dan Arah Lintasan untuk

Masing-masing Lintasan di Daerah Fakultas

Teknik.……….…. 54

(13)

xiv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Gelombang Datang pada Sudut Kritis Akan Menimbulkan Gelombang Bias (headwaves). S adalah Sumber Gelombang (ledakan) dan G1, G2,

…Gn..adalah Geophone……… 6

Gambar 2.2. Gelombang Elastik Saat Menemui Bidang Batas dengan Densitas yang Berbeda………. 7

Gambar 2.3. Ilustrasi Hukum Fermat………...…….. 8

Gambar 2.4. Ilustrasi Hukum Huygen………...…...……. 9

Gambar 2.5. Hukum Snellius ……….………...…… 10

Gambar 2.6. Penjalaran Gelombang P dan S pada Suatu Medium……….. 11

Gambar 2.7. Penjalaran Gelombang Love dan Rayleigh pada Suatu Medium………...………..……….. 13

Gambar 2.8. Segmentasi Lintasan pada Akuisisi Data Seismik Bias dan Kurva Waktu Rambat Gelombang terhadap Jarak untuk Pembias Tunggal………... 14

Gambar 2.9. Bentang Broadside dengan Larikan Geophone (receiver line) di Tengah Garis-garis Larikan Sumber Seismik (source line) yang Paralel. Kedalaman Pembias Dianggap Berada pada Garis A-B dan garis C-D………..………. 15

Gambar 2.10. Ilustrasi Bentang Fan Shooting………. 16

Gambar 2.11. Ilustrasi Pengukuran Forward Shooting dan Reverse Shooting………... 17

Gambar 2.12. Tiga Jenis Bentuk Phase Gelombang (wavelet) Seismik……….. 19

Gambar Gambar 2.13. 2.14. Penentuan Nilai Kecepatan pada Gelombang Refraksi………... Sistem Dua Lapis Sederhana dengan Bidang Batas Paralel dan Kurva T-Xnya.……..…………. 20 20 Gambar 2.15. Potongan Peta Geologi Surakarta Beserta Keterangannya………..……….. 29

Gambar 3.1. Lokasi Survei Seismik Refraksi di Universitas Sebelas Maret Surakarta Daerah Lintasan GOR………. 31

Gambar 3.2. Lokasi Survei Seismik Refraksi di Universitas Sebelas Maret Surakarta Daerah Lintasan Fakultas Teknik……….. 32

Gambar 3.3. Peralatan yang Digunakan dalam Survei Seismik Refraksi………... 34

Gambar 3.4. Diagram Alir Penelitian ………..………... 36 Gambar 3.5. Posisi Shot dalam Akuisisi Data Seismik commit to user

(14)

xv

Refraksi………...…..… 37 Gambar 3.6. Data Hasil Rekaman Seismograph………...……. 39 Gambar 3.7 Hasil Olahan WinSism13 ………...……. 39 Gambar 3.8. Hasil Keluaran RockWork15……….………..….. 40 Gambar

Gambar 4.1 4.2.

Contoh First Break Picking untuk Shot 1 …..….. Contoh First Break Picking untuk Shot 2 ……….

42 42 Gambar 4.3. Contoh First Break Picking untuk Shot 3……... 42 Gambar 4.4. Contoh First Break Picking untuk Shot 4……... 43 Gambar 4.5. Contoh First Break Picking untuk shot 5..……… 43 Gambar 4.6. Tampilan Kurva Waktu Tempuh…..….………… 43 Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar 4.7. 4.8. 4.9. 4.10. 4.11. 4.12. 4.13 4.14 4.15

Nilai Kecepatan Rambat Gelombang pada Lintasan A-B... Nilai Kecepatan Rambat Gelombang pada Lintasan B-C……….. Nilai Kecepatan Rambat Gelombang pada Lintasan C-D………. Nilai Kecepatan Rambat Gelombang pada Lintasan D-A ……… Penampang Profil Seismik 3D untuk Daerah GOR………...… Nilai Kecepatan Rambat Gelombang pada Lintasan K-L………...….. Nilai Kecepatan Rambat Gelombang pada Lintasan L-M……….. Nilai Kecepatan Rambat Gelombang pada Lintasan M-N……… Penampang Seismik Refraksi 3D untuk Daerah Fakultas Teknik………. 44 45 46 47 49 50 51 52 54 commit to user

(15)

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1. Formulir Pengambilan Data ……..………...…. 58 Lampiran 2. Dokumentasi Pengambilan Data ………... 59