METODE
SEISMIK
A. Pengertian Gelombang Seismik
Metode seismik merupakan salah satu bagian dari seismologi
eksplorasi yang dikelompokkan dalam metode geofisika 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.
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 intemsif 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.
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.
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.
Metode
seismik didasarkan pada gelombang yang menjalar baik refleksi maupun
refraksi. Ada beberapa anggapan mengenai medium dan gelombang dinyatakan
sebagai berikut :
a. Anggapan yang dipakai untuk medium bawah permukaan
bumi antara lain :
1. Medium
bumi dianggap berlapis-lapis dan tiap lapisan menjalarkan gelombang seismik
dengan kecepatan berbeda.
2. Makin
bertambahnya kedalaman batuan lapisan bumi makin kompak.
b.
Anggapan yang dipakai
untuk penjalaran gelombang seismik adalah :
1. Panjang
gelombang seismik lebih dari ketebalan lapisan bumi. Hal ini memungkinkan
setiap lapisan bumi akan terditeksi.
2. Gelombang
seismik dipandang sebagai sinar seismik yang memenuhi hukum Snellius dan prinsip
Huygens.
3. Pada
batas antar lapisan, gelombang seismik menjalar dengan kecepatan gelombang pada
lapisan di bawahnya.
4. Kecepatan gelombang bertambah dengan
bertambahnya kedalaman.
Metode seismik sering digunakan dalam
eksplorasi hidrokarbon, batubara, pencarian airtanah(ground water),kedalaman serta karakterisasi permukaan batuan
dasar (characterization bedrock
surface), pemetaan patahan dan stratigrafi lainnya dbawah permukaan dan
aplikasi geoteknik.
B. Keunggulan dan
Kelemahan Metode Seismik
Pada
seismic ini dikenal ada dua metode, yaitu metode seismic refleksi dan metode
seismic refraksi, seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Selain metode
seismic juga terdapat metode – metode lain yang sering digunakan dalam
mengeksplorasi jebakan hidrokarbon, seperti metode geolistrik, geomagnet,
gravitasi dan lain sebagainya. Berikut adalah table perbandingan yang
menunjukkan perbandingan antara kelebihan dan kelemahan dari metode seismik
ini.
Dari dua macam metode seismic yang kita
kenal, yaitu metode seismic bias (refraksi) dan metode seismic pantul
(refleksi) kita juga sdapat membandingkannya yang kita tinjau dari kelemahan
dan kelebihan metode masing – masing. Perbandingan tersebut dapat kita lihat
pada TABEL II.
TABEL I
KEUNGGULAN
DAN KELEMAHAN METODE SEISMIK
Metode Seismik
|
|
Keunggulan
|
Kelemahan
|
Dapat mendeteksi variasi baik lateral maupun kedalaman dalam
parameter fisis yang relevan, yaitu kecepatan seismik.
|
Banyaknya data yang dikumpulkan dalam sebuah survei akan sangat
besar jika diinginkan data yang baik
|
Dapat menghasilkan citra kenampakan struktur di bawah permukaan
|
Perolehan data sangat mahal baik akuisisi dan logistik
dibandingkan dengan metode geofisika lainnya.
|
Dapat dipergunakan untuk membatasi kenampakan stratigrafi dan beberapa
kenampakan pengendapan.
|
Reduksi dan prosesing membutuhkan banyak waktu, membutuhkan
komputer mahal dan ahli-ahli yang banyak.
|
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.
|
Peralatan yang diperlukan dalam akuisisi umumnya lebih mahal
dari metode geofisika lainnya.
|
Memungkinkan untuk deteksi langsung terhadap keberadaan
hidrokarbon
|
Deteksi langsung terhadap kontaminan, misalnya pembuangan
limbah, tidak dapat dilakukan.
|
TABEL II
PERBANDINGAN METODE SEISMIK REFLEKSI DAN
METODE SEISMIK REFRAKSI
Metode Seismik Refraksi
(Bias)
|
Metode Seismik Refleksi
(Pantul)
|
||
Keunggulan
|
Kelemahan
|
||
Pengamatan refraksi membutuhkan lokasi sumber dan penerima yang
kecil, sehingga relatif murah dalam pengambilan datanya
|
Karena lokasi sumber dan penerima yang cukup lebar untuk
memberikan citra bawah permukaan yang lebih baik, maka biaya akuisisi menjadi
lebih mahal.
|
||
Prosesing refraksi relatif simpel dilakukan kecuali proses
filtering untuk memperkuat sinyal first berak yang dibaca.
|
Prosesing seismik refleksi memerluakn komputer yang lebih mahal,
dan sistem data base yang jauh lebih handal.
|
||
Karena pengambilan data dan lokasi yang cukup kecil, maka
pengembangan model untuk interpretasi tidak terlalu sulit dilakukan seperti
metode geofisika lainnya.
|
Karena banyaknya data yang direkam, pengetahuan terhadap
database harus kuat, diperlukan juga beberapa asumsi tentang model yang
kompleks dan interpretasi membutuhkan personal yang cukup ahli.
|
||
Kelemahan
|
Keunggulan
|
||
Dalam pengukuran yang regional , Seismik refraksi membutuhkan
offset yang lebih lebar.
|
Pengukuran seismik pantul menggunakan offset yang lebih kecil
|
||
Seismik bias hanya
bekerja jika kecepatan gelombang meningkat sebagai fungsi kedalaman.
|
Seismik pantul dapat bekerja bagaimanapun perubahan kecepatan
sebagai fungsi kedalaman
|
||
Seismik bias biasanya diinterpretasikan dalam bentuk
lapisan-lapisan. Masing-masing lapisan memiliki dip dan topografi.
|
Seismik pantul lebih mampu melihat struktur yang lebih kompleks
|
||
Seismik bias hanya menggunakan waktu tiba sebagai fungsi
jarak (offset)
|
Seismik pantul merekan dan menggunakan semua medan gelombang
yang terekam.
|
||
Model yang dibuat didesain untuk menghasilkan waktu jalar
teramati.
|
Bawah permukaan dapat tergambar secara langsung dari data
terukur
|
||
C. Penerapan
Metode Seismik
Metode seismic adalah salah satu metode
geofisika yang dapat digunakan untuk menyelidiki atau memeperkirakan struktur
lapisan batuan bawah permukaan. Metode kerja dari gelombang seismic dilakukan
pada batas batuan yang berbeda (gambar 1 )
Rekaman dari gelombang seismik diplot
dalam satu seismic section ini menggambarkan penampang geologi, tapi masih
perlu dilakukan dengan interprestasi lanjut
GAMBAR 1. METODE KERJA GELOMBANG SEISMIK
created by :Tri Dedi Gunawan , ST
Tidak ada komentar:
Posting Komentar