METODE SEISMIK

METODE SEISMIK

• Metode seismik merupakan salah satu bagian dari seismologi eksplorasi yang dikelompokkan dalam metode geofisika aktif, dimana pengukuran dilakukan dengan menggunakan ‘sumber’ seismic (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.

METODE SEISMIK

• 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.

Hukum Fisika Gelombang Seismik

• Gelombang seismik mempunyai kelakuan yang sama dengan kelakuan gelombang cahaya, sehingga hukum-hukum yang berlaku untuk gelombang cahaya berlaku juga untuk gelombang seismik. Hukum-hukum tersebut antara lain:1. Huygens mengatakan bahwa gelombang menyebar dari sebuah titik sumber gelombang ke segala arah dengan bentuk bola.2. Hukum snellius menyatakan bahwa bila suatu gelombang jatuh di atas bidang batas dua medium yang mempunyai perbedaan densitas, maka gelombang tersebut akan dibiaskan jika sudut datang gelombang lebih kecil atau sama dengan sudut kritisnya. Gelombang akan dipantulkan jika sudut datangnya lebih besar adri sudut kritisnya. Gelombang datang, gelombang bias, gelombang pantul terletak pada suatu bidang datar.

Di dalam eksplorasi seismik dikenal 2 macam metode, yaitu:

• Metode seismik bias (refraksi)

• Metode seismik pantul (refleksi)

Seismik Bias

Seismik refraksi dihitung berdasarkan waktu jalar gelombang pada tanah/batuan dari posisi sumber ke penerima pada berbagai jarak tertentu. Pada metode ini, gelombang yang terjadi setelah gangguan pertama (first break) diabaikan, sehingga sebenarnya hanya data first break saja yang dibutuhkan.

Parameter jarak (offset) dan waktu jalar dihubungkan oleh cepat rambat gelombang dalam medium. Kecepatan tersebut dikontrol oleh sekelompok konstanta fisis yang ada di dalam material dan dikenal sebagai parameter elastisitas batuan.

Seismik Pantul

Sedangkan dalam seismik refleksi, 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 refleksi yang direkam. Struktur bawah permukaan dapat cukup kompleks, tetapi analisis yang dilakukan masih sama dengan seismik refraksi, yaitu analisis berdasar kontras parameter elastisitas medium.

Keunggulan & Kelemahan Metoda 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.

Perbandingan Seismik Refraksi dan Refleksi

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

Tahapan Seismik

• Metode seismik refleksi merupakan metode geofisika yang umumnya dipakai untuk penyelidikan hidrokarbon. Biasanya metode seismik refleksi ini dipadukan dengan metode geofisika lainnya, misalnya metode grafitasi, magnetik, dan lain-lain. Namun metode seismik refleksi adalah yang paling mudah memberikan informasi paling akurat terhadap gambaran atau model geologi bawah permukaan dikarenakan data-data yang diperoleh labih akurat.

• Pada umumnya metode seismik refleksi terbagi atas tiga tahapan utama, yaitu:1. Pengumpulan data seismik (akuisisi data seismik): semua kegiatan yang berkaitan dengan pengumpulan data sejak survey pendahuluann dengan survey detail.2. Pengolahan data seismik (processing data seismik): kegiatan untuk mengolah data rekaman di lapangan (raw data) dan diubah ke bentuk penampang seismik migrasi.3. Interpretasi data seismik: kegiatan yang dimulai dengan penelusuran horison, pembacaan waktu, dan plotting pada penampang seismik yang hasilnya disajikan atau dipetakan pada peta dasar yang berguna untuk mengetahui struktur atau model geologi bawah permukaan.

Seismik Refleksi Untuk Eksplorasi• Seismik refleksi adalah metoda geofisika dengan menggunakan gelombang

elastis yang dipancarkan oleh suatu sumber getar yang biasanya berupa ledakan dinamit (pada umumnya digunakan di darat, sedangkan di laut menggunakan sumber getar (pada media air menggunakan sumber getar berupa air gun, boomer atau sparker).

• Gelombang bunyi yang dihasilkan dari ledakan tersebut menembus sekelompok batuan di bawah permukaan yang nantinya akan dipantulkan kembali ke atas permukaan melalui bidang reflektor yang berupa batas lapisan batuan. Gelombang yang dipantulkan ke permukaan ini diterima dan direkam oleh alat perekam yang disebut geophone (di darat) atau Hydrophone (di laut), (Badley, 1985). 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.

• Eksplorasi seismik refleksi dapat dikelompokan menjadi dua, yaitu eksplorasi prospek dangkal dan eksplorasi prospek dalam. Eksplorasi seismik dangkal (shallow seismic reflection) biasanya diaplikasikan untuk eksplorasi batubara dan bahan tambang lainnya. Sedangkan seismik dalam digunakan untuk eksplorasi daerah prospek hidrokarbon (minyak dan gas bumi). Kedua kelompok ini tentu saja menuntut resolusi dan akurasi yang berbeda begitu pula dengan teknik lapangannya.

• Secara umum, metode seismik refleksi terbagi atas tiga bagian penting yaitu pertama adalah akuisisi data seismik yaitu merupakan kegiatan untuk memperoleh data dari lapangan yang disurvei, kedua adalah pemrosesan data seismik sehingga dihasilkan penampang seismik yang mewakili daerah bawah permukaan yang siap untuk diinterpretasikan, dan yang ketiga adalah interpretasi data seismik untuk memperkirakan keadaan geologi di bawah permukaan dan bahkan juga untuk memperkirakan material batuan di bawah permukaan.