Metode t - x Acara II Dan III
-
Upload
wawananggriawan -
Category
Documents
-
view
645 -
download
87
description
Transcript of Metode t - x Acara II Dan III
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
ACARA II
METODE T-X INTERCEPT TIME
I . TINJAUAN ACARA
I.1. Deskripsi Acara
Dalam praktikum kali ini akan dilakukan tentang tata cara dalam
pengolahan data menggunakan metode T-X intercept time. Dimana diawali
dengan perhitungan untuk mencari V1, V2, sudut ic , Ti (intercept time), dan
terakhir didapatkan nilai kedalaman lapisan (h).
I.2. Kegunaan Acara bagi Mahasiswa.
Kegunaan Acara ini bagi Mahasiswa sangat penting dikarenakan
merupakan dasar dan paling sederhana di dalam mengolah data seismik refraksi
yang harus dipahami oleh mehasiswa.
I.3. Tujuan Intruksional
Tujuannya sendiri praktikan dapat melakukan pengolahan data
menggunakan metode T-X untuk menentukan kedalaman lapisan datar dan lapisan
miring dengan parameter Ti (intercept time).
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 12
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
II. TEORI
II.1. Dasar Teori
Metode T-X merupakan metode yang paling sederhana dan hasilnya relatif
cukup kasar, kedalaman lapisan hanya diperoleh pada titik-titik tertentu saja,
namun demikian untuk sistem perlapisan yang cukup homogen dan relatif rata
mampu memberikan hasil yang memadai (dengan kesalahan relatif kecil). Tetapi
pada kondisi yang komplek perlu menggunakan cara interpretasi lain yang lebih
akurat. Metode ini terdiri dari dua macam, yaitu Intercept Time Method (ITM) dan
Critical Distance Method (CDM) pada acara III.
1. Intercept Time Method (ITM)
ITM adalah metode yang paling sederhana, hasilnya cukup kasar dan
merupakan metode yang paling dasar dari pengolahan seismik refraksi.
Metode intercept time menggunakan asumsi :
Lapisan homogen (kecepatan lapisan relatif seragam)
Bidang batas lapisan rata (tanpa undulasi)
Intercept time artinya waktu penjalaran gelombang seismik dari source ke
geophone secara tegak lurus (zero offset).
ITM terdiri dari dua macam pengolahan :
a. Satu Lapisan Datar (Single Horizontal Layer)
b. Banyak Lapisan Datar (Multi Horizontal Layers)
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 13
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
- ITM “Satu Lapisan”
Gambar 1. Kurva Travel Time (atas) dan Penjalaran Gelombang Refraksi Satu
Lapisan (bawah).
Gambar 1 menjelaskan bahwa titik S = Sumber dan G = geophone, dan S-
A-B-G = jejak penjalaran gelombang refraksi, maka persamaan waktu total (Tt)
untuk satu lapisan mulai dari source ke geophone yaitu,
Dapat disederhanakan menjadi :
Berdasarkan definisi Intercept Time (ti), maka X = 0, maka Tt=ti, sehingga;
Maka, Ketebalan lapisan pertama (Z1) dapat dicari dengan persamaan,
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 14
(1)
(2)
(3)
(4)
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
Persamaan intercept time (ti) sendiri yaitu,
Dan kecepatan lapisan pertama (V1) dan kedua (V2),
dimana
dimana
m1 dan m2 merupakan slope/kemiringan tendensi waktu gelombang langsung dan
refraksi. Persamaan (6) dan (7) hanya berlaku bila surveynya menggunakan
penembakan maju.
Sederhananya, kecepatan V1 didapat dari slope tendensi gelombang
langsung, sedangkan kecepatan V2 dari slope tendensi gelombang refraksi pada
grafik jarak vs Waktu.
- Turunan Rumus Metode Intercept Time Lapisan Miring
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 15
(5)
(6)
(7)
A B’ C’ D
B C
θic
Z1Zu
R
𝑍𝑢 = 𝑍𝑑 + 𝑥sin∅
𝑍𝑑 = 𝑍𝑢 − 𝑥sin∅
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 16
sinሺ𝑖𝑐 + ∅ሻ𝑉1
1/V1
1𝑉𝑢 = sinሺ𝑖𝑐 − ∅ሻ𝑉1 ; 𝑉1𝑉𝑢 = sinሺ𝑖𝑐 − ∅ሻ ; 𝑖𝑐 − ∅ = sin−1൬𝑉1𝑉𝑢൰ ;
1𝑉𝑑 = sinሺ𝑖𝑐 + ∅ሻ𝑉1 ; 𝑉1𝑉𝑑 = sinሺ𝑖𝑐 + ∅ሻ ; 𝑖𝑐 + ∅ = sin−1൬𝑉1𝑉𝑑൰ ; 𝑉2 = 𝑉1sin𝑖𝑐
𝑉2 = 𝑉2𝑑 + 𝑉2𝑢2
𝑖𝑐 + ∅ = sin−1൬𝑉1𝑉𝑑൰
𝑖𝑐 − ∅ = sin−1൬𝑉1𝑉𝑢൰ ; 2𝑖𝑐 = sin−1൬𝑉1𝑑𝑉2𝑑൰+ sin−1൬𝑉1𝑢𝑉2𝑢൰
𝑖𝑐 = sin−1ቀ𝑉1𝑑𝑉2𝑑ቁ+ sin−1ቀ𝑉1𝑢𝑉2𝑢ቁ2
∅ = sin−1ቀ𝑉1𝑑𝑉2𝑑ቁ− sin−1ቀ𝑉1𝑢𝑉2𝑢ቁ2
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
Pada grafik yang didapat merupakan apparent velocity, maka:
Downdip Updip
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 17
1/V1
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
- ITM “Banyak Lapisan”
Gambar 2. Ilustrasi Penjalaran Gelombang Refraksi 2 Lapisan Datar yang
Berhubungan dengan Kurva Jarak-Waktu.
Gambar 2 menjelaskan bahwa titik S= Sumber dan G = geophone,
dan S-A-B-C-D-G = jejak penjalaran gelombang refraksi lapisan ke dua,
maka persamaan waktu total (Tt) untuk dua lapisan mulai dari source ke
geophone yaitu,
Dapat disederhanakan menjadi :
Berdasarkan Intercept Time (ti), X = 0, maka Tt=ti2, sehingga :
Maka, Ketebalan lapisan kedua (Z2) dapat dicari dengan persamaan,
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 18
(8)
(9)
(10)
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
Untuk lapisan yang > 2, maka Waktu total (Tt) dapat dicari dengan
persamaan:
Sedangkan untuk 3 lapisan datar, kedalaman Z1, Z2, dan Z3 dapat dicari
dengan:
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 19
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
TURUNAN RUMUS :
1. Metode T-X
Travel time
Waktu tiba untuk satu lapisan datar
TSG = TSA + TAB + TBG
TSG = + +
TSG = +
TSG = + -
TSG = + –
TSG = + –
TSG = +2h
TSG = +2h
TSG = +
T = +
Waktu tiba untuk dua lapisan datar
TSG = TSA + TAB + TBC + TCD + TDG
TSG = + + + +
TSG = + +
TSG = + +
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 20
S
A B
GX
h
A’
θi
V2
V1
SA = BG, AA’ = h
Cos θi = AA 'SA =
hSA SA =
hcosθi
Tan θi = SA 'AA ' =
SA 'h SA’ = h. Tan θi
SG = SA’ + A’B’ + B’G = 2SA’ + A’B’ = 2SA’ + ABAB = SG – 2SA’ = X – 2.h.tan θi V 1
V 2 =
sin θisin 90o V2 =
V 1
㘱∈θi
Sin2θ + Cos2θ = 1 Cos2θ = 1 - Sin2θ
Sin θi = V 1
V 2
Cosθi=√V 2
2−V 12
V 2
B’
θiV1
V2
√V 22−V 1
2
XSA = DG, AB = CD, SA’= GD’, AB’ = DC’, AA’ = Z1, BB’ = Z2
Cos θ1 = AA 'SA
=Z1
SA; SA =
Z1
cosθ1
Cos θ2 = BB 'AB
=Z2
AB AB =
Z2
cosθ2
Tan θ1 = SA 'AA '
=SA 'Z1
SA’ = Tan θ1 . Z1
Tan θ2 = AB 'AB
= AB'Z2
AB’ = Tan θ2 . Z2
SG = SA’ +AB’ + BC + C’D +D’G = 2SA’ + 2 AB’ + BCBC = SG – 2SA’ – 2AB’= X - 2Tan θ1 . Z1 – 2 Tan θ2 . Z2
V 1
V 3=
sin θ1
sin 90 ; V3 =
V 1
sin θ1
S G
A
B C
DΘ1 Θ1
Θ2 Θ2
A’
B’ C’
D’Z1
Z2
V1
V2
V3
Θ2 Θ2 V2
XS G
AΘ1
Θ1
A’
B’ C’
D’
Z1
Z2
V1
V3E F
Θ3 Θ3E’ F’
Z3V4
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
TSG = + +
TSG = + +
TSG = + +
TSG = + +
TSG = + +
TSG = + +
Waktu tiba untuk tiga lapisan datar
TSG = TSA + TAB + TBE + TEF + TFC + TCD + TDG
TSG = + + + + + +
TSG = + + +
TSG = + + +
TSG = + + +
TSG = + + +
TSG = + +
+
TSG = + + +
TSG = + + +
TSG = + + +
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 21
SA = DG, AB = CD, SA’= GD’, AB’ = DC’, AA’ = Z1, BB’ = Z2
BE = FC, BE’ = CF’, EE’=Z3
Cos θ1 = AA 'SA
=Z1
SA; SA =
Z1
C鉨 sθ1
Cos θ2 = BB 'AB
=Z2
AB AB =
Z2
cosθ2
Cos θ3 = EE'BE
=Z3
BE BE =
Z3
cosθ3
Tan θ1 = SA 'A '
=SA 'Z1
SA’ = Tan θ1 . Z1
Tan θ2 = AB 'BB'
= AB'Z2
AB’ = Tan θ2 . Z2
Tan θ3 = BE 'EE'
=BE 'Z3
BE’ = Tan θ3 . Z3
SG = SA’ +AB’ + BE’ + EF + F’C + C’D +D’G = 2SA’ + 2AB’ + 2BE’ + EFEF = SG – 2SA’ – 2AB’ – 2BE’= X - 2Tan θ1 . Z1 – 2 Tan θ2 . Z2 – 2 Tan θ3 . Z3 V 1
V 4=
sin θ1
sin 90 ; V4 =
V 1
sin θ1
B C
D
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
II.2. Langkah Kerja
ITM “Satu Lapisan Datar”
Dari data yang ada yaitu jarak (offset) dan waktu, kemudian langkah
selanjutnya :
1. Plot data jarak (koordinat x) dan waktu (koordinat y).
2. Tentukan letak titik refraksi pertama. Caranya refraksi pertama terletak
pada perpotongan antara tendensi data waktu gelombang langsung dengan
waktu gelombang refraksi.
3. Menentukan nilai intercept time (Ti), kecepatan lapisan 1 dan 2 (V1 dan
V2).
4. Menentukan kedalaman lapisan 1 (Z1).
ITM “ 3 Lapisan Datar “
Langkah-langkahnya, sebagai berikut :
1. Plot data Jarak (koordinat x) dan waktu (koordinat y).
2. Tentukan letak titik refraksi pertama (lapisan 1), titik refraksi pertama
(lapisan 2), dan titik refraksi pertama (lapisan 3).
3. Cari nilai intercept time lapisan 1 (ti2), lapisan 2 (ti3), dan lapisan 1 (ti4).
Perlu diketahui, nilai ti1 = 0.
4. Cari nilai kecepatan V1, V2, V3,dan V4 dengan memperhatikan letak titik
waktu gelombang langsung, gelombang refraksi pada bidang batas lapisan
1 dan 2, gelombang refraksi pada bidang batas lapisan 2 dan 3 dan
gelombang refraksi pada bidang batas lapisan 3 dan 4.
5. Hitung kedalaman Z1, Z2 dan Z3.
ITM “ Lapisan Miring “
Langkah-langkahnya, sebagai berikut :
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 22
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
1. Plot data jarak (koordinat x) dan waktu forward dan reverse (koordinat y).
2. Tentukan letak titik refraksi pertama. Caranya refraksi pertama terletak
pada perpotongan antara tendensi data waktu gelombang langsung dengan
waktu gelombang refraksi (forward dan reverse).
3. Menentukan nilai intercept time (Ti up dan Ti down), kecepatan lapisan 1
dan 2 (V1up , V1down, V1, V2up, V2down,V2apparent, dan V2true).
4. Menentukan kedalaman lapisan 1 (Zup dan Zdown).
II.3. Latihan dari Acara
Satu Lapisan Datar
Offset (m)
Time (ms) Z1 (m)
0 02 4.84 10.36 15.98 17.1
10 18.712 20.714 22.616 25.418 28.120 30.322 32.524 34.226 36.3
Ti (ms) V1 (m/s) V2 (m/s)
*warna abu-abu menunjukan titik refraktor
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 23
II.4. Kunci Jawaban
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
Gambar 3. Profil Kedalaman dan Grafik Jarak vs Waktu.
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 24
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
-2.00
-1.00
0.00
Profil Kedalaman
Bidang bias
Jarak (m)
Kete
bala
n (m
)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2605
10152025303540
f(x) = 1.075 x + 8.41818181818182
Grafik Jarak vs Waktu
data waktu pengukuranWaktu gel. RefraksiLinear (Waktu gel. Re-fraksi)
Jarak (m)
Wak
tu (m
s)
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
3 Lapisan Datar 3 Lapisan Datar
V1
(m/s)V2
(m/s)V3
(m/s)V4
(m/s)
ti1
(ms) ti2 (ms)ti3
(ms)ti4
(ms)
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 25
Offset (m)
Time (ms)
Z1
(m)Z2
(m)Z3
(m)0 02 5.54 12.16 20.38 24.3
10 28.812 32.114 36.116 38.818 42.120 43.622 44.924 46.426 48.828 50.330 52.332 54.534 5536 56.338 57.640 5942 60.344 61.546 63.348 65.3
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
*warna abu-abu menunjukan titik refraktor
Gambar 4. Grafik Jarak vs Waktu dan Profil Kedalaman.
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 26
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
Lapisan Miring Lapisan Miring
ti up
(ms)
ti dow
n (ms)
V1up
(m/s)
V1down
(m/s)
V2up
(m/s)
V2down
(m/s)
V1
(m/s)
V2apparent
(m/s)V2true
(m/s)
ic θ error Z up(m)
Z down (m)
*warna kuning dan merah menunjukan titik refraktor
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 27
Offset (m)
Forward (ms)
Reverse (ms)
Z up (m)
0 0 85,1255 6,384 81,263
10 12,768 77,40615 19,152 73,54920 25,536 69,69225 31,920 65,83530 35,467 61,97835 39,014 58,12140 42,561 54,26445 46,108 50,40750 49,655 46,55055 53,202 42,69360 56,749 38,83665 60,296 34,97970 63,843 31,12275 67,390 27,26580 70,937 23,40885 74,484 19,55190 78,031 15,69495 81,578 7,847
100 85,125 0
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
0 20 40 60 80100
0102030405060708090
f(x) = − 0.771415789473684 x + 85.1209736842105
f(x) = NaN x + NaNGrafik Jarak vs Waktu
gelombang langsung 1gelombang langsung 2gelomabang bias forwardLinear (gelomabang bias forward)gelombang bias reversLinear (gelombang bias revers)
Offset
Tim
e (m
s)
Gambar 5. Grafik Jarak vs Waktu dan Profil Kedalaman.
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 28
0 20 40 60 80 100 120
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
Profil Kedalaman
batas lapisan
Offset (m)
Keda
lam
an (m
)
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
III. DAFTAR PUSTAKA
Anonim,2000. Laporan Workshop Geofisika 2000. Laboratorium Geofisika
FMIPA UGM , Yogyakarta.
Hartantyo,Edy.2002. Modul Praktikum Seismik. Laboratorium Geofisika FMIPA
UGM , Yogyakarta.
Sanny,T.A.2009. Buku Panduan Kuliah Lapangan Karang Sambung 2009.
Jurusan Teknik Geofisika Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral,
ITB, Bandung.
Sheriff, Robert T.1992. Encyclopedic Dictionary of Exploration Geophysics.
Tulsa, Oklahoma.
Sismanto,1999. Eksplorasi Dengan Menggunakan Seismik Refraksi.
Laboratorium Geofisika, Jurusan Fisika, FMIPA, UGM, Yogyakarta.
Sismanto,2000. Panduan Workshop Eksplorasi Geofisika (Teori dan Aplikasi).
Laboratorium Geofisika, Jurusan Fisika, FMIPA, UGM, Yogyakarta.
Taib, Tachyudin,2000. Seismik Refraksi (TG, 312). Jurusan Teknik Geofisika
Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral, ITB, Bandung.
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 29
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
ACARA III
METODE T-X
CRITICAL DISTANCE
I . TINJAUAN ACARA
I.1. Deskripsi Acara
Dalam praktikum kali ini akan dilakukan tentang tata cara dalam
pengolahan data menggunakan metode T-X critical distance. Dimana diawali
dengan perhitungan untuk mencari V1, V2, sudut ic , Xc (critical distance), dan
terakhir didapatkan nilai kedalaman lapisan (h).
I.2. Kegunaan Acara bagi Mahasiswa.
Kegunaan Acara ini bagi Mahasiswa sangat penting dikarenakan
merupakan dasar dan paling sederhana di dalam mengolah data seismik yang
harus dipahami oleh mehasiswa.
I.3. Tujuan Intruksional
Tujuannya sendiri praktikan dapat melakukan pengolahan data
menggunakan metode T-X untuk menentukan kedalaman lapisan datar dan lapisan
miring dengan parameter Xc (critical distance).
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 30
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
II. TEORI
II.1. Dasar Teori
CDM adalah metode yang digunakan untuk mencari kedalaman lapisan
yang datar dan lapisan yang miring. Metode critical distance menggunakan
asumsi :
Lapisan homogen (kecepatan lapisan relatif seragam).
Bidang batas lapisan rata (tanpa undulasi).
Jarak kritis adalah offset dimana critical refraction muncul pertama kali.
Pada jarak kritik, waktu rambat kritik = waktu rambat pantul, dan sudut bias
= sudut pantul, waktu rambat langsung = waktu rambat bias.
CDM juga dapat dibagi menjadi dua macam perhitungan, antara lain :
a. Lapisan Datar
Gambar 1. Ilustrasi Penjalaran Gelombang Refraksi 1 Lapisan Datar
yang Berhubungan dengan Kurva Jarak-Waktu.
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 31
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
Gambar 1 menjelaskan bahwa titik S = Sumber dan G = geophone, dan S-
A-B-G = jejak penjalaran gelombang refraksi, maka persamaan waktu total
(Tt) untuk satu lapisan mulai dari source ke geophone yaitu,
Dapat disederhanakan menjadi :
Pada Cross Over Distance, waktu gelombang langsung = waktu
gelombang refraksi, sehingga :
Maka, Ketebalan lapisan pertama (Z1) dapat dicari dengan persamaan,
Penurunan rumus Critical Distance untuk kasus satu lapis
Pada penurunan sebelumnya, kita telah mendapatkan waktu tempuh pada kasus satu lapis yaitu :
Asumsi yang digunakan adalah, pada waktu x = xc , maka T = tc
Penurunan rumus Critical Distance untuk kasus dua lapis Xc13
Pada penurunan sebelumnya, kita telah mendapat waktu tempuh pada kasus satu lapis yaitu:
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 32
(2)
(3)
(4)
(1)
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
Asumsi yang digunakan adalah, pada waktu x = xc13 , maka t1 = t3
Penurunan rumus Critical Distance untuk kasus dua lapis Xc23
Pada penurunan sebelumnya, kita telah mendapatkan waktu tempuh pada kasus dua lapis yaitu:
Asumsi yang digunakan adalah, pada waktu x = xc23 , maka t2 = t3
Analogi untuk mencari Z3
Dengan analisa ini, dapat diturunkan ketebalan untuk jarak kritis untuk X(n-
1)n
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 33
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
b. Lapisan Miring
Bila refraktor mempunyai dip, maka :
Kecepatan pada kurva T-X bukan kecepatan sebenarnya (true velocity),
melainkan kecepatan semu (apparent Velocity).
Membutuhkan dua jenis penembakan : Forward dan Reverse Shot.
Intercept time pada kedua penembakan berbeda, maka ketebalan refraktor
juga berbeda.
Apparent Velocity ialah kecepatan yang merambat di sepanjang bentangan
geophone.
Gambar 2. Skema Perambatan Gelombang pada Lapisan Miring dan
Hubungannya dengan Kurva T-X pada Lapisan Miring
Menggunakan Forward dan Reverse Shot.
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 34
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
Ketiga metode sebelumnya hanya menggunakan forward shooting,
sedangkan untuk aplikasi lapisan miring menggunakan forward shooting
dan reverse shooting. Pada gambar 19, titik A = sumber dan D = geophone
(forward shooting), Sedangkan titik D = sumber dan A = geophone (reverse
shooting). Sumber energi di titik A menghasilkan gelombang refraksi down-
going (raypath A-B-C-D), dan Sumber energi di titik D menghasilkan
gelombang refraksi up-going (ray path D-C-B-A).
Waktu rambat ABCD (Tt) pada lapisan miring sebagai berikut :
Sedangkan waktu rambat Down-Dip dan Up-Dip :
Besar sudut kemiringan lapisan (α) dan sudut kritik (θc), dapat dicari dengan
:
Vd dan Vu merupakan kecepatan semu, didapat dengan :
dimana, V1>Vd dan V1<Vu
Sedangkan persamaan intercept time pada lapisan miring (X=0) antara lain :
Sehingga, kedalaman dibawah sumber A (Za) dan sumber D (Zb) dapat
dicari mengunakan persamaan :
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 35
dan
dan
dan
dan
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
Berbeda dengan cara-cara sebelumnya, dengan mempertimbangkan adanya
kecepatan semu (Vapp), maka kecepatan V1 dan V2 dapat dicari dengan
persamaan,
dimana,
dan
serta
dan
Persamaan (4.26) dan (4.27) berlaku pada semua metode yang surveynya
menggunakan kombinasi penembakan maju dan mundur (forward dan
reverse shooting).
Catatan :
Karena wavefront juga merambat pada arah upward, maka Vapp ≥ Vtrue;
sehingga :
Gambar 3. Skema Perambatan Wavefront ke Arah Up-Ward (atas).
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 36
(13)
(11)
(12)
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
Pada kasus ekstrim :
θ = 0o, Vapp = tak terhingga
θ = 90o, Vapp = Vtrue
Penurunan rumus Critical Distance untuk kasus lapisan Miring
Kita ketahui pada penurunan rumus untuk mencari waktu tempuh pada lapisan miring adalah
Dari kurva travel time kita ketahui :
II.2. Langkah Kerja
CDM “Satu Lapisan Datar”
Dari data yang ada yaitu jarak (offset) dan waktu, kemudian langkah
selanjutnya :
1 Plot data Jarak (koordinat x) dan waktu (koordinat y)
2 Tentukan letak titik refraksi pertama
3 Tentukan letak dan nilai titik jarak kritis (xc)
4 Cari nilai kecepatan lapisan 1 dan 2 (V1 dan V2).
5 Hitung kedalaman lapisan 1 (Z1).
CDM “ 3 Lapisan Datar “
Langkah-langkahnya, sebagai berikut :
1. Plot data Jarak (koordinat x) dan waktu (koordinat y).
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 37
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
2. Tentukan letak titik refraksi pertama (lapisan 1), titik refraksi pertama
(lapisan 2), dan titik refraksi pertama (lapisan 3).
3. Cari nilai critical distance lapisan 1 (Xc2), lapisan 2 (Xc3), dan lapisan 1
(Xc4).
4. Cari nilai kecepatan V1, V2, V3,dan V4 dengan memperhatikan letak titik
waktu gelombang langsung, gelombang refraksi pada bidang batas lapisan
1 dan 2, gelombang refraksi pada bidang batas lapisan 2 dan 3 dan
gelombang refraksi pada bidang batas lapisan 3 dan 4.
5. Hitung kedalaman Z1, Z2 dan Z3.
CDM “ Satu Lapisan Miring “
Langkah-langkahnya, sebagai berikut :
1. Plot data Jarak (koordinat x), waktu forward (koordinat y) dan waktu
reverse (koordinat y) dalam satu window.
2. Tentukan letak titik refraksi pertama baik pada data waktu forward
maupun waktu reverse
3. Cari nilai intercept time pada kedua kurva (t’up dan t’down)
4. Cari nilai kecepatan lapisan 1 dan 2 (V1 dan V2) masing-masing dengan
persamaan.
5. Hitunglah besar kemiringan lapisan (φ) dan sudut kritik lapisan (θ)
6. Lalu, hitung kedalaman lapisan (Zup dan Zdwn).
II.3. Latihan dari Acara II.4. Kunci Jawaban
Satu Lapisan Datar Satu Lapisan Datar
Offset (m)
Time (ms) Z (m)
0 02 4.84 10.36 15.98 17.1
10 18.712 20.714 22.616 25.418 28.1
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 38
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
20 30.322 32.524 34.226 36.3
Xc (m) V1(m/s) V2 (m/s)
*warna abu-abu menunjukan titik refraktor
Gambar 4. Grafik Jarak vs Waktu dan Profil Kedalaman.
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 39
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
Lapisan Miring
Posisi Offset (m)Forward (ms)
Reverse (ms) h (m)
Shot maju 0 0 104.3Geophone 1 5 20.6 99.4Geophone 2 10 25.7 95.6Geophone 3 15 30.6 90.5Geophone 4 20 36.2 88.8Geophone 5 25 39.2 84.7Geophone 6 30 42.3 79.9Geophone 7 35 47.6 77.3Geophone 8 40 50.4 73.6Geophone 9 45 54.6 69.1Geophone 10 50 59.3 66.8Geophone 11 55 63.5 63.8Geophone 12 60 68.5 61.9Geophone 13 65 70.5 58.9Geophone 14 70 74.6 56.3Geophone 15 75 77.4 53.8Geophone 16 80 79.5 50.4Geophone 17 85 82.5 48.5Geophone 18 90 85.8 45.3Geophone 19 95 88.5 41.5Geophone 20 100 92.4 37.6Geophone 21 105 95.3 34.5Geophone 22 110 99.5 30.4Geophone 23 115 101.4 28.4Shot mundur 120 106.4 0
V1up (m/s)V1dwn (m/s) V1 (m/s) V2up (m/s)
V2dwn (m/s)
φ Cos φ V2 (m/s) θ Cos θ
t'up (ms) t'dwn (ms)
Lapisan Miring
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 40
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
Posisi Offset (m)Forward (ms)
Reverse (ms) h (m)
Shot maju 0 0 104.3Geophone 1 5 20.6 99.4 -2.39Geophone 2 10 25.7 95.6Geophone 3 15 30.6 90.5Geophone 4 20 36.2 88.8Geophone 5 25 39.2 84.7Geophone 6 30 42.3 79.9Geophone 7 35 47.6 77.3Geophone 8 40 50.4 73.6Geophone 9 45 54.6 69.1Geophone 10 50 59.3 66.8Geophone 11 55 63.5 63.8Geophone 12 60 68.5 61.9Geophone 13 65 70.5 58.9Geophone 14 70 74.6 56.3Geophone 15 75 77.4 53.8Geophone 16 80 79.5 50.4Geophone 17 85 82.5 48.5Geophone 18 90 85.8 45.3Geophone 19 95 88.5 41.5Geophone 20 100 92.4 37.6Geophone 21 105 95.3 34.5Geophone 22 110 99.5 30.4
Geophone 23 115 101.4 28.4 -2.63
Shot mundur 120 106.4 0
V1up (m/s)V1dwn (m/s) V1 (m/s) V2up (m/s)
V2dwn (m/s)
242.7184466 176.056338 209.3873923 1361.386139 1549.30
φ Cos φ V2 (m/s) θ Cos θ-0.29 0.99998719 1449.256798 7.18 0.99
t'up (ms) t'dwn (ms)
22.69 24.95
*warna abu-abu menunjukan titik refraktor
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 41
hup
hdown
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
Gambar 5. Grafik Jarak vs Waktu dan Profil Kedalaman.
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 42
PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI 2013, PRODI TEKNIK GEOFISIKA UPN “VETERAN” YOGYAKARTA
III. DAFTAR PUSTAKA
Anonim,2000. Laporan Workshop Geofisika 2000. Laboratorium Geofisika
FMIPA UGM , Yogyakarta.
Hartantyo,Edy.2002. Modul Praktikum Seismik. Laboratorium Geofisika FMIPA
UGM , Yogyakarta.
Sanny,T.A.2009. Buku Panduan Kuliah Lapangan Karang Sambung 2009.
Jurusan Teknik Geofisika Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral,
ITB, Bandung.
Sheriff, Robert T.1992. Encyclopedic Dictionary of Exploration Geophysics.
Tulsa, Oklahoma.
Sismanto,1999. Eksplorasi Dengan Menggunakan Seismik Refraksi.
Laboratorium Geofisika, Jurusan Fisika, FMIPA, UGM, Yogyakarta.
Sismanto,2000. Panduan Workshop Eksplorasi Geofisika (Teori dan Aplikasi).
Laboratorium Geofisika, Jurusan Fisika, FMIPA, UGM, Yogyakarta.
Taib, Tachyudin,2000. Seismik Refraksi (TG, 312). Jurusan Teknik Geofisika
Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral, ITB, Bandung.
LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI 43