PENENTUAN LITOLOGI LAPISAN BAWAH PERMUKAAN …digilib.unila.ac.id/29575/3/SKRIPSI TANPA BAB...
Transcript of PENENTUAN LITOLOGI LAPISAN BAWAH PERMUKAAN …digilib.unila.ac.id/29575/3/SKRIPSI TANPA BAB...
PENENTUAN LITOLOGI LAPISAN BAWAH PERMUKAAN
BERDASARKAN MODEL KECEPATAN 2D TOMOGRAFI
SEISMIK REFRAKSI UNTUK GEOTEKNIK JALAN TOL
(Skripsi)
Oleh:
Esha Firnanza
KEMENTRIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI
UNIVERSITAS LAMPUNG
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA
2017
i
ABSTRACT
SUBSURFACE LITHOLOGY DETERMINATION BASED ON
2D VELOCITY REFRACTION SEISMIC TOMOGRAPHY
MODELING FOR HIGHWAY GEOTECHNICAL
By
Esha Firnanza
Preliminary survey using refraction seismic method is an important thing to
determine boundaries between weathered layer and rigid layer on highway
geotechnical survey. The main thing in refraction seismic survey is to do
interpretation survey result to accurate subsurface data. This research conducted
subsurface velocity modeling using refraction seismic tomography. The purpose
on this research is to make 2D velocity model to determine and analyze
boundaries between weathered layer and rigid layer lithology for highway
construction corresponding to ASTM D 5777 standard on each line from FRMLN
field consist of line E2, E3, E4, and E5. Acquisition data using generalized-
reciprocal method with several processing data stages consist of static correction,
filtering, gain, first-break picking, inversion and tomography modeling. Based on
modeling result, there is two kind of weathered layer lithology and three kind of
rigid rocks lithology on research location. Weathered layer lithology consist of top
soil in velocity 0-375 m/s and weathered layered (soil) in velocity 750-1125 m/s,
while rigid rocks lithology consist of tuff in velocity 1500-1875 m/s, silicic tuff in
velocity 2250-4125 m/s, and andesite in velocity more than 5250 m/s. Identified
layer which occur a weathering in LINE E2 had a thickness variation around 2-6.3
meter, LINE E3 had a thickness variation around 1-5.6 meter, and LINE E5 had a
thickness variation around 1-4 meter from surface.
Keyword: Geotechnical, generalized-reciprocal method, tomography, highway,
tuff, top soil, weathered layered (soil).
ii
ABSTRAK
PENENTUAN LITOLOGI LAPISAN BAWAH PERMUKAAN
BERDASARKAN MODEL KECEPATAN 2D TOMOGRAFI
SEISMIK REFRAKSI UNTUK GEOTEKNIK JALAN TOL
Oleh
Esha Firnanza
Survei pendahuluan menggunakan metode seismik refraksi merupakan hal penting
untuk menentukan batas lapisan lapuk dengan lapisan keras pada pekerjaan
geoteknik jalan tol. Masalah utama dalam pekerjaan seismik refraksi adalah
melakukan interpretasi hasil dari survei menjadi data bawah permukaan yang
akurat. Pada penelitian ini dilakukan pemodelan kecepatan lapisan bawah
permukaan menggunakan tomografi seismik refraksi. Tujuan dari penelitian ini
yaitu membuat model 2D kecepatan untuk menentukan dan menganalisis batas
antara lapisan lapuk dengan litologi batuan keras untuk pembangunan jalan raya
sesuai dengan standar ASTM D 5777 pada masing-masing lintasan lapangan
FRMLN yang terdiri dari line E2, E3, E4, dan E5. Metode pengambilan data yang
digunakan yaitu generalized-reciprocal method dengan beberapa tahapan
pengolahan data yang terdiri dari koreksi statik, penapisan, penguatan, pemilihan
first-break, inversi dan pemodelan tomografi. Berdasarkan hasil pemodelan dapat
diidentifikasi dua jenis litologi lapisan lapuk dan tiga litologi batuan keras pada
daerah penelitian. Litologi lapisan yang mengalami pelapukan diantaranya top soil
dengan kecepatan 0-375 m/s dan weathered layered (soil) dengan kecepatan 750-
1125 m/s, sedangkan litologi batuan keras diantaranya tuff dengan kecepatan
1500-1875 m/s, tuff silika dengan kecepatan 2250-4125 m/s, dan andesit dengan
kecepatan lebih dari 5250 m/s. Lapisan yang diidentifikasi terjadi pelapukan pada
LINE E2 memiliki variasi ketebalan 2-6,3 meter, LINE E3 memiliki variasi
ketebalan 1-6,3 meter, LINE E4 memiliki variasi ketebalan 1-5,6 meter, dan LINE
E5 memiliki variasi ketebalan 1-4 meter dari permukaan.
Kata kunci: Geoteknik, generalized-reciprocal method, tomografi, jalan tol, tuff,
top soil, weathered layered (soil).
PENENTUAN LITOLOGI LAPISAN BAWAH PERMUKAAN
BERDASARKAN MODEL KECEPATAN 2D TOMOGRAFI SEISMIK
REFRAKSI UNTUK GEOTEKNIK JALAN TOL
Oleh
ESHA FIRNANZA
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Geofisika
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2017
vii
RIWAYAT HIDUP
Esha Firnanza, lahir di Metro pada tanggal 5
Februari 1995 dari pasangan Bapak
Nadjamoeddien, S. SE. dan Ibu Dra. Siti
Zakiyah merupakan anak pertama dari 3
saudara, yaitu Iqbal Wirya Menanza dan Avivi
Aulia Rizana
Penulis mengenyam pendidikan formalnya dimulai tahun 2000 di SD Kartika
II-5 Bandar Lampung yang diselesaikan pada tahun 2006 selanjutnya di SMPN
29 Bandar Lampung dan diselesaikan pada tahun 2009. SMAN 9 Bandar
Lampung menjadi sekolah negeri pilihan selanjutnya yang diselesaikan pada
tahun 2012, sampai akhirnya pada tahun 2012 penulis tercatat sebagai mahasiswa
S1 Teknik Geofisika Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui jalur
SNMPTN Tulis.
Selama menjadi mahasiswa, penulis terdaftar dan aktif dibeberapa Unit Kegiatan
Kemahasiswaan, seperti HIMA TG BHUWANA sebagai Anggota Sosial
Budaya Masyarakat selama 1 periode tahun 2013-2014 dan Anggota Sains dan
Teknologi selama 1 periode tahun 2014-2015, Badan Eksekutif Mahasiswa
(BEM) sebagai Staf Kominfo selama 1 periode tahun 2014-2015, dan penulis juga
tercatat sebagai President SEG Student Chapter Lampung pada tahun 2014-2016.
viii
Pada 3 Maret – 1 April 2015 penulis melakukan Kerja Praktek di Pertamina
Upstream Technology Center selama 1 bulan dengan judul “Pengolahan Data
Seismik Land 2D Menggunakan Software Omega 2013 Pada Lapangan
“MANE””. Kemudian penulis melanjutkan melaksanakan Tugas Akhir di
Laboratorium Pengolahan dan Pemodelan Data Geofisika, Jurusan Teknik
Geofisika, Fakultas Teknik, Universitas Lampung pada 6 April 2017 sampai
dengan 15 Juni 2017. Pada akhirnya skripsi pun dilaksanakan dengan judul
“Penentuan Litologi Lapisan Bawah Permukaan Berdasarkan Model Kecepatan
2D Tomografi Seismik Refraksi Untuk Geoteknik Jalan Tol”.
ix
Ku Persembahkan sebuah karya ini untuk :
Kedua Orang Tuaku Tersayang
Nadjamoeddien S., SE.
Dra. Siti Zakiyah
Adikku Tersayang
Iqbal Wirya Menanza
Avivi Aulia Rizana
Sahabat-Sahabat Teknik Geofisika Fakultas Teknik
Universitas Lampung, yang sampai saat ini masih menjadi
nafas penyambung hidup penulis.
Almamater tercinta – Universitas Lampung
Semua penyemangat dan inspirasi bagi penulis yang
tidak akan dapat terbalaskan jasanya.
x
MOTTO
Allah tidak membebani seseorang melainkan
sesuai dengan kesanggupannya.
(Al-Baqarah: 286)
When you want to go fast, go alone. But, when you want to go
far, go together. (Esha Firnanza)
Saya meminta kekuatan, dan Allah memberi saya kesulitan untuk membuat saya
kuat. Saya bertanya tentang kebijaksanaan, dan Allah memberi saya masalah
untuk diselesaikan. Saya meminta untuk kemakmuran, dan Allah memberi saya
tenaga untuk bekerja. Saya meminta keberanian, dan Allah memberi saya bahaya
untuk diatasi. Saya meminta cinta, dan Allah memberi saya orang-orang yg
bermasalah untuk dibantu. Saya meminta nikmat, dan Dia memberi saya peluang.
Saya tidak meminta apa-apa untuk diri saya, tetapi saya menerima semua apa yg
saya butuhkan. (Salahuddin Al-Ayubi)
It is not titles that honor men, but men that honor titles.
(Niccolo Machiavelli)
xi
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala Rahmat dan
Karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul
“Penentuan Litologi Lapisan Bawah Permukaan Berdasarkan Model
Kecepatan 2D Tomografi Seismik Refraksi Untuk Geoteknik Jalan Tol.” ini
dapat terselesaikan dengan baik dan sebagai salah satu syarat bagi penulis untuk
menyelesaikan studi pada Jurusan Teknik Geofisika Fakultas Teknik Universitas
Lampung.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat kekurangannya dan jauh dari
sempurna. Oleh karena itu, diperlukan saran dan kritik yang dapat membangun
untuk perbaikan ke depannya. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat untuk
pembaca dan dapat menjadi referensi untuk penulisan selanjutnya.
Bandar Lampung, 12 Desember 2017
Esha Firnanza
xii
SANWACANA
Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT, tiada sekutu bagi-Nya, serta
tiada daya dan upaya melainkan atas kehendak-Nya, berkat petunjuk-Nya lah
skripsi ini dapat diselesaikan dan semoga shalawat senantiasa tercurah kepada
Nabi Muhammad SAW, keluarga, sahabat, dan umatnya. Aamiin.
Penelitian dalam skripsi ini dilakukan di Laboratorium Pengolahan dan
Pemodelan Data Geofisika, Jurusan Teknik Geofisika, Fakultas Teknik
Universitas Lampung dengan judul Penentuan Litologi Lapisan Bawah
Permukaan Berdasarkan Model Kecepatan 2D Tomografi Seismik Refraksi
Untuk Geoteknik Jalan Tol. Dalam penyusunan skripsi ini begitu banyak suka
dan duka yang dihadapi oleh penulis, Oleh karena itu, penulis mengucapkan
terima kasih yang kepada:
1. Allah SWT yang telah memberikan kesempatan dan kesehatan selama ini
sehingga saya dapat melaksanakan Tugas Akhir.
2. Kedua Orang tua saya tercinta Bapak Nadjamoeddien, S. SE. dan Ibu Dra.
Siti Zakiyah, serta Adik-adik saya Iqbal Wirya Menanza dan Avivi Aulia
Rizana yang menjadi semangat dan motivasi saya untuk selalu menjalankan
kewajiban kuliah ini hingga sekarang ini.
3. Bapak, Dr. Ahmad Zaenudin, S.Si., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik
Geofisika, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
xiii
4. Laboratorium Pengolahan dan Pemodelan Data Geofisika sebagai institusi
yang telah memberi kesempatan untuk melaksanakan Tugas Akhir.
5. Bapak, Syamsurijal Rasimeng, S.Si., M.Si. selaku Kepala Laboratorium
Pengolahan dan Pemodelan Data Geofisika sekaligus dosen pembimbing 1
yang telah memberikan sangat banyak ilmu, saran dan bimbingan hingga
terselesaikannya Tugas Akhir ini.
6. Bapak Dr. Ahmad Zaenudin, S.Si., M.T. selaku dosen pembimbing 2 Tugas
Akhir yang selalu memberikan ilmunya dan bimbingannya.
7. Bapak Dr. Muh. Sarkowi, S.Si., M.Si. Sebagai pembimbing akademik yang
telah banyak membimbing, memberikan arahan penulis selama masa
perkuliahan.
8. Bapak Bagus Sapto Mulyatno, S.Si, M.T. sebagai Penguji dalam Tugas
Akhir.
9. Mas Pujono, Mas Legino, Dayat, Pak Marsuno dan Mbak Dewi selaku
karyawan di Jurusan Teknik Geofisika.
10. Marezkha Wibawa Akbar, S.Pd. sahabat seperjuangan saya sejak
mengenyam pendidikan SMP sampai saat ini yang selalu memberikan
arahan, motivasi, semangat, cita-cita dan pendengar setia dalam suka dan
duka selama ini.
11. Winal Prawira, S.T. sahabat seperjuangan saya sejak mengenyam
pendidikan SMP sampai saat ini yang selalu memberikan motivasi,
semangat, dan pendengar setia dalam suka dan duka selama ini.
xiv
12. M. Dema Prakasa, S.Ked. sahabat seperjuangan saya sejak mengenyam
pendidikan SMP sampai saat ini yang selalu memberikan motivasi,
semangat, dan pendengar setia dalam suka dan duka selama ini.
13. Wahyu Hidayat, A.Md. sahabat seperjuangan saya sejak mengenyam
pendidikan SMP sampai saat ini yang selalu memberikan motivasi,
semangat, dan pendengar setia dalam suka dan duka selama ini.
14. Dedi Febriyono (Calon Sarjana Teknologi Pertanian) sahabat seperjuangan
saya sejak mengenyam pendidikan SMP sampai saat ini yang selalu
memberikan motivasi, semangat, dan pendengar setia dalam suka dan duka
selama ini.
15. Hilman Sabiq, S.T. (Hilman Anak Kesayangan Pak Bagus) sahabat
seperjuangan dalam suka dan duka selama KP di Pertamina Upstream
Technology Center dan Tugas Akhir di Laboratorium Pengolahan dan
Pemodelan Data Geofisika.
16. Ahmad Ghifari Ardiansyah (Ncip a.k.a Ardi a.k.a Adek) sahabat
seperjuangan dalam suka, duka dan dota yang selalu memberikan motivasi,
semangat, dan pendengar setia dalam suka dan duka selama ini.
17. Arianto Fetrus Silalahi, S.T. (Arie BonezZz 766hi) sahabat seperjuangan
dalam suka dan duka perkuliahan yang selalu memberikan motivasi,
semangat, dan pendengar setia dalam suka dan duka selama ini.
18. Dimas Triyono, S.T. (Onoy a.k.a Mamaz Dimaz) sahabat seperjuangan
dalam suka dan duka perkuliahan yang selalu memberikan motivasi,
semangat, dan pendengar setia dalam suka dan duka selama ini.
xv
19. Edo Pratama, S.T. (Anak Bujen) sahabat seperjuangan dalam suka dan duka
perkuliahan yang selalu memberikan motivasi, semangat, materiil, moriil
dan pendengar setia dalam suka dan duka selama ini.
20. Irwansyah (Dobleh a.k.a Blewah) sahabat seperjuangan dalam suka dan
duka perkuliahan yang selalu memberikan motivasi, semangat, dan
pendengar setia dalam suka dan duka selama ini.
21. Jordy Carlingga Reno (Hordi a.k.a Reus) sahabat seperjuangan dalam suka
dan duka perkuliahan yang selalu memberikan motivasi, semangat, dan
pendengar setia dalam suka dan duka selama ini.
22. M. Dimastya Baskara (Kopet a.k.a Netijen Budiman) sahabat seperjuangan
dalam suka dan duka perkuliahan yang selalu memberikan motivasi,
semangat, dan pendengar setia dalam suka dan duka selama ini.
23. M. Kevin Putra Bintara Sinulingga, S.T. (Tatan a.k.a Bu Umi versi kecil)
sahabat seperjuangan dalam suka dan duka perkuliahan yang selalu
memberikan motivasi, semangat, dan pendengar setia dalam suka dan duka
selama ini.
24. Raynaldo Aristiawan Pratama, S.T. (Aldo a.k.a Brebet) sahabat
seperjuangan dalam suka dan duka perkuliahan yang selalu memberikan
motivasi, semangat, dan pendengar setia dalam suka dan duka selama ini.
25. Agung Laksono (Amarah a.k.a Rengreng) sahabat seperjuangan dalam suka
dan duka perkuliahan yang selalu memberikan motivasi, semangat, dan
pendengar setia dalam suka dan duka selama ini.
xvi
26. Achmad Subari, S.T. (Ust. Felix Kw Super) sahabat seperjuangan dalam
suka dan duka perkuliahan yang selalu memberikan motivasi, semangat, dan
pendengar setia dalam suka dan duka selama ini.
27. Teman-Teman seperjuangan semasa menjalani kuliah di Teknik Geofisika
Universitas Lampung Angkatan 2012, Para pejantan tangguh Bari, Agus,
Ghifari, Legowo, Andre, Ari, Bagas, Beny, Carta, Deddi Adrian, Dedi
Yuliansyah, Dimas Suen, Onoy, Edo, Ferry, Hilman, Irfan, Irwan, Jordy,
Kukuh, Dimastya, Kevin, Made, Anta, Aldo, Rival, Gata, Ucok, Sigit, Sule,
Virgi, Zulhijri serta para wanita yang mewarnai hari-hari di kampus yaitu
Vee, Andina, Azis, Bella, Betha, Elen, Gita, Vivi, Lita, Medi, Nana, Niar,
Dilla, Resti dan Zahidah.
28. Kak Sinku (Komandan Pleton yang paling kanan), Kak Edo Bagol, Mas
Ben, Kak Didi (Dimar), Kak Bebew, Bang Yan (Kapten Yamato), Kang Eki
(Kang Menhir), Kak Yuda (Patile), Kak Wilyan (Best Player) yang banyak
memberikan bantuan dan ilmunya.
29. Teman-teman Osis Smalan Crew, Marzuli, Pay, Oieua, Apan, Haris, Dhana,
Abe, Fajar, Emon, Wiwik, Chyntia, Sela, dan Resha, yang telah
memberikan support selama ini. Tetap semangat dan sukses.
30. Eci Telor Puyuh, Shiska Bu Pejabat, Niko Doyok, Agra Omdo, Ridho
Gosdok, Nabila Majin Buu, Winona Bu Wali, yang telah memberikan
support selama ini. Tetap semangat dan sukses.
31. Cinthia Dewi Maharani, yang telah memberikan support selama
mengerjakan skripsi ini. Cepat lulus, tetap semangat dan sukses.
xvii
32. Senior- senior angkatan 2007, 2008, 2009, 2010, 2011 dan Adik- adik
Angkatan 2013, 2014, 2015, dan 2016 yang telah memberikan support
selama ini.
33. Serta semua pihak yang telah membantu terlaksananya skripsi ini.
Penulis berharap semoga skripsi ini dapat menambah referensi dan dapat
digunakan sebagai bahan acuan untuk penelitian berikutnya.
Bandar Lampung, 12 Desember 2017
Esha Firnanza
xviii
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRACT .................................................................................................... i
ABSTRAK ...................................................................................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... iv
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ v
HALAMAN PERNYATAAN ........................................................................ vi
RIWAYAT HIDUP ........................................................................................ vii
HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................... ix
HALAMAN MOTTO .................................................................................... x
KATA PENGANTAR .................................................................................... xi
SANWACANA ............................................................................................... xii
DAFTAR ISI ................................................................................................ xviii
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xxi
DAFTAR TABEL ...................................................................................... xxiv
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ........................................................................................ 1
B. Tujuan Penelitian .................................................................................... 3
C. Batasan Masalah ..................................................................................... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Lokasi Penelitian .................................................................................... 4
B. Geologi Regional .................................................................................... 5
1. Tatanan Tektonika .............................................................................. 5
2. Geologi Lembar Tanjung Karang ....................................................... 5
C. Fisiografi dan Morfologi ......................................................................... 6
xix
D. Stratigrafi ................................................................................................ 8
1. Urutan Pra-Tersier .............................................................................. 9
2. Urutan Tersier ..................................................................................... 12
3. Urutan Kuarter .................................................................................... 16
4. Batuan Terobosan ............................................................................... 17
5. Runtunan Batuan Kuarter ................................................................... 17
III. TEORI DASAR
A. Prinsip Dasar Metode Seismik ............................................................... 18
1. Prinsip Huygens .................................................................................. 18
2. Prinsip Fermat ..................................................................................... 19
3. Prinsip Snellius ................................................................................... 19
B. Gelombang P .......................................................................................... 21
C. Komponen Dasar Seismik ...................................................................... 29
1. Wavelet ............................................................................................... 29
a. Zero Phase Wavelet........................................................................ 29
b. Minimum Phase Wavelet................................................................ 29
c. Maximum Phase Wavelet ............................................................... 29
d. Mixed Phase Wavelet ..................................................................... 30
2. Polaritas .............................................................................................. 30
D. Metode Interpretasi Seismik Refraksi .................................................... 31
E. Metode Generalized Reciprocal ............................................................. 39
F. Filtering ................................................................................................... 42
G. Automatic Gain Control ......................................................................... 42
H. Metode Linear Regression .................................................................... 44
1. Metode Least Square ........................................................................ 45
2. Aplikasi Linear Regression pada Analisis Data Seismik Refraksi .... 47
I. Tomografi Seismik Refraksi .................................................................. 49
J. Litologi .................................................................................................... 50
K. Studi Geoteknik pada Jalan Raya (Jalan Tol) ........................................ 51
L. Uji Geofisika Berdasarkan Standar Geoteknik ASTM D 5777 untuk
Pembangunan Pondasi Jalan Raya ......................................................... 54
IV. METODOLOGI PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................ 59
B. Perangkat ................................................................................................ 59
C. Data Penelitian ........................................................................................ 60
D. Diagram Alir Penelitian .......................................................................... 61
V. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Geometri Lapangan ............................................................................... 62
B. Pengolahan Data .................................................................................... 65
C. Interpretasi Data ..................................................................................... 69
D. Analisis Model Kecepatan Seismik ........................................................ 73
xx
VI. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ............................................................................................. 86
B. Saran ....................................................................................................... 87
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 88
xxi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Lokasi Penelitian .......................................................................... 4
Gambar 2. Morfologi Daerah Penelitian ........................................................ 6
Gambar 3. Peta Geologi Lembar Tanjung Karang ......................................... 7
Gambar 4. Peta Fisiografi dan Morfologi daerah Lampung ........................... 8
Gambar 5. Peta Penafsiran Geologi Lembar Tanjung karang, Sumatera ....... 9
Gambar 6. Prinsip Penjalaran Gelombang Huygens ...................................... 18
Gambar 7. Prinsip Fermat ............................................................................... 19
Gambar 8. Prinsip Snellius pada Perambatan Gelombang ............................. 20
Gambar 9. Analisis Strain 2 Dimensi ............................................................. 22
Gambar 10. Jenis-jenis wavelet berdasarkan konsentrasi energinya, yaitu
mixed phase wavelet(1), minimum phase wavelet (2),maximum
phase wavelet (3), dan zero phase wavelet (4) ........................... 30
Gambar 11. Polaritas menurut ketetapan Society of Exploration Gephysics
(SEG) (a) fasa minimum (b) fasa nol .......................................... 31
Gambar 12. Dua lapisan horizontal substratum bertingkat ........................... 32
Gambar 13. Grafik waktu tempuh untuk dua lapisan bawah permukaan ....... 34
Gambar 14. Tiga lapisan horizontal substratum ............................................. 35
Gambar 15. Grafik waktu tempuh untuk tiga lapisan bawah permukaan ...... 35
Gambar 16. Empat lapisan horizontal substratum bertingkat ....................... 36
Gambar 17. Grafik waktu tempuh untuk empat lapisan bawah permukaan .. 37
Gambar 18. Bidang horisontal banyak lapis substratum bertingkat .............. 38
xxii
Gambar 19. Model dan parameter raypath yang digunakan dalam perhitungan
analisis kecepatan dan fungsi generalized time-depth ................ 39
Gambar 20. Hasil plotting data observasi dalam sumbu-x dan sumbu-y ...... 45
Gambar 21. Hasil plot dari survey refraksi pada dua lapisan ........................ 52
Gambar 22.Penjalaran gelombang kritikal yang dibiaskan melalui dua lapisan
yang berbeda kecepatan seismiknya .......................................... 53
Gambar 23. Skema prosedur uji refraksi seismik di lapangan ...................... 56
Gambar 24. Reduksi data pengukuran SR untuk menentukan kedalaman
lapisan keras ................................................................................ 57
Gambar 25. Penampang Raw Data Seismik ................................................... 60
Gambar 26. Diagram Alir Penelitian .............................................................. 61
Gambar 27. Import Raw-Data ........................................................................ 65
Gambar 28. Input Geometri ............................................................................ 66
Gambar 29. Input data topografi .................................................................... 67
Gambar 30. Tahap filtering ............................................................................ 67
Gambar 31. Setelah filtering ........................................................................... 68
Gambar 32. Tahap gain .................................................................................. 68
Gambar 33. Setelah Gain................................................................................ 69
Gambar 34. First-break picking ..................................................................... 69
Gambar 35. Waktu tempuh gelombang seismik yang diinterpretasikan
sebagai kecepatan lapisan yang berbeda ..................................... 70
Gambar 36. Kurva waktu tempuh gelombang ................................................ 70
Gambar 37. Hasil inversi kecepatan V1 ......................................................... 71
Gambar 38. Hasil inversi kecepatan V2 ......................................................... 72
Gambar 39. Hasil inversi kecepatan V3 ......................................................... 72
Gambar 40. Pemodelan Tomografi dengan Kurva Traveltime ....................... 73
xxiii
Gambar 41. Model Kecepatan 2D Tomografi Seismik Refraksi Line E2 ...... 74
Gambar 42. Model Kecepatan 2D Tomografi Seismik Refraksi Line E3 ...... 76
Gambar 43. Model Kecepatan 2D Tomografi Seismik Refraksi Line E4 ...... 78
Gambar 44. Model Kecepatan 2D Tomografi Seismik Refraksi Line E5 ...... 80
Gambar 45. Kenampakan geologi Line E2 ..................................................... 82
Gambar 46. Kenampakan geologi Line E3 ..................................................... 83
Gambar 47. Kenampakan geologi Line E4 ..................................................... 84
Gambar 48. Kenampakan geologi Line E5 ..................................................... 85
xxiv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Klasifikasi batuan vulkanik berdasarkan nilai kecepatan
gelombang seismik............................................................................. 51
Tabel 2. Jadwal pelaksanaan penelitian........................................................... 59
Tabel 3. Parameter Lapangan Line FRMLN_E2 ............................................. 62
Tabel 4. Parameter Lapangan Line FRMLN_E3 ............................................. 63
Tabel 5. Parameter Lapangan Line FRMLN_E4 ............................................. 63
Tabel 6. Parameter Lapangan Line FRMLN_E5 ............................................. 64
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Bidang keilmuan geofisika merupakan salah satu bidang keilmuan yang mempelajari
sifat fisis bumi dan atmosfer di sekitarnya (Telford, 1990). Variasi sifat fisis yang
tersebar secara heterogen pada bumi menjadi salah satu parameter penting untuk
berbagai macam kegiatan eksplorasi, mitigasi, maupun geoteknik. Aktifitas tektonik
serta kondisi geologi lainnya menyebabkan batuan yang sebelumnya terbentuk cukup
masif akan menjadi retak dan pecah sehingga membentuk zona-zona lemah pada
batuan yang menyebabkan penurunan kualitas batuan. Metode geofisika yang dapat
digunakan dalam hal ini adalah metode rekayasa geoteknik.
Salah satu metode geofisika yang digunakan untuk kegiatan geoteknik yaitu metode
seismik refraksi. Metode seismik refraksi merupakan metode yang digunakan untuk
menentukan struktur geologi bawah permukaan. Metode seismik refraksi
menghasilkan data yang bila digunakan bersama-sama dengan data geologi dan
perhitungan dengan konsep fisika dapat menampilkan informasi tentang struktur
bawah permukaan dan distribusi tipe batuan.
Variabel yang diukur dalam metode seismik refraksi adalah waktu tempuh dari
gelombang dari sumber menuju geophone. Dasar dari prinsip refraksi ini adalah
2
menentukan intercept time pada hasil tiap tembakan geophone dengan melakukan
first break picking yang bertujuan untuk menentukan batas antar lapisan. Dari bentuk
kurva waktu tempuh terhadap jarak, dapat ditafsirkan kondisi batuan di daerah
penelitian. Hasil dari picking selanjutnya dilakukan inversi least square dengan
metode linear regression untuk memperoleh hasil tomografi model kecepatan.
Metode ini telah dipergunakan untuk mendeteksi perlapisan dangkal dan hasilnya
cukup memuaskan. Menurut Sismanto (1999), masalah utama dalam pekerjaan
geofisika adalah membuat atau melakukan interpretasi hasil dari survei menjadi data
bawah permukaan yang akurat.
Sistem konstruksi jalan raya dibangun di atas permukaan tanah dan batuan yang
menggunakan bahan tanah dan batuan sebagai bahan konstruksi.
Seismik refraksi dapat digunakan untuk menentukan tingkat penggarukan
(excavatibility) dan penimbunan (rippability) material batuan yang digunakan untuk
menentukan tipe alat konstruksi berat untuk penggalian (Litbang PU, 2005).
Studi ini terfokus pada daerah penelitian untuk penentuan lapisan lapuk dan litologi
untuk pembangunan jalan raya (Tol) daerah bakauheni yang ditampilkan dalam
model kecepatan dengan domain kedalaman. Data-data waktu dan jarak dari kurva
traveltime diterjemahkan menjadi suatu penampang geofisika, dan akhirnya dijadikan
menjadi penampang model 2D kecepatan.
3
B. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Membuat model 2D kecepatan lapisan bawah permukaan dengan melakukan
pengolahan data seismik refraksi menggunakan metode tomografi seismik refraksi
2. Menentukan batas antara lapisan lapuk dengan litologi batuan keras berdasarkan
model 2D kecepatan gelombang primer seismik
3. Menganalisis lapisan lapuk yang dapat diprediksi sebagai penyebab amblesan
tanah untuk pembangunan jalan raya sesuai dengan standar ASTM D 5777
C. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini diberikan batasan masalah sebagai berikut:
1. Data yang digunakan adalah data seismik 2D Lapangan FRMLN meliputi E2, E3,
E4, E5 dan data topografi
2. Metode yang digunakan adalah metode tomografi dengan inversi least square
menggunakan teknik linear regression
3. Studi terfokus pada penentuan litologi batuan keras dan batas lapisan lapuk pada
model kecepatan 2D
5
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Lokasi Penelitian
Daerah penelitian ini berada di lokasi pekerjaan jalan tol sumatera yang mencakup
dua desa yaitu Desa Kelawi dan Desa Bakauheni, Kecamatan Bakauheni,
Kabupaten Lampung Selatan. Secara stratigrafi penelitian ini berada di litologi
satuan andesit (Tpv) dengan masa Tersier, periode Neogen, kala Miosen akhir.
Gambar 1. Lokasi Penelitian
E2
E3
E4
E5
5
B. Geologi Regional
1. Tatanan Tektonika
Pulau Sumatera terletak di sepanjang tepi Baratdaya Paparan Sunda menjelaskan
mengenai perpanjangan lempeng Eurasia ke daratan Asia Tenggara dan
merupakan bagian dari Busur Sunda. Kerak Samudera yang mengalasi Samudera
Hindia dan sebagian lempeng India-Australia telah menunjam miring disepanjang
parit Sunda di lepas pantai Barat Sumatera. Penunjaman yang terjadi di bawah
Sumatera telah terjadi selama tersier (± 66 - 5.3 juta tahun yang lalu) dan
menimbulkan busur magma yang luas di pegunungan Barisan.
2. Geologi Lembar Tanjung Karang
Geologi Lembar Tanjung Karang ditunjukan pada (Gambar 3), terdiri dari
Kompleks Gunung Kasih (Pzg) yang terdiri dari batuan malihan (metamorphic
rocks), ditafsirkan merupakan satuan geologi tertua pada lembar Tanjung Karang.
Batuan ini terdiri dari sekis, gnes, kuarsit dan pualam yang tersingkap
direruntuhan batuan penutup kuarter dan sentuhan tektonik dengan sedimen
kapur. Batuan tersebut dianggap berumur karbon awal atau lebih tua dan
kemungkinan besar mewakili contoh batuan alas kristalin yang mengalasi
cekungan sedimen tersier awal yang luas di lajur busur-belakang. Formasi
Lampung (Qtl) yang ditafsirkan mendominasi hampir seluruh wilayah pada
lembar Tanjung Karang ini terdiri dari batuan riolit-tufan dan vulkanoklastik
tufan. Kegiatan gunungapi selanjutnya yang berhubungan dengan penunjaman
lempeng Samudera Hindia, terjadi diseluruh busur pegunungan barisan selama
tersier yang menghasilkan batuan tuf, lava dan breksi gunungapi bersusunan
6
riolitbasal. Proses pengendapan selama holosen menghasilkan endapan aluvium,
batugamping dan rawa.
C. Fisiografi dan Morfologi
Lembar Tanjungkarang yang terletak di ujung Tenggara Pulau Sumatera.
Sumatera terletak disepanjang tepi Barat daya Dataran Sunda. Wilayah ini
merupakan pengembangan daratan Asia Tenggara dari lempeng Eurasia dan
merupakan bagian dari Busur Sunda. Kerak Samudera yang menjadi alas
Samudera India dan bagian dari lempeng India-Australia sekarang, menunjam
miring sepanjang Parit Sunda di lepas pantai bagian Barat Pulau Sumatera
(Mangga, dkk, 1993).
Gambar 2. Morfologi Daerah Penelitian
1,5 m
7
Gambar 3. Peta Geologi Lembar Tanjung Karang (Mangga,dkk, 1993)
Secara umum daerah ini dapat dibagi menjadi tiga satuan morfologi: dataran
bergelombang di bagian Timur dan Timurlaut, pegunungan kasar di bagian tengah
dan Baratdaya, dan daerah pantai berbukit sampai datar (Gambar 4). Daerah
dataran bergelombang menempati lebih dan 60% luas lembar dan terdiri dari
endapan vulkanoklastika Tersier-Kuarter dan aluvium dengan ketinggian beberapa
puluh meter di atas mukalaut.
8
Pegunungan Bukit Barisan menempati lebih-kurang 25-30% luas lembar, terdiri
dari batuan alas beku dan malihan serta batuan gunungapi muda. Lereng-lereng
umumnya curam dengan ketinggian antara 500-1.680 m di atas mukalaut. Daerah
pantai bertopografi beraneka ragam dan seringkali terdiri dari pebukitan kasar,
mencapai ketinggian 500 m di atas mukalaut dan terdiri dari batuan gunungapi
Tersier dan Kuarter serta batuan terobosan.
Gambar 4. Peta Fisiografi dan Morfologi daerah Lampung
(Mangga, dkk., 1993)
D. Stratigrafi
Urutan stratigrafi Lembar Tanjungkarang dapat dibagi menjadi tiga bagian:
pra-Tersier, Tersier dan Kuarter. Penyebaran satuan stratigrafi lembar
Tanjungkarang diperlihatkan dalam (Gambar 5).
9
Gambar 5. Peta Penafsiran Geologi Lembar Tanjungkarang, Sumatera.
(Mangga, dkk, 1993)
1. Urutan pra-Tersier
Batuan tertua yang tersingkap adalah runtunan batuan malihan derajat rendah -
sedang, yang terdiri dan sekis, genes, pualam dan kuarsit, yang termasuk
Kompleks Gunungkasih (Pzg). Istilah tersebut diusulkan oleh Amin, dkk. (1993).
10
(1988) dalam Mangga (1993) untuk batuan di Lembar Kotaagung, menggantikan
tatanama sebelumnya seperti “Sekis Kristalin” dan “Sekis Lampung”.
Dalam Lembar ini Kompleks Gunungkasih (Pzg) terdiri dari sekis kuarsa pelitik
dan grafitik, pualam dan sekis gampingan, kuarsit sensit, suntikan migmatit, sekis
amfibol dan ortogenes.
Runtunan sedimen-malih dan batuan beku-malih terdiri dari sekis, kuarsit,
pualam, genes dan sedikit migmatit. Sekis, terdiri dan dua Jenis: sekis kuarsa-
mika grant & sekis amfibol. Semula ditafsirkan sebagai sedimen malih dan
kemudian sebagai batuan gunungapi malih. Warna tergantung pada
mineraloginya, sekis mika dikuasai oleh biotit serisit dengan pengubah granit.
Sekis basa, hijau sampai hijau kehitaman, dikuasai oleh amfibol dan klorit.
Kesekisan pemalihan menembus kuat, tanpa sejarah pencenanggaan sekunder
yang jelas. Kesekisan berarah 130° tetapi setempat berubah menjadi 70° – 80°,
miring curam ke arah Timurlaut-Baratdaya atau utara.
Genes, terutama ortogenes ditemukan bersama-sama dengan satuan sekis amfibol,
terutama berwarna hijau-kelabu, satuan amfibolotik basa berbutir halus ditafsirkan
sebagai retas di dalam granitoida malih. Migmatik, satuan setempat, terdiri dari
sekistose dan bahan-bahan base di dalam fasa pegmatit-granit merah jambu.
Ditafsirkan sebagai komponen migmatit suntikan kompleks Gunung Kasih masa
sekarang.
Walaupun hubungan stratigrafi tidak tersingkap, dan hampir dapat dipastikan
telah terubah oleh sesar pasca-malihan, rupanya batuan tersebut berpola
11
penyebaran yang luas. Pada umumnya satuan-satuan litologi utama merupakan
serpihan atau keratan yang berarah lebih kurang Baratlaut-Tenggara atau paling
tidak kiraian susunan dalam, perdaunan dan sentuhan semuanya sejajar dengan
arah utama tersebut. Terdapat pemusatan satuan-satuan yang mungkin sedimen
malih, yaitu sekis pelitik biotit-kuarsa-grafit, kuarsit dan pualam, di Baratdaya
Sesar Lampung-Panjang (nama setempat), serta satuan-satuan batuan beku malih,
sekis amfibol atau batuan gunungapi malih, ortogenes diorit dan amifibolit di
Timurlaut garis tersebut.
Formasi Menanga (Km) yang berumur Mesozoikum tidak mengalami pemalihan
dan di penampang tipe sepanjang Sesar Menanga yang terletak di utara Teluk
Ratai, terlihat bersentuhan tektonik dengan sekis Kompleks Gunungkasih.
Formasi ini terdiri dari batulempung-batupasir tufan dan gampingan, berselingan
dengan serpih, dengan sisipan batugamping, rijang dan sedikit basal. Sentuhan
Formasi Menanga dengan batuan alas malihan yang disebut breksi-gesekan
ditafsirkan sebagai sesar berbalik.
Perselingan serpih gampingan, batulempung dan batupasir, dengan sisipan
panjang, batugamping dan sedikit basal. Serpih gampingan, coklat tua sampai
kelabu kehitaman, padat dan keras, terkekarkan dan berlapis baik dengan jurus
Baratlaut-Tenggara. Dipotong oleh urat-urat kuarsa dan kalsit yang mencapai
tebal 75 cm. Batupasir, coklat kehijauan sampai cokiat kekuningan, berbutir
halus- kasar, membundar-membundar tanggung, termasuk bahan rombakan
gunungapi (Mangga, dkk. 1993).
12
2. Urutan Tersier
Batuan Tersier yang tersingkap di Lembar Tanjungkarang terdiri dan runtunan
batuan gunungapi busur benua dan sedimen yang diendapkan di tepi busur
gunungapi, yang diendapkan bersama-sama secara luas, yaitu Formasi-formasi
Sabu, Campang dan Tarahan. Ketiganya berumur Paleosen sampai Oligosen
Awal, dan ditafsirkan setara secara mendatar, walaupun umur masing-masing
yang pasti belum dapat dibuktikan.
Andesit (Tpv) adalah lava bersusunan andesit. Andesit, kelabu tua-muda, keras,
porifiritik, baik plagioklas dan amfibol-piroksen di dalam massa dasar andesit
afanitik, singkapannya nisbi segar, terkekarkan kuat. Lava Andesit : Tekstur
halus-menengah, rona kelabu, topografi kasar menonjol, sejajar berkerapatan
rendah.
Formasi Sabu (Tpos) yang diendapkan di lingkungan fluviatil, menindih
takselaras runtunan pra-Tersier dan ditindih takselaras oleh batuan gunungapi
Formasi Hulusimpang yang berumur Oligosen Akhir - Miosen Awal. Formasi
Sabu terdiri dan breksi konglomeratan dan batupasir di bagian bawah, ke alas
lembah menjadi batulempung tufan dan batupasir. Formasi ini terlipat dengan
kemiringan beraneka ragam dan ke arah samping berubah menjadi batuan
gunungapi Formasi Tarahan (Tpot).
Batuan Gunungapi Formasi Tarahan (Tpot) terdiri dari terutama tuf dan breksi
tufan dengan sedikit lava, bersusunan andesit-basal. Batuan piroklastika Formasi
Tarahan (Tpot) ke arah mendatar berubah menjadi turbidit Formasi Campang
(Tpoc) yang terdiri dan batulempung, serpih, klastika gampingan, tuf dan breksi
konglomeratan polimik. Kandungan keratan batuan pimklastika Formasi Tarahan
13
(Tpot) dan batuan klastika serta batuan tufan Formasi Campang (Tpoc), sangat
mirip.
Formasi Terbanggi (Qpt) diendapkan di lingkungan terestial sampai paralik,
bagian bawah menjemari dengan Formasi Kasai. Memiliki litologi batupasir
dengan sisipan batulempung. Batupasir, kuning kemerahan, berbutir kasar - sangat
kasar, setempat konglomeratan, terpilah sedang - baik, kepingan kuarsa berukuran
0.5 - 4 cm, felspar dan keratan kuarsit sekis sela pejal, setempat ke atas
menghalus. Batu Lempung, kélabu muda, lunak, mengandung kaca.
Formasi Kasai (Qtk) diendapkan di lingkungan epipiroklastika terestrial sampai
fluviatil. Terbentuk diseluruh Lajur Palembang dan setempat menindih takselaras
satuan-satuan yang lebih tua. Terdiri dari perselingan batupasir tufan dengan tuf
berbatuapung dengan sisipan lempung tufan dan setempat lignit tipis. Batupasir
tufan, umumnya kelabu pucat, setempat merah kecoklatan, berbutir sedang -
kasar, seringkali berstruktur lapisan silang-siur. Umum terdapat sisipan
konglomerat polimik terdiri dan pecahan batuan granit dan malihan berukuran
kerakal menyudut tanggung membundar tanggung. Tuf berbatu apung, putih
kusam kelabu kekuningan, berbutir sedang - kasar, pejal dan berstruktur silang-
slur. Mengandung banyak Batu Apung dan kaca dan dapat mengandung kayu
terkersikkan. Batu Lempung tufan, putih sampai kelabu kekuningan tidak keras,
dapat mengandung keratan kayu terkersikkan.
Formasi Lampung (QTL) diendapkan di lingkungan terestrial-fluvial, air payau
menindih takselaras satuan-satuan yang lebih tua dan ditindih takselaras oleh
endapan Kuarter, menjemari dengan Formasi Kasai dan lajur busur belakang.
14
Terdiri dari tuf riolit-dasit dan vulkanoklastika tufan. Tuf berbatuapung, kelabu
kekuningan sampai putih kelabu, berbutir sedang - kasar, terpilah buruk, terutama
terdiri dan batuapung dan keratan batuan. Batupasir tufan, putih kusam
kekuningan, berbutir halus - sedang, terpilah buruk, membundar tanggung,
sebagian berbatuapung, agak lunak.
Satuan Andesit (Tplv) diendapkan di lingkungan terestrial, memperlihatkan kekar
lembar sangat kuat. Ditindih takselaras oleh Formasi Lampung. Terdiri dari lava
bersusunan andesit kelabu tua - muda, keras, porfiritik, baik plagioklas dan
amfibol-piroksen di dalam massa dasar andesit afanitik, singkapannya nisbi segar,
terkekarkan kuat.
Formasi Kantur (Tmpk) mungkin diendapkan di lingkungan fluvial, perlapisan
kurang baik, kemiringan 5° - 20° mencerminkan perlipatan lemah. Dapat
dikorelasikan dengan Formasi Muaraenim di Lajur busur belakang Palembang.
diajukan oleh Mangga, dkk. (1988). Terdiri dari selang-seling batulempung
karbonan, batulanau karbonan dan batupasir dengan tufit. Batulempung karbonan,
coklat tua - hitam, umumnya berlapis baik tebal 2 - 15 cm. Tak ditemukan fosil.
Batulanau karbonan, coklat tua - hitam, berlapis baik dengan tebal mencapai 5 cm,
tak berfosil. Batu pasir, kelabu kehitaman - coklat kekuningan, berbutir halus -
kasar, butir konglomerat membundar-membundar tanggung di bagian atas.
Sisipan tufit putih berbutir sedang.
Formasi Surung Batang (Tmps) terutama diendapkan di lingkungan fluvial,
berlapis baik, terlipat lemah, miring 15° - 30° ke Utara. Terdiri dari selang-seling
tufit, breksi tufan, batupasir tufan dan grewake. Tufit putih, berbutir sedang -
15
kasar, padat, keratan batuan felspar dan kecur mika, sedikit sulfida. Breksi tufan,
kelabu sedang, berbutir kasar, terdiri dari kecur batuan malihan menyudut-
menyudut tanggung, batuan sedimen dan batuan gunungapi terubah dan kuarsa di
dalam massa dasar tufan, terpilah buruk-sedang. Batupasir tufan, putih-putih
kelabu, butiran sangat beragam, berbutir lava andesit menyudut di dalam masa
dasar tufan. Perlapisan sejajar dan bersusunan. Grewake, kelabu kekuningan,
padat dengan tebal lapisan 1 m.
Formasi Hulu Simpamh (Tomh) terdapat di sepanjang Pegunungan Barisan dan
ditafsirkan ada hubungannya dengan busur penunjaman tepi benua. Umur
ditetapkan berdasarkan hubungan stratigrafi dengan Formasi Seblat di luar
Lembar. Diterobos oleh pluton diorit berumur Miosen Tengah-Akhir, umur 20 -
17 juta tahun. Diendapkan di lingkungan peralihan terestrial ke laut dangkal.
Terdiri dari Lava andesit-basal, tuf & breksi gunung api, terubah secara
hidrotermal dan sering bermineral.
Seringkali terabak kuat tetapi renceh struktur aliran masih terlihat. Tuf kelabu
kehijauan-putih, berbutir halus, tekstur fragmental, dikuasai oleh kuarsa/feispar
dengan sedikit kaca. Sedikit batuan sedimen, grewake batupasir, bersisipan
batugamping.
Breksi gunungapi, kelabu kehijauan, terpilah buruk, kepingan lava andesit-basal
menyudut, batuan terubah dan urat-urat kuarsa. Terpotong oleh urat-urat kuarsa
mengandung sulfida. Batugamping, kelabu sedang, pejal, berbutir halus (Mangga,
dkk. 1993).
16
3. Urutan Kuarter
Urutan Kuarter terdiri dari lava Plistosen, breksi dan tuf bersusunan andesit-basal
di Lajur Barisan, basal Sukadana celah di Lajur Palembang, endapan batugamping
terumbu dan sedimen aluvium Holosen. Aluvium (Qa), Aluvium tua (Qat), Batu
Gamping (Qg) dan Terumbu Endapan Rawa (Qs) tersebar terutama di sepanjang
sungai utama di bagian Timur Lembar. Terdiri dari Bongkah, kerikil, pasir, Ianau,
lumpur dan lempung. Konglomerat, kerakal dan pasir. Batugamping terumbu,
setempat dengan kalkarenit dan kalsirudit. Lumpur, lanau dan pasir.
Satuan Gunungapi Muda (Qhv) tersebar di seluruh daerah Bukit Barisan. Terdiri
dari lava andesit-basal, breksi dan tuf. Lava kelabu kehitaman, afanitik dan
porfiritik dengan fenokris plagioklas dan augit dalam massa dasar kaca gunungapi
atau felsparmikrolit. Tuf batuan: kelabu kekuningan-kecoklatan, terutama terdin
dan lava, kaca gunungapi dan bahan karbonan dalam massa dasar tufan.
Tufkacuk: putih kusam sampai kelabu, terpilah buruk, kepingan lava menyudut
membundar tanggung, oksida besi dan bahan karbonan dalam massadasar tuf
pasiran.
Basal Sukadana (Qbs) merupakan kumpulan basal toleitik busur belakang yang
dihembuskan melalui kegiatan celah-celah di sepanjang retakan yang berarah
Baratlaut - Tenggara. Terdiri dari aliran lava basal peal. Basal, kelabu tua-hitam,
mengandung sampai 5% fenokris olivin khusus di dalam massa dasar
subdoleritikterdin dan plagioklas, klinopiroksen, olivin & titanomagnetit dan kaca
(Mangga, dkk. 1993).
17
4. Batuan Terobosan
Di lembar Tanjungkarang, batuan beku pluton bersusunan alkalin-kapur
tersingkap di seluruh Lajur Barisan. Bukti-bukti radiornetri dan lapangan
memberikan dugaan adanya tiga perioda utama kegiatan plutonik bernmur
pertengahan Kapur Akhir, Tersier Awal dan Miosen.
Terobosan Kapur dikenal merupakan yang terluas sebarannya dan mungkin
merupakan bagian dari sebagian batolit tak beratap yang meluas sampai Lembar
Kotaagung. Terobosan ini terdiri dan pluton-pluton Sulan, Sekampung-Kalipanas,
Branti, Seputih dan Kalimangan, dengan kisaran urnur dari 113 ± 3 sampai 86 ±
3juta tahun, dan bersusunan diorit sarnpai granit (Mangga, dkk. 1993).
5. Runtunan Batuan Kuarter.
Satuan Kuarter terdiri dan sedimen Holosen tak mengeras yang luas, dikuasai oleh
aluvium dan endapan rawa. Aluvium (Qa) tersebar di bagian Barat dan tengah
lembar, sepanjang sungai-sungai utama. Terdiri dari lempung, lanau dan pasir
tufan. Pasir kuarsa (Qak) tersebar di sepanjang pantai yang tersusun dari pasir
kuarsa berbutir halus sampai sedang, terpilah baik dengan warna putih. Endapan
rawa (Qs) tersebar luas di bagian Timur lembar yang tersusun atas lumpur, lanau
dan pasir (Burhan, dkk. 1993).
18
III. TEORI DASAR
A. Prinsip Dasar Metode Seismik
1. Prinsip Huygens
Prinsip Huygens menyatakan bahwa setiap titik-titik pengganggu yang berada di
depan muka gelombang utama akan menjadi sumber bagi terbentuknya deretan
gelombang yang baru. Jumlah energi total deretan gelombang baru tersebut sama
dengan energi utama. Gambar di bawah ini menunjukkan Prinsip Huygens
(Asparini, 2011).
Gambar 6. Prinsip penjalaran gelombang Huygens (Oktavinta, 2008)
Di dalam eksplorasi seismik titik-titik di atas dapat berupa patahan, rekahan,
pembajian, antiklin, dan lain-lain. Sedangkan deretan gelombang baru berupa
gelombang difraksi. Untuk menghilangkan efek ini dilakukanlah proses migrasi.
19
2. Prinsip Fermat
Prinsip Fermat menyatakan bahwa jika sebuah gelombang merambat dari satu
titik ke titik yang lain, maka gelombang tersebut akan memilih jejak yang
tercepat. Jejak yang akan dilalui oleh sebuah gelombang adalah jejak yang secara
waktu tercepat bukan yang terpendek secara jarak. Tidak selamanya yang
terpendek itu tercepat. Dengan demikian, jika gelombang melewati sebuah
medium yang memiliki variasi kecepatan gelombang seismik, maka gelombang
tersebut akan cenderung melalui zona-zona kecepatan tinggi dan menghindari
zona-zona kecepatan rendah. Gambar di bawah ini menunjukkan Prinsip Fermat
tentang penjalaran gelombang (Abdullah, 2011).
Gambar 7. Prinsip Fermat (Abdullah, 2011)
3. Prinsip Snellius
Prinsip Snellius menjelaskan ketika gelombang seismik melalui lapisan batuan
dengan impedansi akustik yang berbeda dari lapisan batuan yang dilalui
sebelumnya, maka gelombang akan terbagi. Gelombang tersebut sebagian
terefleksikan kembali ke permukaan dan sebagian diteruskan merambat di bawah
20
permukaan. Penjalaran gelombang seismik mengikuti Hukum Snellius yang
dikembangkan dari Prinsip Huygens, menyatakan bahwa sudut pantul dan sudut
bias merupakan fungsi dari sudut datang dan kecepatan gelombang. Gelombang P
yang datang akan mengenai permukaan bidang batas antara dua medium berbeda
akan menimbulkan gelombang refraksi dan refleksi.
Gambar 8. Prinsip Snellius pada perambatan gelombang (Elnashai, 2008)
Hukum Snellius dapat dinyatakan dalam Persamaan sebagai berikut :
Sebagian energi gelombang akan dipantulkan sebagai gelombang P dan
gelombang S, dan sebagian lagi akan diteruskan sebagai gelombang P dan
gelombang S dibandingkan gelombang-gelombang seismik lainnya dan pertama
(1)
Gelombang P
refleksi
Gelombang S
refleksi
P1
ϴs
Gelombang S
refraksi
Gelombang P
refraksi
Medium 2
Medium 1
Gelombang P
P
S1
Vp1 Vs1
Vp2 Vs2
S2
P2
ɤp
ɤs
i
ϴp
21
kali tiba pada setiap stasion pengukuran seismik, di mana jenis gelombang
berikutnya yang datang dinamakan gelombang-S atau gelombang sekunder.
B. Gelombang P
Gelombang-P atau gelombang primer adalah salah satu dari dua jenis gelombang
seismik, sering juga disebut gelombang tanah (dinamakan demikian karena
merambat di dalam tanah), adalah gelombang yang ditimbulkan oleh gempa
bumi dan terekam oleh seismometer. Nama tersebut terutama berasal dari fakta
bahwa jenis gelombang ini memiliki kecepatan paling tinggi
Jika bumi yang 'tenang' diberikan gangguan, misalnya diganggu dengan
diledakannya sebuah dinamit, maka partikel-partikel material bumi tersebut akan
bergerak dalam berbagai arah. Fenomena pergerakan partikel material bumi ini
disebut dengan gelombang.
Jika pergerakan partikel tersebut sejajar dengan arah penjalaran gelombang, maka
disebut dengan gelombang kompresi (gelombang primer atau primary wave atau
gelombang P) (Telford, dkk. 1990).
Kecepatan gelombang-P bergantung pada medium tempat gelombang menjalar:
√
di mana,
Vp = kecepatan perambatan gelombang Primer (m/s)
λ = konstanta Lame (m/s)
µ = rigiditas medium (N/m2“ )
(2)
22
ρ = massa jenis medium (kg/m3)
θ = perubahan volume atau dilatasi
Penentuan kecepatan gelombang primer, diawali dengan tinjauan terhadap sebuah
benda (medium) homogen berbentuk kubus yang dikenakan oleh sebuah gaya
tertentu.
Gambar 9. Analisis Strain 2 Dimensi (Telford, dkk. 1990).
Tekanan yang mengenai benda tersebut jika ditinjau pada salah satu permukaan,
maka akan mempunyai komponen-komponen sebagai berikut:
(3)
23
Karena tekanan ini berlawanan dengan yang bertindak di bagian belakang, maka
tekanan bersih yang bekerja pada elemen volum kubus adalah
Tekanan ini bekerja pada permukaan yang luasnya (dy,dz) dan mempengaruhi
volume (dx,dy,dz), dengan itu didapatkan gaya bersih per satuan volume dalam
arah sumbu x, y, dan z bernilai :
Untuk ke-empat permukaan yang lain, Persamaanya dapat diperoleh dengan cara
yang sama, sehingga gaya total persatuan volume dalam sumbu x adalah:
Komponen-Komponen tekanan di atas disebut gaya tiap unit volume benda pada
bidang x yang berarah pada sumbu x, y, z. Untuk permukaan bidang lainnya,
hubungan variabel gaya tiap satuan volumenya analog dengan bidang x. Total
gaya pada sumbu x yang terjadi pada benda kubus adalah:
(4)
(5)
(6)
(7)
24
[
]
Dengan satuan volume kubus Sedangkan menurut hukum II Newton,
gaya adalah perkalian antara massa dan percepatannya, , bila dikaitkan
dengan densitas benda
maka:
Dengan menggunakan definisi gaya tersebut, maka Persamaan menjadi;
[
]
(
) *
+
Di mana ρ adalah kerapatan elemen kubus. Hubungan ini disebut Persamaan
gerak yang searah sumbu x. Pada Persamaan gerak untuk sumbu y dan z, dapat
diperoleh dengan cara yang sama yaitu hanya dengan menggantikan tegangan
normal dengan atau
Pada Persamaan (9) dapat diperoleh penyelesaiannya dengan mensubtitusikan
Persamaan yang berupa definisi dari Hukum Hooke
(
) [
]
(8)
(9)
25
(
)
λθ
( )
(
) λ
θ
( )
(
)
( )
(
) {(
)
( )
}
(
) λ
θ
(
( )
)
Dengan menggunakan tetapan regangan geser dan regangan normal berupa
maka dapat diperoleh penyelesaian Persamaan (12) sebagai berikut.
(
) {
{
(
) (
(
)) (
(
))}}
(
) {
{
(
) (
)}}
(
) {
(
)}
(11)
26
(
) {
(
)}
Persamaan diatas dapat disederhanakan dengan menggunakan tetapan Laplacian
maka diperoleh Persamaan (13):
(
) {
(
)}
(
) {
(
)}
(
) {
(
)}
Dengan :
(
)
(
)
Sehingga Persamaan gerak untuk media elastik dan homogen isotropis didapatkan
Persamaan (15), (16), (17) sebagai berikut
(
)
(12)
(13)
(14)
(15)
27
(
)
(
)
Gelombang yang merambat pada suatu media ke segala arah, secara tiga dimensi
arah perambatan gelombang dinyatakan dengan sumbu x, y, z, untuk menentukan
Persamaan gelombang ini masing-masing dideferensiasikan terhadap x, y dan z.
maka diperoleh Persamaan (18) sebagai berikut.
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
Dengan menjumlahkan ketiganya, maka akan diperoleh Persamaan (19) berikut,
(
)
(
)
(
)
(
) (
)
(
)
(
)
Dengan
dan Persamaan Laplacian:
maka hasil penjumlahan di atas dapat disederhanakan sebagai berikut
(16)
(17)
(18)
(19)
28
√
Dari Persamaan gelombang tersebut diperoleh kecepatan gelombang longitudinal
atau dikenal dengan kecepatan gelombang primer yaitu
(
)
Keterangan
Vp = kecepatan perambatan gelombang Primer (m/s)
λ = konstanta Lame (m/s)
µ = rigiditas medium (N/m2“ )
ρ = massa jenis medium (kg/m3)
θ = perubahan volume atau dilatasi
(20)
(21)
29
C. Komponen Dasar Seismik
1. Wavelet
Wavelet adalah gelombang harmonik yang mempunyai interval amplitudo,
frekuensi, dan fasa tertentu (Sismanto, 2006). Berdasarkan konsentrasi energinya
wavelet dapat dibagi menjadi 4 jenis yaitu:
a. Zero Phase Wavelet
Wavelet berfasa nol (zero phase wavelet) mempunyai konsentrasi energi
maksimum di tengah dan waktu tunda nol, sehingga wavelet ini mempunyai
resolusi dan standout yang maksimum. Wavelet berfasa nol (disebut juga wavelet
simetris) merupakan jenis wavelet yang lebih baik dari semua jenis wavelet yang
mempunyai spectrum amplitudo yang sama.
b. Minimum Phase Wavelet
Wavelet berfasa minimum (minimum phase wavelet) memiliki energi yang
terpusat pada bagian depan. Dibandingkan jenis wavelet yang lain dengan
spektrum amplitudo yang sama, wavelet berfasa minimum mempunyai perubahan
atau pergeseran fasa terkecil pada tiap-tiap frekuensi. Dalam terminasi waktu,
wavelet berfasa minimum memiliki waktu tunda terkecil dari energinya.
c. Maximum Phase Wavelet
Wavelet berfasa maksimum (maximum phase wavelet) memiliki energi yang
terpusat secara maksimal dibagian akhir dari wavelet tersebut, jadi merupakan
kebalikan dari wavelet berfasa minimum.
30
d. Mixed Phase Wavelet
Wavelet berfasa campuran (mixed phase wavelet) merupakan wavelet yang
energinya tidak terkonsentrasi di bagian depan maupun di bagian belakang.
Gambar 10. Jenis-jenis wavelet berdasarkan konsentrasi energinya, yaitu mixed
phase wavelet (1), minimum phase wavelet (2), maximum phase
wavelet (3), dan zero phase wavelet (4), (Sismanto, 2006).
2. Polaritas
Polaritas terbagi menjadi polaritas normal dan polaritas terbalik. Berdasarkan
Gambar 11. Society Exploration Geophysics (SEG) mendefinisikan bahwa sinyal
seismik positif akan menghasilkan tekanan akustik positif pada hidrophone di air
atau pergerakan awal ke atas pada geophone di darat. Sinyal seismik yang positif
akan terekam sebagai nilai negatif pada tape, defleksi negatif pada monitor dan
trough pada penampang seismik, Pulsa seismik dapat dikelompokkan menjadi dua
tipe, yaitu fasa minimum dan fasa nol. Pulsa fasa minimum memiliki energi yang
terkonsentrasi di awal, seperti umumnya banyak sinyal seismik. Pulsa fasa nol
terdiri dari puncak utama dan dua side lobes dengan tanda berlawanan dengan
amplitudo utama dan lebih kecil. Pada fasa nol, batas koefisien refleksi terletak
pada puncak, (Sukmono, 1999).
1
3 4
2
31
Gambar 11. Polaritas menurut ketetapan Society of Exploration Geophysics
(SEG) (a) fasa minimum (b) fasa nol (Sukmono, 1999)
D. Metode Interpretasi Seismik Refraksi
Metode seismik refraksi adalah salah satu metode geofisika yang sangat sering
digunakan untuk menentukan karakteristik tanah dan batuan (Ugwu, 2008).
Metode seismik refraksi didasarkan pada pengukuran waktu tempuh dari
gelombang seismik yang dibiaskan pada batas-batas antara lapisan bawah
permukaan dengan kecepatan yang berbeda (Ayolabi, 2009). Dalam metode
seismik refraksi, sinyal dari tembakan kembali ke permukaan oleh pembiasan di
batas-batas bawah permukaan dan dicatat pada jarak yang jauh lebih besar dari
kedalaman (Igboekwe, 2011). Metode ini bergantung pada kecenderungan
kecepatan akustik yang meningkat terhadap kedalaman yang membuatnya sensitif
terhadap lapisan berkecepatan rendah di bawah permukaan (Okiongbo, 2012).
Survey seismik refraksi menimbulkan sinyal first arrival yang tercatat pertama
kali pada seismogram dan diplot sebagai kurva traveltime (Igboekwe, 2011).
Interpretasi sinyal seismik digunakan untuk menentukan batas-batas kedalaman
32
dan kecepatan lapisan.
Gambar 12. Dua lapisan horizontal substratum bertingkat (Ohaegbuchu,2011).
Perhitungan pada dua lapisan horisontal substratum bertingkat seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 12. di mana adalah jarak offset dari sumber ke
geophone. adalah ketebalan lapisan pertama, adalah kecepatan sinyal di
lapisan pertama dan adalah kecepatan sinyal di lapisan kedua. Jalur energi
sinyal didefinisikan sebagai SABG. Gelombang SA yang menyentuh batas lapisan
di sudut kritis . Total traveltime untuk sinyal refraksi untuk berjalan dari
sumber ‘S’ ke geophone ‘G’ dinyatakan sebagai Persamaan (22):
Yang juga dapat dinyatakan sebagai Persamaan 23:
Pada Gambar 11. Dapat disimpulkan bahwa
dan
, oleh karena itu dituliskan Persamaan (24) dan (25):
(22)
(23)
33
Persamaan ini dapat disimpulkan
Menurut Hukum Snell,
sedangkan relasinya dapat
dituliskan Persamaan (26) seperti Persamaan (27):
[ ]
Persamaan (28) merepresentasikan waktu yang diambil dari gelombang yang
menjalar ke batuan dasar dan kembali ke geophone. Kurva jarak waktu
menghasilkan dua segmen dengan slope yang berbeda seperti yang ditunjukkan
Gambar 13.
(24)
(25)
(26)
(27)
(28)
34
Gambar 13. Grafik waktu tempuh untuk dua lapisan bawah permukaan
(Ohaegbuchu, 2011).
Kurva waktu tempuh seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 13 digunakan untuk
menentukan kecepatan dari dua lapisan. Dari Gambar 13, slope dari bagian
pertama yaitu dan slope dari bagian kedua yaitu . Inverse dari slope
menghasilkan kecepatan bawah permukaan. Jarak kritis adalah titik di
permukaan yang menunjukkan bahwa gelombang langsung dan gelombang awal
tiba secara simultan. Sebelum jarak kritis, gelombang langsung tiba bersama
gelombang awal di luar jarak kritis. Menurut Gambar 12, adalah intercept dari
grafik garis lurus bagian kedua. Dengan seluruh informasi yang didapatkan dari
plot, maka kedalaman dari lapisan pertama didapatkan dengan Persamaan (29):
√
(29)
35
Dalam kasus tiga lapisan bawah permukaan ditunjukkan pada Gambar 14.
Interpretasi dari tiga lapisan bawah permukaan didasarkan pada pengertian bahwa
sinyal waktu adalah kedatangan gelombang langsung pada lapisan pertama
ketebalan dan refraksi kritis dengan sudut terletak di atas lapisan ketiga.
Gambar 14. Tiga lapisan horizontal substratum bertingkat (Ohaegbuchu,2011).
Plot dari waktu tempuh terhadap jarak offset menunjukkan grafik garis lurus
dengan tiga bagian seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 15.
Gambar 15. Grafik waktu tempuh untuk tiga lapisan bawah permukaan
(Ohaegbuchu, 2011).
36
Waktu intercept dan seperti yang ditunjukkan Gambar 15 dapat digunakan
untuk menentukan ketebalan dari lapisan yang berbeda dari batuan bawah
permukaan. Dengan menggunakan Persamaan (29), ketebalan lapisan yang
berbeda dapat ditentukan dengan Persamaan (30):
Dalam kasus empat lapisan bawah permukaan ditunjukkan pada Gambar 16.
Interpretasi dari tiga lapisan bawah permukaan didasarkan pada pengertian bahwa
sinyal waktu adalah kedatangan gelombang langsung pada lapisan pertama
ketebalan dan refraksi kritis dengan sudut terletak di atas lapisan keempat.
Gambar 16. Empat lapisan horizontal substratum bertingkat (Ohaegbuchu,2011).
Plot dari waktu tempuh terhadap jarak offset menunjukkan grafik garis lurus
dengan empat bagian seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 17.
(30)
37
Gambar 17. Grafik waktu tempuh untuk empat lapisan bawah permukaan
(Ohaegbuchu, 2011).
Waktu intercept dibaca dari plot dan nilai masing masing intercept yang
digunakan untuk menentukan ketebalan dari lapisan bawah permukaan. Dengan
menggunakan Persamaan (30), ketebalan lapisan yang berbeda dapat ditentukan
dengan Persamaan (31):
Dalam kasus banyak lapis bawah permukaan dapat dianggap sebanyak bidang
lapisan horisontal seperti yang ditunjukkan pada Gambar 18.
(31)
38
Gambar 18. Bidang horisontal banyak lapis substratum bertingkat
(Ohaegbuchu,2011).
Sinar yang ditunjukkan dibiaskan secara kritis di bagian atas dari lapisan ke-n
dengan kecepatan . Oleh karena itu, dalam menentukan total waktu tempuh
untuk lapisan bawah banyak lapis, kita mempertimbangkan Persamaan (28) dan
menggeneralisasi batas-batas waktu tempuh sebagai Persamaan (32):
∑
Dimana:
= jumlah lapisan
= sudut insiden pada batas ke-i
= kedalaman pada lapisan dasar dari kecepatan
Sehingga, dapat disimpulkan bahwa Persamaan kedalaman dari lapisan bawah
permukaan juga didapatkan setelah memperhatikan Persamaan (29), (30), dan (31)
sebagai:
(32)
39
E. Metode Generalized Reciprocal
Metode Generalized Reciprocal adalah teknik untuk pengolahan dan interpretasi
data seismik refraksi yang terdiri dari forward traveltime dan reverse traveltime.
Aspek pengolahan GRM adalah perhitungan dari fungsi analisis kecepatan yang
diperoleh dari kecepatan refraktor dan generalized time-depth yang diukur dari
kedalaman refraktor dalam satuan waktu. Tahap interpretasi dimulai dengan
penentuan refraktor untuk tiap arrival time dari pengecekan kurva waktu tempuh.
Aspek interpretasi ini umum untuk semua metode interpretasi seismik refraksi
(Palmer, 1980). Tahap interpretasi berikutnya adalah penentuan kecepatan
refraktor dimana nilai XY yang optimal setara dengan dua kali jarak migrasi
dengan metode delay time. Informasi ini digunakan dalam membuat time section
dari depth section yang diturunkan (Hatherly, 1980).
Gambar 19. Model dan parameter raypath yang digunakan dalam perhitungan
analisis kecepatan dan fungsi generalized time-depth
(Palmer, 1980).
(33)
40
Pada Gambar 19. fungsi analisis kecepatan didefinisikan oleh Persamaan
Nilai dari fungsi diatas mengacu pada , dimana adalah pertengahan dari dan
. Dalam interpretasi GRM, nilai dari dihitung menggunakan Persamaan (34)
diplot terhadap jarak untuk nilai yang berbeda. Inversi dari kecepatan refraktor
semu didefinisikan sebagai slope dari garis yang dicocokkan dengan nilai
untuk nilai yang optimal.
Ketika adalah kecepatan refraktor sebenarnya dan adalah kemiringan dari
refraktor, dapat dituliskan sebagai
Generalized time-depth dalam interpretasi seismik refraksi sesuai dengan one-
way traveltime dalam metode seismik refleksi. Generalized time-depth pada
dapat didefinisikan dalam Persamaan
[ ]
Syarat adalah kecepatan semu yang ditentukan dari fungsi kecepatan.
Untuk bidang lapisan diantara waktu tiba forward dan reverse, Persamaan (37)
dapat dibuat menjadi
∑
(34)
(35)
(36)
(37)
(38)
41
Dimana
( )
adalah faktor konversi ke kedalaman. Keuntungan besar dari GRM adalah
faktor konversi ke kedalaman relatif tidak sensitif dalam kemiringan sekitar 20
derajat dikarenakan yang digunakan adalah data forward dan reverse. Sebagai
hasilnya pendekatan pada lapisan horizontal dapat digunakan Persamaan
(
)
Kecepatan yang digunakan dalam Persamaan (40) dihitung dari Persamaan (38).
Ketidaksensitifan dari faktor konversi kedalaman untuk sudut kemiringan
membuat GRM menjadi metode yang sangat baik untuk kasus refraktor yang
tidak selaras, termasuk lapisan yang memiliki kecepatan yang berbeda terhadap
kedalaman. Penentuan nilai adalah aspek dari GRM yang paling sulit dan yang
paling penting. Pendekatan untuk menentukan nilai XY yang optimal adalah
perhitungan langsung dari kecepatan seismik dan ketebalan menggunakan
Persamaan
∑
dimana
( )
Nilai XY yang optimal dapat dihitung untuk setiap bagian kecepatan seismik
terhadap kedalaman sama seperti menghitung data waktu tempuh refraksi
menggunakan metode interpretasi apa saja.
(39)
(40)
(41)
(42)
42
F. Filtering
Filtering frekuensi dapat berbentuk filter band-pass, band-reject, high-pass (low-
cut), atau low-pass (high-cut). Filter band-pass digunakan karena tipikal trace seismik
yang mengandung beberapa noise frekuensi yang rendah seperti ground-roll, dan
beberapa noise berfrekuensi tinggi. Filter band-pass dilakukan dalam tahap pengolahan
data. Jika diperlukan, filter ini dapat digunakan sebelum dekonvolusi untuk menekan
energy ground-roll yang masih ada dan frekuensi noise yangmana noise tersebut dapat
mengontaminasi autokorelasi sinyal (Yilmaz, 2001).
Filter butterworth adalah jenis filter pengolahan sinyal yang dirancang untuk
memiliki sebuah respon frekuensi yang memungkinkan dalam bandpass sehingga
disebut juga maximally flat magnitude filter. Filter butterworth lowpass orde ke-N
dengan frekuensi cutoff adalah:
| |
Respon frekuensi dari filter butterworth di bandpass memiliki pelemahan yang
cukup tajam pada frekuensi. Filter butterworth memberikan optimasi pada daerah
bandpass (Nurdiyanto, 2011).
G. Automatic Gain Control
Akibat adanya penyerapan energi pada lapisan batuan yang kurang elastik dan
efek divergensi sferis, maka data amplitudo (energi gelombang) yang
direkam akan mengalami penurunan sesuai dengan jarak tempuh gelombang.
Intensitas gelombang atau energi gelombang seismik pada saat menjalar melalui
medium bawah permukaan akan mengalami penurunan energi akibat adanya
(43)
43
spherical divergence dan absorbsi batuan non elastis, sehingga amplitudo akan
melemah. Pada medium homogen, energi menurun sebanding dengan
dimana adalah panjang wavefront. Amplitudo gelombang sebanding dengan
akar kuadrat energi gelombang atau . Sifat absorbsi intrinsik batuan akan
menyerap energi gelombang. Gelombang dengan frekuansi tinggi akan lebih cepat
diserap daripada gelombang berenergi rendah Keberadaan poros pada batuan
akan menyebabkan energi gelombang terserap (Yilmaz, 2001).
Pada kasus medium bumi berlapis peluruhan amplitudo gelombang seismik
didekati oleh dimana t adalah twt (two-way travel time) dan adalah
kecepatan rms (rata-rata dari refleksi utama dari area survei).
Oleh karena itu fungsi gain (penguatan amplitudo) sebagai akibat
spreading geometri dapat didefinisikan sebagai:
dimana adalah kecepatan pada . Untuk menghilangkan efek ini, perlu
dilakukan pemulihan kembali energi yang hilang sedemikian rupa sehingga pada
setiap titik seolah-olah datang sejumlah energi yang sama. Proses ini lebih dikenal
dengan Automatic Gain Control (AGC). Automatic Gain Control adalah proses
penguatan amplitudo, sehingga setiap titik seolah-olah datang sejumlah energi
yang sama. Penguatan ini dilakukan sesuai penurunan energi dan biasanya
dilakukan oleh sistem perekaman di lapangan. Di dalam pengolahan data, gain
kadangkala harus dihilangkan terlebih dahulu, sehingga diperoleh amplitudo
yang sebenarnya atau true amplitude. Gain recovery dilakukan menggunakan
(44)
44
metode gain yang lebih sesuai, sehingga menghasilkan kenampakan data seismik
yang mudah diinterpretasi.
H. Metode Linear Regression
Inversi dapat direpresentasikan kedalam Persamaan , maka inversi bisa
disebut linear. Prosedur yang sederhana dapat memperoleh nilai m dari data
observasi. Tidak semua data observasi berhimpit dengan satu garis lurus. Jika
dilakukan fitting terhadap semua titik data observasi kepada satu garis, maka garis
yang didapat disebut garis regresi. Misalnya, ada satu set data observasi yang
ditulis sebagai , garis regresi dinyatakan sebagai
dan setiap data memenuhi relasi berikut
dimana disebut error, residual, atau sering juga disebut misfit atau kesalahan
prediksi (prediction error). Garis regresi tidak akan berhimpit dengan setiap data
observasi dan biasanya untuk kasus inversi seperti ini selalu overdetermined.
Secara umum, tipe masalah inversi seperti ini diselesaikan dengan metode least
squares. Metode least squares dapat meminimalkan error, , dengan cara
menentukan nilai dan sedemikian rupa sehingga diperoleh jumlah-kuadrat-
error, (S), yang minimal.
(45)
(46)
45
1. Metode Least Square
Metode least square diterapkan secara rutin dalam analisis data geofisika,
khususnya ketika meng-esktrak satu atau dua parameter model dari data observasi.
Teknik ini disebut analisis regresi linear (linear regression analysis) atau classical
least squares fitting.
Teknik ini pertama kali dipakai oleh Gauss pada tahun 1809. Teknik ini pada
mulanya digunakan untuk mencari solusi dari masalah overdetermined namun
pada perkembangannya teknik ini diterapkan juga pada underdetermined problem
setelah dimodifikasi. Data di-plot dalam sumbu x dan y. Data yang telah di-plot
tersebut dapat didekati dengan sebuah Persamaan garis, yaitu artinya
dengan melakukan pendekatan secara linear, dimana fungsi pendekatan-nya
adalah
Gambar 20. Hasil plotting data observasi dalam sumbu-x dan sumbu-y
(Supriyanto, 2007).
(47)
46
Pendekatan nilai konstanta dan dengan posisi garis paling mendekati atau
melalui titik-titik data yang telah di-plot dapat dilakukan dengan cara Persamaan
(46) sama dengan Persamaan (47) atau dapat diformulasikan sebagai
∑
∑
Dimana m = jumlah data. Suku yang berada disebelah kiri dinamakan fungsi error
(error function), yaitu
∑
Semua data yang diperoleh fungsi error-nya tidak pernah bernilai nol. Tidak
pernah didapatkan garis yang berhimpit dengan semua titik data eksperimen. Agar
fungsi error menghasilkan suatu nilai, dimana nilai tersebut adalah nilai yang
paling minimum atau paling mendekati nol, maka digunakan metode least square
dengan sedikit modifikasi pada fungsi error-nya sehingga menjadi
∑ [ ]
Agar fungsi error bisa mencapai nilai minimum, maka syarat yang harus dipenuhi
adalah:
(48)
(49)
(50)
(51)
(52)
47
dimana = 0 dan 1, karena dalam kasus ini ada dan . Maka ada dua buah
turunan yaitu:
∑[ ]
∑
∑ ∑
Dan
∑[ ]
∑
∑ ∑
∑
Dari Persamaan (53) dan (54) dapat dicari solusi sebagai berikut:
∑
∑
∑
∑
∑
∑
dan
∑
∑
∑
∑
∑
2. Aplikasi Linear Regression pada Analisis Data Seismik Refraksi
Survei seismik refraksi dengan jarak offset dan waktu tempuh gelombang dari
source ke receiver dicatat dalam dengan Persamaan traveltime sebagai berikut:
(54)
(55)
(56)
(53)
48
Parameter dan berperan sebagai known parameter (parameter yang
diketahui). Sementara kecepatan gelombang pada medium, , dan waktu tempuh
gelombang secara vertikal, bertindak sebagai unknown parameter (parameter
yang tidak diketahui). Metode regresi linear atau least square dilakukan untuk
memecahkan unknown parameter tersebut, metode regresi linear mencari nilai
dan . Proses linearisasi dilakukan terhadap Persamaan (57) sehingga menjadi
dimana dan
Kesalahan (error) diasumsikan hanya berasal dari cuplikan waktu gelombang
datang. Penerapan metode regresi linear yang berusaha meminimalkan jumlah
kuadrat dari error, , dapat dinyatakan sesuai Persamaan
(55) dan (56). Standard error dan
ditentukan oleh rumus berikut
∑
Dimana
(∑
) (∑
)
∑
Sebagai catatan tambahan, adalah nilai deviasi rms (root mean square) dari
data terhadap garis regresi hasil analisis dengan faktor
(58)
(59)
(60)
(61)
(62)
(57)
49
karena dalam masalah ini hanya dicari 2 parameter model (Meju,
1994).
I. Tomografi Seismik Refraksi
Tomografi seismik refraksi bertujuan untuk mencitrakan model kecepatan
gelombang seismik di dekat permukaan dengan menggunakan data waktu tiba
gelombang tersebut. Pendekatan tomografi ini diimplementasikan dengan
penjejakan gelombang seismik refraksi pada suatu model awal yang dipilih.
Secara garis besar, tahapan metoda tomografi seismik refraksi meliputi pembuatan
parameterisasi model bumi dari permukaan sampai kedalaman tertentu yang
mencakup titik terdalam sinar seismik refraksi pada jarak yang terjauh, penjejakan
gelombang untuk menghitung waktu tiba gelombang yang merambat melalui
model kecepatan awal yang dipilih, pembandingan hasil perhitungan waktu
tempuh gelombang dengan data waktu tempuh pengamatan, inversi Persamaan
waktu tempuh, pembaharuan (update) model kecepatan.
Dalam tomografi waktu tempuh gelombang seismik digunakan waktu tunda dari
gelombang tersebut untuk diinversi. Waktu tunda yang dimaksud adalah selisih
antara waktu tempuh gelombang yang diamati dan yang dihitung pada model
kecepatan bumi tertentu (Widiyantoro, 2000). Waktu tempuh yang diamati
ditentukan dari pembacaan waktu tiba suatu gelombang pada seismogram.
Metode refraksi tomografi ini diawali pembuatan model kecepatan awal, dan
kemudian dilakukan iterasi pelacakan sinar (forward refraction raytracing)
melalui model, membandingkan waktu tempuh perhitungan dengan waktu tempuh
50
pengukuran, memodifikasi model, dan mengulangi proses sampai perbedaan
antara waktu perhitungan dan pengukuran mencapai minimal (Nurdiyanto, 2011).
Tujuan utamanya adalah untuk menemukan waktu tempuh minimum antara
sumber dan penerima untuk setiap pasangan sumber-penerima. Hal ini dicapai
dengan pemecahan untuk l (raypath) dan S (kecepatan invers atau slowness).
Iterasi yang digunakan adalah pendekatan non linear least-squares.
Dengan slowness
raypath
kecepatan gelombang P
Dalam bentuk diskrit, dihasilkan waktu tempuh yaitu:
∑
Sehingga waktu tempuh dalam bentuk matrik adalah:
(
)
(
)
(
)
J. Litologi
Faktor-faktor yang mempengaruhi cepat rambat gelombang seismik dalam batuan
antara lain adalah litologi, densitas, porositas, kedalaman, tekanan, umur batuan,
dan temperature (Sheriff dan Geldart, 1995).
(64)
(65)
51
Litologi merupakan faktor yang paling nyata yang mempengaruhi kecepatan
gelombang seismik. Jenis batuan yang berbeda akan menunjukkan range nilai
kecepatan yang berbeda walaupun jenis batuan yang berbeda terkadang
menunjukkan overlap nilai kecepatan gelombang seismiknya. Setiap lapisan
batuan memiliki tingkat kekerasan yang berbeda-beda ini yang menyebabkan
perbedaan kemampuan suatu batuan untuk mengembalikan bentuk dan ukuran
seperti semula ketika diberikan gaya padanya. Elastisitas batuan yang berbeda-
beda inilah yang menyebabkan gelombang merambat melalui lapisan batuan
dengan kecepatan yang berbeda-beda.
Tabel 1. Klasifikasi batuan vulkanik berdasarkan nilai kecepatan
gelombang seismik (Gardner, 1987).
Material P wave velocity (m/s) S wave velocity (m/s)
Soil 0-400 0-150
Weathered layered 700-1200 300-500
Tuff 1300-1900 870-1100
Silicic Tuff 2000-4150 830-1400
Andesite 5230-6400 3060-5320
K. Studi Geoteknik pada Jalan Raya (Jalan Tol)
Survei seismik refraksi untuk tujuan rekayasa jalan raya (Stewart, 1976).
Menjelaskan prosedur dan teknik interpretasi untuk survei seismik refraksi yang
sesuai standar untuk tujuan rekayasa jalan raya. Hal ini menekankan bahwa awal
interpretasi dan perhitungan harus dilakukan di lapangan untuk memeriksa bahwa
informasi yang cukup telah dikumpulkan untuk dianalisis. Dua jenis analisis
dijelaskan. Pertama mengasumsikan bahwa pembiasan terjadi pada bidang lapisan
dan kedalaman di bawah setiap titik tembakan yang dihitung untuk kasus tiga
52
lapisan. Teknik kedua dapat digunakan untuk menghitung kedalaman refraktor di
bawah geophone, dan rumus yang diberikan untuk tiga lapisan. Untuk
pengembangan analisis data lapangan diperlukan untuk menjelaskan beberapa
situasi yang tidak biasa yang dapat menyebabkan akurasi interpretasi dari data
survei.
Dalam semua survei seismik refraksi sumber energi digunakan untuk
menghasilkan gelombang kejut di dekat permukaan tanah. Dalam survei rekayasa
geoteknik hanya gelombang first arrival (gelombang kompresi) tercepat yang
terdeteksi dan waktu tibanya meningkat pada jarak dari sumber ke geophone. Dari
perhitungan berdasarkan data time-distance ini memungkinkan untuk
mendapatkan informasi pada ketebalan berbagai batuan dan lapisan tanah, dan
juga kecepatan gelombang seismik dari lapisan ini. Untuk menghubungkan
kecepatan gelombang pada jenis material, material yang lebih padat memiliki
kecepatan yang lebih tinggi daripada material yang lebih lunak dan lembut.
Gambar 21. Hasil plot dari survei refraksi pada dua lapisan (Stewart, 1976).
53
Pada lapisan yang homogen gelombang kejut menjalar pada kecepatan yang sama,
dengan demikian plot waktu kedatangan terhadap jarak akan menjadi lurus
dengan kemiringan berbanding lurus dengan kecepatan.
Gambar 22. Penjalaran gelombang kritikal yang dibiaskan melalui dua lapisan
yang berbeda kecepatan seismiknya (Stewart, 1976).
Hal ini diilustrasikan dalam Gambar 17 dimana gelombang kejut yang dihasilkan
pada O dicatat sebagai gelombang langsung di geophone 1 sampai 3 dan diplot
Gambar la sebagai OA. Pada gelombang langsung, gelombang kejut memancar
keluar dari O seperti yang ditunjukkan sampai gelombang masuk ke dalam lapisan
horisontal yang lebih keras yang memiliki kecepatan seismik V2 yang lebih tinggi.
Saat melewati lapisan yang lebih keras gelombang dibiaskan, dan gelombang
yang kritikal dibiaskan sepanjang lapisan mengikuti jalan OXY. Gelombang yang
terbiaskan ini menghasilkan gelombang di lapisan atas yang melakukan perjalanan
kembali ke permukaan pada kecepatan V1 seperti yang ditunjukkan. Pada contoh
di Gambar 17 dapat dilihat bahwa waktu yang dibutuhkan untuk gelombang
mencapai geophone 4 sepanjang jalan XYZ kurang dari waktu untuk gelombang
langsung yang bergerak sepanjang permukaan pada kecepatan V1. Dengan
demikian geophone setelah nomor 4 adalah gelombang first arrival yang
dibiaskan dan gelombang langsung tidak terdeteksi. Hal ini dapat dilihat bahwa
kemiringan garis AB pada Gambar 17 mewakili kecepatan lapisan kedua (V2).
54
Perbedaan waktu kedatangan antara geophone 4 dan 5 adalah karena waktu yang
dibutuhkan untuk gelombang untuk menjalar dari Y ke Z di kecepatan V2 ini
hanya berlaku jika lapisan sejajar dengan permukaan tanah. Jika kemiringan jauh
dari sumber gelombang, maka gelombang tiba di geophone berturut-turut harus
melalui lapisan tebal dari material yang memiliki kecepatan yang lebih lambat,
dan kedatangan akan ditunjukkan pada garis AB ', yaitu dengan kecepatan lebih
rendah dari kecepatan yang sebenarnya. Untuk menentukan kecepatan sebenarnya
dalam kasus seperti ini diperlukan perekaman melintas dengan cara terbalik mulai
dari O' ketika kecepatan semu akan lebih tinggi dari kecepatan yang sebenarnya.
Kecepatan sebenarnya kemudian dapat dihitung dari dua kecepatan semu.
Perhitungan kedalaman dapat dilakukan dengan menggunakan kecepatan yang
sebenarnya dan jarak kritikal (Oa) yang merupakan jarak ke titik di mana
gelombang refraksi tiba di permukaan pada saat yang sama dengan perjalanan
gelombang di permukaan. Dalam keadaan tertentu juga memungkinkan untuk
menghitung kedalaman lapisan bawah di setiap geophone.
L. Uji Geofisika Berdasarkan Standar Geoteknik ASTM D 5777 untuk
Pembangunan Pondasi Jalan Raya
Uji geofisik ada beberapa macam yang dapat digunakan untuk membuat profil
perlapisan tanah dan Gambaran kondisi di bawah permukaan. Uraian
penjelasannya sebagai berikut.
a) Metode geofisik terdiri atas baik pengukuran gelombang mekanik (misalnya
survey dengan uji seismik refraksi, uji crosshole, uji downhole, dan analisis
spektral dengan mengukur gelombang permukaan) maupun teknik
55
elektromagnetik (misalnya resistivitas, EM, magnetometer, dan radar).
Gelombang mekanik juga berguna untuk penentuan sifat-sifat elastis media di
bawah permukaan, terutama modulus geser dengan regangan kecil. Metode
elektromagnetik dapat membantu menemukan daerah yang ganjil seperti
rongga rongga bawah permukaan, sarana dan utilitas yang tertanam.
b) Uji geofisik tidak mengubah kondisi tanah dan tidak merusak, walaupun ada
beberapa yang dilakukan di daerah permukaan (tetap dinyatakan tidak
mengganggu).
c) Keuntungan uji geofisik adalah
1) tidak merusak dan atau tidak mengganggu,
2) pengujian cepat dan ekonomis,
3) mempunyai dasar teoritis untuk interpretasi,
4) dapat diterapkan pada tanah dan batuan.
d) Kerugian uji geofisik adalah
1) tanpa contoh atau penetrasi langsung secara fisik,
2) model diperkirakan untuk interpretasi,
3) dipengaruhi oleh lapisan tersementasi,
4) hasilnya dipengaruhi oleh air, lempung, dan kedalaman.
Gelombang mekanik digunakan dalam metode geofisik dengan memanfaatkan
kecepatan rambat gelombang untuk menentukan parameter perlapisan, kekakuan
elastis, dan redaman. Uji ini biasanya dilakukan di daerah tanah elastis pada
tingkat regangan yang sangat kecil ( ≈ 10-3
%). Bentuk gelombang dasar ada
empat macam yang terjadi di dalam ruang semi elastis tidak terbatas yaitu
56
gelombang kompressi (P-waves), gelombang geser (S-waves), gelombang
permukaan atau Rayleigh (R-waves), dan gelombang Loves (L-waves).
Gelombang P dan S didefinisikan sebagai gelombang badan dan paling umum
digunakan dalam menentukan karakteristik kondisi geoteknik di lapangan
(Woods, 1978). Dua jenis lainnya adalah jenis khusus gelombang tekan/geser
hibrid yang terjadi pada batas bebas dari permukaan tanah (R) dan gabungan
lapisan tanah (L). Hal terkait dalam gelombang mekanik yang perlu diperhatikan
adalah sebagai berikut. Kecepatan rambat gelombang kompresi (Vp) adalah
gelombang tercepat dan bergerak seperti perambatan bidang berbentuk bola yang
keluar dari sumbernya. Amplitudo gelombang tekan diharapkan jika sumber
berupa tipe tumbukan yang berdampak besar (beban dijatuhkan) atau disebabkan
oleh peledakan. Kecepatan rambat gelombang P untuk tanah berkisar antara 400
m/det ≤ Vp ≤ 2500 m/det, sedangkan untuk batuan berkisar antara 2000 dan 7000
m/det bergantung pada tingkat pelapukan dan retakan.
Gambar 23. Skema prosedur uji refraksi seismik di lapangan (Litbang PU, 2005).
57
Gambar 24. Reduksi data pengukuran SR untuk menentukan kedalaman lapisan
keras (Litbang PU, 2005).
Uji refraksi seismik pada umumnya digunakan untuk menentukan kedalaman
tanah sampai lapisan sangat keras seperti batuan dasar. Metode refraksi seismik
dilakukan sesuai dengan prosedur ASTM D 5777 yang meliputi pemetaan tibanya
Vp yang menggunakan penempatan geophone secara linier melintang lokasi,
seperti diperlihatkan dalam Gambar 24 dan 25 untuk dua perlapisan tanah.
Sistem geophone tunggal dapat digunakan dengan menggerakkan posisi geophone
dan mengulangi pengujian. Hal-hal yang perlu diperhatikan adalah seperti berikut.
a) Dalam metode uji SR, kecepatan rambat perlapisan tanah bagian atas harus
lebih kecil daripada lapisan di bawahnya. Dengan penumbukan (impact) secara
vertikal pada pelat logam, akan menimbulkan sumber tenaga yang
menghasilkan perambatan gelombang P. Pada awalnya gelombang P merambat
melalui tanah sampai ke lokasi geophone yang terpisah dari sumber gempa.
b) Pada suatu jarak kritis dari sumber gempa, gelombang P dapat merambat
melalui perlapisan tanah-batuan-tanah hingga mencapai lokasi geophone dan
58
memberikan tanda pada osiloskop. Jarak kritis ini dapat digunakan dalam
perhitungan kedalaman batuan.
c) Data SR dapat juga digunakan untuk menentukan tingkat penggarukan
(rippability) material batuan yang digunakan untuk menentukan tipe alat
konstruksi berat untuk penggalian. Dengan perkembangan elektronik sekarang
ini, profil gelombang geser dapat juga diperoleh dengan uji refraksi seismik
(Litbang PU, 2005).
59
IV. METODOLOGI PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan dari tanggal 6 April 2017 sampai dengan 15 September
2017 dan bertempat di Laboratorium Pengolahan dan Pemodelan Data Geofisika,
Jurusan Teknik Geofisika, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
Tabel 2. Jadwal pelaksanaan penelitian
No Aktivitas Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov
1 Studi Literatur
2 Seminar Usul
3 Pengumpulan data
4 Pengolahan data
5 Penulisan Laporan
6 Seminar Hasil
7 Ujian Skripsi
B. Perangkat
Perangkat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Software REFLEXW yang
terdiri dari:
1. 2D analysis, untuk melakukan input Raw Data dan melakukan picking
first break.
2. Traveltime Analysis, untuk melakukan pemilihan waktu tempuh.
60
3. Modelling, untuk melakukan proses inversi waktu tempuh dan tomografi
kecepatan.
C. Data Penelitian
Dalam penelitian ini menggunakan data utama dan data penunjang yang terdiri
dari:
1. Data Seismik
Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data seismik dengan format
SEG-2 yang berjumlah 5 line dengan sampling rate 4 ms.
Gambar 25. Penampang Raw Data Seismik
2. Data Topografi
Data topografi yang digunakan dalam penelitian ini berupa nomor dan elevasi
geophone.
3. Geologi Regional
Data geologi regional digunakan untuk mengetahui gambaran geologi pada
daerah penelitian yaitu di Lapangan FRMLN. Dalam data geologi ini terdapat
informasi struktur dan stratigrafi regional.
61
D. Diagram Alir Penelitian
Dalam penelitian ini ada beberapa tahapan pengolahan, dimulai dari Static
Correction, Filtering, Gain, Picking, Inversi dan pemodelan tomografi.
Gambar 26. Diagram Alir Penelitian
Mulai
Raw Data
Geometri
Topografi
| ( )|
Filtering
( ) ( )
Gain
First Break Picking
Traveltime Picking
∑
∑
∑
∑
(∑ ) (∑
)
Inversion
Pemodelan Tomografi
Model Kecepatan 2D
Analisis
Selesai
Traveltime Vel. Model
86
VI. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Variasi litologi pada masing-masing lintasan memiliki kecenderungan litologi
yang sama. Litologi yang memiliki nilai kecepatan gelombang P dengan
rentang 0-375 m/s diidentifikasi sebagai litologi top soil, nilai kecepatan
gelombang P dengan rentang 750-1125 m/s diidentifikasi sebagai weathered
layered, nilai kecepatan gelombang P dengan rentang 1500-1875 m/s
diidentifikasi sebagai tuff, nilai kecepatan gelombang P dengan rentang 2250-
4125 m/s diidentifikasi sebagai tuff silika, sedangkan nilai kecepatan
gelombang P yang lebih dari 5250 m/s diidentifikasi sebagai batuan dasar
yaitu andesit.
2. Lapisan yang diidentifikasi terjadi pelapukan pada LINE E2 memiliki variasi
ketebalan 2-6,3 meter, LINE E3 memiliki variasi ketebalan 1-6,3 meter, LINE
E4 memiliki variasi ketebalan 1-5,6 meter, dan LINE E5 memiliki variasi
ketebalan 1-4 meter dari permukaan.
3. Lintasan E3 memiliki lapisan keras tipis dengan ketebalan 1 meter yang
terdapat di atas lapisan lapuk dengan ketebalan 10,5 meter yang dapat
diprediksi sebagai penyebab keamblesan tanah, sedangkan lintasan E4
87
diidentifikasi mengalami pelapukan yang diprediksi dapat menjadi penyebab
keamblesan dengan ketebalan 10 meter.
B. Saran
Saran yang bisa diberikan untuk penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Diperlukan data sumur untuk mengetahui validasi antara model yang akan
dianalisis dan keadaan geologi sebenarnya sehingga dapat dilakukan
pengolahan data berdasarkan data sumur yang telah diperoleh.
2. Diperlukan filter yang tepat untuk pengolahan data agar dapat
menginterpretasi firstbreak dengan tepat dan meminimalisir noise ground-
roll.
DAFTAR PUSTAKA
Abdullah, A. 2011. E-book Ensiklopedi Seismik.
Anomohanran, O. 2013. Seismic Refraction Method: A Technique For
Determining The Thickness Of Stratified Substratum. Abraka: American
Journal of Applied Sciences.
Asparini, D. 2011. Penerapan Metode Stacking dalam Pemrosesan Sinyal Seismik
Laut di Perairan Barat Aceh. Bogor: IPB.
Ayolabi, E.A. 2009. Seismic Refraction and Resistivity Studies of Part of Igbogbo
Township, South-West Nigeria. J. Scient. Res. Dev., 11: 42-61.
Burger, H.R. 1992. Exploration geophysics of the Shallow Subsurface. Prentice
Hall P T R.
Burhan, G., Gunawan W., Noya Y. 1993. Peta Geologi Lembar Menggala,
Sumatra. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.
Elnashai, S.A. 2008. Fundamental of Earthquake Engineering. Hongkong. Wiley.
Gardner, J. N. and House, L., 1987. Seismic hazards investigations at Los Alamos
National Laboratory, 1984–1985. Los Alamos Nat'l Lab.
Hatherly, P. J. 1980. Digital Processing Of Seismic Refraction Data. Bull
Austral. SEG, v. 11, p. 69-74.
Igboekwe, M.U. 2011. Investigation Into The Weathering Layer Using Up-Hole
Method Of Seismic Refraction. J. Geol. Min. Res., 3: 73-86.
Juanita, R. 2013. Gelombang Seismik. Juanita.blog.uns.ac.id.
Litbang PU Departemen Pekerjaan Umum. 2005. Pedoman Penyelidikan
Geoteknik Untuk Fondasi Bangunan Air. Volume II Pengujian Lapangan
dan Laboratorium. Jakarta: Kementrian Pekerjaan Umum.
Mangga, SA., Amirudin, T., Suwarti, S., Gafoer dan Sidarto. 1993. Peta Geologi
Lembar Tanjungkarang, Sumatra. Bandung: Pusat Penelitian dan
Pengembangan Geologi,
Meju, A Max. 1994. Geophysical Data Analysis: Understanding Inverse Problem
Theory and Practice. Society of Exploration Geophysicists (SEG).
Nurdiyanto, B. 2011. Penentuan Tingkat Kekerasan Batuan Menggunakan
Metode Seismik Refraksi. Yogyakarta: Puslitbang BMKG.
Oktavinta, A. 2008. Dunia Seismik Blogspot. Blog Online.
Palmer, D. 1981. An Introduction to the Generalized Reciprocal Method
of Seismic Refraction Interpretation. Houston: Society of Exploration
Geophysicists (SEG).
Rachelyanna, 2015. Metode Seismik. Blog Online.
Sheriff, R.E. dan Geldart, L.P. 1995. Exploration Seismology. New York:
Cambridge University.
Sismanto. 1999. Eksplorasi dengan Menggunakan Seismik Refraksi. Yogyakarta:
Gajah Mada University Press.
Sismanto. 2006. Dasar-Dasar Akuisisi dan Pemrosesan Data Seismik.
Yogyakarta: Laboratorium Geofisika, Jurusan Fisika, Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Gadjah Mada.
Stewart, M and A Celis L. 1976. The use of geophysics in landslide studies..
Crowthorne: Transport and Road Research Laboratory, Department of the
Environment, TRRL Report LR 703.
Sukmono, S. 1999. Interpretasi Seismik Refleksi, Geophysical Engineering.
Bandung: Bandung Institute of Technology.
Supriyanto. 2007. Analisis Data Geofisika: Memahami Teori Inversi. Depok:
Departemen Fisika FMIPA Universitas Indonesia.
Telford, W.M., Geldart, L.P dan Sheriff, R.E. 1990. Applied Geophysics. Second
Edition. Cambridge University Press.
Ugwu, S.A. 2008. Determination of Depth to Bedrock in Afikpo Syncline of The
Benue Trough, Nigeria, Using Seismic Refraction Methods. Scient. Afr.
Widiyantoro, S. 2000. Tomografi Geofisika. Bandung: Institut Teknologi
Bandung, Diktat GF-435, Edisi ke-1, Prog.Studi Geofisika, Jur. Geofisika
dan Meteorologi.
Woods, R.D. 1978. Laboratory Measurements of Dynamic Soil Properties.
Dynamic Geotechnical Testing II (STP 1213), ASTM.
Yilmaz, O. 1987. Seismic Data Processing. Tulsa: Society of Exploration
Geophysicist.
Yilmaz, O. 2001. Seismic Data Analysis: Processing, Inversion and Interpretation
of Seismic Data . Tulsa: Society of Exploration Geophysicist.