Silabus, Luaran, Referensi dan Penilaian

TG4128 GEOTOMOGRAFI

Pertemuan Ke-1-1

Prof. Dr. Ir. Andri Dian Nugraha, S.Si., M.Si

Teknik Geofisika FTTM ITB

Silabus Ringkas

Matakuliah ini mencakup topik konsep dasar geotomografi dalampencitraan bawah permukaan bumi dan aplikasi baik dalam skalalokal, regional, maupun global serta aplikasinya untuk berbagaikepentingan dalam sains kebumian dan aplikasinya dalam industrisumberdaya alam dan proteksi lingkungan.

nugraha@gf.itb.ac.id (@2020 ver)

Luaran (Outcomes)

Mahasiswa memiliki kompetensi dalam mengembangkan teknologi geotomografi serta aplikasinya dalam berbagai keperluan sains dan berbagai industri geofisika

Referensi Mata Kuliah Geotomografi

• Buku-buku mengenai tomografi seismik

• Jurnal internasional mengenai tomografi seismik

• Jurnal nasional mengenai tomografi seismik

Penilaian

• PR

• Quiz

• Presentasi (pengayaan materi)

• UTS

• UAS

• Sikap/Kehadiran

PendahuluanTomografi Seismik

TG4128 GEOTOMOGRAFI

Pertemuan Ke-1-2

Prof. Dr. Ir. Andri Dian Nugraha, S.Si., M.Si

Teknik Geofisika FTTM ITB

Bahan-Bahan Mata Kuliah Geotomografi

1. Pendahuluan

2. Tahapan proses inversi tomografi

3. Konsep dasar tomografi seismik

4. Tomografi seismik dengan menggunakan data waktu tempuh

5. Konsep dasar tomografi atenuasi seismik

6. Inversi untuk penentuan struktur 3D seismik atenuasi

7. Uji resolusi tomografi

8. Aplikasi tomografi lokal untuk zona sesar aktif, gunungapi dan zona subduksi

9. Aplikasi tomografi seismik waktu tempuh: eksplorasi geotermal

10. Aplikasi tomografi seismik cross-hole

nugraha@gf.itb.ac.id

Tomografi Seismik

1. Teknik untuk mencitrakan struktur 3D bawah permukaandalam bentuk properti fisis yang mempengaruhi propagasikecepatan gelombang seismik ketika melewati mediumseperti elastisitas, anelastisitas, parameter anisotropi dandensitas batuan

2. Menggunakan data gelombang seismik yang dibangkitkanoleh gempabumi maupun dari proses ledakan

3. Model seismik bawah permukaan memiliki peranan yangsangat penting dalam analisis litologi bawah permukaan,rekahan, temperatur, kandungan fluida, material leburan,dan struktur geologi

nugraha@gf.itb.ac.id

(Nugraha dkk., 2009)

Magnetic resonance imaging (MRI)Nuclear magnetic resonance (NMR)CT ScanX-ray

Tomografi Seismik

Sumber: gempa, dinamit, palu, vibroseis

Penerima: seismograf, geophone, accelerograf

Ilmu KebumianKedokteran

nugraha@gf.itb.ac.id

SumberGelombang

Penerima SumberGelombang

Penerima

TahapanProses Inversi Tomografi

TG4128 GEOTOMOGRAFI

Pertemuan Ke-1-3

Prof. Dr. Ir. Andri Dian Nugraha, S.Si., M.Si

Teknik Geofisika FTTM ITB

Definisi Tomografi Seismik

• Ilmu yang menginterpretasi hasil pengukuran seismik (seismogram) untuk memperolehinformasi mengenai struktur 3-D interior bumi

• Sumber gelombang berupa ledakan (buatan/aktif) dan gempa (alami/pasif)

• Penerima yaitu seismograf yang ditempatkan di permukaan

nugraha@gf.itb.ac.id

Sumber

Penerima

Penentuan Struktur Interior Bumi dari Gelombang Seismik

Beberapa komponen perekaman seismik untuk pencitraan struktur interior bumi

1. Waktu tempuh gelombang seismik (traveltimes)

2. Amplitudo gelombang seismik

3. Waveform spectra

4. Full waveform

P SOrigin Time

P-traveltime

S-traveltime

nugraha@gf.itb.ac.id

b) c)d)

a)HIYH Station

SlabEQ Event

Ilustrasi Tahapan Proses Tomografi Seismik

(a) Event gempa terjadi di zona subduksi

(b) Lokasi stasiun HIYH dan episenter gempa di wilayah

Shikoku, Jepang

(c) Rekaman seismogram pada komponen vertikal (atas) dan

komponen horizontal (bawah)

(d) Inversi tomografi waktu tempuh menghasilkan struktur

kecepatan seismik 3D interior Bumi.

nugraha@gf.itb.ac.id

Konsep-KonsepDasar Tomografi:

Akuisisi Data

TG4128 GEOTOMOGRAFI

Pertemuan Ke-1-4

Prof. Dr. Ir. Andri Dian Nugraha, S.Si., M.Si

Teknik Geofisika FTTM ITB

KONSEP DASAR TOMOGRAFI

Langkah-langkah utama dalam studi tomografi:

1. Persiapan Data (Akuisisi dan Pemrosesan)

2. Parameterisasi model

3. Ray tracing

4. Persamaan matriks tomografi

5. Inversi

6. Uji resolusi

7. Interpretasi

nugraha@gf.itb.ac.id

Akuisisi Data (Gn. Agung)• Instalasi seismograf untuk

merekam aktifitas gempa yang

terjadi

• Penempatan seismograf idealnya

harus melingkupi area studi yang

sesuai dengan target yang ingin

dicapai, sensornya diletakan di

batuan konkrit dan di lingkungan

yang sepi

• Data pengamatan idealnya

memerlukan waktu yang lama dari

beberapa bulan sampai beberapa

tahun, sampai data mencukupi

untuk proses inversi tomografi (Dokumentasi dari ITB-PVMBG PEER Project, 2018-2020)

nugraha@gf.itb.ac.id

Gn. Agung

Gn. Batur

Akuisisi Data (Gempa Lombok 2018)

nugraha@gf.itb.ac.id

(Foto dari Zulfakriza dkk., 2018)

(Afif dkk., 2020)

(Afif dkk., 2020)

Distribusi 20 Stasiun Seismograf Instalasi Seismograf Contoh Rekaman Seismogram Gempa Lokal