salah satu cara untuk menetukan lapisan bumi adalah dengan jalan

NAMA : EKO SETIAWAN
NIM
:M0210021
MENENTUKAN STRUKTUR INTERNAL BUMI DENGAN MENGGUNAKAN GELOMBANG SEISMIK
salah satu cara untuk menetukan lapisan bumi adalah dengan jalan menggunakan
gelombang seismik. gelombang seismik tersebut dapat diperoleh dengan menggunakan
gelombang gempa. gelombang seismik tersebut akan menjalar ke seluruh permukaan bumi,
yang mana apabila gelombang tersebut melalui suatu batasan antar medium dimana
densitas dari setiap lapisan bumi tersebut berbeda-beda tergantung dari karakteristik
batuan, maka gelombang seismik tersebut akan mengalami perlakuan pembiasan ataupun
pemantulan yang mana energi dari gelombang tersebut akan diserap oleh setiap lapisan
bumi. selanjutnya gelombang pantul yang dipantulkan menuju ke permukaan bumi akan
ditangkap dengan menggunakan sensor yang disebut dengan geophone. dari gelombang
pantul tersebut yang selanjutnya akan dilakukan analisa berdasarkan kecepatan
gelombangnya yang digunakan untuk menentukan lapisan yang terdapat didalam bumi.
Gelombang seismik merupakan gelombang yang merambat melalui bumi.
Perambatan gelombang ini bergantung pada sifat elastisitas batuan. Gelombang seismik ada
yang merambat melalui interior bumi yang disebut gelombang body wave, dan juga yang
merambat melalui permukaan bumi yang disebut surface wave. Body wave dibedakan
menjadi dua berdasarkan pada arah getarnya. Gelombang P (longitudinal) merupakan
gelombang yang arah getarnya searah dengan arah perambatan gelombang sedangkan
gelombang yang arah getarnya tegak lurus dengan arah perambatanya disebut gelombang S
(transversal). Surface wave terdiri atas Reyleigh wave (ground roll) dan Love wave
(Telford,et.al, 1990)
Gelombang seismik dapat dibangkitkan oleh gempa bumi maupun suatu ledakan
yang besar. Dimana gelombang tersebut selanjutnya akan ditransmisikan ke seluruh bagian
bumi melalui penjalaran gelombang seismik, baik yang berupa gelombang-gelombang badan
maupun gelombang-gelombang permukaan. Gelombang badan akan menjalar dipermukaan
bumi. Karena karakteristik gelombang badan yang menjalar ke seluruh bagian dalam bumi.
Maka tipe gelombang ini memegang peranan yang dominan pada proses pendugaan dan
penentuan struktur bagian dalam bumi. Gelombang-gelombang badan tersebut terdiri dari
gelombang P dan juga gelombang S.
Pada saat terjadi gempa bumi, gelombang seismik akan menjalar dari sumber
gelombang menembus bagian dalam bumi kemudian diterima oleh berbagai detektor yang
berada di permukaan bumi. Ilustrasi penjalaran gelombang badan badan bumi ditunjukan
pada gambar di bawah. gambar ini merupakan penampang melintang bumi yang
diasumsikan berbentuk lingkaran. Misalkan saja gelombang tersebut berasal dari titik O
maka gelombang tersebut akan diterima secara berurutan oleh seismograf pada stasiun
perekaam di permukaan bumi yang berkedudukan di titik A,B,C,D dan E. Dari waktu tiba
energi gelombang P pada titik-titik tersebut, dapat digambarkan mukia gelombang yang
ditunjukan oleh garis terputus dalam gambar dibawah (a) . muka gelombang yang dihasilkan
berbentuk lingkaran-lingkaran konsentris, sehingga lintasan berkas seismiknya merupakan
garis lurus. Hal ini menunjukan media penjalarannya bersifat homogen isotropis, yang
berarti kecepat seismiknya serba sama (uniform).
Dalam kenyataanya tidaklah demikian, dan biasanya akan dijumpai kaeadan seperti
ditujukan pada gambar dibawah (b). Berdasarkan indikasi lintasan berkas sinar yang
berbentuk kurva naik pada titik A,B,dan C, dapat ditafsirkan bahwa kecepatan seismik akan
semakin besar dengan bertambahnya kedalaman. Pada titik D dan E terjadi pembelokan
arah berkas seismik dan penurunan kecepatan seismik. Berdasarkan fakta ini dapat
diinterpretasikan bahwa material bumi sebagai media penjalaran gelombang-gelombang
badan tidak homogen isotropis secara keseluruhan, akan tetapi merupakan struktur
perlapisan yang tersusun atas material dengan kecepatan seismik yang tidak sama.
Sumber :susilawati.2008. Penerapan Penjalaran Gelombang Seismik Pada Penelaahan
Struktur Bagian Dalam Bumi. USU e-repository 2008.
Survei seismik merupakan metode yang saat ini digunakan untuk menentukan
struktur dasar laut, kedalaman laut, minyak dan gas maupun sendimen. Ada dua macam
metode dasar seismik yaitu seismik refraksi dan seismik refleksi. Seismik refleksi bekerja
terhadap perubahan kecepatan sebagai fungsi kedalaman serta merekan dan menggunakan
semua medan gelombang yang direkam. Namun seismik refleksi juga punya beberpa
kelemahan seperti hilangnya sinyal yang disebabkan kondisi geologi wilayah objek serta
mahalnya biaya akuisisi karena lokasi sumber dan penerima yang cukup lebar yang
bertujuan supaya citra yang ditampilkan lebih bagus. Eksplorasi seismik refleksi dibagi
menjadi dua yakni seismik dangkal dan seismik dalam yang biasanya digunakan untuk
mencari minyak dan gas hidrokarbon (Trabant,1984)
Metode seismik merupakan salah satu bagian dari seismologi eksplorasi yang
dikelompokan dalam metode geofisika aktif, dimana pengukuran dilakukan dengan
menggunakan sumber seismik (palu,ledakan, dan lain-lain). Setelah usikan diberikan, terjadi
gerakan gelombang di dalam medium yaitu batuan yang memenuhi hukum-hukum
elastisitas ke segala arah dan akan mengalami pemantulan atau pembiasan akibat
munculnya perbedaan kecepatan, kemudian pada suatu jarak tertentu gerakan partikel
tersebut direkam sebagai fungsi waktu. Berdasar data rekaman inilah dapat diperkirakan
bentuk lapisan/ struktur dibawah permukaan bumi.
Metode seismik refraksi merupakan salah satu metode geofisika untuk mengetahui
penampang struktur bawah permukaan, merupakan salah satu metode untuk memberikan
tambahan informasi yang diharapkan dapat menunjang penelitian lainya. Metode ini
mencoba menetukan kecepatan gelombang seismik yang menjalar di bawah permukaan.
Metode seismik refraksi didasarkan pada sifat penjalaran gelombang yang mengalami
refraksi dengan sudut kritis tertentu yaitu bila dalam perambatanya, gelombang tersebut
melalui bidang batas yang memisahkan suatu lapisan dengan lapisan yang dibawahnya yang
mempunyai kecepatan gelombang lebih besar. Parameter yang diamati adalah karakteristik
waktu tiba gelombang pada masing-masing geophone.
Sumber :
Sumber : miningundana07.wordpress.com
Seismik refraksi dihitung berdasarkan waktu yang dibutuhkan oleh gelombang untuk
menjalar pada batuan dari posisi sumber sesimik(sesmic source) menuju penerima
(receiver) pada berbagai jarak tertentu. Pada metode ini, gelombang yang terjadi setelah
usikan pertam (first break) diabaikan, sehingga data yang dibutuhkan hanya data first break
saja saja. Gelombang yang datang setelah first break diabaikan karena gelombang seismik
refraksi merambat paling cepat dibandingkan dengan gelombang lainya kecuali pada jarak
offset yang relatif dekat sehingga yang dibutuhkan adalah waktu pertam kali gelombang
diterima oleh setiap geophone. Parameter jarak (offset) dan waktu penjalaran gelombang
dihubungkan dengan cepat rambat gelombang dalam medium. Besarnya kecepatan rambat
gelombang tersebut dikontrol oleh sekelompok konstanta fisis yang ada dalam material
yang dikenal sebagai parameter elastisitas.
Perhitungan yang digunakan dalam metode seismik refraksi adalah dengan
menghitung waktu pertam kali gelombang yang berasal dari sumber seismik diterima oleh
setiap receiver. Dengan mengetahui jarak setiap receiver dengan sumber seismik dan waktu
penjalaran gelombang yang pertama kali sampai receiver kemudian dibuat grafik hubungan
antara jarak dengan waktu. Dengan mengetahui kemiringan / gradien dari grafik t5ersebut
maka akan didapatkan nilai kecepatan. Kedalaman lapisan batuan dapat ditentukan dengan
menggunakan dua cara yaitu berdasarkan waktu penggal(intercept time t) dan berdasarkan
jarak kritis (X0) .
Gambar: lintasan penjalaran gelombang refraksi
Jika di bawah permukaan bumi terdapat dua lapisan batuan yang dibatasi oleh
interface datar (horizontal) maka waktu tempuh gelombang refraksi (t) untuk merambat
dari sumber seismik menuju receiver akan melalui lintasan A-B-C-D (Dobrin & Savit,1988).
Metode selanjutnya adalah dengan menggunakan seismik refleksi. Seismik reflaksi
adalah metode geofisika dengan menggunakan gelombang elastis yang dipancarkan oleh
suatu sumber getar yang biasanya berupa ledakan dinamit( pada umumnya digunakan di
darat, sedangkan dilaut menggunakan sumber getar berupa air gun, bommerr atau sparker).
Gelombang bunyi yang dihasilkan dari ledakan tersebut menembus sekelompok batuan
dibawah permukaan yang nantinya akan dipantulkan kembali keatas permukaan melalui
bidang reflektor yang berupa batas lapisan batuan. Gelombang yang dipantulkan ke
permukaan ini diterima dan direkam oleh alat perekam yang disebut geophone(di darat)
atau hydrophone (di laut).(Badley,1985).
Sumber : http://allcongsgeo.blogspot.com/2012/04/metode-seismik-i.html
Secara umum, metode sesimik refleksi terbagi atas tiga bagian penting, pertama
adalah akuisisi data seismik yaitu merupakan kegiatan untukl memperoleh data dari
lapangan yang disurvei, kedua adalah pemrosesan data seismik yang mewakili daerah
bawah permukaan yang siap untuk diinterpretasikan, dan yang ketiga adalah interpretasi
data seismik untuk memeperkirakan keadaan geologi di bawah permukaan dan bahkan juga
untuk memeperkirakan material batuan di bawah permukaan.
Gambar : metode seismik reflaksi
Sumber : miningundana07.wordpress.com