Laporan Praktikum Seisfrak.docx

LAPORAN PRAKTIKUM Teknik Geofisika, Universitas Pertamina

MODUL 1 Tipe-tipe Gelombang Mata Kuliah Seismik Refraksi Nama : Viona Gabriela Simorangkir NIM : 101117027 Kelas : GP1 Shift : 1 – Rabu, 17.00-19.00 WIB Tanggal Praktikum : 6 Februari 2019 ABSTRAK Pada praktikum yang berjudul tipe-tipe gelombang yang mana prinsip-prinsip penjalaran gelombang didasarkan oleh hukum Snellius, prinsip Huygens, dan prinsip Fermat. Berdasarkan data yang telah diperoleh terlihat bahwa Direct wave merupakan gelombang yang langsung terekam ke geophone tanpa adanya delay time sedangkan untuk Refracted wave merupakan gelombang yang menjalar terlebih dahulu dan terekam ke geophone disertai dengan adanya delay time. Untuk Refracted DIP wave merupakan gelombang yang dapat menentukan bagaimana karaterisktik dari lapisan tersebut apakah lapisan tersebut dipping layer atau hiden layer yang mana berdasarkan data yang diperoleh diketahui bahwa karakteristik lapisan tersebut adalah dipping layer. I. TUJUAN  Mahasiswa dapat mengidentifikasi bagaimana jenis-jenis gelombang.  Mahasiswa dapat membuat permodelan dari tipe-tipe gelombang dengan menggunakan bahasa pemrograman seperti Octave. II. DASAR TEORI Metode seismik refraksi adalah suatu metode dalam geofisika yang dipergunakan untuk mendeteksi struktur bawah permukaan. Metode ini termasuk metode geofisika aktif. Seismik dibagi menjadi dua yaitu seismik refraksi (bias) dan seismik refleksi (pantul). A. Seismik Refraksi Metode seismik refraksi (seismik bias) merupakan salah satu metode yang banyak digunakan untuk menentukan struktur geologi bawah permukaan. Metode seismik bias 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. Metode seismic refraksi merupakan metode yang umum digunakan dalam bidang geoteknik seperti perencanaan pendirian bangunan, gedung, pabrik, bendungan, jalan raya, landasan bandaradan sebagaimya. Masalah utama dalam pekerjaan geofisika adalah membuat atau melakukan interpretasi hasil dari survei menjadi data bawah permukaan yang akurat. Data-data waktu dan jarak darikurva travel time diterjemahkan menjadi suatu penampang geofisika, dan akhirnya dijadikan menjadi penampang geologi. Secara umum metode interpretasi

seismik refraksi dapat dikelompokkan menjadi tiga kelompok utama, yaitu intercept time, delay time method dan wave frontmethod (Tjetjep, 1995).

Gambar 1.1 Metode seismik refraksi

Konsep dasar gelombang seismik refraksi Hukum Snellius Perambatan gelombang seismik dari satu medium ke medium lain yang mempunyai sifat fisik yang berbeda seperti kecepatan dan densitas akan mengalami perubahan arah ketika melewati bidang batas antar medium. Suatu gelombang yang datang pada bidang batas dua media yang sifat fisiknya berbeda 22 akan dibiaskan jika sudut datang lebih kecil atau sama dengan sudut kritisnya dan akan dipantulkan jika sudut datang lebih besar dari sudut kritis. Sudut kritis adalah sudut datang yang menyebabkan gelombang dibiaskan 900 . Jika suatu berkas gelombang P yang datang mengenai permukaan bidang batas antara dua medium yang berbeda, maka sebagian energi gelombang tersebut akan dipantulkan sebagai gelombang P dan gelombang S, dan sebagian lagi akan dibiaskan sebagai gelombang P dan gelombang S, seperti yang diilustrasikan pada gambar dibawah ini :

Gambar 1.2 Hukum Snellius Lintasan gelombang tersebut mengikuti hukum Snell, yaitu : 𝑠𝑖𝑛𝜃1 𝑉𝑃1 = 𝑠𝑖𝑛𝜃1′ 𝑉𝑃1 = 𝑠𝑖𝑛𝜃2 𝑉𝑃2 = 𝑠𝑖𝑛𝜑1 𝑉𝑆1 = 𝑠𝑖𝑛𝜑2 𝑉𝑆2 = P

Prinsip Huygens Huygens mengatakan bahwa gelombang menyebar dari sebuah titik sumber gelombang ke segala arah dengan bentuk bola. Prinsip Huygens mengatakan bahwa setiap titik-titik penganggu yang berada didepan muka gelombang utama akan menjadi sumber bagi terbentuknya gelombang baru. Jumlah energi total dari gelombang baru tersebut sama dengan energi utama. Pada eksplorasi seismik titiktitik di atas dapat berupa patahan, rekahan, pembajian, antiklin, dll. Sedangkan gelombang baru tersebut disebut sebagai gelombang difraksi.

Gambar 1.3 Prisnsip Huygens Prinsip Fermat Prinsip Fermat menyatakan bahwa gelombang yang menjalar dari satu titik ke titik yang lain akan memilih lintasan dengan waktu tempuh tercepat. Prinsip Fermat dapat diaplikasikan untuk menentukan lintasan sinar dari satu titik ke titik yang lainnya yaitu lintasan yang waktu tempuhnya bernilai minimum. Dengan diketahuinya lintasan dengan waktu tempuh minimum maka dapat dilakukan penelusuran jejak sinar yang telah merambat di dalam medium. Penelusuran jejak sinar seismik ini akan sangat membantu dalam menentukan posisi reflektor di bawah permukaan. Jejak sinar seismik yang tercepat ini tidaklah selalu berbentuk garis lurus.

Gambar 1.4 Prinsip Fermat

III. DATA DAN PENGOLAHAN 1. Direct Wave Langkah-langkah  Buka Octave  Klik editor, kemudian klik file lalu buka folder Seisomaster  Pilih show direct wave dan buka  Klik new script untuk membuat fungsi-fungsi direct wave yang mana diinput kecepatan sesuai dengan NIM  Buka Shotgather pada file Seisomaster  Buka Plotgather pada file Seisomaster  Klik run, lalu klik change directory dan simpan editor yang berisi fungsi yang telah dibuat  Keluar output berupa grafik waktu dan jarak, kemudian di picking di semua titik  Klik Command Window dan copy data xp dan yp, kemudian dipindahkan ke Microsoft Excel  Pada Microsoft Excel dibuat grafik berdasarkan data xp dan yp yang telah didapat Sehingga akan keluar hasil output sebagai berikut :

Gambar 3.2.a Fungsi untuk menampilkan direct wave

Gambar 3.2.b Hasil Output Setelah di picking

Gambar 3.2.c Hasil Output berupa grafik kecepatan direct wave setelah diplot xp dan yp pada Ms. Excel 2. Refracted Wave Langkah-langkah  Buka Octave  Klik editor, kemudian klik file lalu buka folder Seisomaster  Buka Show Refracted Wave, Show All Waves, shotgather, plotgather, dan addgather dari folder Seisomaster  Buka new script, kemudian tulis fungsi-fungsi (script) untuk mendapatkan refracted wave yang mana untuk data kecepatan pertama sesuai degan yang

   

sudah diketahui sedangkan untuk data kecepatan kedua menggunakan referensi. Klik run, lalu klik change directory dan simpan script yang telah dibuat Ditampilkan output berupa kurva t-x yang mana setelah itu di picking pada garis refraksi Buka Command Window, kemudian terdapat data xp dan yp lalu di copy Buka Microsoft Excel dan pindahkan data xp dan yp dari command window octave kemudian dibuat dalam bentuk grafik Sehingga akan keluar hasil output sebagai berikut :

Gambar 3.2 a Fungsi untuk menampilkan Refracted Wave

Gambar 3.2 b Hasil Output berupa kurva T-X setelah di Picking

Gambar 3.2 c Hasil output berupa Grafik Refracted Wave setelah diplot xp dan yp pada Ms. Excel 3. Refracted DIP Reverse Langkah-langkah  Buka Octave  Klik editor, kemudian klik file lalu buka folder Seisomaster  Pilih show Refracted DIP Reverse  Klik new script untuk membuat fungsi-fungsi Refracted DIP Reverse  Buka Shotgather pada file Seisomaster  Buka Plotgather pada file Seisomaster

   

Klik run, lalu klik change directory dan simpan editor yang berisi fungsi yang telah dibuat Keluar output berupa grafik waktu dan jarak, kemudian di picking di semua titik Klik Command Window dan copy data xp dan yp, kemudian dipindahkan ke Microsoft Excel Pada Microsoft Excel dibuat grafik berdasarkan data xp dan yp yang telah didapat Sehingga akan keluar hasil output sebagai berikut :

Gambar 3.3 a Fungsi untuk menampilkan Refracted DIP Reversed

Gambar 3.3 b Hasil Output berupa kurva T-X setelah dipicking

Gambar 3.3 c Hasil output berupa Grafik Refracted DIP Reverse Wave setelah diplot xp dan yp pada Ms. Excel

IV. ANALISIS 

Analisa 1 Direct Wave Dari data dan pengolahan 1 (direct wave) dimana kecepatan gelombang sebesar 2.700 m/s didapat hasil berupa kurva travel time yang dihasilkan dari proses picking first break. Picking first break ini dilakukan diawal karena memang pada saat awal disitulah terdapat energi terbesar. Dari picking ini didapat waktu tiba gelombang pertama sampai pada setiap geophone seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.1 c yang mana dapat terlihat bahwa gelombang langsung terekam oleh geophone.



Analisa 2 Refracted Wave Dari data dan pengolahan 2 (refracted wave) dimana kecepatan gelombang pada lapisan pertama sebesar 600 m/s dan kecepatan lapisan kedua yaitu 1.200 m/s didapat hasil kurva travel time yang dihasilkan dari proses picking first break yang mana didapat waktu tiba gelombang pertama sampai pada setiap geophone seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.2c dimana terlihat dari kurva adanya cross-over dalam artian bahwa refracted wave mendahului direct wave sehingga direct wave tidak terekam namun yang pertama kali terekam yaitu refracted wave.



Analisa 3 Refracted DIP Reverse Dari data dan pengolahan 3 (Refracted DIP Reverse) dimana kecepatan gelombang pertama sebesar 600 m/s dan kecepatan gelombang keduanya 1.200 m/s didapat hasil kurva travel time yang dihasilkan dari proses picking pada penjalaran gelombnag seismik. Seperti pada gambar 3.3 c dapat dilihat bahwa kurva tersebut simetris yang mana menunjukkan lapisan batuan tersebut memiliki Dipping Layer.

V. KESIMPULAN  Melalui praktikum ini kita dapat mengidentifikasi jenis-jenis gelombang seperti direct wave,refracted wave, dan refracted DIP wave.  Mahasiswa dapat membuat permodelan dari tipe-tipe gelombang dengan menggunakan bahasa pemrograman seperti Octave yang mana disertai dengan data kecepatan gelombang.

MANFAAT PRAKTIKUM  Melalui praktikum modul 1 tentang tipe-tipe gelombang maka mahasiswa dapat mengetahui bagaimana penjalaran gelombang pada seismik refraksi.  Mahasiswa juga lebih memahami konsep-konsep dalam penjalaran gelombang



Melalui praktikum tentang tipe-tipe gelombangkita dapat membuat permodelan sintetik untuk representasi strukutur dibawah permukaan dengan menggunakan bahasa pemrograman pada Octave yang mana disertai dengan kecepatan gelombang lapisan.

REFERENSI  Anonim.Metode Seismik Refraksi.www.academia.edu/19546837/METODE_SEISMIK_REFRAKSI.Diakses pada [2019/02/10]  Anonim.Metode seismik refraksi. http://radargeofisika.blogspot.com/2014/09/seismikrefraksi.html. Diakses pada [2019/02/10]