Tugas Seismik Fachrul.docx

Nama

: Fachrul Aditama

NPM

: 1615051020

Matkul

: Metode Seismik

Parameter-Parameter Gelombang 1. Periode Periode adalah waktu yang dibutuhkan gelombang untuk menyelesaikan satu siklus. Kita ukur dalam satuan detik, dan kita melambangkannya dengan huruf kapital T. Anda dapat menganggap periode sebagai waktu yang dibutuhkan suatu partikel pada sebuah medium untuk gerak rambatannya. Jika kita ibaratkan dengan gelombang air, semua partikel di dalam air akan bergerak naik dan turun sebagai gelombang melalui medium. Waktu yang diperlukan untuk satu molekul air untuk bergerak ke atas, bergerak kembali ke bawah, dan kemudian kembali ke posisi semula, disebut periode. Dengan mengetahui periode gelombang saja mungkin akan dirasa cukup, tapi kita seringkali perlu berbicara tentang gelombang dalam hal seberapa sering siklus gelombang itu datang menuju titik tertentu.

2. Frekuensi Frekuensi gelombang adalah jumlah siklus yang diselesaikan dalam waktu tertentu. Simbol untuk frekuensi adalah huruf kecil f dan kita ukur dalam siklus per detik, yang sama dengan unit Hertz. Contohnya, gelombang dengan frekuensi 20 Hz menyelesaikan 20 siklus gelombang setiap detiknya. Mungkin Anda akan sedikit kesulitan membedakan frekuensi dan periode. Ini adalah kesalahan umum yang sering terjadi. Frekuensi dan periode sebenarnya berlawanan. Periode diukur dalam detik per siklus, sedangkan frekuensi diukur dalam siklus per detik. Kita bayangkan kembali, periode suatu gelombang dengan jangka waktu 2 detik. Karena gelombang menyelesaikan satu siklus setiap dua detik, maka frekuensinya adalah 0,5 Hz. Jadi Anda bisa bayangkan, periode dan frekuensi adalah resiprokal satu sama lain. Kita dapat mewakili hubungan antara keduanya dengan persamaan sederhana. Semakin besar periode gelombang, maka siklus gelombang yang semakin kecil bisa tertampung dalam waktu satu detik, sehingga semakin rendah frekuensi yang didapat. Demikian juga gelombang dengan frekuensi yang lebih besar, bisa lebih menampung siklus gelombang untuk setiap detiknya, yang berarti periode setiap siklus

akan menjadi lebih kecil. Apapun jenis gelombang yang Anda amati, periode dan frekuensi akan selalu berbanding terbalik satu sama lain.

3. Amplitudo Amplitudo adalah jarak antara garis tengah dan puncak atau palung dari suatu gelombang. Dengan mengetahuinya, kita dapat mengukur seberapa banyak energi yang diangkut oleh gelombang. Dengan kata lain, semakin besar amplitudo, semakin banyak energi gelombang yang dibawa.

4. Panjang gelombang Panjang gelombang adalah jarak di antara unit berulang dari gelombang, yang diukur dari satu titik pada gelombang ke titik yang sesuai di unit berikutnya. Sebagai contoh, jarak dari atas – disebut puncak – satu unit gelombang ke puncak berikutnya adalah satu panjang gelombang. Dalam notasi fisika, panjang gelombang sering ditunjuk oleh huruf Yunani lambda (λ). Panjang gelombang berbanding terbalik dengan frekuensi gelombang. Dengan kata lain, semakin pendek panjang gelombang, akan memiliki frekuensi yang besar.

Panjang gelombang

5. Gelombang Multiple Multiple adalah pengulangan refleksi akibat ’terperangkapnya’ gelombang seismik dalam air laut atau terperangkap dalam lapisan batuan lunak.

Terdapat beberapa macam multiple: (a) water-bottom multiple, (b) peg-leg multiple dan (c) intra-bed multiple. Didalam rekaman seismik, masing-masing multiple akan menunjukkan ‘morfologi’ reflektor yang sama dengan reflektor primernya akan tetapi waktunya berbeda. Untuk model water bottom multiple (model a) katakanlah kita memiliki waktu tempuh sea bottom sebesar 500ms maka multiplenya akan muncul 500 x 2 = 1000ms. Jika gelombang tersebut terperangkap tiga kali maka multiple water bottom berikutnya akan muncul pada 500 x 3 = 1500ms, dst. Untuk model peg leg multiple (model b), multiple akan muncul pada waktu tempuh gelombang refleksi primer (top gamping)

ditambah waktu tempuh sea bottom. Untuk model intra bed multiple, multiple akan muncul pada waktu tempuh gelombang primer top gamping ditambah waktu tempuh dalam shale.

6. Fasa Gelombang

Dua gelombang dikatakan sefase, bila keduanya berfrekuensi sama dan titik-titik yang bersesuaian berada pada tempat yang sama selama osilasi. Misalnya, kedua gelombang berada pada puncak pada saat yang sama. Jika yang terjadi sebaliknya, keduanya tidak sefase. Sebaliknya dua gelombang berlawanan fase jika perpindahan keduanya tepat berlawanan arah, misalnya saat salah satu gelombang berada pada puncak, gelombang satunya berada pada lembah. Beda fase antara dua gelombang menyatakan ukuran seberapa jauh,diukur dalam sudut, sebuah titik pada salah satu gelombang berada di depan atau di belakang titik yang bersesuaian dari gelombang lainnya. Untuk gelombang-gelombang yang berlawanan fase, beda fasenya adalah 180o. Sedang dua gelombang yang sefasi jika beda fase besarnya 0o.

7. Surface Wave Gelombang permukaan merupakan gelombang yang merambat hanya melalui kerak bumi. Gelombang ini memiliki frekuensi yang lebih rendah dibandingkan dengan gelombang badan.

Gelombang permukaan dibedakan menjadi dua, yaitu: gelombang Love dan gelombang Reyleigh. Gelombang Love adalah gelombang geser (S wave) yang terpolarisasi secara horizontal dan tidak menghasilkan perpindahan vertikal. Gelombang Love terbentuk karena interferensi konstruktif dari pantulan-pantulan gelombang seismik pada permukaan bebas. Sedangkan Gelombang Rayleigh adalah gelombang yang lintasan gerak partikelnya menyerupai elips. Dihasilkan oleh gelombang datang P dan gelombang S yang berinteraksi pada permukaan bebas dan merambat sejajar dengan permukaan tersebut. Gelombang Love lebih cepat daripada gelombang Rayleigh dan lebih dahulu sampai pada seismograf.

8. Body Wave Gelombang badan atau body wave adalah gelombang yang merambat melalui bagian dalam bumi. Gelombang badan merupakan gelombang yang tiba sebelum gelombang permukaan yang dipancarkan oleh gempa bumi. Gelombang ini memiliki frekuensi yang lebih tinggi daripada gelombang permukaan. Gelombang badan dibedakan menjadi dua, yaitu gelombang primer (P-wave) dan gelombang sekunder (S-wave). Gelombang primer merupakan gelombang longitudinal, di mana arah pergerakan partikel akan searah dengan arah rambat gelombang. Sedangkan gelombang S merupakan gelombang transversal, di mana arah pergerakan pertikel akan tegak lurus dengan arah rambat gelombang.

9. Gelombang Love Gelombang Love terbentuk karena interferensi konstruktif dari pantulan-pantulan gelombang seismik pada permukaan bebas. Pergerakan partikel gelombang Love sejajar dengan permukaan tetapi tegak lurus dengan arah rambatnya. Gelombang Love lebih cepat daripada gelombang Rayleigh dan lebih dulu sampai pada seismograf. Kecepatan

merambat gelombang permukaan ini selalu lebih kecil daripada kecepatan gelombang P, dan umumnya lebih lambat daripada gelombang S.

10. Simpul Dan Perut

Simpul yaitu tempat kedudukan titik yang mempunyai amplitude minimal (nol), sedangkan perut yaitu tempat kedudukan titik-titik yang mempunyai amplitudo aksimum pada gelombang tersebut

11. Prinsip Snelius Huygens dan Fermat Hukum Snellius 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 dibawah 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 (Hutabarat, 2009).

Lambang θ1,θ2 merujuk pada sudut datang dan sudut bias, v1 dan v2 pada kecepatan cahaya sinar datang dan sinar bias. Lambang n1 merujuk pada indeks bias medium yang dilalui sinar datang, sedangkan n2 adalah indeks bias medium yang dilalui sinar bias. Gambar 7. Hukum Snellius (Oktavinta, 2008).

Keterangan : Pembiasan cahaya pada bidang antarmuka antara dua medium dengan indeks bias berbeda, dengan n2 > n1. Karena kecepatan cahaya lebih rendah di medium kedua (v2 < v1), sudut bias θ2 lebih kecil dari sudut datang θ1; dengan kata lain, berkas di medium berindeks lebih tinggi lebih dekat ke garis normal . Sebagian energi gelombang akan dipantulkan sebagai gelombang P dan gelombang S, dan sebagian lagi akan diteruskan sebagai gelombang P dan gelombang S (Hutabarat, 2009). Hukum Snellius dapat dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut :

Prinsip Huygens Prinsip Huygens menyatakan bahwa setiap titik pada muka gelombang merupakan sumber bagi gelombang baru. Posisi dari muka gelombang dalam dapat seketika ditemukan dengan membentuk garis singgung permukaan untuk semua wavelet sekunder. Prinsip Huygens mengungkapkan sebuah mekanisme dimana sebuah pulsa seismik akan kehilangan energi seiring dengan bertambahnya kedalaman (Asparini, 2011). 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 2.7. Prinsip Huygen (Asparini, 2011) Di dalam eksplorasi seismik titik-titik di atas dapat berupa patahan, rekahan, pembajian, antiklin, dll. Sedangkan deretan gelombang baru berupa gelombang difraksi. Untuk menghilangkan efek ini dilakukanlah proses migrasi. Prinsip Fermat Gelombang menjalar dari satu titik ke titik lain melalui jalan tersingkat waktu penjalarannya. 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 (Jamady, 2011). Dalam penjalarannya, gelombang akan memenuhi prinsip Fermat, yaitu : “ Gelombang yang menjalar dari suatu titik ke titik yang lai akan memiliki lintasan dengan waktu tempuh tercepat’’. Jejak sinar juga menentukan arah dari aliran energi. Diantara serangkaian sinar dari suatu titik ke titik yang lain, prinsip Fermat dapat diaplikasikan untuk membuang semua jejak sinar kecuali satu jejak sinar yang memiliki waktu tempuh paling cepat. Prinsip fermat digunakan dalam menentukan titik pemantul (reflektor) pada penjalaran gelombang refleksi. Kita ambil contoh pada penjalaran gelombang pantul dalam medium tak homogen. Gambar 2 menjelaskan bagaimana ray akan memilih satu jalur dari sekian banyak ray dengan waktu minimum

Gambar 2. Model jejak gelombang pada medium non-homogen

12. Noise Gelombang Noise adalah gelombang yang tidak dikehendaki dalam sebuah rekaman seismik sedangkan data adalah gelombang yang dikehendaki. Dalam seismik refleksi, gelombang refleksilah yang dikehendaki sedangkan yang lainya diupayakan untuk diminimalisir. Noise terbagi menjadi dua kelompok: noise koheren (coherent noise) dan noise acak ambient (random ambient noise). Contoh noise keheren: ground roll (dicirikan dengan amplitudo yang kuat dan frekuensi rendah), guided waves atau gelombang langsung (frekuensi cukup tinggi dan datang lebih awal), noise kabel, tegangan listrik (power line noise: frekuensi tunggal, mudah direduksi dengan notch filter), multiple (adalah refleksi sekunder akibat gelombang yang terperangkap). Sedangkan noise acak diantaranya: gelombang laut, angin, kendaraan yang lewat saat rekaman, dll.

13. Pandu Gelombang Pandu gelombang adalah sebuah medium yang digunakan untuk memandu gelombang, seperti gelombang elektromagnetik atau gelombang suara. Pandu gelombang yang digunakan berbeda-beda disesuaikan dengan jenis gelombang yang akan dipandu. Pandu gelombang yang asli dan yang paling umum digunakan adalah pipa berongga yang terbuat dari logam yang konduktif yang digunakan untuk membawa gelombang radio berfrekuensi tinggi khususnya gelombang mikro (microwaves).

14. Bagian Riil dan Imajiner Bagian imajiner disebut juga sebagai quadrature trace atau konjugat kompleks, jejak kompleks sinyal seismik ditunjukkan pada gambar 3.10. Jejak kompleks di kawasan

waktu dinyatakan sebagai : F (t ) f (t ) jf *(t ) (3.5) dengan F(t) adalah jejak kompleks pada kawasan waktu, f(t) adalah jejak seismik riil, f*(t) adalah jejak seismik imajiner dan j adalah bilangan kompleks. Jejak seismik sebenarnya adalah jejak riil dari konsep jejak kompleks, sehingga atribut kompleks membutuhkan metode untuk mendapatkan jejak imajiner dari jejak riil. Untuk memperoleh jejak imajiner dari jejak riil dapat digunakan Transformasi Hilbert atau Transformasi Wavelet Kontinyu.

15. Puncak Gelombang Puncak gelombang adalah titik tertinggi pada gelombang contohnya pada gelombang transversal pada gambar dibawah , menjelaskan bahwa puncak gelombak terdapat pada titik B dan F. Sedangkan lembah gelombang ada pada cekungan cde atau ghi.

16. Lembah gelombang Lembah gelombang adalah titik terendah pada gelombang contohnya pada gelombang transversal pada gambar diatas, lembah gelombang ada pada cekungan cde atau ghi. 17. Cepat Rambat Gelombang Cepat rambat gelombang (v) adalah kecepatan gelombang dalam merambat, satuannya m/s. Cepat rambat gelombang dalam berbagai medium berbeda-beda. Pada ruang hampa udara,

gelombang merambat pada kecepatan cahaya, yaitu sekitar 300.000.000 m/s, sedangkan di udara gelombang merambat pada kecepatan rata-rata 340 m/s. Rumus menghitung cepat rambat gelombang sama saja dengan menghitung rumus kecepatan pada gerak benda yang bergerak lurus (tranlasi). Apabila pada gerak benda pada lintasan lurus rumusnya v = s/t, karena s (jarak) pada gerak tranlasi identik dengan panjang gelombang (λ) dan waktu pada gerak tranlasi identik dengan periode (T), maka persamaan matematis untuk cepat rambat gelombang adalah: Keterangan: v = cepat rambat gelombang (m/s) λ = panjang gelombang (m) f = frekuensi(Hz) T = perioda (s)

18. Skin Depth Skin depth adalah suatu besaran yang menyatakan kedalaman pada suatu medium homogen dimana amplitudo gelombang elektromagnetik pada kedalaman itu telah berkurang menjadi 1/e (mencapai 37%) dari amplitudo awalnya di permukaan bumi.