Upload
supri-yanto
View
174
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
1/88
LOGO
ContentsContents
Kecepatan elastik batuan dari hasil pengamatan eksperimen
Kecepatan gelombang elastik pada magmatik dan batuan metamorf
Kecepatan gelombang elastik pada batuan sedimen kompak
Tinjauan Umum
Perambatan gelombang dalam Batuan
BAB 7
Perbandingan kecepatan Vp/Vs dan anisotropi elastik
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
2/88
LOGO
Apa itu Elastic Properties Of Rock/ Sifat elastik batuan?Elastic Properties
Of Rock
Elastic PropertiesOf Rock
Medium atau bahan yangmempunyai sifat elastis jika bahan
tersebut meregang bila dikenaistress dan kembali ke keadaansemula bila stress di hilangkan
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
3/88
LOGO 6.3. Kecepatan elastik batuan dari
hasil pengamatan eksperimen
6.3. Kecepatan elastik batuan dari
hasil pengamatan eksperimen
,
Tinjauan Umum
Sifat elastik dan kecepatanbatuan
Sifat mineral danunsur-unsurnya
Fraksivolume Sifat ikatan
Sifat ikatan
TemperaturTekanan
Dikontrol
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
4/88
LOGO
www.themegallery.com
Sifat mineral dan
unsur-unsurnya
Bentuk kristal (crystall form) : Setiap mineralakan mempunyai sifat bentuk kristalnya yang
khas, yang merupakan perwujudan kenampakanluar, yang terjadi sebagai akibat dari susunan
kristalnya didalam..
Berat Jenis (Specific Gravity) : Besarnyaditentukan oleh unsur-unsur pembentuknyaserta kepadatan dari ikatan unsur-unsur tersebutdalam susunan kristalnya..
Bidang Belahan (Fracture) : Mineralmempunyai kecenderungan untuk pecah
melalui suatu bidang yang mempunyai arahtertentu.
Warna Mineral : warna-warna yang khas yangdapat digunakan untuk mengenali adanya unsur
tertentu didalamnya.
Streak : Beberapa jenis mineral mempunyaigoresan pada bidangnya.
Kilap : kenampakan atau kualitas pantulan
cahaya dari permukaan suatu mineral.
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
5/88
LOGO
www.themegallery.com
Fraksivolume
Porositas : perbandingan antara volume total pori-
pori batuan dengan volume total batuan per satuanvolume tertentu.
Permeabilitas : ukuran media berpori untukmeloloskan / melewatkan fluida.
Saturasi : perbandingan antara volume pori-pori
batuan yang terisi fluida formasi tertentu terhadap totalvolume pori-pori batuan yang terisi fluida atau jumlahkejenuhan fluida dalam batuan reservoir per satuan
volume pori.
Resistiviti : kemampuan dari suatu material untukmenghantarkan arus listrik.
Wettabiliti : kemampuan batuan untuk dibasahi olehfasa fluida atau kecenderungan dari suatu fluida untukmenyebar atau melekat ke permukaan batuan.
Porositas : perbandingan antara volume total pori-
pori batuan dengan volume total batuan per satuanvolume tertentu.
Permeabilitas : ukuran media berpori untukmeloloskan / melewatkan fluida.
Saturasi : perbandingan antara volume pori-pori
batuan yang terisi fluida formasi tertentu terhadap totalvolume pori-pori batuan yang terisi fluida atau jumlahkejenuhan fluida dalam batuan reservoir per satuan
volume pori.
Resistiviti : kemampuan dari suatu material untuk
menghantarkan arus listrik.
Wettabiliti : kemampuan batuan untuk dibasahi olehfasa fluida atau kecenderungan dari suatu fluida untukmenyebar atau melekat ke permukaan batuan.
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
6/88
LOGO
www.themegallery.com
Sifat ikatanSifat ikatan
Mineral pembentuk batuan, atau Rock-formingminerals, yang merupakan penyusun utama batuan
dari kerak dan mantel Bumi. Mineral pembentuk batuan
dikelompokan menjadi empat:(1) Silikat,(2) Oksida,(3) Sulfida dan(4) Karbonat dan Sulfat.
Mineral pembentuk batuan, atau Rock-formingminerals, yang merupakan penyusun utama batuan
dari kerak dan mantel Bumi. Mineral pembentuk batuan
dikelompokan menjadi empat:(1) Silikat,(2) Oksida,(3) Sulfida dan(4) Karbonat dan Sulfat.
Kandungan-kandungan kimia yangterdapat dalam mineral, membentuk suatu
ikatan tertentu. Ikatan-ikatan tersebutadalah :
A. Ikatan Logam: elemen logammerupakan elemen yang
atom-atomnya mudahmelepaskan elektronvalensi nya.
B. Ikatan Kovalen: merupakan konfigurasi
elektron yang paling stabil
karena elektron valensi nyaterisi penuh.
C. Ikatan Ion : memilikikonfigurasi elektron yang
terdekat dengan konfigurasielektron gas mulia
D. Ikatan Van DerWaals: mempunyai gayatarik menarik yanglemah antaratomnya
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
7/88
LOGO
www.themegallery.com
Temperatur
Pada waktu terjadi pembekuan, turunnya suhu berjalan
sangat lambat, maka terjadilah pengkristalan yang sempurnadimana ukuran kristalnya besar-besar dan kasar.
Pengkristalan yang kurang sempurna disebut berstrukturporfiris, terdiri dari feldspar, biotit, kwarsa, dan Kristal-kristalkecil yang halus disebut masa dasar (ground massa),
sedangkan kristar besar yang terdapat diantara masa dasardisebut fenokris (Kristal sulung).
Pada waktu terjadi pembekuan, turunnya suhu berjalansangat lambat, maka terjadilah pengkristalan yang sempurnadimana ukuran kristalnya besar-besar dan kasar.
Pengkristalan yang kurang sempurna disebut berstrukturporfiris, terdiri dari feldspar, biotit, kwarsa, dan Kristal-kristalkecil yang halus disebut masa dasar (ground massa),
sedangkan kristar besar yang terdapat diantara masa dasardisebut fenokris (Kristal sulung).
Tekanan
Tekanan pada batuan didefinisikan sebagai
perbedaan tekanan antara fluida yangmembasahi batuan dengan fluida yang bersifattidak membasahi batuan jika didalam batuantersebut terdapat dua atau lebih fasa fluidayang tidak bercampur dalam kondisi statis
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
8/88
LOGO
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
9/88
LOGO
www.themegallery.comKecepatan gelombang elastik pada magmatik dan batuan metamorfik
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
10/88
LOGO
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
11/88
LOGO
www.themegallery.com
Pada batuan beku, kecepatan gelombang elastik dikontrol olehkomposisi mineral. Kenyataan ini diilustrasikan oleh korelasi
kecepatan gelombang longitudinal dan kandungan SiO2 pada batuanbeku dengan Quartz dikarakteristikkan sebagai kecepatan yang
rendah.
Ketergantungan kecepatan gelombang elastik terhadapdensitas dan komposisi mineral
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
12/88
LOGO
Gambar 6.6 menunjukkan grafik batuan magmatik danmetamorfik dari lokasi yang berbeda di Rusia, yang
dipublikasikan oleh Dortman (1976).
Korelasi antara kecepatan dan densitas dijelaskan
dengan variasi dari komposisi mineral dari batuan
yang berdampak pada kecepatan
dan densitas dalam arah yang sama.
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
13/88
LOGO
Gambar 6.7 merupakan hasil studi untuk nilai kecepatan dan densitas dengan
sampel dari lubang bor percontohan KTB; dengan distribusi normal kecepatangelombang longitudinal dan transversal terhadap densitas dari setiap jenisbatuan.
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
14/88
LOGO
sampelnya berasal dari benua Amerika Utara dan India.
Dengan harga d densitas kelipatan 103 kg m-3 dan kecepatan vp dalam km/s.
vp = a + b d
vp = 2,76 d 0,98
Rumusan Birch diaplikasikan oleh Volarovich
dan Bajuk (1977). Pengukuran batuan magmatik dengan
variasi di daerah bekas USSR (Kasakhstan),diperoleh rumusan :
vp = 2,67 d 1,08
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
15/88
LOGO
Pengamatan secara detail perbedaan tekanan diberikan pada tabel 6.10. Untuk sampelbatuan di Kasakhstan, Tipe A menunjukkan kecepatan vp(p) dengan tekanan p dan densitas
d0 pada tekanan atmosfer; tipe B menunjukkan kecepatan vp(p) dengan densitas d(p) padatekanan yang sama. Sedangkan pada tekanan tinggi, terdapat korelasi kuat antara tipe B
dan A.
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
16/88
LOGO
www.themegallery.com
Marle (1978) dan Kopf (1977, 1980) juga telah menggunakan rumusanBirch untuk menganalisa data sampel magmatik dari negara Jerman
bagian Timur. Marle dan Kopf menetapkan rumusan untuk keadaandibawah tekanan atmosfer;
Contoh : batuan plutonik ; granit, diorit, gabro diberikan olehpersamaan,
vp = 3,10 d 2,98
Dan batuan vulkanik ; porfiri, keratofirit, diabas dan basalt diberikanoleh peramaan,
vp = 2,30 d 0,91
Hekel (1990) menggunakan rumusan yang linear untuk mengkonversi
kecepatan gelombang longitudinal ke densitas. Konversi tersebutdihasilkan untuk mantel pada harga densitas antara (2,5 sampai 3,5) x103 kg m-3
d =
vp = 2,61 d 1,0 0,4
Marle (1978) dan Kopf (1977, 1980) juga telah menggunakan rumusanBirch untuk menganalisa data sampel magmatik dari negara Jerman
bagian Timur. Marle dan Kopf menetapkan rumusan untuk keadaandibawah tekanan atmosfer;
Contoh : batuan plutonik ; granit, diorit, gabro diberikan olehpersamaan,
vp = 3,10 d 2,98
Dan batuan vulkanik ; porfiri, keratofirit, diabas dan basalt diberikanoleh peramaan,
vp = 2,30 d 0,91
Hekel (1990) menggunakan rumusan yang linear untuk mengkonversikecepatan gelombang longitudinal ke densitas. Konversi tersebutdihasilkan untuk mantel pada harga densitas antara (2,5 sampai 3,5) x103 kg m-3
d =
vp = 2,61 d 1,0
0,4
61,2
4,00,1 +pv
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
17/88
LOGO
www.themegallery.com
Secara sistematis (Gebrande 1982) telah mempublikasikan hasil analisadari rumusan empirik untuk kecepatan gelombang longitudinal dantransvesal serta korelasi densitasnya yang dipaparkan pada tabel 6.11
Secara sistematis (Gebrande 1982) telah mempublikasikan hasil analisadari rumusan empirik untuk kecepatan gelombang longitudinal dantransvesal serta korelasi densitasnya yang dipaparkan pada tabel 6.11
Birch (1961) telah menunjukkan bahwa silikat dan oksid bergantung padaparameter untuk harga rata-rata massa atom mA. Korelasi persamaan untukbatuan tersebut diberikan oleh;
vp = 2,76 d 0,98 + 0,7 (21 mA)
Birch (1961) telah menunjukkan bahwa silikat dan oksid bergantung padaparameter untuk harga rata-rata massa atom mA. Korelasi persamaan untukbatuan tersebut diberikan oleh;
vp = 2,76 d 0,98 + 0,7 (21 mA)
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
18/88
LOGO
www.themegallery.com
Gebrande (1982)menjelaskanperbandingan analisiskorelasi dengan dantanpa pengaruh massaatom rata-rata.Analisis eksperimen itudibuat dalam satu
dimensi (v vs d)
dan dua dimensi (d vsd,mA) yangdilampirkan pada tabel6.12 untuk batuanplutonik dan
metamorfik dengantekanan yang berbeda.Kecepatan lebihbanyak bergantungpada densitasdaripada massa atom
rata-rata. Kecepatangelombang geser
hampir tidakbergantung pada mAdengan harga yang
bervariasi (Gebrande,1982).
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
19/88
LOGO
www.themegallery.com
Simmons (1964) memodifikasi Hukum Birch, untuk menentukankandungan CaO :
Vp = 2,76 d 0,98 + 0,7 (21-mA) + 4,60 CCaO
Dimana CCaO merupakan fraksi berat CaO dalam batuan.
Maghnani , dkk (1974) mengembangkan persamaan yang sama untukkompresi dan gelombang geser dalam eclogites dan granulites :
Vp = 2,58 d 0,53 + 0,7 (21-mA) + 4,60 CCaO
Vs = 1,56 d 0,63 + 0,21 (mA-21) + 0,46 CCaO
Hubungan tersebut menunjukkan lemahnya pengaruh dari massa atomterhadap kecepatan gelombang S.
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
20/88
LOGO
V = a.d + b + c.mA +
www.themegallery.com
1
.n
i i
i
e C
=
Olevskij (1990) memberikan hubungan antara kecepatan, densitas dantotal kandungan oksida pada MgO, CaO, Na2O, K2O.
Simmons (1964), mengeneralisasikan pengaruh dari berbagai parameter
yang diberikan oleh persamaan :
Untuk batuan yang terdiri dari n komponen. Dimana d merupakandensitas; Ci merupakan fraksi berat pada komponen i ; a,b,c,e
merupakan nilai empiris.
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
21/88
LOGO
www.themegallery.com
Dalam beberapa kasus, hubungan non-linier antara kecepatan dandensitas memberikan korelasi yang baik dengan hasil eksperimen.Christensen dan Salisbury (1975) menemukan hubungan sesuai
penelitian basalt dalam Proyek pengeboran laut dalam :
Vp = 2,33 + 0,08. d3,63
Vs = 1,33 + 0,011. d4,85
dimana tekanan untuk pengukuran adalah 0,5 bar (=50 MPa)
Dortman (1976) mengembangkan hubungan empiris untuk data dalam
gambar 6.5 :
Vp = 5,45. exp [0,5(d-2,6)] KT
Parameter KT mengekspresikan kisaran penyimpangan kecepatan yangdikendalikan secara umum oleh efek tekstur dan oleh sebab itu disebut
koefisien tekstur. Nilainya antara 0,4 0,5 km/s.
Dalam beberapa kasus, hubungan non-linier antara kecepatan dandensitas memberikan korelasi yang baik dengan hasil eksperimen.Christensen dan Salisbury (1975) menemukan hubungan sesuai
penelitian basalt dalam Proyek pengeboran laut dalam :
Vp = 2,33 + 0,08. d3,63
Vs = 1,33 + 0,011. d4,85
dimana tekanan untuk pengukuran adalah 0,5 bar (=50 MPa)
Dortman (1976) mengembangkan hubungan empiris untuk data dalamgambar 6.5 :
Vp = 5,45. exp [0,5(d-2,6)] KT
Parameter KT mengekspresikan kisaran penyimpangan kecepatan yangdikendalikan secara umum oleh efek tekstur dan oleh sebab itu disebut
koefisien tekstur. Nilainya antara 0,4 0,5 km/s.
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
22/88
LOGO
www.themegallery.com
Ketergantungan kecepatan gelombang elastis pada porositas dan rekahan
Beberapa alasan fisika yang mempengaruhi sifat fisika batuanantaralain :Perubahan dalam ikatan antara unsur-unsur batuan atau butir-
butir mineralPengaruh pori atau patahan pengisi material dengan konstantaelastiknya (kecapatannya) rendah,
vmineral > vwater > vgas
Simmons, Todd & Baldridge (1975) menuliskan Sifat fisikabatuan efektif pada tekanan rendah dengan porositas yang
retakannya sangat kecil. Jika batuan magmatik dan metamorfterdiri dari pori-pori, patahan atau retakan, mereka memiliki
kecepatan yang lebih kecil daripada batuan yang sama padakeadaan yang tak terganggu.
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
23/88
LOGO
www.themegallery.com
Gambar berikut menunjukkan berkurangnyakecepatan gelombang P dengan meningkatnya
porositas batuan (gabbro) dari Kuriles/Rusiapada dua tekanan yang berbeda.
Regresi linier :
Mpa1000untuk253.0227.8
Mpa10untuk227.0121.7
==
==
pv
pv
cp
cp
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
24/88
LOGO
www.themegallery.com
Disamping porositas dan patahan, sifat isi pori juga mempengaruhikecepatan gelombang elstik pada batuan.Berdasarkan pemeriksaan quartz monzonite, King (1984) menyimpulkanbahwa sedikit kenaikan pada isi uap lembab batuan kering yang berisi
pecahan porositas cukup besar akan menghasilkan kenaikan vp dan vs yang
besar pula.
Gambar 6.10 Ketergantungan kecepatangelombang longitudinal dalam porositas retakandan ukuran grain batuan granitic pada tekanan0,001 kbar = 0,1 Mpa ; Lebedev dkk, (1974)
1- Granite, butiran halus (0,1 0,6 mm)2- Granite, butiran medium (0,5 . 1,8 mm)
3- Granite, butiran kasar (1,7 .4,8 mm)
Gambar 6.10 Ketergantungan kecepatangelombang longitudinal dalam porositas retakandan ukuran grain batuan granitic pada tekanan0,001 kbar = 0,1 Mpa ; Lebedev dkk, (1974)
1- Granite, butiran halus (0,1 0,6 mm)2- Granite, butiran medium (0,5 . 1,8 mm)
3- Granite, butiran kasar (1,7 .4,8 mm)
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
25/88
LOGO
www.themegallery.com
Ketergantungan Kecepatan Gelombang Elastik pada Tekanan dan Temperatur
Variasi sifat fisika batuan dan mineral dipengaruhi tekanan dan temperaturmerupakan dasar penting untuk interpretasi kesesuaian data geofisika
untuk range kedalaman berbeda.
Hubungan umum untuk variasi kecepatan dengan kedalaman z(Lebedev,1975) :
Variasi sifat fisika batuan dan mineral dipengaruhi tekanan dan temperaturmerupakan dasar penting untuk interpretasi kesesuaian data geofisika
untuk range kedalaman berbeda.
Hubungan umum untuk variasi kecepatan dengan kedalaman z(Lebedev,1975) :
dz
dT
T
v
dz
dp
p
v
dz
dv
pT
+
=
Perubahan kecepatanterhadap kedalaman
(isotherm)
Perubahan kecepatanterhadap kedalaman(isotherm)
Perubahan kecepatanterhadap temperatur (isobar)
Tekanan vertikal dan gradientemperatur
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
26/88
LOGO
www.themegallery.com
Ketergantungan kecepatan pada tekanan menunjukkan dua ciridominan:
Hubungannya non-linier, pada range tekanan yang lebih tinggi akan
memberikan kenaikan kecepatan lebih kecil daripada range tekananlebih rendah.Perubahan kecepatan selama daur loading-unloadingsecara parsialtidak dapat diubah (disebut velocity hyteresis. Fakta ini merupakansatu ungkapan untuk prilaku elastisitas non-ideal batuan alami.
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
27/88
LOGO
Vp maks = Nilai kecepatan maksimal arah radial pada inti
Vpmin = Nilai kecepatan minimal arah radial pada inti
Vp vertical =Nilai kecepatan arah axial pada inti
Vp maks = Nilai kecepatan maksimal arah radial pada inti
Vpmin = Nilai kecepatan minimal arah radial pada inti
Vp vertical =Nilai kecepatan arah axial pada inti
www.themegallery.com
Pengaruh umum tekanan dan gejala anisotropi
Gbr. 6.12. Kecepatan gelombang longitudinal dantranversal sebagai fungsi dari tekanan hidrostatik
Gbr. 6.12. Kecepatan gelombang longitudinal sebagaifungsi dari tekanan hidrostatik ( pengukuran sampel int
gneiss)
1. Peridotite (Kola Peninsula)2. Olvinite (Siberia)
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
28/88
LOGO
www.themegallery.com
Korelasi yang kuat pada perubahan kecepatan dan struktur tekstur sifat-sifatmikro pada satu sisi dengan komposisi mineralogi pada sisi lain dijelaskanoleh Lebedev, Sapoval dan Korchin (1974):
Kenaikan kecepatan dipengaruhi oleh tekanan pada range tekanan yanglebih rendah seharusnya besar pada ukuran pori bentuk mikro. Ukuran poriini meningkatkan hubungan antara batuan pembentuk mineral.Pada tekanan lebih tinggi kepadatan mendekati sempurna. Kenaikan
kecepatan seharusnya mengubah sifat elastik penyusun mineral (pengaruh
komposisi mineralogi pada prilaku di bawah tekanan.
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
29/88
LOGO
www.themegallery.com
Gambar 6.15 Kecepatan gelombanglongitudinal fungsi tekanan unaxial,granite (California) King and Paulsson
(1981): a-sample lengkap, b-samplemicrocrack.
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
30/88
LOGO
www.themegallery.com
Tabel 6.13. Kecepatan gelombanglongitudinal (km/s) dan porositas (%)fungsi tekanan (MPa) untuk perbedaanukuran butir granite,(Labedev dkk, 1974).
Untuk pembahasan lebih lanjut korelasi ini,kita dapat memplot (gambar 6.16 denganperubahan relatif dari kecepatan diberikanoleh :
v/vo = (vp-vo)/vo
Perubahan relatif porositas :Perubahan relatif porositas :
/o = (o- p)/o
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
31/88
LOGO
www.themegallery.com
Gbr 6.16 Kecepatan relatif vs kecepatan porositas (data tabel 6.13)
1. Granite, butiran halus, 2- Granite, butiran medium 3- Granite, butiran kasar
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
32/88
LOGO
www.themegallery.com
Kasus utama perubahan kecepatan suatu batuan :
Ketergantungan tekanan terhadap sifat elastik batuan-pembentukan mineral dan perubahan fase mineral.
Ketergantungan tekanan terhadap sifat elastik unsur pokokpori batuan dan perubahannya dari keadaan cair ke gas.Perubahan kondisi kontak pada butir batuan, batas keretakandsb, dihasilkan dari variasi efek pertemuan butiran dan bataskeretakan tersebut atau dihasilkan dari sifat ekspansi suhu yang
berbeda dari batuan-pembentuk mineral.
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
33/88
LOGO
www.themegallery.com
6.3.3 Kecepatan Gelombang Elastik Pada BatuanSedimen
Untuk mempelajari sifat fisik batuan sedimen, ada beberapa hal yangpenting yang perlu diketahui:Variasi tipe batuan (kepadatan, kandungan garam monomineral,
rekahan , konsolidasi pori-pori batuan dan non konsolidasi sedimen. )Mempelajari sifat seismik dengan ketergantungan kompleksfitur batuan.
Untuk mempelajari sifat fisik batuan sedimen, ada beberapa hal yangpenting yang perlu diketahui:Variasi tipe batuan (kepadatan, kandungan garam monomineral,rekahan , konsolidasi pori-pori batuan dan non konsolidasi sedimen. )Mempelajari sifat seismik dengan ketergantungan kompleksfitur batuan.
Tabel 6.14 Memberikan indikasi parameter dominan yangmempengaruhi kecepatan, yakni :
Komposisi mineral matriks batuan Konsolidasi matriks batuan Porositas, bentuk pori dan isi pori Tekanan dan temperatur
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
34/88
LOGO
www.themegallery.com
Tbel 6.14 Kecepatan Rata-ratagelombang P dan S
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
35/88
LOGO
www.themegallery.com
Kecepatan gelombang elastik pada batuan sedimen kompak
Komposisi mineral batuan sedimen sangat berpengaruh terhadapkecepatan, hal ini terlihat pada efek yang dirditimbulkan (tergantung pada
pecahan dan komposisinya) :
Efektif untuk modulus elastis batuan
Butiran sampai pembentukan butiran, sementasi dan kondisi kontak
secara umum.
Komposisi mineral batuan sedimen sangat berpengaruh terhadapkecepatan, hal ini terlihat pada efek yang dirditimbulkan (tergantung padapecahan dan komposisinya) :
Efektif untuk modulus elastis batuan
Butiran sampai pembentukan butiran, sementasi dan kondisi kontak
secara umum.
Wyllie, Gregory dan Gadner pada Tahun 1956 menurunkan Time
average equation berdasarkan sifat kandungan dan porositas
sebagai berikut :
flmp vvv
+
=
11 vp = Kecepatan gel P pada saturasi air batuan berporivm = Kecepatan gel P matriks batuan (kecepatan matriks)vfl = Kecepatan fluida pori
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
36/88
LOGO
www.themegallery.com
Berdasarkan Persamaan 6.4.3 secara Aritmatika danGeometri, didapatkan beberapa nilai kecepatan yangberbeda untuk Anhydrite (Kopf.1977).
Anhydrite dengan 50% limestone vp=5600m/sAnhydrite dengan 50% dolomite vp=5900m/sAnhydrite dengan 50% gypsum vp=5400m/sAnhydrite dengan 50% halite vp=4900m/s
Berdasarkan Persamaan 6.4.3 secara Aritmatika danGeometri, didapatkan beberapa nilai kecepatan yangberbeda untuk Anhydrite (Kopf.1977).
Anhydrite dengan 50% limestone vp=5600m/sAnhydrite dengan 50% dolomite vp=5900m/sAnhydrite dengan 50% gypsum vp=5400m/sAnhydrite dengan 50% halite vp=4900m/s
th ll
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
37/88
LOGO
www.themegallery.com
Gambar 6.21 memperlihatkan
kecepatan yang dipengaruhioleh porositas untuk
gelombang longitudinal dantranversal untuk saturasi air
pada sandstone. Padatekanan 14 MPa.
Efek lain dari porositasterdapat perambatangelombang stress yangmengalami pengurangan
kecepatan.
www themegallery com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
38/88
LOGO
www.themegallery.com
Adapun persamaan yang lain diturunkan secara empiris oleh Raymer (1980)pada pembentukan batuan
flmp vvv +=2)1(
Nafe dan Dake (1963) dan Gadner (1974) mendapatkan hubungankecepatan gelombang longitudinal (m/s) dan densitas (g/cm3=103kg/m3)untuk saturasi batuan sedimen
www themegallery com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
39/88
LOGO
www.themegallery.com
Clay mempengaruhi perubahan elastisitas untuk 4 aspek yaitu :
1.Kecepatan terhadap clay akan menurun terhadap material yangterbentuk dari kuarsa atau karbon, dengan demikian secara umum dapat
dikatakan dengan menurunnya kecepatan berpengaruh terhadapmeningkatnya kandungan clay.2.Deformablity dan Comprsibilty clay meningkat terhadap material yangmengandung kuarsa dan karbon. Hal ini mengarahkan bahwa denganbertambahnya tekanan mempengaruhi kecepatan sehingga meningkatkankandungan caly.
3.Sifat fisik clay sangat mempengaruhi kandungan air. Dengan demikianpori-pori batuan yang mengandung clay mempengaruhi sifat elastic padasaat terjadinya saturasi.
4.Clay dapat mempengaruhi distribusi dan konfigurasi colloid clay yangterdapat pada frame batuan(Murphy,
dkk 1993)
Clay mempengaruhi perubahan elastisitas untuk 4 aspek yaitu :
1.Kecepatan terhadap clay akan menurun terhadap material yangterbentuk dari kuarsa atau karbon, dengan demikian secara umum dapat
dikatakan dengan menurunnya kecepatan berpengaruh terhadapmeningkatnya kandungan clay.2.Deformablity dan Comprsibilty clay meningkat terhadap material yangmengandung kuarsa dan karbon. Hal ini mengarahkan bahwa denganbertambahnya tekanan mempengaruhi kecepatan sehingga meningkatkankandungan caly.3.Sifat fisik clay sangat mempengaruhi kandungan air. Dengan demikianpori-pori batuan yang mengandung clay mempengaruhi sifat elastic padasaat terjadinya saturasi.4.Clay dapat mempengaruhi distribusi dan konfigurasi colloid clay yangterdapat pada frame batuan
(Murphy,dkk 1993)
www themegallery com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
40/88
LOGO
www.themegallery.com
Pengaruh dari aspek yang pertama dan kedua dapat dilihat padagambar 6.22
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
41/88
LOGO
t e ega e y co
Waktu rata-rata dapat dinyatakan sebagai berikut:
Dengan kecepatan yang dinyatakan secara linear sebagai berikut :
Dimana :
v Kecepatant waktu transitA0,A1,B0,B1 Nilai secara empiris
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
42/88
LOGO
g y
Dimana kecepatan dinyatakan dalam km/s (dalam s/km untuk kasusini) dan porositas dalam desimal
Selanjutnya berdasarkan nilai yang diperoleh ini diplotkan dalamgambar berikut ini
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
43/88
LOGO
Gambar 6.32 memperlihatkan
kecepatan vs porositas untukgelombang longitudinal dan
gelombang tranversal.
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
44/88
LOGO
Selanjutnya berdasarkan analisis didapatkan deviasi antara hasil
pengukuran dan nilai prediksi sangat dipengaruhi oleh kandungan clay.Sehingga didapatkan persamaan berikut ini yaitu 2 buah persamaanlinear untuk clay ( C kandungan clay)
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
45/88
LOGO
Berdasarkan analisa yang dilakukan dihasilkan dua
kecepatan dan waktu penjalaran gelombang p dan s. Untukpemberian tekanan yang dibatasi pada 40 MPa,dantekanan Lubang 1 Mpa didapatkan fungsi kecepatanterhadap porositas dan kandungan clay sebagai berikut:
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
46/88
LOGO
Marion dan Jizba (1992) melakukan investigasi di laut
utara pada batuan shaly sand dengan menggunakanpersamaan 6.53 untuk resovoir pada tekanan 35MPadidapatkan sebagai berikut :
Catatan porositas mempengaruhi kecepatan gelombang P dan kecepatan
gelombang S, Gelombang S tidak terpengaruh oleh adanya saturasi dan clay
memberikan efek terhadap kecepatan gelombang S (Marion dan Jizba 1992).
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
47/88
LOGO
Tiga pendapat tambahan yang mungkin bisa menjadipertimbangan yaitu :
1. Koefisien yang terdapat pada persamaan linear kecepatan-porositas yang tergantung terhadap tekanan. Persamaannon linear untuk pengaruh tekanan yang telah diturunkan olehEberhat-Philips dkk (1989).
2. Analisis terhadap kecepatan (vp,vs) sehingga didapatkan nilaiperbandingan vp/vs dan hal ini memberikan pengaruhterhadap kandungan clay, porositas, serta tekanan yangselanjutnya menjadi pertimbangan.
3. Paramater yang didaptkan dari kompresi dan kecepatangelombang geser atau nilai dari waktu perjalarannya yangselanjutnya dapat digunakan untuk menentukan porositas,secara khusus terdapat pada ekplorsi seismic.
47
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
48/88
LOGO
(Mehta dan Verma 1991), hubungan secara linear antara waktupenjalaran gelombang s dan p dengan porositas adalah :
Dimana :
= waktu perjalaran untuk
gelombang P dan S
= waktu penjalaranmatrix pada gelombangp dan s
= parametr empiris, yangberpengaruh terhadaplithologi
Persamaan ini
diterapkan untukbatuan limestonedan sandstones.
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
49/88
LOGO
Sedimen non-konsolidasi dapat dikelompokkan
menjadi dua, yaitu :Non-kohesif (pasir, batu kerikil)
Kohesif (lempung, loam/tanah liat)
Perbedaan dua kelompok diatas berdasarkan
pada kondisi fisik partikel batuan.
Kelompok pertama, kondisi dikendalikan olehefek friksi dan kelompok kedua didominasi oleh
fenomena fisika-kimia batuan
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
50/88
LOGO
Pada batuan
sedimen
kecepatanbergantung pada :oPorositasoTekanano Saturasi air
Tipe sedimen
dicirikan denganoperbedaan nilaikecepatano parameterbergantung
kecepatan.
Dalam hal ini
bergantung padaokomposisi mineralodistribusi ukuranbutiranobentuk butir
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
51/88
LOGO
Gambar 6.30a.menunjukkan korelasikurva rata-rata
kebergantungan darikecepatan terhadapporositas batuansedimen tak kompakb. korelasi antarakecepatan gelombang
longitudinal dan porositassedimen yang tersaturasiair laut
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
52/88
LOGO
Hubungan linier antara kecepatan gelombang transversal, densitas,porositas secara empirik :
Vp = a1 + a2.d
Vp = b1 b2.
dimana : d = densitas
= porositas
a1, a2, b1, b2 = parameter empiris
Kedua persamaan diatas equivalen dengan :
b1= a1 + a2.ds
b2 = a2. (ds-d)
OGO
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
53/88
LOGO
Hamilton dan Bachman (1982) memberikan korelasi
antara sedimen laut dengan 3 jenis sedimen; Shelf dan slope
Vp = 2502,0 2345.+ 140 .2
Vp = 2330,4 1257,0.D + 487,7 . D2
Abyssal hill/turbuditeVp =1564.6-59.7
Vp = 1591.5-63.4. D
Abyssal hill/pelagisVp =1410.6+117.7
Vp = 1476.7+29.7. D
LOGO
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
54/88
LOGO
Morgan (1969) telah mendapatkan kumpulan regresi
linear dan kuadrat untuk sedimen tersaturasi air dari LakeErie. Sebagai contoh : Relasi linear antara porositas dan kecepatan(R=0.84367)
Relasi kuadrat antara porositas dan kecepatan
(R=0.87358)
Vp = 1917-566.
Vp=2452-2269.+1428.2-9.D
LOGO
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
55/88
LOGO
Kecepatan gelombang longitudinal sedimen tersaturasi air laut sebagai fungsidari kandungan lempung (Gambar 6.32)
Gambar tersebut
menunjukkan contoh dimana data yang cukup
baik dijelaskan oleh
hubungan linear.Kecepatan gelombang
transversal juga menurundengan meningkatnyakandungan lempung
LOGO
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
56/88
LOGO
HubunganKecepatanGelombang
Pada Kandungan Air Pada batuan sedimen
tidak kompak, kontak partikel sensitiveterhadap:- Efek batas butiran- Pengaruh tegangan kapiler
LOGO
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
57/88
LOGO
Gambar 6.33. a. kecepatangelombang P menurun denganmeningkatnya porositas secara
linearGambar 6.33 b dan c kekentalanyang meningkat yaknikandungan karbonatnyabertambah maka kecepatangelombang shear meningkat.
LOGO
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
58/88
LOGO
Gambar 6.34amenunjukkan beberapa
keistimewaankecepatan padasaturasi parsial. b.
gelombang longitudinaldan transversal pasirOttawa pada tekanan
differensial1500psi,data afterDomenico (1977)
LOGO
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
59/88
LOGO
Kecepatan gelombang transversal menunjukkanpenurunan yang kecil dengan meningkatnya kandungan
air.
Fenomena ini dijelaskan dengan :kompresibilitas dari pori yang di dalamnya terkandung
gas dan air yang menentukkan fraksi volume pori 80%-90%. Modulus shear dari sedimen tidak dipengaruhi olehpori yang berisi jika modulus shear=0 Penurunan kecepatan yang kecil (untuk gelombanglongitudinal sekitar 90% saturasi air, untuk gelombangshear di atas harga saturasi) yang disebabkan oleh
peningkatan densitas dan peningkatan saturasi air.
LOGO
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
60/88
LOGO
Gambar 6.37 menunjukkanhasil ekperimen dariperambatan gelombang Pdan S.Secara vertikal danhorizontal dengan tekanan
yang meningkat, kecepatangelombang P dan S padabatuan sedimen keringmeningkat secara linear.Pada batuan sedimentersaturasi air, kecepatangelombang P tetap diatas
1000 m/s terhadap tekananyang berbeda sedangkankecepatan gelombang Smeningkat secara linearterhadap tekanan
LOGO
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
61/88
LOGO
Tabel 6.16. Eksponen m di kecepatan vs tekanan; Referensi : D-Domenico
(1977), H-Hunter et al (1961), S-Schon (1969,1983), Z-Zareva (1956)
LOGO
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
62/88
LOGO
Pada sedimen tersaturasi, kecepatan gelombanglongitudinal bernilai constant untuk kondisi tekanan rendah
pada lapisan dekat permukaan. Secara ringkas dapatdisebutkan :-kecepatan gelombang longitudinal pada sedimen kering
ditentukan oleh susunan butiran. Batuan sedimen
mempunyai susunan butiran tertentu.- Kecepatan gelombang longitudinal pada sedimentersaturasi air ditentukan oleh material pori. Batuan
sedimen mempunyai pori tertentu.- Kecepatan transversal ditentukan oleh susunan butiranpada kedua keadaan yakni keadaan kering dan tersaturasiair.
LOGO
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
63/88
Gambar 6.38.Kombinasi kecepatan
vs. tekanan;Gambar 6.39,
kecepatan gelombang
sedimen sebagai fungsitekanan untuk sedimen
kering denganbeberapa perbedaan
bentuk butiran 1. Glasssphere, 2. Sand, 3.
Quartzite
LOGO
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
64/88
Tabel 6.17. Relasi kecepatan-kedalaman untuk sedimen tersaturasi air
laut after Hamilton, 1976 (kecepatan dalam m/s; kedalaman z dalam m)
LOGO
www.themegallery.com
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
65/88
Tabel 6.17 menunjukkan hubungan kecepatan dan kedalaman padasedimen laut tersaturasi air. Kecepatan-tekanan atau kecepatan-kedalaman bergantung sedimen kohesif dan non kohesif dengabentuk persamaan (6.81). Pernyataan dari Dominico (1977),perbandingan kecepatan-tekanan dan kecepatan-kedalaman
bergantung pada kenaikan kecepatan gelombang kompres termasukkedalaman sedimen yang mengendap dalam kolam (kedalamansebanding dengan penurunan tekanan) dengan angka yang sangatrendah daripada pengukuran kecepatan dalam pasir. Hal ini
diakibatkan oleh kenaikan sementasi yang cepat yang sesuaipenurunan porositas dengan kedalaman pada dapur pasir alam
LOGO
Beberapa pernyataan tentang rasio kecepatan-rasio Vp/Vsdan anisotropi
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
66/88
Hasil eksperimen
Kemajuan Teknologi
Rasio
S
P
v
v
kec. Gel trans darikec. Gel trans dari
eksplorasi seismiceksplorasi seismic& well logging& well logging
kec. Gelkec. Gelombangombang longlongitudinalitudinal
parameter-parameter
untuk menentukankarakteristik batuan
Han, Nur & Morgan (1986) mencatat bahwa penggabunganatau kombinasi kecepatan dan rasio kecepatan merupakan alat
yang memudahkan pemisahan litologi yang dapat dipercaya.
LOGO Pv
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
67/88
Rasio Rasio Sv
menurunnyakekuatan
mekanik dan
kekompakkan,porositas
dan rekahan semakinmeningkat
menurunnyakekuatan
mekanik dan
kekompakkan,porositas
dan rekahan semakinmeningkat
LOGO
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
68/88
Rasio baik eksperimenmaupun empiris akan
memberikan informasi:
Rasio baik eksperimenmaupun empiris akan
memberikan informasi:
S
P
v
v
Rasio Vp/Vs
litologi, facieslitologi, facies
kandungan pori, khususkandungan pori, khusustentang gastentang gas
sifatsifat--sifat mekaniksifat mekanik
LOGO
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
69/88
Tabel 6.18 Nilai-nilai rata-rata , formasi
Fruitland Cretaceous (coal bed), Cedar HillField, New Mexico (Blott, 1993)
Tabel 6.18 Nilai-nilai rata-rata , formasi
Fruitland Cretaceous (coal bed), Cedar HillField, New Mexico (Blott, 1993)
SaturationSaturation FracturingFracturing
Dry saturationDry saturation Patahan kecil atau tak adaPatahan kecil atau tak ada
patahanpatahan
1.811.81
Patahan sangat/ besarPatahan sangat/ besar 1.911.91
Brine saturatedBrine saturated Patahan kecil atau tak adaPatahan kecil atau tak ada
patahanpatahan1.981.98
Patahan sangat/ besarPatahan sangat/ besar 2.402.40
S
P
v
v
S
P
v
v
Rasio Vp/Vs
LOGO
Perbedaan yang sangat jelas adalah rasio untuk saturasi gas dan saturasiair (atau yang mengandung minyak) dan batuan-batuan berpori ini sangat
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
70/88
indikatorlitologi,dengan
menggunakan
perubahanwaktutp dan ts,
yangberbanding
terbalik dengankecepatan
indikatorlitologi,dengan
menggunakanperubahan
waktutp dan ts,
yangberbanding
terbalik dengankecepatan
Rasio Vp/Vs
( y g g g y ) p g
penting dan praktis untuk eksplorasi hidrokarbon.
LOGO
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
71/88
36.116.1 += SP v
07.126.1 += SP v
R = 0.97
Rasio Vp/Vs
Untuk batuan Lumpur (batuan sedimenyang mengandung silikat klastik dan
saturasi air dengan penyusun utama claydan partikel seukuran silt), Castagna,Batzle & Eastwood (1985) hubunganantara pengukuran sonic in-situ danpengukuran seismic lapanga
LOGO
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
72/88
Rasio Vp/Vs
LOGO
Rasio Vp/Vs
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
73/88
Cv
v
S
P 43.056.055.1 ++=R = 0.7
Cv
v
v
v
dryS
P
saturatedS
P 47.036.0018.0 ++=
LOGO
Rasio Vp/Vs
kecepatan gelombang geser bergantung pada sifatpembungkus/kerangka dan tidak dipengaruhi oleh sifat fluida pori dan
kecepatan gelombang geser bergantung pada sifatpembungkus/kerangka dan tidak dipengaruhi oleh sifat fluida pori dan
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
74/88
SHP vba +=
bv
a
v
v
SHSH
P+
=
4.1+
=
SHSH
P
v
a
v
v
27.014 = zv
v
S
PParameter empiris a, b adalah
Kontribusi fluida pori
Untuk batuan kompak akan b mendekati1.4
pembungkus/kerangka dan tidak dipengaruhi oleh sifat fluida pori, dan
kecepatan gelombang mampat bergantung pada sifat-sifat kerangka(ditunjukkan dengan kecepatan gelombang geser) dan sifat-sifat fluidapori, relasi sederhana yang dihasilkan.
pembungkus/kerangka dan tidak dipengaruhi oleh sifat fluida pori, dan
kecepatan gelombang mampat bergantung pada sifat-sifat kerangka(ditunjukkan dengan kecepatan gelombang geser) dan sifat-sifat fluidapori, relasi sederhana yang dihasilkan.
LOGO
Anisotropi Kecepatan gelombang elastic
Anisotropi Kecepatan gelombang elastic
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
75/88
Anisotropi Kecepatan gelombang elasticAnisotropi Kecepatan gelombang elastic
Secara sederhana diartikan ketergantungan kecepatan terhadaparahnya.Crampin & Lovell (1991) membuat daftar 5 kemungkinan sumberdari anisotropik seismik :
Susunan kristalTekanan langsung anisotropi terinduksiAnisotropi litologi (contohnya : susunan butir)Anisotropi struktur (contohnya : perlapisan fine)Tekanan yang meluruskan rekahan- anisotropi terinduksi
LOGO
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
76/88
Gambar 6.45. Gambaran stereograpi dari penyelidikan anisotropimenggunakan sampel bola (granodiorite after Pros (1977), isolines
menunjukkan kecepatan gelombang longitudinal dalam km/stekanan 300MPa (koefisien anisotropi = 0.044)tekanan 0.1 MPa (koefisien anisotropi = 0.36)
LOGO
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
77/88
koefisien anisotropi
rasio anisotropi
min
minmax
v
vv
Av
=
1min
max*+== vv A
v
vA
LOGO
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
78/88
LOGO
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
79/88
Pori pori rekahan kosong dari sampel
Tekanan dan kondisi saturasi yang berbeda
Penyebab perbedaan VSP dengan Pengukuran laboratorium
LOGO
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
80/88
LOGO Dari table 6.21Dari table 6.21
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
81/88
Ukuran butir (mm) Nama butir
> 256 Boulder (bongkah)
64 256 Cobble (berangkal)4 64 Pebble (kerakal)
2 4 Granule (kerikil)
1/16 2 Sand (pasir)
1/256 1/16 Silt (lanau)
< 1/256 Clay (lempung
(Soetoto, 2001)
Diantara batuan metamorf dan magmatik yang ada dalam dalam tablel6.21,gneiss dan schist memiliki nilai yang tertinggi.Untuk Batuan sedimen, anisotropinya meningkat dari batupasir kebatulempung dan shale.
LOGO
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
82/88
Anisotropi tidak bergantung pada tekanan
Penurunan anisotropi karena mengecilnya retakan
Figure 6.46. Anisotropy coefficient versus hydrostatic pressure and temperature
for longitudinal (left) and transverse (right) wave velocity, after data from Bajukand Tedev (1978); 1 schist 2, 3 gneisses.
LOGO
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
83/88
%100%100(%) min
minmax
vAAnisotropi =
=
LOGO
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
84/88
Table 6.22. Crack and textural anisotropy of
samples from the KTB pilot borehole, after Zang
et al., (1989)
Tipe batuanTipe batuan nnAnisotropy (%)Anisotropy (%)
TotalTotal CrackCrack TexturalTextural
AmphiboliteAmphibolite 44 1010 7.87.8 2.22.2
GneissGneiss 99 3333 2323 1010
LamprophyreLamprophyre 22 ~4.8~4.8 ~4~4 ~0.8~0.8MarbleMarble 11 77 ~7~7 00
LOGO
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
85/88
LOGO
Menurut Crampin dan Lovell(1991) aplikasi potensial
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
86/88
gelombang geser : pemahaman geometri fluida
termasuk campurannya aplikasi pada produksi
hidrokarbon dan pada bidangindustri lainnya (yaitulokalisasi retakan bawahpermukaan, estimasi
orientasi stress kompresionalmaksimum dan retakan-retakan hidraulik)
beberapa aplikasi spekulatif
(sebagai monitoring stressmenjelang gempa danledakan batuan)
dll
LOGO
Beberapa aplikasi tambahan yang dijabarkan dalam prosiding yang sama untuk
k l bih l j
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
87/88
aspek yang yang lebih lanjut:
aplikasi yang hubungan dengan eksperimen batuan panas dan kering
(oleh Crampin, 1988; Crampin dan Booth, 1989)
Peramalan arah patahan termasuk pembahasan laporan singkat sertateknik aplikasinya (Yale & Sprunt, 1989)
Pengamatan-pengamatan pemisahan gelombang geser akibat
kegagalan induksi stress besar (Graham & Crampin, 1991)
Korelasi antara geser bifrigerence, arah permeabilitas dan patahan-patahan batuan (Xu & King, 1989)
Variasi koefisien refleksi dengan strike retakan dan densitas dalam
media anisotropi (li & Crampin, 1992)
Kajian-kajian pemisahan gelombang geser untuk perambatan-perambatan tektonik (Mjelde, 1991)
LOGOUntuk sedimenUntuk sedimen
5051
2*2*
PS AA
5/26/2018 Bab 7 Perambatan Gelombang Dalam Batuan
88/88
Tipe SedimenTipe Sedimen aa bb RR
CalcareousCalcareous 0.1740.174 0.8870.887 0.980.98
Silt, claySilt, clay 0.3930.393 0.7400.740 0.930.93SiliceousSiliceous 0.2220.222 0.8550.855 0.920.92
MarlMarl 0.2590.259 0.8320.832 0.960.96
SandSand 0.2480.248 0.8540.854 0.960.96
5.05.1 = PS AA
hPVP bva ,, +=
ba 52.153.1 =
( )52.153.1 ,, += hPVP vb