8/17/2019 PAPER PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI jadi. (1).docx
1/11
8/17/2019 PAPER PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI jadi. (1).docx
2/11
8/17/2019 PAPER PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI jadi. (1).docx
3/11
• Makin bertambah kedalamannya+
batuan lapisan akan semakin kompak
• !an"ang gelombang seismik ?
ketebalan lapisan bumi 5al ini
memungkinkan setiap lapisan yangmemenuhi syarat tersebut akan dapat
terdeteksi
• !erambatan gelombang seismik
dapat dipandang sebagai sinar+ sehingga
mematuhi hukum#hukum dasar lintasan
sinar di atas
• !ada bidang batas antar lapisan+
gelombang seismik merambat dengan
kecepatan pada lapisan di ba,ahnya
• Kecepatan gelombang bertambah
dengan bertambahnya kedalaman
M"t$d" T-X
Metode (#6 merupakan salah
satu cara yang dianggap paling
sederhana dan hasilnya relatif cukup
kasar+ kedalaman lapisan diperoleh
pada titik#titik tertentu sa"a+ namun
pada sistem perlapisan yang
cenderung homogen dan relatif rata
Cara ini mampu memberikan hasil
yang bisa diandalkan 7dengan
kesalahan relatif kecil8 %amun pada
saat kondisi yang kompleksdiperlukan cara interpretasi lain yang
lebih akurat Metode ini terdiri dari
dua macam+ yaitu Intercept Time
Method 7)(M8 dan Critical Distance
Method 7C*M8
M"t$d" Int"r;"?t Tim" Untuk >a?isan
Mirin M"t$d" ITM
ila reflektor mempunyai dip+
maka=
a Kecepatan pada kur@a (#6 bukan
kecepatan sebenarnya 7true velocity)+
melainkan kecepatan semu 7apparent
velocity)
b Membutuhkan dua "enis penembakan=
Forward dan Reverse hoot
c Intercept time pada kedua penembakan
berbeda+ maka ketebalan refraktor "uga
berbeda
!pparent "elocity ialah kecepatan yang
merambat di sepan"ang bentangan
geophone
6am7ar + Skema !erambatan >elombang
!ada Aapisan Miring *an 5ubungannya*engan Kur@a (#6 !ada Aapisan MiringMenggunakan Forward *an Reverse hoot.
Metode sebelumnya hanya
menggunakan forward shooting#
sedangkan untuk aplikasi lapisan miring
menggunakan forward shooting dan
reverse shooting. !ada gambar 4+ titik 9
B sumber dan B geophone $forward
shooting)#sedangkan titik B sumber dan
9B geophone $reverse shooting) Sumber
energ) di titik 9 menghasilkangelombang refraksi down%going 7raypath
9#M#!#8 + dan sumber energi di titik
menghasilkan gelombang refraksi up%
going 7ray path #!#M#98 Waktu
rambat 9C* 7(t8 pada lapisan miring
sebagai berikut=
(tB X cosα
V 2+
(Z a+Z b )cosθcV 1
Sedangkan ,aktu rambat Down%Dip dan
&p%Dip=
(dB X sin(θc+α )
V 1+2 Z acosθc
V 1= X
V d+t a
(uB
X sin(θc−α )V 1
+2Z a cosθc
V 1= X
V d+ t a
esar sudut kemiringan lapisan 7 α ¿
dan sudut kemiringan 7c8+ dapat dicari
dengan=
3
8/17/2019 PAPER PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI jadi. (1).docx
4/11
DB1
2 [sin−1(V 1V d )−sin−1(V
1
V 2 )]
7-08
cB1
2 [sin−1(V
1
V d )+sin−1(V 1V
2)]
'd dan 'u merupakan kecepatan semu+
didapat dengan=
'd B
V 1
sin(θc+α ) dan 'u B
V 1
sin(θc−α )
*imana+ '1E'd dan '1?'uSedangkan persamaan Intercept Time
pada lapisan miring 76B08 antara lain=
(dBttdB2 Z dcosθc
V 1 dan (uBttuB
2 Z u cosθc
V 1
Sehingga+ kedalaman di ba,ah sumber 9
7Fa8 dan sumber 7Fb8 dapat dicari
menggunakan persamaan=
FaB2 t dV 1
2cosθ dan FbB
2t uV 1
2cosθ
erbeda dengan cara#cara
sebelumnya+ dengan mempertimbangkan
adanya kecepatan semu 7'app8+ maka
kecepatan '1 dan '- dapat dicari dengan
persamaan+
'1BV 1up+V 1down
2 '-B
V 2up+V 2down
2
dimana+
'1upB
x1− x
0
y1− y0 dan '1do,nB x
1− x
0
y1− y0
Serta+
'-upB
x1− x
1
y1− y1 dan '-do,nB x
1− x
1
y1− y1
!ersamaan berlaku untuk semua metode
yang surveynya menggunakan kombinasi penembakan ma"u dan mundur 7 forward
dan reverse shooting)
M"t$d" Int"r;"?t Tim" Untuk >a?isan
Mirin M"t$d" ITM
!rinsip ,aktu rambat gelombang
pada lintasan GM!H pada bidang miring
sama dengan ,aktu rambat gelombang
pada bidang datar+ sehingga akan
diperoleh persamaan sebagai berikut =
-1
tan87cos
cos "
ihh '
i"
hhT
cud
c
ud
d
+−+
+=
φ
dengan prinsip geometri akan didapatkan
persamaan sebagai berikut =
11
cos-8sin7
"
ihi
"
'T
cd
cd ++= φ
atau11
cos-8sin7
"
ihi
"
'T
cu
cu ++= φ
erikut adalah kur@a ,aktu rambat untuk
gelombang bias pada lapisan miring
6am7ar 2 Kur@a Waktu Hambat
>elombang ias *an >elombang !antul
!ada idang Miring
Karena
d
c
"
" in
187 ++ φ θ
dan
u
c
"
" in
187 =−φ θ
+ maka dari persamaan
akan diperoleh =
−= −−
ud "
"
"
" 1111 sinsin-
1ξ
+= −−
ud
c
"
"
"
" 1111 sinsin-
1θ
4
8/17/2019 PAPER PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI jadi. (1).docx
5/11
Kecepatan '1 dihitung langsung dari
slope gelombang langsung+ 'd dan 'udihitung dari slope gelombang bias pada
masing#masing arah penembakan *ari
harga 'd dan 'u tersebut dapat kita
peroleh harga '- dengan persamaan
berikut =
φ cos-
--
--
-
d u
d u
" "
" " "
+=
sedang untuk memperoleh ketebalan
down%dip dan up%dip dapat kita
selesaikan dengan persamaan sebagai
berikut =
c
id
d
" t h
θ cos-
1⋅
=
→untuk down%dip
c
iu
u
" t h
θ cos-
1=
→
untuk up%dip
. METODO>O6I PENE>ITIAN
Kegiatan ini dilakukan di Aapangan
oftball Kampus $!% &'eteran
Yogyakarta berlangsung dua hari+ Sabtu
dan Minggu tanggal 1- dan 1 Maret
-01/+ dengan "ad,al kelompok 1 padahari Sabtu dan pukul 0300 W) dan
selesai pukul 0I1. W)
!eralatan serta perlengkapan lapangan
yang digunakan sebagai berikut =
a GYG seismograph = merupakan
alat untuk merekam gelombang
dan mendisplaynya
b (eophone = merupakan alat untuk
menerima gelombang yang
dipancarkan oleh source
c antalan Seismik = merupakan alat
yang fungsinya sebagai sourceyang memancarkan gelombang
setelah dipukul dengan palu
d !alu = merupakan alat yang
digunakan bersamaan dengan
bantalan seismik untuk
menghasilkan sumber gelombang
e Meteran = merupakan alat ntuk
mengukur pan"ang lintasan dan
"arak antar geophone.
f Kompas >eologi = merupakan alat
untuk menun"ukkan arah pada
lokasi penelitian.
g >!S = merupakan alat untuk
menun"ukkan koordinat +y+:
tempat dilakukannya penelitian
Diaram Alir P"nam7ilan Data
6am7ar .+ *iagram 9lir !engambilan
*ata
!rosedur langkah#langkah untuk
pengambilan data sebagai berikut =
• 5al pertama yang dilakukan adalah
memmpersiapkan alat#alat yang
akan digunakan dalam akuisisi atau
pengambilan data
•Aangkah berikutnya ialah kemudianmembentangkan meteran sepan"ang
1. m
• Selan"utnya menanam plat ba"a
sesmik dalam tanah usahakan selalu
tetap dalam keadaan datar atau
horisontal
• Setelah itu pasang geophone pada
masing#masing titik metetran atau
spasi antar geophone yang telah
ditetapkan sebelumnya(eophone
"uga harus tersambung dengan
seismometer
5
8/17/2019 PAPER PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI jadi. (1).docx
6/11
• Aalu melakukan pengukuran+
pengukuran dilakukan pertama
dengan memukulkan palu seismik
ke plat ba"a+ kemudian getaran yang
berasal dari pemukulan tersebutdirekam oleh geophone kemudian
diteruskan sebagai sinyal ke
seismometer
• *ari seismometer dibaca rekaman
data seismiknya dan kemudian
dapat kita picing gelombangnya
• Aangkah#langkah pengambilan data
selesai dilakukan
Diaram Alir P"n$la!an Data
6am7ar .2 *iagram 9lir !engolahan *ata
*iba,ah ini merupakan langkah#langhah dalam pengolahan data seismik
refraksidi"abarkan sebagai berikut =
• !ertama kali didapatkan data
pengukuran dari lapanganyaitu
data offset atau "arak 78+ t 7time8
forward dan reverse lapisan
miring
• Kemudian data dimasukkan
dalam Microsoft *'cel untuk
dilakukan perhitungan ketebalan
pada lapisan miring
• Aalu dari data dibuat sebuah
grafik (#6
•
!erhitungan pertamamenentukan ti+ kecepatan
forward dan kecepatan reverse+
kemudian menghitung
kecepatan Setelah nilai
kecepatan didapatkan hitung
nilai )c dan θ serta nilai cos
)c dan cos θ + kemudian
dimasukkan dalam rumus
metode (#6 )(M untuk mencari
ketebalan dan kedalaman dan
"uga dicari dengan rumus C*M
menggunakan 6c
• Aangkah selan"utnya membuat
profil ba,ah permukaan dari
hasil perhitungan lapisan miring
• Selain itu dibuat "uga suatu peta
kedalaman+ peta '1 serta peta
'- dari senua data menggunakan
software surfer++
• Setelah didapatkan hasil dari
perhitungan+ grafik hingga profil
ba,ah permukaan tiap lapisandengan metode )(M dan C*M
kemudian dapat dilakukan
perbandingan antara kedua
metode tersebut
• Kemudian dari hasil semua dapat
dibahas antara grafik (#6+ profil
ba,ah permukaan pada lapisan
miring serta hasil dari pembuatan
peta kedalaman+ peta '1 serta
peta '- dalam metode )(M
maupun C*M (idak lupa pula
dikaitkan dengan geologi
regional maupun informasi lain
tentang geologi pada daerah
penelitian
• Selan"utnya dari semua yang
telah dilakukan dan dengan hasil
yang telah didapatkan dapat
ditarik kesimpulan
• (erakhir pengolahan data
seismik metode (#6 )(M dan
C*M selesai
6
8/17/2019 PAPER PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI jadi. (1).docx
7/11
0 =ASI> DAN PEM@A=ASAN
6am7ar 0+ >rafik (#6 )(M dan C*M
>rafik di atas merupakan grafik yang
terbentuk berdasar data "arak offset
dengan ,aktu tiba gelombang pada
offset tersebut yang dilakukan dengandua kali pengukuran yaitu secara
forward dan reverse. !ada pengukuran
secara forward# titik refraksi ter"adi pada
offset se"auh . meter dari sumber dengan
,aktu tiba gelombangnya adalah 1/+1I
ms Sedangkan pada pengukuran
reverse didapatkan titik refraksi yang
ter"adi pada titik offset se"auh meter
dari offset a,al dengan ,aktu tiba
gelombangnya sebesar +- ms !ada
pengukuran secara forward nilai (i#nya
sebesar .+.3 karena ,ero offset sama
dengan 0+ sedangkan pada pengukuran
reverse nilai (i#nya adalah #1+1I.
karena pada pengukuran reverse nilai
,ero offset sama dengan 1. esar "arak
kritis pada pengukuran forward didapat
dari nilai persamaan linear dari grafik
pada gelombang forward yang bernilai
4+/ meter Sedangkan pada pengukuran
reverse memiliki "arak kritis se"auh .4+I
meter
6am7ar 02 !rofil a,ah !ermukaan )(M
!rofil ba,ah permukaan tersebut
menggunakan nilai kedalaman lapisan
yang dihitung dengan menggunakan
rumus metode )(M !rofil di atas
menun"ukkan tentang nilai kedalaman
hanya diketahui pada ba,ah sumber+dan batas kedalaman pada offset lain
didapat dari selisih antara selisih dua
nilai kedalaman ba,ah sumber dibagi
dengan banyaknya data yang dikurang
satu %ilai kedalaman pada pengukuran
forward adalah 1+43 meter sedangkan
pada pengukuran reverse memberikan
nilai kedalaman sedalam 0+/4 meter
!ada lapisan miring tersebut terdapat
gelombang yang men"alar dengan
kecepatan '1 4./+ m2s yang
diintrpretasikan sebagai lapisan soil sedangkan gelombang yang merambat
pada bidang batas memiliki nilai
kecepatan '- sebesar .3-+43 m2s yang
diperkirakan sebagai pasir lepas
6am7ar 0. !rofil a,ah !ermukaanC*M
!rofil ba,ah permukaan yang
didapatkan dari nilai kedalaman lapisan
miring yang dihitung dengan
menggunakan rumus metode C*M
adalah mendapatkan hasil seperti pada
gambar di atas 9rah kemiringan lapisan
miringnya sama dengan kemiringanlapisan pada metode )(M (etapi yang
membedakan adalah nilai kedalaman
dari kedua metode tersebut yang
disebabkan karena adanya perbedaan
rumus dan data hasil olahan yang
digunakan "uga berbeda antara kedua
metode tersebut !ada pengukuran
forward yang diukur dengan
menggunakan metode C*M
memberikan nilai kedalaman sebesar 0+1
meter sedangkan pengukuran reverse
7
8/17/2019 PAPER PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI jadi. (1).docx
8/11
memberikan nilai kedalaman se"auh 4+.
meter
6am7ar 00 !eta Kecepatan '1 )(M
*ari hasil nilai kecepatam '1
tersebut menun"ukkan perbedaan nilai
yang dari bagian utara berada pada
rentang nilai /0 400 m2s yangmerupakan lokasi pengukuran lintasan
1 Kemudian bergeser ke selatan
mengalami peningkatan nilai
kecepatan'1 yaitu antara nilai 4.0
.00 m2s yang ditun"ukkan sebagai ,arna
merah *an pada ,ilayah pengukuran
bagian selatan yang merupakan ,arna
biru menun"ukkan nilai kecepatan '1
yang mrngalami penurunan yaitu dari
nilai -30 40 m2s
erdasar nilai kecepatan '1
hasil perhitungan dengan metode )(M
yang memiliki rentang nilai kecepatan
'1 -.0 m2s hingga .00 m2s maka "ika
dilihat dan disesuaikan pula pada tabel
kecepatan rambat gelombang pada
batuan+ lapisan pada daerah pengukuran
di lapangan oftball $!% &'eteranL
Yogyakarta merupakan lapisan soil.
*imana keseluruhan lintasan
menun"ukkan lapisan yang sama dengan
nilai kecepatan yang ber@ariasi
6am7ar 0 !eta Kecepatan '- )(M
%ilai kecepatan '- dari padalokasi pengukuran bagian utara yaitu
pad lintasan 1 adalah memiliki rentang
nilai .I0 hingga /00 m2s+ kemudian
menu"u pengukuran ke arah selatan
mengalami peningkatan nilai kecepatan
'- dengan rentang nilai 300 I/0 m2s
*an lokasi pengukuran semakin ke
selatan+ nilai kecepatannya menurun
yaitu pada rentang 400 .40 m2s
erdasar nilai '- tersebut dan
disesuaikan pula pada tabel kecepatan
rambat batuan maka dapat diperkirakan
lapisan tersebut merupakan lapisan pasir
lepas atau dapat diperkirakan pula
sebagai lapisan soil tetapi dengan ciri
yang berbeda dari lapisan miring pada
lapisan di atasnya yang diidentifikasidari nilai kecepatan '1#nya
8
8/17/2019 PAPER PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI jadi. (1).docx
9/11
6am7ar 03 !eta Kedalaman )(M
!eta di atas merupakan peta
kedalaman dimana data yang digunakan
untuk pembuatan peta tersebut adalah
data nilai kedalaman hasil perhitungan
dengan menggunakan metode Intercept
Time !eta ini dibuat dengan
menggunakan metode MinimumCurvature pada software urfer. %ilai
kedalaman pada lokasi tersebut hampir
seragam karena pada ,ilayah tengah di
lokasi pengukuran menun"ukkan
perubahan ,arna yang sama yang
menun"ukkan nilai kedalaman sebesar
0+1 hingga 0+ Sedangkan pada lokasi
pengukuran bagian utara diketahui dari
,arna pada peta tersebut yang
menun"ukkan nilai kedalaman lapisan
miringnya dengan rentang nilai 4 hingga
3 meter !ada bagian selatan di lokasi
pengukuran teradap gradasi ,arna hi"au
ke biru yang menandakan "ika nilai
kedalamannya semkin meningkat yaitu
hingga memiliki nilai kedalaman se"auh
10 meter
6am7ar 05 !eta Kecepatan '1 C*M
!eta kecepatan '1 pada metode
Intercept Time dan Critical Distance
tidak mengalami perbedaan 5al ini
dikarenakan offset dan ,aktu saat ter"adi
pembiasan adalah sama+ sehingga nilai
kecepatan yang dihasilkan pun sama
!eta ini dibuat dengan menggunakan software urfer yang pembuatannya
memanfaatkan salah satu metode
(rdding yaiu metode -riging. Seperti
pada pen"elasan untuk peta kecepatan
'1 metode intercept time# pada peta
inipun memiliki pen"elasan yang sama
%ilai kecepatan bagian utara berada
pada rentang nilai /0 400 m2s
kemudian semakin ke selatan
mengalami peningkatan dengan nilai
kecepatan 4I0 .00 m2s dan kemudian
mengalami penurunan nilai kecepatan
hingga -30 m2s pada bagian selatan
*ari rentang nilai kecepatan '1 pada
lokasi pengukuran maka dapat
diperkirakan lapisan iring tersebut
merupakan lapisan soil yang "uga dilihat
dari rentang nilai kecepatan gelombang
pada batuan
9
8/17/2019 PAPER PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI jadi. (1).docx
10/11
6am7ar 01 !eta Kecepatan '- C*M
!eta di atas merupakan peta
kecepatan '- pada perhitungan
menggunakan rumus metode C*M
!ada peta ini memiliki kenampakan dan
hasil yang sama seperti pada peta
kecepatan '- %ilai kecepatan '- di
seluruh lintasan di lokasi pengukuran
berada pada rentang nilai antara 400 I/0 m2s *imana lokasi yang berada di
tengah pengukuran merupakan lokasi
dengan nilai kecepatan tinggi Jika
disesuaikan dengan tabel kecepatan
rambat gelombang pada batuan maka
lokasi pengukuran dapat diperkirakan
sebagai lapisan pasir lepas atau masih
termasuk sebagai lapisan soil yang
berada di kedalaman yang lebih dalam
6am7ar 04 !eta Kedalaman C*M
!eta kedalaman tersebut
merupakan peta kedalaman yang berasal
dari data nilai kedalaman pada setiap
lintasan di lokasi pengukuran !eta
tersebut menun"ukkan nilai kedalaman
yang ber@ariasi dan beragam Aapisan
miring dalam lokasi pengukuran tersebutmemilik rentang nilai kedalaman yaitu
0+- meter hingga 4 meter Aokasi
pengukuran yang berada di tepi timur
merupakan lokasi dengan nilai
kedalaman yang dalam yaitu pada
kedalaman m Serta kedalaman rendah
berada di lokasi bagian selatan yaitu
dengan kedalaman sedalam 0+- meter
PER@ANDIN6AN PETA
KEDA>AMAN ITM DAN &DM5asil dari kedua peta kedalaman
yang menggunakan dua metode berbeda
menun"ukkan adanya perbedaan nilai
kedalaman yang didasarkan pada
perubahan ,arna pada peta Kedua peta
kedalaman tersebut menun"ukkan
perbedaan nilai kedalaman yang berbeda
pula yang disebabkan karena perbedaan
rumus yang digunakan pun berbeda
!ada peta kedalaman pada metode )(M
memiliki rentang nilai kedalaman 4
meter hingga 10 meter Sedangkan pada
10
8/17/2019 PAPER PRAKTIKUM SEISMIK REFRAKSI jadi. (1).docx
11/11
nilai kedalaman menggunakan metode
C*M memiliki rentang nilai 0+- meter
hingga +4 meter
Kemudian pada lintasan 1 nilai
kedalaman menggunakan metode )(M
memiliki rentang nilai kedalaman
meter hingga 4 meter Aalu pada nilai
kedalaman menggunakan metode C*M
memiliki rentang nilai kedalaman 0+-
meter hingga 4 meter Sehingga nilai
kedalaman lapisan miring pada lokasi
pengukuran tersebut menun"ukkan
adanya perbedaan nilai kedalaman
KESIMPU>AN
*ari hasil kegiatan praktikum
lapangan aplikasi metode (#6 yang
dilakukan di Aapangan oftball $!%
&'eteranL Yogyakarta memiliki
beberapa kesimpulan sebagai berikut
• >rafik (#6 kedua metode
menun"ukkan grafik yang sama
5al ini dikarenakan titik refraksi
yang digunakan pada kedua
metode tersebut adalah sama
• %ilai kecepatan gelombang
yang merambat pada lapisan
memiliki nilai kecepatan '1sebesar 4./+ m2s dan nilai
kecepatan '- sebesar .3-+43
m2s
• erdasar nilai kecepatan pada
lapisan miring terukur dan
disesuaikan dengan tabel
kecepatan rambat gelombang
pada batuan maka lapisan
miring tersebut diperkirakan
sebagai lapisan soil.
• Kemudian nilai kedalaman
lapisan miring tersebut adalah0+/4 m hingga 1+43 meter pada
perhitungan menggunakan
metode )(M Sedangkan pada
metode C*M+ nilai kedalaman
lapisan miring terukur yaitu 0+1
meter hingga 4+. meter
• !eta kecepatan '1 dan '- pada
kedua metode tidak
menun"ukkan kenampakan yang
berbeda *ari peta tersebut
dapat menun"ukkan perbedaan
nilai kecepatan yang merambat
pada lapisan miring
• !eta kedalaman pada metode
)(M memiliki ,arna yang lebih ber@ariasi dikarenakan rentang
nilai kedalamannya besar
Sedangkan pada metode C*M
menun"ukkan perbedaan ,arna
yang rata#rata+ yang dapat
dibedakan men"adi kelompok+
yaitu kedalaman dangkal+
sedang+ dan tinggi
• 5asil perbandingan antara
kedua peta kedalaman yang
berasala dari nilai kedalaman
yang dihitung dengan metode)(M dan C*M adalah pada
metode C*M memberikan nilai
kedalaman yang lebih dangkal
daripada nilai kedalaman pada
metode )(M 5al ini disebabkan
oleh penggunaan salah satau
data yang berbeda dalam
mencari nilai kedalaman+
dimana pada metode )(M
memanfaatkan nilai Intercept
time sedangkan metode C*M
memanfaatkan besar "arak kritisyang ter"adi saat berada pada
titik pembiasan pertama kali
DAFTAR PUSTAKA
Staff 9sisten !raktikum Seismik
Hefraksi -01/. uu /anduan
/ratium eismi Refrasi
Aaboratorium >eofisika ksplorasi+
;akultas (eknologi Mineral+ $!%&'eteranL Yogyakarta
11