metode seismik

Mata kuliah          : Pengantar Geofisika

Dosen                     : Ayusari Wahyuni S.si. M.Sc

MAKALAH

METODE SEISMIK

DI SUSUN  OLEH :

ASNA

60400114027

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI ALAUDDIN MAKASSAR

2016

KATA PENGANTAR

  Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Panyayang, Kami panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan tugas pembuatan makalah yang berjudul “METODE SEISMIK dengan sebaik-baiknya berdasarkan waktu yang di telah di tentukan.  .

         Makalah  ini telah kami susun dengan maksimal dan mendapatkan bantuan dari berbagai pihak sehingga dapat memperlancar pembuatan makalah ini. Untuk itu kami menyampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalampembuatanmakalahini.
    
        Terlepas dari semua itu, Kami menyadari sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karena itu dengan tangan terbuka kami menerima segala saran dan kritik dari pembaca agar kami dapatmemperbaikimakalahini.
    
         Akhir kata kami berharap semoga makalah ini dapat memberikan manfaat maupuninpirasi baik kepada pembaca maupun pendengar pembaca.
    
                                                                                     Samata-Gowa 26 Maret 2016
                                                                                                     Penyusun

                                                                                                      ASNA

METODE SEISMIK

A.    Metode Seismik

Metode seismic Merupakan salah satu metoda geofisika yang digunakan untuk eskplorasi sumber daya alam dan mineral yang ada di bawah permukaan bumi dengan bantuan gelombang seismik. Eksplorasi seismik atau eksplorasi dengan menggunakan metode seismik banyak dipakai oleh perusahaan-perusahaan minyak untuk melakukan pemetaan struktur di bawah permukaan bumi untuk bisa melihat kemungkinan adanya jebakan-jebakan minyak berdasarkan interpretasi dari penampang seismiknya.Dalam metoda seismik pengukuran dilakukan dengan menggunakan sumber seismik (ledakan, vibroseis dll). Setelah sumber diberikan maka akan terjadi gerakan gelombang di dalam medium (tanah/batuan) yang memenuhi hukum-hukum elastisitas ke segala arah dan mengalami pemantulan ataupun pembiasan akibat munculnya perbedaan kecepatan. Kemudian, pada suatu jarak tertentu, gerakan partikel tersebut di rekam sebagai fungsi waktu. Berdasar data rekaman inilah dapat ‘diperkirakan’ bentuk lapisan/struktur di dalam tanah (batuan).

Metode seismik merupakan salah satu metode yang sangat penting dan banyak dipakai di dalam teknik geofisika. Hal ini disebabkan metode seismik mempunyai ketepatan serta resolusi yang tinggi di dalam memodelkan struktur geologi di bawah permukaan bumi. Dalam menentukan struktur geologi, metode seismik dikategorikan ke dalam dua bagian yang besar yaitu seismik bias dangkal (head wave or refrected seismic) dan seismik refleksi (reflected seismic). Seismik refraksi efektif digunakan untuk penentuan struktur geologi yang dangkal sedang seismik refleksi untuk struktur geologi yang dalam. (Nurdiyanto dkk, 2011)

Eksperimen seismik aktif pertama kali dilakukan pada tahun 1845 oleh Robert Mallet, yang oleh kebanyakan orang dikenal sebagai bapak seismologi instrumentasi. Mallet mengukur waktu transmisi gelombang seismik, yang dikenal sebagai gelombang permukaan, yang dibangkitkan oleh sebuah ledakan. Mallet meletakkan sebuah wadah kecil berisi merkuri pada beberapa jarak dari sumber ledakan dan mencatat waktu yang diperlukan oleh merkuri untuk be-riak. Pada tahun 1909, Andrija Mohorovicic menggunakan waktu jalar dari sumber gempa bumi untuk eksperimennya dan menemukan keberadaan bidang batas antara mantel dan kerak bumi yang sekarang disebut sebagai Moho. Pemakaian awal observasi seismik untuk eksplorasi minyak dan mineral dimulai pada tahun 1920an. Teknik seismik refraksi digunakan secara intemsif di Iran untuk membatasi struktur yang mengandung minyak. Tetapi, sekarang seismik refleksi merupakan metode terbaik yang digunakan di dalam eksplorasi minyak bumi. Metode ini pertama kali didemonstrasikan di Oklahoma pada tahun 1921.

Dasar teknik seismik dapat digambarkan sebagai berikut. Suatu sumber gelombang dibangkitkan di permukaan bumi. Karena material bumi bersifat elastik maka gelombang seismik yang terjadi akan dijalarkan ke dalam bumi dalam berbagai arah. Pada bidang batas antar lapisan, gelombang ini sebagian dipantulkan dan sebagian lain dibiaskan untuk diteruskan ke permukaan bumi. Dipermukaan bumi gelombang tersebut diterima oleh serangkaian detektor (geophone) yang umumnya disusun membentuk garis lurus dengan sumber ledakan (profil line), kemudian dicatat/direkam oleh suatu alat seismogram. Dengan mengetahui waktu tempuh gelombang dan jarak antar geophone dan sumber ledakan, struktur lapisan geologi di bawah permukaan bumi dapat diperkirakan berdasarkan besar kecepatannya. (Susilawati, 2004)

Gelombang Gempa Ilmu yang mempelajari tentang gempa disebut dengan seismologi. Seismologi berasal dari dua kata dalam bahasa Yunani, yaitu seismos yang berarti getaran atau goncangan dan logos yang berarti risalah atau ilmu pengetahuan. Orang Yunani menyebut gempa bumi dengan kata-kata seismos tes ges yang berarti Bumi bergoncang atau bergetar.

Ilmu ini mengkaji tentang apa yang terjadi pada permukaan bumi disaat gempa, bagaimana energi goncangan merambat dari dalam perut bumi ke permukaan, dan bagaimana energi ini dapat menimbulkan kerusakan, serta proses tumbukan antar lempeng pada sesar bumi yang menyebabakan terjadinya gempa. Dengan demikian, secara sederhana seismologi dapat diartikan sebagai ilmu yang mempelajari fenomena getaran pada bumi, atau dengan kata sederhana, ilmu mengenai gempa bumi.

Seismologi merupakan bagian dari ilmu geofisika. Gempa bumi adalah sebuah fenomena alam yang terjadi karena lapisan tanah di bawah permukaan tanah bergeser secara mendadak. Ketika getaran itu sampai ke permukaan bumi kita akan merasakan guncangan atau pergerakan tanah yang intensitasnya beragam mulai dari getaran lunak, membuat kita limbung, bahkan hingga mengakibatkan hancurnya bangunan kokoh. Kuat atau lemahnya getaran tergantung kekuatan sumber dan jarak titik fokus gempanya. Guncangan itu sebenarnya berupa gelombang-gelombang yang menjalar menjauhi titik focus gempa kesegala arah di bumi.

Ada beberepa gelombang yang terbentuk saat gempa, yang utama dibedakan menjadi gelombang badan dan gelombang permukaan. Gelombang badan terbagi dua yaitu gelombang primer ( Wave-P ) dan gelombang sekunder ( Wave-S ). Sedangkan gelombang permukaan ada dua jenis, yaitu gelombang Love dan gelombang Rayleigh.

Pengetahuan mendalam tentang gelombang sismik ini mutlak diperlukan untuk memahami data seismik umumnya dan interpretasi pada khususnya. Beberapa sifat gelombang seismic akan diketengahkan pada makalah ini.

a.       Gelombang Seismik Gelombang seismik adalah rambatan energi yang disebabkan karena adanya gangguan di dalam kerak bumi, misalnya patahan atau adanya ledakan. Energi ini akan merambat ke seluruh bagian bumi dan dapat terekam oleh seismometer. Efek yang ditimbulkan oleh adanya gelombang seismic dari gangguan alami ( seperti : pergerakan lempeng ( tektonik ),bergeraknya patahan, aktivitas gunung api ( vulkanik ), dsb ) adalah apa yang dikenal sebagai fenomena gempa bumi.

b.      Gelombang seismik adalah bentuk gelombang elastis yang menjalar dalam medium bumi, beberapa medium yang dapat menjalarkan gelombang mempunyai komponen impedans, seismik (atau akustik) impedans Z didefinisikan dalam persamaan: Z= V ?, dimana V adalah kecepatan gelombang seismik, dan ? adalah densitas dari batuan. Saat gelombang seismik melewati da medium yang memiiki perbedaan impedans, energi dari gelombang akan di patulkan (reflected) dan yang lainya akan di teruskan (transmitted).

Gelombang seismic digolongkan menjadi dua jenis, yaitu :

1.      Gelombang Badan ( body wave )

Gelombang badan adalah gelombang yang merambat disela-sela bebatuan dibawah permukaan bumi. Gelombang badan mempunyai intensitas gelombang Ib, jika tidak mengalami kehilangan energi akibat gesekan energi ( Eb ) pada muka gelombang berjarak r dari sumber yang berbentuk luasan setengah bola yaitu 2?r2.

Ada dua jenis gelombang badan, yaitu : Gelombang Primer dan Gelombang sekunder.

a.       Gelombang primer ( P-waves ) Gelombang primer adalah salah satu dari dua jenis gelombang seismic, sering juga disebut gelombang tanah (dinamakan demikian karena merambat didalam tanah), adalah gelombang yang ditimbulkan oleh gempa bumi dan terekam oleh seismometer. Merupakan gelombang seismik yang memiliki kecepatan paling tinggi ( 6-7 km per sekon ) dibandingkan gelombang-gelombang seismic lainnya dan pertama kali tiba pada setiap stasiun pengukuran seismik, di mana jenis gelombang berikutnya yang datang dinamakan S-waves atau gelombang sekunder.

Hal ini berarti bahwa partikel-partikel yang berada di dalam tanah ( tubuh dari bumi ) memiliki vibrasi-vibrasi sepanjang atau sejajar dengan arah perambatan energi dari gelombang yang merambat tersebut. di mana k adalah modulus inkompresibilitas ? adalah modulus geser; dan ? adalah kerapatan bahan di mana gelombang yang dimaksud merambat Umumnya, variasi kerapatan tidaklah terlalu besar, dengan demikian kecepatan gelombang hampir sepenuhnya bergantung pada nilai k dan ?

b.      Gelombang Sekunder ( S-waves ) Gelombang Sekunder adalah gelomgang transversal yang arah gerakannya tegak lurus dengan arah perambatan gelombang. Gelombang seismik ini merambat di sela-sela bebatuan dengan kecepatan 3,5 km/detik dan bergantung pada medium yang dilaluinya. Hanya dapat menjalar pada batuan yany padat dan pergerakannya naik turun ( up and down ). Baik gelombang-P atau gelombang-S dapat membantu ahli seismologi untuk mencari letak hiposenter ( kedalaman ) dan episenter ( posisi ) gempa. Kecepatan dari gelombang-P lebih besar daripada gelombangS ( jika merambat dalam medium yang sama ).

2.      Gelombang Permukaan ( Surface Waves ) Gelombang permukaan adalah gelombang yang merambat di permukaan bumi, tidak penetrasi ke dalam medium bumi. Mempunyai frekuansi lebih rendah dari gelombang badan, sehingga sifat gelombang tersebut merusak.

Gelombang permukaan, jika muka gelombang mencapai jarak r, energi awal ( Es) terdistribusi pada permukaan silinder r dengan luas 2?rd Ada dua jenis gelombang permukaan, yaitu :

a.       Gelombang Rayleigh dan Gelombang Love. 1.a. Gelombang Rayleigh Diambil dari nama fisikawan Inggris Lord Rayleigh (1842- 1919). Gelombang Rayleigh adalah gelombang yang menjalar di permukaan bumi dengan pergerakan menyerupai ellip. Karena menjalar dipermukaan bumi, amplitude gelombang Rayleigh akan berkurang dengan bertambahnya kedalaman. Gelombang Rayleigh dicirikan dengan amplitudonya yang besar ( hamper 2x amplitude refleksi ) dan dicirikan dengan frekuensi rendah.

b.      Gelombang Love Gelombang Love adalah gelombang geser ( S wave ) yang terpolarisasi secara horizontal dan tidak menghasilkan perpindahan vertical. Gelombang Love diambil dari nama seorang geofisika Inggris Augustus Edward Hough Love (1863-1940). Kecepatan merambat kedua gelombang permukaan ini selalu lebih kecil daripada kecepatan gelombang P, dan umumnya lebih lambat daripada gelombang S.

      Intensitas gelombang adalah energi per volume pada muka gelombang yang terdiri dari energi kinetik dan energi potensial :

1.      Energi kinetik

2.      Rapat energi rerata suatu siklus harmonic lengkap, terdiri atas energi kinetic dan energi potensial

.

BAB II

PENUTUP

A.    Kesimpulan

1.      Metode seismic  Merupakan salah satu metoda geofisika yang digunakan untuk eskplorasi sumber daya alam dan mineral yang ada di bawah permukaan bumi dengan bantuan gelombang seismic.

2.      Gelombang seismik adalah rambatan energi yang disebabkan karena adanya gangguan di dalam kerak bumi, misalnya patahan atau adanya ledakan. Energi ini akan merambat ke seluruh bagian bumi dan dapat terekam oleh seismometer.

Gelombang seismic digolongkan menjadi dua jenis, yaitu :

a.       Gelombang Badan ( body wave )

Gelombang badan adalah gelombang yang merambat disela-sela bebatuan dibawah permukaan bumi. Gelombang badan mempunyai intensitas gelombang Ib, jika tidak mengalami kehilangan energi akibat gesekan energi ( Eb ) pada muka gelombang berjarak r dari sumber yang berbentuk luasan setengah bola yaitu 2?r2. Gelombang badan adalah gelombang yang merambat disela-sela bebatuan dibawah permukaan bumi.

Ada dua jenis gelombang badan, yaitu : Gelombang Primer dan Gelombang sekunder.

v  Gelombang primer ( P-waves ) Gelombang primer adalah salah satu dari dua jenis gelombang seismic, sering juga disebut gelombang tanah (dinamakan demikian karena merambat didalam tanah), adalah gelombang yang ditimbulkan oleh gempa bumi dan terekam oleh seismometer.

v  Gelombang Sekunder ( S-waves ) Gelombang Sekunder adalah gelomgang transversal yang arah gerakannya tegak lurus dengan arah perambatan gelombang. Gelombang seismik ini merambat di sela-sela bebatuan dengan kecepatan 3,5 km/detik dan bergantung pada medium yang dilaluinya.

b.      Gelombang Permukaan ( Surface Waves ) Gelombang permukaan adalah gelombang yang merambat di permukaan bumi, tidak penetrasi ke dalam medium bumi. Mempunyai frekuansi lebih rendah dari gelombang badan, sehingga sifat gelombang tersebut merusak.

Ada dua jenis gelombang permukaan, yaitu :

1.      Gelombang Rayleigh dan Gelombang Love. 1.a. Gelombang Rayleigh Diambil dari nama fisikawan Inggris Lord Rayleigh (1842- 1919). Gelombang Rayleigh adalah gelombang yang menjalar di permukaan bumi dengan pergerakan menyerupai ellip. Karena menjalar dipermukaan bumi, amplitude gelombang Rayleigh akan berkurang dengan bertambahnya kedalaman. Gelombang Rayleigh dicirikan dengan amplitudonya yang besar ( hamper 2x amplitude refleksi ) dan dicirikan dengan frekuensi rendah.

2.      Gelombang Love Gelombang Love adalah gelombang geser ( S wave ) yang terpolarisasi secara horizontal dan tidak menghasilkan perpindahan vertical. Gelombang Love diambil dari nama seorang geofisika Inggris Augustus Edward Hough Love (1863-1940).