Eksplorasi Geofisika Menggunakan Metode Seismik, tujuan utama dari suatu survei seismik adalah memberikan informasi mengenai geologi bawah permukaan. Metoda seismik ini dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu :
- Seismik dangkal (shallow seismic reflection) yang umumnya digunakan dalam eksplorasi batu bara dan bahan tambang lainnya.
- Seismik dalam yang umumnya digunakan untuk eksplorasi daerah prospek hidrokarbon.
Prinsip dasar dari metoda seismik pantul ini adalah pengiriman sinyal ke dalam bumi, dan karena adanya bidang perlapisan (bidang kontak) maka bidang tersebut dapat menjadi bidang pantul (reflektor). Sinyal yang dikirim melalui alat peledak (S) direfleksikan oleh bidang reflektor oleh titik refleksi (R), dan sinyal yang dipantulkan direkam oleh detektor berupa geofon (G). Jika h adalah ketebalan lapisan, maka waktu (t) yang dibutuhkan oleh sinyal untuk sampai ke detektor adalah :
- Untuk 1 (satu) lapisan :
dimana V1 adalah kecepatan rambat gelombang pada lapisan 1
- Untuk 2 (dua) lapisan :
dimana kecepatan rambat dan waktu dapat diketahui, sehingga ketebalan masing-masing lapisan dapat dihitung.
Gambar 01.
Sketsa prinsip dasar seismik refleksi
Karena banyaknya aspek yang dibahas dalam seismik ini, maka dalam tulisan ini hanya membahas hal-hal praktis saja
1 Parameter-parameter yang Harus Diperhatikan
Kualitas data seismik sangat ditentukan oleh kesesuaian parameter lapangan yang digunakan dengan kondisi geologi dan kondisi permukaan daerah survei. Disamping itu parameter lapangan juga harus disesuaikan dengan target eksplorasi yang ingin dicapai. Jadi keberhasilan suatu survei seismik sangat ditentukan dari desain parameter lapangan digunakan. Beberapa parameter lapangan yang harus ditentukan dan disesuaikan dengan kondisi lapangan adalah sebagai berikut :
- Jumlah dan susunan geopon
- Interval sampling
- Jumlah bahan peledak dan kedalaman lubang bor
- Jarak antar titik tembak
- Jarak antara geopon
- Geometri penembakan
- Filter (high-cut dan low-cut).
Parameter lapangan dirancang berdasarkan data geologi dan data geofisika yang ada, dan penentuannya dilakukan dengan uji coba secara langsung di lapangan. Parameter dipilih berdasarkan optimasi keterbatasan parameter lapangan dalam memecahkan problem yang muncul. Selain itu faktor ekonomis juga merupakan pertimbangan utama dalam optimasi.
2 Cara Penentuan Parameter Lapangan
a. Analisa noise (gangguan)
Analisa noise ditujukan untuk mendeskripsikan parameter fisis sinyal dan noise sehingga desain parameter lapangan dapat dilakukan dengan baik. Analisa (test) noise ini dilakukan paling awal sebelum survei seismik dimulai. Noise adalah gelombang yang tidak diharapkan dan sering muncul pada saat perekaman seismik. Biasanya mengganggu sinyal refleksi.
b. Susunan geopon (array geophone)
Tujuan dari penentuan array geophone ini adalah untuk mendapatkan bentuk susunan geophone yang dapat berfungsi meredam noise (ground roll) secara optimal sehingga signal to noise ratio-nya (S/N ratio) tinggi. Untuk menaikkan (S/N ratio) ground roll harus diredam dengan cara menebarkan geophone.
c. Test kedalaman dan jumlah dinamit
Tujuan test ini adalah untuk menentukan kedalaman pemboran dan jumlah dinamit yang paling optimum, artinya dapat memberikan hasil perekaman seperti yang diharapkan tetapi juga dengan biaya yang ekonomis.
d. Jarak titik tembak
Untuk melakukan pemilihan jarak terdekat dan terjauh ini, kita kaitkan dengan target dari survei. Untuk memilih jarak terdekat biasanya digunakan acuan target terdangkal, sedangkan untuk jarak terjauh kita gunakan acuan target terdalam.
e. Geometri Penembakan
Informasi struktur geologi dan data geofisika yang ada di daerah penyelidikan sangat diperlukan untuk menentukan geometri penembakan. Pemilihan cara penembakan, tergantung pada kedalaman zona prospek dan kompleksitas struktur bawah permukaan. Pemilihan geometri penembakan berguna untuk memfokuskan energi seismik sehingga efektifitas sumber menjadi lebih optimal.
f. Filter (low cut dan high cut)
Penentuan filter low-cut dan high-cut ini kita lakukan pada instrumen yang kita gunakan. Pemilihan high cut filter dapat ditentukan atas dasar sampling rate yang digunakan karena sampling rate menentukan besarnya frekuensi aliasing. Pemilihan besarnya low cut filter ditujukan untuk meredam noise berfrekuensi lebih rendah dari frekuensi geophone yang digunakan apabila noise tersebut terlalu menenggelamkan sinyal.
g. Sampling rate
Penentuan besar kecilnya sampling rate bergantung pada frekuensi maksimum sinyal yang ingin direkam pada daerah survei tersebut. Tetapi pada kenyataannya, besarnya sampling rate dalam perekaman sangat bergantung pada kemampuan instrumentasi perekaman yang digunakan, dan biasanya sudah ditentukan oleh pabrik pembuat instrumen tersebut. Penentuan sampling rate ini akan memberikan batas frekuensi tertinggi yang terekam akibat adanya aliasing
3 Prosedur Pengambilan Data di Lapangan
a. Pemasangan patok
Sebelum dilakukan pengukuran seismik, maka terlebih dahulu harus ditentukan posisi koordinat (X, Y, dan Z) dari tiap-tiap titik geophone maupun shot point. Penentuan koordinat ini dapat dilakukan dengan menggunakan theodolith ataupun GPS. Titik-titik tersebut, kemudian ditandai dengan patok yang sudah mempunyai harga koordinat terhadap referensi tertentu.
b. Pemasangan geophone
Geophone dipasang sesuai dengan rencana tipe penembakan yang akan dilakukan dan disusun berurutan. Pemasangan geophone diusahakan sedekat mungkin dengan patok yang sudah diukur koordinatnya.
c. Pemasangan sumber peledak
Sumber peledak dipasang sesuai dengan rencana tipe penembakan
d. Persiapan alat perekaman data seismik
Sebelum melakukan penembakan alat perekam harus dicek terlebih dahulu, sehingga data yang dihasilkan cukup optimal.
e. Penembakan
Penembakan hanya dapat dilakukan ketika alat perekam data seismik sudah dilakukan pengecekan dan terpasang dengan baik.
f. Pencatatan data pengamatan pada observer log
Data pengamatan dan kejadian selama berlangsungnya pengukuran kemudian disalin pada buku observer log
Seismik Refraksi
Jika gelombang seismik melewati dua medium yang mempunyai kecepatan rambat yang berbeda, maka gelombang tersebut akan terbiaskan (refraksi). Jika gelombang yang datang membentuk sudut i1 dan dipantulkan dengan sudut i2 dari garis normal (Gambar 02), maka :
dimana V1 dan V2 adalah kecepatan rambat pada masing-masing media.
Jika kecepatan rambat V2 lebih besar daripada kecepatan rambat V2, maka sudut refraksi lebih besar daripada sudut normal, dan disebut sebagai sudut ic.
Jika gelombang rambat bergerak di sepanjang bidang pantul, maka sudut yang dibentuk disebut dengan sudut kritis (lihat Gambar 02)
Gambar 02.
Refraksi sinar (atas), dan terbentuknya sudut kritis (bawah)
Jika jarak dari break point diketahui, maka dapat diperoleh ketebalan lapisan antara bidang refraksi, yaitu :
Contoh grafik hasil survei refraksi dan interpretasi bawah permukaan dapat dilihat pada Gambar 03
Gambar 03.
Kurva time-distances
Seismik Refraksi - Perencanaan Survei
Tahap pertama dari suatu perencanaan survei seismik refraksi adalah memilih lokasi dan panjang lintasan survei dengan menggunakan peta topografi daerah penyelidikan. Lokasi lintasan survei harus di set untuk mencapai tujuan survei secara efisien, yaitu menggunakan informasi yang ada pada peta topografi dan peta geologi. Rekaman titik penerima kedatangan pertama (first arrival) merupakan gelombang langsung dan kedatangan pertama (first break) dari gelombang refraksi tidak muncul.
Seismik Refraksi - Pengambilan Data
Untuk mendapatkan kualitas rekaman seismik refraksi yang tinggi dan mengandung bentuk first break yang tajam perlu dilakukan beberapa teknik, diantaranya adalah stacking, mempertinggi kekuatan sumber dan filtering. Sistem perekam seismik yang bisa digunakan adalah system perekam seismik 24 channel. Sedangkan sumber seismik yang sering digunakan adalah dinamit. Bila menggunakan dinamit sebagai sumber, perlu dipilih tempat yang tepat untuk melakukan peledakan, yaitu tempat dimana energi dinamit dapat terkonversi menjadi energi seismik secara efektif. Biasanya, dinamit diledakkan di dalam lubang bawah permukaan. Bila jarak sumber ke penerima lebih dari seratus meter, akan lebih baik meledakkan dinamit di dalam air dengan kedalaman lebih dari 50 cm atau membuat lubang lebih dalam sehingga ledakan dinamit menjadi lebih efektif
Referensi/Daftar Pustaka :
1. Parasnis, D.S., Mining Geophysics., Elsevier Scientifics Publishing Company, New York, 1973
2. Telford, W.M., L.P. Goldart., R.E. Sheriff., Applied Geophysics, Second Edition, Cambridge University Press., 1990
3. Buku Pegangan Kuliah Lapangan Geofisika, edisi kedua, Program Studi Teknik Geofisika, Jurusan Teknik Geologi, FTM-ITB, 1997.
1. Parasnis, D.S., Mining Geophysics., Elsevier Scientifics Publishing Company, New York, 1973
2. Telford, W.M., L.P. Goldart., R.E. Sheriff., Applied Geophysics, Second Edition, Cambridge University Press., 1990
3. Buku Pegangan Kuliah Lapangan Geofisika, edisi kedua, Program Studi Teknik Geofisika, Jurusan Teknik Geologi, FTM-ITB, 1997.
"tidak direkomendasikan menggunakan software bajakan, gunakan software asli dari penyedia/vendor, agar terhindar dari hal-hal yang tidak diinginkan (it is not recommended to use pirated software, use the original software from the provider to avoid unwanted things)".by admin orangtambang
