7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
1/46
LAPORAN WORKSHOP
PENENTUAN LITOLOGI BATUAN BAWAH PERMUKAAN DENGAN
MENGGUNAKAN METODE SEISMIK REFRAKSI DI CANGAR BATU
Dosen Pengampu: Sukir Maryanto, Ph.D
Oleh:
Reditha Ayu Rositadewi
125090701111004
PROGRAM STUDI GEOFISIKA
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG2015
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
2/46
i
Kata Pengantar
Puji syukur kehadiran Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan
nikmat-Nya sehingga laporan Workshop Geofisika Metode Seismik ini dapat
diselesaikan tepat waktu. Pembuatan laporan ini merupakan pemenuhan tugas mata
kuliah Workshop Geofisika di Prodi Geofisika Jurusan Fisika Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam. Diharapkan laporan ini dapat memberikan manfaat
bagi praktikan dan pembaca lainnya dalam memberikan wawasan dan ilmu
pengetahuan khususnya yang berkaitan dengan survey bawah permukaan dengan
menggunakan metode seismik.
Karena terwujudnya laporan ini tak lepas dari bantuan, bimbingan, dan
arahan beberapa pihak yang telah membantu, maka penulis mengucapkan
terimakasih kepada:
1.
Bapak Sukir Maryanto selaku dosen Workshop Geofisika di Prodi Geofisika
Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
2. Teman-teman dari Bidang Minat Geofisika Jurusan Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
3. Semua pihak luar maupun dalam yang telah membantu baik secara langsung
dan tidak langsung demi terwujudnya laporan ini.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan pada
penulisan laporan ini. Oleh karenanya diharapkan kritik dan saran untuk perbaikan
laporan selanjutnya.
Malang, 22 Oktober 2015
Penulis
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
3/46
ii
Daftar Isi
Kata Pengantar ......................................................................................................... i
Daftar Isi.................................................................................................................. ii
Daftar Gambar ........................................................................................................ iv
Daftar Tabel ............................................................................................................ v
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1Latar Belakang ............................................................................................... 1
1.2Rumusan Masalah .......................................................................................... 2
1.3Batasan Masalah ............................................................................................ 2
1.4 Tujuan ............................................................................................................ 2
BAB II DASAR TEORI ......................................................................................... 3
2.1 Penjalaran Gelombang Seismik ..................................................................... 3
2.1.1 Gelombang Badan (Body Wave) ............................................................ 3
2.1.2 Gelombang Permukaan (Surface Wave)................................................. 5
2.2 Mekanisme Penjalaran Gelombang Seismik ................................................. 7
2.2.1 Hukum Snellius....................................................................................... 7
2.2.2 Prinsip Huygens ...................................................................................... 8
2.2.3 Prinsip Fermat ......................................................................................... 8
2.3 Seismik Refraksi ............................................................................................ 8
2.3 Geologi Cangar ............................................................................................ 12
BAB III METODOLOGI ...................................................................................... 14
3.1 Waktu dan Tempa Pelaksanaan ................................................................... 14
3.2 Rancangan Penelitian .................................................................................. 14
3.3 Materi Penelitian ......................................................................................... 15
3.4 Langkah Penelitian ...................................................................................... 15
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 17
4.1 Hasil Penelitian ............................................................................................ 17
4.2 Litologi Bawah Permukaan ......................................................................... 18
BAB V PENUTUP ................................................................................................ 31
5.1 Kesimpulan .................................................................................................. 31
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
4/46
iii
5.2 Saran ............................................................................................................ 31
Daftar Pustaka ....................................................................................................... 32
Lampiran ............................................................................................................... 34
Lampiran 1. Script modeling dengan persamaan Hagiwara Masuda ................ 34
Lampiran 2. Langkah Pengolahan Data ............................................................ 38
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
5/46
iv
Daftar Gambar
Gambar 2.1. Perambatan Gelombang Seismik ....................................................... 3
Gambar 2.2. Penjalaran Gelombang P dan Penjalaran Gelombang S.................... 4
Gambar 2.3. Gelombang P ...................................................................................... 4
Gambar 2.4. Gelombang S ...................................................................................... 5
Gambar 2.5. Gelombang Rayleigh .......................................................................... 6
Gambar 2.6 Gelombang Love ................................................................................. 6
Gambar 2.7 Pemantulan dan Pembiasan Gelombang ............................................. 7
Gambar 2.8. Prinsip Huygens ................................................................................. 8
Gambar 2.9. Lintasan Gelombang Bias untuk Struktur Dua Lapis....................... 10
Gambar 2.10. Kurva Waktu Rambat dan Kurva Waktu Rambat Kecepatan ....... 11
Gambar 2.11. Peta Geologi Komplek Gunung Arjuno-Welirang ........................ 13
Gambar 3. 1 Desain Survei Penelitian .................................................................. 14
Gambar 3. 2 Diagram Alir Penelitian ................................................................... 16
Gambar 4. 1 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 1 Line 1 .................. 19
Gambar 4. 2 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 1 Line 2 .................. 20
Gambar 4. 3 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 1 Line 3 .................. 21Gambar 4. 4 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 2 Line 1 .................. 22
Gambar 4. 5 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 2 Line 2 .................. 23
Gambar 4. 6 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 2 Line 3 .................. 24
Gambar 4. 7 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 3 Line 1 .................. 25
Gambar 4. 8 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 3 Line 2 .................. 25
Gambar 4. 9 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 3 Line 3 .................. 26
Gambar 4. 10 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 3 Line 4 ................ 27
Gambar 4. 11 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 3 Line 5 ................ 27
Gambar 4. 12 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 4 Line 1 ................ 28
Gambar 4. 13 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 4 Line 2 ................ 29
Gambar 4. 14 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 5 Line 1 ................ 29
Gambar 4. 15 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 5 Line 2 ................ 30
http://f/KULIAH/Geo%20'7/Workshop%20Geofisika/Laporan%20WG%20Metseis.docx%23_Toc433879902http://f/KULIAH/Geo%20'7/Workshop%20Geofisika/Laporan%20WG%20Metseis.docx%23_Toc433879902http://f/KULIAH/Geo%20'7/Workshop%20Geofisika/Laporan%20WG%20Metseis.docx%23_Toc4338799027/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
6/46
v
Daftar Tabel
Tabel 4. 1 Data Kecepatan Gelombang Seismik Refraksi ................................... 18
Tabel 4.2 Data Kecepatan Rambat Gelombang dari Berbagai Jenis Batuan ........ 19
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
7/46
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Geofisika adalah ilmu yang mempelajari tentang bumi dengan
menggunakan parameter-parameter fisika. Dalam hal ini yang menjadi target
adalah bumi bawah permukaan. Parameter-parameter fisika yang digunakan adalah
parameter mekanika yang meliputi metode seismik, gravitasi (gravity) dan
magnetik.
Metode seismik adalah suatu metode dalam ilmu geofisika yang
dipergunakan untuk mendeteksi struktur bawah permukaan. Metode ini termasuk
metode geofisika aktif. Seismik di bagi menjadi dua yaitu seismik refraksi dan
seismik refleksi. Prinsip metode seismik dipermukaan ditimbulkan oleh sumber
menghasilkan gelombang mekanis. Sumber tersebut dapat berupa ledakan
(eksplosien), vibroseis, airgun, watergun, hammer, weigh drop, tergantung jenis
metode seismik yang dipergunakan. Seismik refleksi dipergunakan untuk
mendeteksi hidrokarbon. Sedang Seismik refraksi dipergunakan untuk mendeteksi
batuan atau lapisan yang letaknya cukup dangkal dan untuk mengetahui lapisantanah penutup (overburden).
Eksplorasi seismik adalah istilah yang dipakai di dalam bidang geofisika
untuk menerangkan aktifitas pencarian sumber daya alam dan mineral yang ada di
bawah permukaan bumi dengan bantuan gelombang seismik. Hasil rekaman yang
diperoleh dari survei ini disebut dengan penampang 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.
Daerah Cangar merupakan salah satu daerah potensi panasbumi di Jawa
Timur. Cangar terletak di komplek Gunung Arjuno-Welirang. Di dekat sumber
mata air panas sudah terdapat Kebun Percobaan Fakultas Pertanian Universitas
Brawijaya. Dari daerah Cangar ini dapat diamati puncak Gunung Welirang. Oleh
karena itu di sekitar Kebun Percobaan Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya ini
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
8/46
2
juga akan dibangun Laboratorium Vulkanologi dan Geotermal Prodi Geofisika,
Jurusan Fisika, Fakultas MIPA Universitas Brawijaya. Untuk pembangunan
tersebut diperlukan survei keadaan tanah di lahan tersebut untuk kepentingan
pembagunan. Dalam penelitian ini dilakukan survei dengan menggunakan metode
seismik refraksi yang merupakan survei dangkal guna mendapatkan struktur bawah
permukaan di lahan dimana Laboratorium Vulkanologi dan Geotermal akan
dibangun.
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut.
1.
Bagaimana litologi bawah permukaan Kebun Percobaan Universitas
Brawijaya di Cangar?
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut.
1. Daerah yang dilakukan survei hanya daerah yang menjadi alternatif dimana
Laboratorium Vulkanologi dan Geotermal Universitas Brawijaya akan
dibangun
1.4 Tujuan
Tujuan dari dilaksanakannya praktikum Metode Seismik ini adalah sebagai berikut.
1. Mengetahui litologi lapisan bawah permukaan di daerah sekitar Kebun
Percobaan Universitas Brawijaya di Cangar.
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
9/46
3
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Penjalaran Gelombang Seismik
Gelombang seismik adalah gelombang elastik yang merambat dalam bumi.
Bumi sebagai medium gelombang terdiri dari beberapa lapisan batuan yang antar
satu lapisan dengan lapisan lainnya mempunyai sifat fisis yang berbeda. Ketidak-
kontinuan sifat medium ini menyebabkan gelombang seismik yang merambatkan
sebagian energinya dan akan dipantulkan serta sebagian energi lainnya akan
diteruskan ke medium di bawahnya (Telford dkk, 1976).
Gelombang seismik merupakan rambatan energi yang disebabkan oleh adanyagangguan di dalam kerak bumi. Gelombang secara umum merupakan fenomena
perambatan gangguan dalam medium sekitarnya. Gelombang seismik juga
merupakan gelombang elastik karena partikel-partikel medium terjadi akibat
interaksi gaya gangguan melawan gaya-gaya elastik. Gelombang seismik terdiri
dari dua jenis gelombang, yaitu body wave dan surface waveseperti ditunjukkan
olehGambar 2.12.1.
Gambar 2.1. Perambatan Gelombang Seismik (Lilie, 1999)
2.1.1 Gelombang Badan (Body Wave)
Gelombang badan adalah gelombang yang menjalar dalam media elastik dan
arah perambatannya keseluruh bagian di dalam bumi. Berdasarkan gerak partikel
pada media dan arah penjalarannya gelombang dapat dibedakan menjadi
gelombang P dan gelombang S seperti yang tampak pada gambar 2.2.
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
10/46
4
Gambar 2.2. Penjalaran Gelombang P dan Penjalaran Gelombang S (Lilie, 1999)
2.1.1.1 Gelombang P
Gelombang P disebut juga gelombang longitudinal yaitu gelombang yang
arah getarannya sejajar dengan arah penjalarannya (lihat gambar 2.3). Sedangkan
gelombang S adalah gelombang transversal dimana arah getarannya tegak lurus
dengan arah penjalaran gelombang. Gelombang P memiliki kecepatan rambat
paling besar dibandingkan dengan gelombang seismik yang lain. Gelombang P
dapat merambat melalui medium padat, cair dan gas. Persamaan kecepatan
gelombang P adalah sebagai berikut.
= +2 (1)Dimana merupakan konstanta Lame, merupakan rigiditas dan merupakandensitas.
Gambar 2.3. Gelombang P (Elnashai & Sarno, 2008)
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
11/46
5
2.1.1.2 Gelombang S
Gelombang S disebut juga gelombang shear atau gelombang transversal.
Gelombang ini memiliki cepat rambat yang lebih lambat bila dibandingkan dengan
gelombang P dan hanya dapat merambat pada medium padat saja. Gelombang S
tegak lurus terhadap arah rambatnya. Visualisasi gelombang S ditunjukkan oleh
gambar 2.4. Persamaan dari kecepatan gelombang S adalah sebagai berikut
= (2)Dimana merupakan konstanta Lame, merupakan rigiditas dan merupakandensitas.
Gambar 2.4. Gelombang S (Elnashai & Sarno, 2008)
2.1.2 Gelombang Permukaan (Surface Wave)
Gelombang permukaan merupakan salah satu gelombang seismik selain
gelombang badan. Gelombang ini ada pada batas permukaan medium. Berdasarkan
pada sifat gerakan partikel media elastik, gelombang permukaan merupakan
gelombang yang kompleks dengan frekuensi yang rendah dan amplitudo yang
besar, yang menjalar akibat adanya efek free survace dimana terdapat perbedaan
sifat elastik (Susilawati, 2008).
Gelombang permukaan mempunyai frekuansi lebih rendah dari gelombang
badan, sehingga sifat gelombang tersebut merusak. Gelombang ini akan semakin
melemah amplitudonya bila semakin masuk ke dalam medium. Ada beberapa tipe
gelombang permukaan, yakni gelombang Rayleigh dan gelombang Love.
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
12/46
6
2.2.2.1 Gelombang Rayleigh
Gelombang Rayleigh adalah jenis gelombang permukaan yang terjadi akibat
adanya interferensi antara gelombang tekan dengan gelombang geser secara
konstruktif. Gerakan partikel pada wavefront gelombang Rayleigh terdiri atas
kombinasi gelombang P dan S pada bidang vertical (lihat gambar 2.5). Gelombang
Rayleigh merupakan salah satu jenis gelombang permukaan yang merambat pada
medium half space. Karakteristik lain dari gelombang Rayleigh adalah
amplitudonya menurun atau berkurang secara eksponensialterhadap kedalaman di
bawah permukaan. Umumnya memiliki frekuensi rendah dengan spektrum yang
tidak tajam. Gelombang Rayleigh merupakan jenis gelombang permukaan yang
dapat mencitrakan struktur bawah permukaan dengan mudah yang diaplikasikan
pada karakterisasi geoteknik. Sebab, gelombang Rayleigh mempunyai sifat yang
unik, yaitu setiap perambatan gelombang yang melewati batas lapisan material
bumi akan mengalami dispersi (Sholihan, 2009).
Gambar 2.5. Gelombang Rayleigh (Elnashai & Sarno, 2008)
2.2.2.2 Gelombang Love
Gelombang Love merupakan gelombang permukaan yang menjalar dalam
bentuk gelombang transversal yang merupakan gelombang S horizontal yang
penjalarannya paralel dengan permukaannya (Galladah & Fisher, 2009). Visualisasi
gelombang Love ditunjukkan oleh gambar 2.6.
Gambar 2.6 Gelombang Love (Elnashai & Sarno, 2008)
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
13/46
7
2.2 Mekanisme Penjalaran Gelombang Seismik
Mekanisme penjalaran gelombang seismik didasarkan pada hukum Snellius,
Prinsip Huygens dan Prinsip Fermat. Penjelasan dari hukum Snellius, Prinsip
Huygens dan Prinsip Fermat di jelaskan sebagai berikut :
2.2.1 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 seismikmengikuti 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).
Gambar 2.7 Pemantulan dan Pembiasan Gelombang (Hutabarat, 2009)
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 :
si =
si =
si =
si =
si (3)
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
14/46
8
2.2.2 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).
Gambar 2.8. Prinsip Huygens
2.2.3 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).
2.3 Seismik Refraksi
Metode seismik refraksi merupakan salah satu metode geofisika untuk
mengetahui penampang struktur bawah permukaan, merupakan salah satu metode
untuk memberikan tambahan informasi yang diharapkan dapat menunjang
penelitian lainnya. Metode ini mencoba menentukan kecepatan gelombang seismik
yang menjalar di bawah permukaan. Metode seismik refraksi didasarkan pada sifat
penjalaran gelombang yang mengalami refraksi dengan sudut kritis tertentu yaitu
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
15/46
9
bila dalam perambatannya, gelombang tersebut melalui bidang batas yang
memisahkan suatu lapisan dengan lapisan yang di bawahnya yang mempunyai
kecepatan gelombang lebih besar. Parameter yang diamati adalah karakteristik
waktu tiba gelombang pada masing-masing geophone (Kartika, 2007).
Gelombang seismik berasal dari sumber seismik merambat dengan kecepatan
V1menuju bidang batas, kemudian gelombang dibiaskan dengan sudut datang kritis
sepanjang interface dengan kecepatan V2. Dengan menggunakan prinsip Huygens
pada interface, gelombang ini kembali ke permukaan sehingga dapat diterima oleh
penerima yang ada di permukaan (Nurdiyanto dkk, 2011).
Keterbatasan metode ini adalah tidak dapat dipergunakan pada daerah dengan
kondisi geologi yang terlalu kompleks. Metode ini telah dipergunakan untuk
mendeteksi perlapisan dangkal dan hasilnya cukup memuaskan. Menurut Sismanto
(1999), asumsi dasar yang harus dipenuhi untuk penelitian perlapisan dangkal
adalah:
1.
Medium bumi dianggap berlapis-lapis dan setiap lapisan menjalarkan
gelombang seismik dengan kecepatan yang berbeda-beda.
2. Semakin bertambah kedalamannya, batuan lapisan akan semakin kompak.
3.
Panjang gelombang seismik lebih kecil daripada ketebalan lapisan bumi.
4. Perambatan gelombang seismik dapat dipandang sebagai sinar, sehingga
mematuhi hukum hukum dasar lintasan sinar.
5. Pada bidang batas antar lapisan, gelombang seismik merambat dengan
kecepatan pada lapisan dibawahnya.
6. Kecepatan gelombang bertambah dengan bertambahnya kedalaman.
Salah satu metode perhitungan waktu tiba gelombang seismik untuk
mencerminkan lapisan bawah permukaan adalah Metode Hagiwara. Metode inimerupakan metode waktu tunda (delay time) yang berdasarkan asumsi bahwa
undulasi bawah permukaan dapat ditampilkan mengikuti kontur bawah permukaan
tidak terlalu besar. Kelebihan dari metode Hagiwara adalah lapisan bawah
permukaan dapat ditampilkan mengikuti kontur bawah permukaan itu. Berbeda
dengan metode interceptime yang menganggap lapisan di bawah permukaan adalah
flat (bidang rata). Terutama untuk lapisan bawah permukaan yang harus detail,
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
16/46
10
maka metode Hagiwara adalah metode perhitungan yang menjadi pilihan utama
(Linus, 2006).
Perhitungan dengan metode Hagiwara dikembangkan untuk struktur bawah
permukaan yang terdiri dari dua lapisan. Bidang batas lapisan yang akan
diperlihatkan oleh hasil perhitungan merupakan rata-rata kedalaman yang memiliki
kerapatan yang berbeda. Bila kerapatan berbeda maka kecepatan gelombang
seismiknya juga akan berbeda, sehingga arah penjalaran gelombang seismik akan
mengalami pembiasan (refraksi), seperti pada gambar 2.9.
Gambar 2.9. Lintasan Gelombang Bias untuk Struktur Dua Lapis (Hudha dkk, 2014)
Bila dinotasikan waktu perambatan gelombang bias dari titik tembak A ke titik
penerima P dengan , waktu perambatan dari B ke P dengan dengan danditunjukkan oleh persamaan :
= +2 (4) = cos
(5)
Pada persamaan di atas adalah linier terhadap , jika sebagai absis dan sebagai ordinat dan diplot titik-titik yang bersesuaian seperti gambar 2.10, maka
garis lurus tersebut merupakan suatu short (bentuk baru yang lebih pendek) dari
kurva travel time yang dikandung oleh titik-titik yang berhubungan. Nilai
dengan mudah dapat dihitung dari persamaan (5), dan kecepatan 2pada lapisanbawah diperoleh dari kemiringan garis lurus. yang diperoleh dari persamaan(4) merupakan suatu besaran yang menunjukkan kecepatan pada lapisan bawah.
Dengan cara yang sama dapat diperoleh:
= +2 (6)
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
17/46
11
Bila jarak ke titik penerima adalah , dengan mengambil titik B sebagai titik asal(referensi) maka diperoleh:
= cos (7)dengan kedalaman lapisan pada titik A () dan pada titik B () (Hudha dkk,2014).
Dalam persamaan (7), 1 dapat diperoleh dari kurva travel time darigelombang langsung dekat titik tembak. , ,dan diperoleh dengan caraobservasi. Tetapi cos i tidak dapat dicari karena V2biasanya tidak diketahui,
kedalaman dan titik penerima P dapat diperoleh dari : = 2cos ( ) (8)
Seperti pada gambar 2.9, harga atau yang berhubungan dengandan dapat dibaca dari ekstensi kurva atau . Jadi hargakedalaman dihitung dari persamaan (9) dan (10) (Hudha dkk, 2014).
=
cos( ) (9)atau
= cos( ) (10)
Gambar 2.10. Kurva Waktu Rambat dan Kurva Waktu Rambat Kecepatan (Hudha dkk,
2014)
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
18/46
12
2.3 Geologi Cangar
Cangar merupakan daerah yang terletak di kompleks Arjuno-Welirang.
Arjuno-Welirang sendiri merupakan salah satu area prospek panasbumi di Jawa
Timur, yang terletak di wilayah Kabupaten Malang, Mojokerto, Pasuruan, dan Kota
Batu. Daerah prospek ini berada di lingkungan geologi yang didominasi oleh batuan
vulkanik berumur kuarter (Lita, 2012).
Komplek G. Arjuno-Welirang mempunyai beberapa kerucut di puncaknya
yaitu : Kerucut G. Arjuno (3339 mdpl., kerucut tertua), Kerucut G. Bakal (2960
mdpl), Kerucut G. Kembar II (3126 mdpl), Kerucut G. Kembar I (3030 mdpl), dan
Kerucut G. Welirang (3156 mdpl). Kerucut-kerucut tersebut terbentuk akibat
perpindahan titik erupsi yang membentuk kelurusan berarah tenggara-barat lau dan
dikontrol oleh sesar normal. Selain kerucut-kerucut tersebut terdapat pula beberapa
kerucut parasit yang merupakan hasil letusan samping pada tubuh Kompleks G.
Arjuno-Welirang. Kerucut parasit tersebut adalah G. Ringgit (2477 mdpl) di bagian
timur laut, G.Pundak (1544 mdpl) dan G. Butak (1207 mdpl) di bagian utara, serta
dua buah kerucut lainnya yaitu G. Wadon dan G. Princi yang terdapat pada tubuh
bagian timur (VSI, 2014).
Hampir seluruh daerah panasbumi Gunung Arjuno-Welirang merupakan
batuan produk vulkanik Kuarter. Beberapa produk gunungapi di daerah ini terdiri
dari aliran lava dan piroklastik. Komponen stratigrafi dan struktur geologi
diperlihatkan pada gambar 2.11. Struktur yang berkembang di daerah ini cukup
komplek diantaranya berupa sesar normal, sesar mendatar, rim kaldera, dan
amblasan. Sesar-sesar ini secara umum memotong komplek Gunung Arjuno-
Welirang dan berarah utara-selatan, barat laut-tenggara, barat daya-timur laut, dan
barat-timur. Rim kaldera terletak di bagian tengah komplek Gunung Arjuno-Welirang, sedangkan sektor amblasan berada di bagian puncak Gunung Arjuno-
Welirang dengan bukaan ke arah tenggara dan timur laut (Tim Survey PSDG,
2010).
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
19/46
13
Gambar 2.11. Peta Geologi Komplek Gunung Arjuno-Welirang (Tim Survey PSDG, 2014)
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
20/46
14
BAB III
METODOLOGI
3.1 Waktu dan Tempa Pelaksanaan
Pengambilan data pada penelitian ini dilaksanakan pada tanggal 30
September 2015 hingga 4 Oktober 2015 di Kebun Percobaan Fakultas Pertanian
Universitas Brawijaya, Cangar, Desa Sumber Brantas, Kecamatan Bumiaji, Kota
Batu.
3.2 Rancangan Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan analisa data primer yang
didapatkan dari akuisisi data secara langsung di Kebun Percobaan Fakultas
Pertanian Universitas Brawijaya Cangar Batu. Data primer yang digunakan
merupakan data picking first break yang terekam oleh geophone dengan
menggunakan alat OYO McSeis dengan menggunakan lintasan sejauh 25m dengan
jarak antar geophone 2 m. Daerah penelitian dibagi menjadi 5 area dimana setiap
area dilakukan akuisisi oleh satu kelompok (gambar 3.1). Dari data tersebut
kemudian dilakukan prosesing, pemodelan 2 dimensi dan interpretasi sehingga
didapatkan litologi batuan bawah permukaan di Kebun Percobaan FakultasPertanian Universitas Brawijaya Cangar Batu.
Gambar 3. 1 Desain Survei Penelitian
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
21/46
15
3.3 Materi Penelitian
Pada penelitian ini digunakan beberapa materi yang berupa alat dansoftware
(perangkat lunak) sebagai berikut.
1.
OYO McSeis 3 Model 1817 untuk menampilkan sinyal seismik yang
terekam olehgeophone.
2. Geophone sebagai receiver untuk merekam gelombang seismik yang
merambat di bawah permukaan bumi.
3. Palu dan lempengan besi (piezoelektrik) sebagai pemicu getaran yang
menghasilkan gelombang seismik sehingga gelombang tersebut
merambat di bawah permukaan bumi.
4.
Meteran untuk mengukur panjang lintasan dan membantu pengukuranjarak penempatangeophone.
5. Baterai sebagai sumber arus untuk menghidupkan OYO McSeis 3 Model
1817.
6. Global Positioning System (GPS) untuk menandai lokasi penelitian
sehingga lokasi penelitian dapat ditampilkan pada peta.
7. Kabel untuk menghubungkan OYO McSeis 3 Model 1817 dengan palu
dangeophone.
8.
Alat tulis untuk mencatat data hasil pengukuran saat di lapangan yang
berupa offset dan hasilpicking first break.
9. Software Ms. Exceluntuk mencatat data hasil percobaan sehingga dapat
dilakukan proses pemodelan
10.Software Notepad untuk menyimpan data dalam ekstensi *.txt sehingga
data dapat digunakan sebagai inputdalam pemodelan 2 dimensi
11.Software Matlab untuk melakukan pemodelan 2 dimensi lapisan bawah
permukaan bumi.
3.4 Langkah Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan dasar pengolahan data seismik
refraksi yaitu dengan melakukanpicking first break sehingga diketahui waktu tiba
gelombang baik pada mode forward maupun reverse. Setelah dilakukan picking
kemudian data dicatat dalamsoftware Ms. Excel untuk dapat mencatat data tersebut
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
22/46
16
dengan rapi dan menyimpannya sebagai data mentah. Kemudian data yang telah
dicatat disimpan dalam ekstensi *.txt dengan menggunakan software Notepad
sehingga data tersebut dapat digunakan sebagai input dalam pemodelan lapisan
bawah permukaan 2 dimensi. Kemudian dilakukan pemodelan lapisan bawah
permukaan bumi menggunakan software Matlab dengan memakai persamaan
Hagiwara-Masuda. Diagram alir penelitian ditunjukkan oleh gambar 3.2 berikut.
Selesai
Interpretasi
Hasil
Pemodelan
Data dalam
ekstensi *.txt
Formating data
Datafirst
break
Picking
Mulai
Akuisisi
Gambar 3. 2 Diagram Alir Penelitian
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
23/46
17
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian
Dalam penelitian ini, tahap akuisisi data seismik refraksi dilaksanakan dengan
menggunakan desain survei seperti yang tercantum pada gambar 2.3 dimana area
survei dibagi menjadi 5 area sehingga 1 kelompok melakukan akuisisi pada tiap
area yang berbeda. Kelompok 1 melakukan survei dengan menggunakan 3 lintasan.
Kelompok 2 melakukan survei dengan menggunakan 3 lintasan. Kelompok 3
melakukan survei dengan menggunakan 5 lintasan. Kelompok 4 melakukan survei
dengan menggunakan 2 lintasan. Kelompok 5 melakukan survei dengan
menggunakan 2 lintasan. Panjang lintasan yang digunakan paling pendek adalah 12
meter sedangkan lintasan yang paling panjang sejauh 30 m. Panjang lintasan yang
berbeda-beda dikarenakan menyesuaikan dengan area survei tiap kelompok. Dalam
survei ini digunakan 3geophone dengan jarak antargeophone 2 m.
Berdasarkan akuisisi dilapangan diperoleh data penjalaran waktu gelombang
seiamik. Data tersebut kemudian diplot ke dalam kurva travel time dengan
menggunakansoftware matlab. Untuk melakukan pemodelan digunakan persamaan
Hagiwara-Masuda sehingga diperoleh visualisasi 2D dari tiap-tiap lintasan.
Visualisasi yang didapatkan menggambarkan profil bawah permukaan tiap-tiap
lintasan dimana akan terlihat lapisan pertama dan lapisan kedua dari masing-masing
lintasan.
Hasil yang diperoleh berupa nilai kecepatan rambat gelombang refraksi dan
nilai kedalaman batas lapisan. Nilai kecepatan rambat gelombang refraksiditunjukkan oleh tabel 4.1
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
24/46
18
Tabel 4. 1 Data Kecepatan Gelombang Seismik Refraksi
Line V1 (m/s) V2 (m/s)
Kel 1 line 1 395 728
Kel 1 line 2 345 469Kel 1 line 3 455 824
Kel 2 line 1 359 584
Kel 2 line 2 547 728
Kel 2 line 3 392 659
Kel 3 line 1 230 421
Kel 3 line 2 618 1613
Kel 3 line 3 245 728
Kel 3 line 4 476 484
Kel 3 line 5 478 493
Kel 4 line 1 417 666
Kel 4 line 2 269 530
Kel 5 line 1 461 472
Kel 5 line 2 310 340
4.2 Litologi Bawah Permukaan
Dari hasil penelitian didapatkan visualisasi 2 dimensi dari setip lintasan
sehingga dapat dilakukan interpretasi dengan membandingkan nilai kecepatan
rambat gelombang yang didapatkan dengan nilai cepat rambang gelombang seismik
refraksi pada batuan menurut literatur. Berikut ini data kecepatan gelombang
seismik refraksi menurut Susilawati (2004).
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
25/46
19
Tabel 4. 2 Data Kecepatan Rambat Gelombang dari Berbagai Jenis Batuan (Susilawati,
2004)
Dari gambar profil 2D lapisan bawah permukaan kelompok 1 line 1 (gambar
4.1) diperoleh 2 lapisan. Lapisan pertama mempunyai kecepatan rambat gelombang
395 m/s. Lapisan pertama ini mempunyai kedalaman 0 hingga 7 m di bawah
permukaan tanah. Lapisan pertama ini setelah dikorelasikan dengan data cepat
rambat gelombang dapat diinterpretasikan sebagai lapisan tanah atau material
permukaan tanah hasil erosi. Lapisan kedua mempunyai cepat rambat gelombang
728 m/s dengan kedalaman 7 m hingga 15 m di bawah permukaan tanah. Lapisan
ini dapat diinterpretasikan sebagai lapisan pasir dan kerikil.
Gambar 4. 1 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 1 Line 1
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
26/46
20
Dari gambar profil 2D lapisan bawah permukaan kelompok 1 line 2 (gambar
4.2) diperoleh 2 lapisan. Lapisan pertama mempunyai kecepatan rambat gelombang
345 m/s. Lapisan pertama ini mempunyai kedalaman 0 hingga 5 m di bawah
permukaan tanah. Lapisan pertama ini setelah dikorelasikan dengan data cepat
rambat gelombang dapat diinterpretasikan sebagai lapisan tanah atau material
permukaan tanah hasil erosi (terpengaruh cuaca). Lapisan kedua mempunyai cepat
rambat gelombang 469 m/s dengan kedalaman 5 m hingga 12 m di bawah
permukaan tanah. Lapisan ini dapat diinterpretasikan sebagai lapisan batu kerikil
atau pasir.
Gambar 4. 2 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 1 Line 2
Dari gambar profil 2D lapisan bawah permukaan kelompok 1 line 3 (gambar
4.3) diperoleh 2 lapisan. Lapisan pertama mempunyai kecepatan rambat gelombang
455 m/s. Lapisan pertama ini mempunyai kedalaman 0 hingga 5 m di bawah
permukaan tanah. Lapisan pertama ini setelah dikorelasikan dengan data cepat
rambat gelombang dapat diinterpretasikan sebagai lapisan tanah atau material
permukaan tanah hasil erosi. Lapisan kedua mempunyai cepat rambat gelombang
824 m/s dengan kedalaman 5 m hingga 13 m di bawah permukaan tanah. Lapisan
ini dapat diinterpretasikan sebagai lapisan batu kerikil atau pasir.
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
27/46
21
Gambar 4. 3 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 1 Line 3
Dari gambar profil 2D lapisan bawah permukaan kelompok 2 line 1 (gambar
4.4) diperoleh 2 lapisan. Lapisan pertama mempunyai kecepatan rambat gelombang
359 m/s. Lapisan pertama ini mempunyai kedalaman 0 hingga 5 m di bawah
permukaan tanah. Lapisan pertama ini setelah dikorelasikan dengan data cepat
rambat gelombang dapat diinterpretasikan sebagai lapisan tanah atau material
permukaan tanah hasil erosi. Lapisan kedua mempunyai cepat rambat gelombang
584 m/s dengan kedalaman 5 m hingga 13 m di bawah permukaan tanah. Lapisan
ini dapat diinterpretasikan sebagai lapisan batu kerikil atau pasir.
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
28/46
22
Gambar 4. 4 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 2 Line 1
Dari gambar profil 2D lapisan bawah permukaan kelompok 2 line 2 (gambar
4.5) diperoleh 2 lapisan. Lapisan pertama mempunyai kecepatan rambat
gelombang 547 m/s. Lapisan pertama ini mempunyai kedalaman 0 hingga 7 m di
bawah permukaan tanah. Lapisan pertama ini setelah dikorelasikan dengan data
cepat rambat gelombang dapat diinterpretasikan sebagai lapisan tanah atau material
permukaan tanah hasil erosi. Lapisan kedua mempunyai cepat rambat gelombang
728 m/s dengan kedalaman 7 m hingga 15 m di bawah permukaan tanah. Lapisan
ini dapat diinterpretasikan sebagai lapisan batu kerikil atau pasir.
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
29/46
23
Gambar 4. 5 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 2 Line 2
Dari gambar profil 2D lapisan bawah permukaan kelompok 2 line 3 (gambar
4.6) diperoleh 2 lapisan. Lapisan pertama mempunyai kecepatan rambat gelombang
392 m/s. Lapisan pertama ini mempunyai kedalaman 0 hingga 5 m di bawah
permukaan tanah. Lapisan pertama ini setelah dikorelasikan dengan data cepat
rambat gelombang dapat diinterpretasikan sebagai lapisan tanah atau material
permukaan tanah hasil erosi. Lapisan kedua mempunyai cepat rambat gelombang
659 m/s dengan kedalaman 5 m hingga 13 m di bawah permukaan tanah. Lapisan
ini dapat diinterpretasikan sebagai lapisan batu kerikil atau pasir.
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
30/46
24
Gambar 4. 6 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 2 Line 3
Dari gambar profil 2D lapisan bawah permukaan kelompok 3 line 1 (gambar
4.7) diperoleh 2 lapisan. Lapisan pertama mempunyai kecepatan rambat gelombang
230 m/s. Lapisan pertama ini mempunyai kedalaman 0 hingga 2 m di bawah
permukaan tanah. Lapisan pertama ini setelah dikorelasikan dengan data cepat
rambat gelombang dapat diinterpretasikan sebagai lapisan tanah atau material
permukaan tanah hasil erosi. Lapisan kedua mempunyai cepat rambat gelombang
421 m/s dengan kedalaman 2 m hingga 5 m di bawah permukaan tanah. Lapisan ini
dapat diinterpretasikan sebagai lapisan batu kerikil atau pasir.
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
31/46
25
Gambar 4. 7 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 3 Line 1
Dari gambar profil 2D lapisan bawah permukaan kelompok 3 line 2 (gambar
4.8) diperoleh 2 lapisan. Lapisan pertama mempunyai kecepatan rambat gelombang
618 m/s. Lapisan pertama ini mempunyai kedalaman 0 hingga 10 m di bawah
permukaan tanah. Lapisan pertama ini setelah dikorelasikan dengan data cepat
rambat gelombang dapat diinterpretasikan sebagai lapisan tanah atau material
permukaan tanah hasil erosi. Lapisan kedua mempunyai cepat rambat gelombang
1613 m/s dengan kedalaman 10m hingga 20 m di bawah permukaan tanah. Lapisan
ini dapat diinterpretasikan sebagai lapisan tanah basah.
Gambar 4. 8 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 3 Line 2
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
32/46
26
Dari gambar profil 2D lapisan bawah permukaan kelompok 3 line 3 (gambar
4.9) diperoleh 2 lapisan. Lapisan pertama mempunyai kecepatan rambat gelombang
245 m/s. Lapisan pertama ini mempunyai kedalaman 0 hingga 2 m di bawah
permukaan tanah. Lapisan pertama ini setelah dikorelasikan dengan data cepat
rambat gelombang dapat diinterpretasikan sebagai lapisan tanah atau material
permukaan tanah hasil erosi. Lapisan kedua mempunyai cepat rambat gelombang
728 m/s dengan kedalaman 2 m hingga 6 m di bawah permukaan tanah. Lapisan ini
dapat diinterpretasikan sebagai lapisan batu kerikil atau pasir.
Gambar 4. 9 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 3 Line 3
Dari gambar profil 2D lapisan bawah permukaan kelompok 3 line 4 (gambar
4.10) diperoleh 2 lapisan. Lapisan pertama mempunyai kecepatan rambat
gelombang 476 m/s. Lapisan pertama ini mempunyai kedalaman 0 hingga 20 m di
bawah permukaan tanah. Lapisan pertama ini setelah dikorelasikan dengan data
cepat rambat gelombang dapat diinterpretasikan sebagai lapisan tanah atau material
permukaan tanah hasil erosi. Lapisan kedua mempunyai cepat rambat gelombang
484 m/s dengan kedalaman 20 m hingga 60 m di bawah permukaan tanah. Lapisan
ini dapat diinterpretasikan sebagai lapisan batu kerikil atau pasir.
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
33/46
27
Gambar 4. 10 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 3 Line 4
Dari gambar profil 2D lapisan bawah permukaan kelompok 3 line 5 (gambar
4.11) diperoleh 2 lapisan. Lapisan pertama mempunyai kecepatan rambat
gelombang 478 m/s. Lapisan pertama ini mempunyai kedalaman 0 hingga 15 m di
bawah permukaan tanah. Lapisan pertama ini setelah dikorelasikan dengan data
cepat rambat gelombang dapat diinterpretasikan sebagai lapisan tanah atau material
permukaan tanah hasil erosi. Lapisan kedua mempunyai cepat rambat gelombang
493 m/s dengan kedalaman 15 m hingga 30 m di bawah permukaan tanah. Lapisan
ini dapat diinterpretasikan sebagai lapisan batu kerikil atau pasir.
Gambar 4. 11 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 3 Line 5
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
34/46
28
Dari gambar profil 2D lapisan bawah permukaan kelompok 4 line 1 (gambar
4.12) diperoleh 2 lapisan. Lapisan pertama mempunyai kecepatan rambat
gelombang 417 m/s. Lapisan pertama ini mempunyai kedalaman 0 hingga 10 m di
bawah permukaan tanah. Lapisan pertama ini setelah dikorelasikan dengan data
cepat rambat gelombang dapat diinterpretasikan sebagai lapisan tanah atau material
permukaan tanah hasil erosi. Lapisan kedua mempunyai cepat rambat gelombang
666 m/s dengan kedalaman 10 m hingga 20 m di bawah permukaan tanah. Lapisan
ini dapat diinterpretasikan sebagai lapisan batu kerikil atau pasir.
Gambar 4. 12 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 4 Line 1
Dari gambar profil 2D lapisan bawah permukaan kelompok 4 line 2 (gambar
4.13) diperoleh 2 lapisan. Lapisan pertama mempunyai kecepatan rambat
gelombang 269 m/s. Lapisan pertama ini mempunyai kedalaman 0 hingga 5 m di
bawah permukaan tanah. Lapisan pertama ini setelah dikorelasikan dengan data
cepat rambat gelombang dapat diinterpretasikan sebagai lapisan tanah atau material
permukaan tanah hasil erosi. Lapisan kedua mempunyai cepat rambat gelombang
530 m/s dengan kedalaman 5 m hingga 10 m di bawah permukaan tanah. Lapisan
ini dapat diinterpretasikan sebagai lapisan batu kerikil atau pasir.
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
35/46
29
Gambar 4. 13 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 4 Line 2
Dari gambar profil 2D lapisan bawah permukaan kelompok 5 line 1 (gambar
4.14) diperoleh 2 lapisan. Lapisan pertama mempunyai kecepatan rambat
gelombang 461 m/s. Lapisan pertama ini mempunyai kedalaman 0 hingga 23 m di
bawah permukaan tanah. Lapisan pertama ini setelah dikorelasikan dengan data
cepat rambat gelombang dapat diinterpretasikan sebagai lapisan tanah atau material
permukaan tanah hasil erosi. Lapisan kedua mempunyai cepat rambat gelombang
472 m/s dengan kedalaman 23 m hingga 70 m di bawah permukaan tanah. Lapisan
ini dapat diinterpretasikan sebagai lapisan batu kerikil atau pasir.
Gambar 4. 14 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 5 Line 1
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
36/46
30
Dari gambar profil 2D lapisan bawah permukaan kelompok 5 line 2 (gambar
4.15) diperoleh 2 lapisan. Lapisan pertama mempunyai kecepatan rambat
gelombang 310 m/s. Lapisan pertama ini mempunyai kedalaman 0 hingga 10 m di
bawah permukaan tanah. Lapisan pertama ini setelah dikorelasikan dengan data
cepat rambat gelombang dapat diinterpretasikan sebagai lapisan tanah atau material
permukaan tanah hasil erosi. Lapisan kedua mempunyai cepat rambat gelombang
340 m/s dengan kedalaman 10 m hingga 25 m di bawah permukaan tanah. Lapisan
ini dapat diinterpretasikan sebagai lapisan batu kerikil atau pasir.
Gambar 4. 15 Model Lapisan Bawah Permukaan Kelompok 5 Line 2
Dari interpretasi keseluruhan lintasan didapatkan bahwa lapisan bawah
permukaan Kebun Percobaan Fakultas Pertanian Cangar Batu terdiri dari material
hasil erosi atau pasir yang masih terpengaruh oleh kondisi cuaca dan lapisan batu
kerikil atau pasir. Rata-rata lapisan tanah hasil erosi berada pada kedalaman 0
hingga 7 m sedangkan lapisan pasir dan kerikil berada pada kedalaman 10 hingga
15 m. Struktur lapisan tanah yang kebanyakan merupakan lapisan pasir ini sesuai
dengan keadaan daerah cangar yang merupakan daerha dekat dengan gunung api
sehingga material lapisan bawah permukaannya didominasi oleh pasir dan kerikil
yang merupakan hasil erupsi Gunung Welirang.
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
37/46
31
BAB V
PENUTUP
5.1 KesimpulanDari penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa litologi bawah
permukaan Kebin Percobaan Fakultas Pertanian Cangar Batu adalah sebagai
berikut.
1. Lapisan tanah permukaan hasil erosi dengan kecepatan rambat
gelombang 305 m/s hingga 610 m/s dengan kedalaman rata-rata antara 0
hingga 7 m.
2.
Lapisan tanah bercampur pasir dan kerikil dengan kecepatan rambat
gelombang antara 468 m/s hingga 915 m dengan kedalaman rata-rata 9 m
hingga 15 m.
Hasil tersebut sesui dengan kondisi daerah Cangar yang masih dalam komplek
Gunung Arjuno-Welirang dan merupakan daerah pertanian. Lapisan tanahnya
didominasi oleh pasir yang kemungkinan merupakan hasil erupsi dari Gunung
Welirang.
5.2 Saran
Hasil penelitian seismik refraksi ini masih belum dapat digunakan sebagai
landasan penentuan lokasi pembangunan Laboratorium Vulkanologi dan
Geotermal Prodi Geofisika, Jurusan Fisika, Fakultas MIPA Universitas Brawijaya
dikarenakan survei yang dilakukan belum dapat mengidentifikasi adanya bedrock.
Oleh karena itu perlu dilakukan interpretasi dengan mengkompilasi hasil penelitian
metode seismik refraksi ini dengan metode lain seperti metode geolistrik, GPR dan
MT.
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
38/46
32
Daftar Pustaka
Asparini, Dewi. 2011. Penerapan Metode Stacking dalam Pemrosesan SinyalSeismik Laut di Perairan Barat Aceh. Bogor: IPB
Elnashai, S., & Sarno, D. 2008. Fundamental of Earthquake Engineering.
Hongkong: Wiley.
Hudha, S.A, Udi H., Sugeng W., Yusuf D.H., Gatot Y., Sahid. 2014. Penentuan
Struktur Bawah Permukaan dengan Menggunakan Metode Seismik
Refraksi di Lapangan Panas Bumi Diwak dan Derekan, Kecamatan
Bergas, Kabupaten Semarang. Youngster Physics Journal Vol 3, No 3,
Juli 2014, Hal 263-268.
Hutabarat, R.G. 2009.Integrasi Inversi Seismik dengan Atribut Amplitudo Seismik
untuk Memetakan Distribusi Reservoar pada Lapangan Blackfoot.
Jakarta: Universitas Indonesia
Jamady Aris. 2011. Kuantifikasi Frekuensi dan Resolusi Menggunakan Seismik
Refleksi di Perairan Maluku Utara. Bogor: IPB.
Kartika, A.U. 2007.Penentuan Struktur Bawah Permukaan dengan Menggunakan
Metode Seismik Refraksi di Desa Pleret, Kecamatan Pleret, Kabupaten
Bantul. Semarang: Universitas Diponegoro.
Linus, A.P. 2006. Penafsiran Data Seismik Bias Dangkal dengan Metode
Hagiwara. Bandung: Institut Teknologi Bandung.
Lita, Fristy. 2012. Identifikasi Anomali Magnetik di Daerah Prospek Panasbumi
Arjuna-Welirang. Skripsi Program Studi Geofisika Universitas
Indonesia. Jakarta.
Nurdiyanto,B.,N, Drajat.,S, Bambang., S, Pupung. 2011. Penentuan Tingkat
Kekerasan Batuan Menggunakan Metode Seismik Refraksi. Jurnal
Meteorologi dan GeofisikaVolume 12 Nomor 3-Desember 2011: 211
220
Sismanto. 1999. Eksplorasi dengan Menggunakan Seismik Refraksi. Yogyakarta:
Gajah Mada University Press.
Susilawati. 2004. Seismik Refraksi .Medan: Universitas Sumatera Utara.
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
39/46
33
Telford, M.W., Geldart, L.P., Sheriff, R.E, Keys,D.A. 1976.Applied Geophysics.
New York, Cambridge University Press.
Tim Survey Terpadu Geologi dan Geokimia PSDG. 2010. Laporan Akhir Survey
Geologi dan Geokimia Daerah Panasbumi Arjuno-Welirang Kabupaten
Mojokerto dan Malang Provinsi Jawa Timur. Laporan Akhir Pusat
Sumber Daya Geologi. Bandung
VSI. 2014. Gunung Arjuno-Welirang. Retrieved from VSI ESDM Web Site:
http://www.vsi.esdm.go.id/index.php/gunungapi/data-dasar-
gunungapi/544-g-arjuno-welirang?start=2
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
40/46
34
Lampiran
Lampiran 1. Script model ing dengan persamaan Hagiwara Masuda
clear allload kel3lin4.txt-ascii;DATA=kel3lin4;x=DATA(:,1);ofst=DATA(:,2);sepasi=ofst(3,1)-ofst(2,1);ta=DATA(:,3);tb=DATA(:,4);
clfsubplot(2,1,1)hold('on');plot(x,ta,'.b',x,tb,'.r');
plot(x,ta,'b',x,tb,'r');axis([0 length(x)-1 0 1.1*max(ta)])%set(gca,'XTick',min(ofst):1:max(ofst)) %set(gca,'XTickLabel',{ofst})
title('KURVA TRAVELTIME','FontWeight','Bold');ylabel('Time(ms)');xlabel('Offset(m)');
hold on;cois1=menu('Jumlah breakpoint?',0,1,2);lyr=cois1-1;c=4;
%mulai picking gae fisrt breakiflyr>0
whilec==4;fork=1:lyr;[a,y]=ginput(1);
%graphic inputxa(k)=round(a);plot(x(xa(k)),ta(xa(k)),'or');
[b,y]=ginput(1);xb(k)=round(b);plot(x(xb(k)),tb(xb(k)),'or');
end;cois2=menu('YAKIN A?','OYI','ORA');oyi=[1,4];c=oyi(cois2);end;
elsem1=polyfit(x,ta,1);m2=polyfit(x,tb,1);v=2*sepasi/(m1(1,1)+m2(1,1));
end;
%IKI GAE 2 lyriflyr==1;
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
41/46
35
ma1=polyfit(x(xa(1):max(x)),ta(xa(1):max(x)),1);
%gradien lyr 2 upta11=polyval(ma1,x(1:xa(1)-1));
%interpolasi lyr 2 upta1=[ta11' ta(xa(1):length(x))']';
plot(x(1:xa(1)-1),polyval(ma1,x(1:xa(1)-1)), 'b');
mb1=polyfit(x(1:xb(1)),tb(1:xb(1)),1);
%gradien lyr 2 downtb11=polyval(mb1,x(xb(1)+1:length(x)));
%interpolasi lyr 2 downtb1=[tb(1:xb(1))' tb11']';
plot(x(xb(1)+1:length(x)),polyval(mb1,x(xb(1)+1:length(x))), 'r');
%hagiwaratab1=(max(tb1)+max(ta1))/2;e=(ta1+tb1-tab1)/2;
tax1=ta1-e;tbx1=tb1-e;
%plot kecepatanma=polyfit(x(1:xa(1)),ta(1:xa(1)),1);
%gradien lyr 1 upmb=polyfit(x(1:xb(1)),tb(1:xb(1)),1);
%gradien lyr 1 downv1=2*sepasi/(ma(1,1)-mb(1,1));max1=polyfit(x,tax1,1);mbx1=polyfit(x,tbx1,1);v2=2*sepasi/(max1(1,1)-mbx1(1,1));cosi=sqrt(v2^2-v1^2)/(v2*v1);subplot(2,1,1);
plot(x,tax1,'.y',x,tbx1,'.k',x,polyval(max1,x),':y',x,polyval(mbx1
,x),':k')h1=-e/cosi;h1rat=mean(h1);hold off;
subplot(2,1,2);hold on;ylabel('Depth (m)');xlabel('Offset');title('HASIL INTERPRETASI','FontWeight','Bold');axis([1 length(x)-1 2*min(h1) 0])v1t=int2str(v1*1000);v2t=int2str(v2*1000);xteks=round(length(x))-1;y1teks=(h1(xteks)/2);y2teks=min(h1(xteks))*1.5;h0t=[h1' 0 0]';x0t=[x' length(x)-1 0]';fill(x0t,h0t,'b');
%fill lyr 1
hold onh1t=[h1' 2*min(h1) 2*min(h1)]';
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
42/46
36
fill(x0t,h1t,'r');
%fill lyr 2ska1=text(xteks,y1teks,[v1t ' m/s']);set(ska1,'FontName','Times','FontSize',8);ska2=text(xteks,y2teks,[v2t ' m/s']);
set(ska2,'FontName','Times','FontSize',8);end;
%IKI GAE 3 lyriflyr==2
ma1=polyfit(x(xa(1):xa(2)),ta(xa(1):xa(2)),1);
%gradien lyr 2 upta11=polyval(ma1,x) ;
%interpolasi lyr 2 upta1=[ta11(1:xa(1)-1)' ta(xa(1):xa(2))'
ta11(xa(2)+1:length(x))']';plot(x,ta11,':r')
ma2=polyfit(x(xa(2):length(x)),ta(xa(2):length(x)),1);
%gradien lyr 3 upta21=polyval(ma2,x) ;
%interpolasi lyr 3 upta2=[ta21(1:xa(2)-1)' ta(xa(2):length(x))']';plot(x,ta21,':k')mb1=polyfit(x(xb(2):xb(1)),tb(xb(2):xb(1)),1);
%gradien lyr 2 downtb11=polyval(mb1,x);
%interpolasi lyr 2 downtb1=[tb11(1:xb(2)-1)' tb(xb(2):xb(1))'
tb11(xb(1)+1:length(x))']';plot(x,tb11,':r');
mb2=polyfit(x(1:xb(2)),tb(1:xb(2)),1);
% gradien lyr 3 downtb21=polyval(mb2,x);
% interpolasi lyr 3 downtb2=[tb(1:xb(2))' tb21(xb(2)+1:length(x))']';plot(x,tb21,':k');
%(lyr 1 dan 2)tab1=(max(tb1)+max(ta1))/2;e=(ta1+tb1-tab1)/2;tax1=ta1-e;tbx1=tb1-e;
%plot kecepatan
ma=polyfit(x(1:xa(1)),ta(1:xa(1)),1);%gradien lyr 1 up
mb=polyfit(x(1:xb(1)),tb(1:xb(1)),1);
%gradien lyr 1 downv1=2*sepasi/(ma(1,1)-mb(1,1))
max1=polyfit(x,tax1,1);mbx1=polyfit(x,tbx1,1);v2=2*sepasi/(max1(1,1)-mbx1(1,1))
plot(x,tax1,'.k',x,tbx1,'.k',x,polyval(max1,x),':b',x,polyval(mbx1
,x),':b')
cosi=sqrt(v2^2-v1^2)/(v2*v1);
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
43/46
37
h1=-e/cosi;
%(lyr 3)tab2=(max(tb2)+max(ta2))/2;e2=(ta2+tb2-tab2)/2;
tax2=ta2-e2;tbx2=tb2-e2;
%plot kecepatan
max2=polyfit(x,tax2,1);mbx2=polyfit(x,tbx2,1);v3=2*sepasi/(max2(1,1)-mbx2(1,1));
plot(x,tax2,'.k',x,tbx2,'.k',x,polyval(max2,x),':b',x,polyval(mbx2
,x),':b')
ifv3
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
44/46
38
Lampiran 2. Langkah Pengolahan Data
Plot data di Ms. Excel
Data input pada 1 line
Formating data ke *.txt
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
45/46
39
Data dalam ekstensi *.txt
Prosessing data menggunakan matlab
7/25/2019 Laporan WG Metseis.pdf
46/46
Penentuan break point
Hasil pengolahan data: visualisasi 2D lapisan bawah permukaan
Top Related