Analisa Lapisan Keras (Bedrock) dengan Menggunakan Metode Seismik Refraksi Binar Utami1), Fahruddin2) dan Simon S Siregar2) Abstract: Each region generally has a condition of various land surface, usually used as information for making a geological map of the regions, but the information can not provide a real illustration of the depth of the hard layer (bedrock) found in the area. Thus, to determine the depth of the bedrock as the initial information exploited for the region of Banjarbaru more, then done by measuring the depth of the bedrock by seismic refraction. Soil has several compiler layers, the deeper layer from surface is denser and each layer has defferent characteristics. The nature used in this research is the difference of the speed to creep the seismic waves on each layer. By creeping the seismic waves, the information of undercoat surface is obtained depend on the speed in creeping seismic waves. To find out the speed and types of layers under the soil and to know the depth of the bedrock in the region are done by using seismic equipment refraction, by initial assumption that bedrock usually is found in the relatively shallow depth in the region of Banjarbaru. From the results of the data sampling done by measuring the length of the track 72 meters and then processed by using the software winsism 10 bedrock was found on the yard of engeniring faculty Unlam Banjarbaru in depth around 6-15 meters, in the speed of spreading waves in the range of 2800-3200 (m/s) and there is nappe layer (top soil) of the seismic waves creeping velocity 300-400 (m/s) and a much water content-thinner layer spreading speed of seismic wave in the range of 1400-1600 (m/s). Keywords: layer of soil, seismic waves, bedrock, speed.
lignit/batu bara (5-10 cm), kaolin (30-
PENDAHULUAN Daerah umumnya
pada
100 cm) dan limounit. Informasi
kawasan
tersebut tidak dapat memberikan
Banjarbaru berupa
perbukitan dan menurut peta geologi
gambaran
Kalimantan
kedalaman
Selatan
daerah
langsung dari
lapisan
keras
terdapat
pada
Banjarbaru terdapat pada daerah
(bedrock)
yang
aluvium yang memiliki komposisi
daerah
Banjarbaru.
tanah berupa kerikil, pasir, lanau,
demikian
untuk
lempung dan lumpur. Formasi Dahor
kedalaman
dari
hanya terdapat pada daerah loktabat
sebagai
dan
pemanfaatan
daerah
biasanya terdiri dari pasir kuarsa
lebih
maka
kurang
pengukuran
cempaka,
lempung 1) 2)
padu, lunak
formasi
Dahor
konglomerat, dengan
batu
Dengan menentukan
lapisan
keras
awal
untuk
informasi
lanjut,
tentang
Banjarbaru dilakukanlah
kedalaman
lapisan
keras menggunakan seismik refraksi
sisipan
Mahasiswa Program Studi Fisika FMIPA Universitas Lambung Mangkurat Staf Pengajar Program Studi Fisika FMIPA Universitas Lambung Mangkurat
132
Utami, B, Fahruddin dan Siregar, S.S, Analisa Lapisan Keras ..............
133
penjalaran
baru. Pada halaman tersebut sudah
gelombang seismik pada lapisan
dilakukan pengukuran kedalaman
keras berkisar antara 3000-5000 m/s
lapisan keras dengan menggunakan
dan
setelah
sondir, yang digunakan sebagai data
lapisan yang mempunyai kecepatan
perbandingan. Pengukuran dengan
gelombang yang rendah, misalnya
metode
pasir dan lempung. Sehingga akan
digunakan
tampak jelas perbedaan kecepatan
pendahuluan
antara medium tersebut (Moore,
pengukuran
1973).
metode seismik refleksi.
dengan
kecepatan
biasanya
terdapat
seismik
refraksi
sebagai
melakukan menggunakan
Perumusan
Metode seismik adalah salah
langkah
untuk yang
dapat
permasalahan
yang
adalah berapa kecepatan dari tiap-
didasarkan pada pengukuran respon
tiap lapisan bawah tanah sebelum
gelombang
mencapai
satu
metoda
eksplorasi
seismik
yang
lapisan
keras,
jenis
dimasukkan ke dalam tanah dan
lapisan apakah yang terdapat di
kemudian
bawah tanah sebelum mencapai
direfleksikan
atau
direfraksikan sepanjang perbedaan
lapisan
lapisan
kedalaman
tanah
atau
batas
antar
batuan. Sumber seismik umumnya
keras
dan
dari
berapa
lapisan
keras
data
untuk
(bedrock). Pengambilan
adalah palu godam (sledgehammer) yang dihantamkan pada pelat besi di
menentukan
atas tanah, benda bermassa besar
masing
yang
lapisan tanah serta kedalaman dari
dijatuhkan
atau
ledakan
kecepatan
lapisan
jenis-jenis
dinamit. Respon yang tertangkap
lapisan
dari tanah diukur dengan sensor
dilakukan pada daerah halaman FT
yang
Unlam Banjarbaru.
disebut
mengukur
geophone,
waktu
yang
Halaman
Fakultas
Teknik
(bedrock)
hanya
Tujuan penelitian ini adalah
pergerakan
gelombang seismik di dalam bumi.
keras
dan
masing-
menentukan kecepatan dari tiap-tiap lapisan
bawah
tanah
sebelum
(FT) Unlam Banjarbaru dijadikan
mencapai lapisan keras, mengetahui
tempat pengambilan data karena
jenis dari tiap-tiap lapisan bawah
pada permukaan tanah yang datar
tanah sebelum mencapai lapisan
dan lapang, serta di kawasan ini
keras dan mengetahui kedalaman
akan dibangun sebuah bangunan
dari lapiasan keras (bedrock).
134
Jurnal Fisika FLUX, Vol. 6 No. 2, Agustus 2009 (132 – 139)
Formasi Dahor dengan simbol (TQd)
METODE PENELITIAN Lokasi penelitian berada di
hanya terdapat pada daerah loktabat
halaman FT Unlam Banjarbaru, dari
dan
keadaan geologi daerah Banjarbaru,
biasanya terdiri dari pasir kuarsa
seperti yang terlihat dalam Gambar
kurang
1
lempung
dengan
simbol (Qa)
komposisi
tanah
berupa
memiliki kerikil,
pasir, lanau, lempung dan lumpur.
cempaka,
padu,
formasi
Dahor
konglomerat,
lunak
dengan
batu
sisipan
lignit/batu bara (5-10 cm), kaolin (30100 cm) dan limounit.
Gambar 1. Geologi daerah Banjarbaru dengan simbol (Qa)
yang
dengan spasi 3 meter jumlah
ini
sensor penerima 24 buah dan
adalah Satu set seismik refraksi,
jarak tembakan luar masing-
Komputer
masing 20 meter sebagai koreksi
Alat digunakan
dan dalam
PC
bahan penelitian
atau
Laptop
dan
Software Winsism10. Prosedur penelitian adalah
kesalahan (Gambar 2 dan 3). Waktu perekaman 0,512 detik,
sebagai berikut:
dengan jumlah tembakan 5 kali.
1. Akusisi data seismik
Sumber
gelombang
yang
Akusisi data seismik mengguna-
digunakan dari plat besi yang
kan panjang lintasan 72 meter
dipukul dengan palu godam.
Utami, B, Fahruddin dan Siregar, S.S, Analisa Lapisan Keras ..............
135
Gambar 2. Cara pengambilan data seismik 72 meter -20
0
36
72
92
Gambar 3. Skema peletakan sumber gelombang pada pengambilan data seismik 2. Pengolahan data seismik
merubah file yang berekstensi
Langkah pertama dalam proses
(DAT) dari 5 tembakan pada
pengolahan data seismik dengan
pengambilan data seismik men-
mengunakan Winsism 10 adalah
jadi satu dengan ekstensi (SU).
Gambar 4. Merubah dan mengabungkan file (DAT) menjadi (SU)
3. Interpretasi data seismik
data seismik yang disajikan pada
Langkah yang dilakukan adalah
peta dasar untuk mengetahui
penelusuran horison, pembaca-
struktur
an waktu dan penentuan first
bawah permukaan berdasarkan
break picking (FBP) rekaman
kecepatan gelombang seismik.
atau
model
geologi
136
Jurnal Fisika FLUX, Vol. 6 No. 2, Agustus 2009 (132 – 139)
HASIL DAN PEMBAHASAN Gelombang Seismik
Gambar 5. Puncak-puncak gelombang seismik
Gambar 6. Waktu perjalanan gelombang seismik
Perjalanan
waktu
dari
menandakan bahwa lapisan tersebut
gelombang seismik pada Gambar 6
memilki
dapat terlihat ada 3 lapisan tanah
sama, adanya perubahan secara
yang memiliki nilai kecepatan yang
signifikan adalah merupakan bidang
berbeda.
batas antara lapisan yang satu
Setiap
lapisan
akan
membentuk sebuah garis lurus yang
kecepatan
yang
dengan yang lainnya.
Gambar 7. Kecepatan maksimum (3180 m/s) pada penjalaran gelombang seismik di bawah permukaan
relatif
137
Utami, B, Fahruddin dan Siregar, S.S, Analisa Lapisan Keras ..............
Gambar 8. Pengelompokan lapisan tanah berdasarkan kesamaan kecepatan dalam menjalarkan gelombang seismik pada halaman FT Unlam
Berdasarkan geologi daerah Banjarbaru informasi
dapat bahwa
pada
diperoleh daerah
Banjarbaru terdapat
memang kerikil,
banyak
pasir,
lanau,
lempung dan lumpur.
Gambar 9. Tempat Pengambilan data seismik di halaman FT Unlam
Hasil dari pengolahan data seismik
tersebut
memperlihatkan
sekitar 6 meter, pada ujung lintasan kedalaman
dari
lapisan
tersebut
keras
bahwa lapisan keras yang terdapat
(bedrock)
di halaman FT Unlam, memiliki
meter. Tetapi sebelum mencapai
permukaan yang melengkung, yang
lapisan
terdangkal berada pada kedalaman
dijumpai lapisan tanah gembur yang
keras
mencapai
tersebut,
15
akan
138
Jurnal Fisika FLUX, Vol. 6 No. 2, Agustus 2009 (132 – 139)
banyak mengandung air dengan
komposisi
ketebalan berkisar 6-15 meter. Di
adalah
bawah lapisan tanah atas, terdapat
memisahkan antara lapisan tutupan
lapisan tipis atau yang biasa disebut
dengan
sebagai
kecepatan
lapisan
aquiclude
yang
lanau. Lapisan lapisan
lapisan
kedua
tipis
keras,
dalam
yang
memiliki
menjalarkan
memisahkan antara lapisan tanah
gelombang seismik sekitar 1400-
atas dengan lapisan tanah keras.
1600 (m/s). Maka lapisan ini dapat
Ketebalan dari lapisan aquiclude
diperkirakan sebagai lapisan yang
tersebut dapat diperkirakan sekitar
banyak
50 cm. Untuk ketebalan dari lapisan
kemungkinan besar air yang berasal
keras tidak bisa diperkirakan, karena
dari
penjalaran
seismik
kemudian tertahan di atas lapisan
batas
keras. Lapisan yang ketiga adalah
bawah dari lapisan keras tersebut.
lapisan keras, memiliki kerapatan
Sehingga
paling
tersebut
gelombang belum
mencapai
hanya
lapisan-lapisan
mengandung
lapisan
tanah
tinggi
jika
air,
tutupan,
dibandingkan
yang terdapat di atas dari lapisan
dengan lapisan-lapisan diatasnya.
keraslah
Dengan
yang
dapat
diketahui
kecepatan
menjalarkan
ketebalannya. Berdasarkan referensi nilai
gelombang
dalam seismik
berkisar antara 2800-3200 (m/s).
gelombang
Menurut tabel referensi lapisan ini
seismik pada suatu medium dan
dapat digolongkan menjadi lapisan
hasil
seismik
batu pasir, gipsum dan limestone
menggunakan Winsism 10 serta
bioklastik karena lapisan tersebut
peta geologi Kalimantan Selatan
memiliki
maka
bahwa
mirip. Tetapi menurut informasi dari
lapisan pertama memiliki kecepatan
Gambar 1 lapisan yang memungkin-
sekitar 300-400 (m/s), berarti lapisan
kan
ini banyak terdapat udara. Karena
Banjarbaru hanya berupa lapisan
udara memiliki kecepatan dalam
batu
menjalarkan
seismik
dapat diambil kesimpulan bahwa
rata-rata sebesar 330 (m/s), jadi
lapisan keras yang terdapat pada
lapisan pertama dapat digolongkan
daerah tersebut merupakan suatu
sebagai tanah tutupan (top soil)
lapisan
yang berasal dari aluvium dengan
termampatkan.
kecepatan
penjalaran
pengolahan
dapat
data
disimpulkan
gelombang
kecepatan
terdapat
pasir
yang
pada
termampatkan.
batu
pasir
yang
relatif
daerah
Maka
telah
Utami, B, Fahruddin dan Siregar, S.S, Analisa Lapisan Keras ..............
KESIMPULAN Kesimpulan
yang
dari
penelitian
diambil diantaranya
adalah
perambatan
gelombang
pada
lapisan
dapat ini
kecepatan seismik
pertama
adalah
berkisar 300-400 m/s, lapisan kedua 1400-1600 m/s dan lapisan keras (bedrock) sebesar 2800-3200 m/s. Lapisan pertama terdiri dari lapisan tanah tutupan (top soil) aluvium yang terdiri dari lanau, lapisan kedua terdiri
dari
lapisan
tanah
yang
banyak mengandung air (aquiclude) dan lapisan ketiga adalah lapisan tanah keras (bedrock) berupa batu pasir termampatkan dan kedalaman lapisan keras berkisar antara 6-15 meter.
DAFTAR PUSTAKA Bahri, Syaeful A. Lea, Prasetio. Ali, Yunus.R. 2000. Gelombang (Laporan Hibah Pengajaran) Jurusan Fisika ITS, Surabaya. Burger, Robert H.1992. Exploration Geophysics of the Shallow Subsurface. Englewood, New Jersey. Dobrin, B. Milton & Savit, H. Carl.1988. Introduction to Geophysical Prosesing. Edisi 4. McGraw-Hill, Singapura. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Gajah Mada. 2005. Lokakarya Geofisika Lapangan. FMIPA UGM, Yogjakarta.
139
Fauzi, Umar & Hendrajaya, Lilik. 1996. Metoda Seismik Bias Dangkal. ITB, Bandung Gunawan, Rony. 2000. Penggunaan Gelombang P dan S dari Sonic Log untuk Mendeteksi Jenis Litologi dan Kandungan Hidrokarbon. Pertamina EP. http://ensiklopediseismik.blogspot.co m/2007/06/gelombang-gesers-wave.html, Diakses tanggal 13 Nopember 2008 http://ensiklopediseismik.blogspot.co m/2008/02/shear-wavesplitting.html. Diakses tanggal 13 Nopember 2008 http://asyafe.wordpress.com/2008/0 9/04/keunggulan-kelemahanseismik/. Diakses tanggal 13 Nopember 2008 http://duniaseismik.blogspot.com/20 08/06/tahapan-seismik.html. Diakses tanggal 13 Nopember 2008, Moore, W.R. 1973. Seismc Survey on Gravel Deposits Along the Eastern Outlet Road, Hobart. Unpubl.Rep.Dep.Mines Team. Telford, M.W., Geldart, P.L. & Sheriff, E.R. 1990. Applied Geophysics. Edisi ke-2. Cambridge University Press, Australia. Sheriff, E.R & Geldart, P.L. 1982. Exploration Seismology. Jilid 1:History, Theory, and data Acquisition. Cambridge. University Press, Australia. Susilawati. 2004. Seismik Refraksi (dasar teori & akuisisi data). Universitas Sumatera Utara.
