Seismik Refraksi

Seismik refraksi adalah metoda geofisika eksplorasi yang menggunakan sifat pembiasan gelombang seismik untuk mempelajari keadaan bawah permukaan. Asumsi dasar yang digunakan menggunakan pendekatan bahwa batas-batas perlapisan batuan merupakan bidang datar dan miring, terdiri dari satu lapis atau banyak lapis, serta kecepatan seismik bersifat seragam pada setiap lapisan.

          Umumnya seismik refraksi digunakan untuk memperkirakan kedalaman lapisan batuan yang lapuk, tetapi dapat pula digunakan untuk mendeteksi lapisan lain di bawah zona pelapukan tersebut.

          Pada eksplorasi minyak & gas bumi, penentuan kedalaman zona pelapukan berguna untuk mengetahui kedalaman geophone pada metode seismik refleksi.

          Metode seismik refraksi banyak digunakan pada studi geologi teknik, ekplorasi mineral, penyelidikan air tanah, pertambangan, geodinamik, arkeologi, pertanian dan studi regional geologi lainnya.

Teori Dasar

Prinsip Gelombang

          Prinsip dasar metoda seismik refraksi mengikuti prinsip fisika tentang perambatan gelombang antara lain :

1.     Prinsip Fermat        : Penjalaran gelombang dari suatu titik ke titik lainnya akan melewati lintasan dengan waktu minimum.

2.     Prinsip Huygen        : Setiap titik yang dilalui muka gelombang akan menjadi sumber gelombang baru.

3.     Prinsip Snellius       : Gelombang yang dibiaskan atau dipantulkan akan memenuhi persamaan sebagai berikut 

(sin i/sin v = V1/V2) 

Gelombang Refraksi

            Metode seismik refraksi menggunakan analisis muka gelombang ‘head wave’ untuk pendugaan sifat fisis batuan. Metoda ini memiliki keterbatasan yaitu bahwa metode ini dapat berhasil baik bila harga cepat rapat gelombang seismik makin besar kearah lapisan bawah, sehingga selalu terdapat gelombang yang terbiaskan ke permukaan.

          Kelemahan lainnya bahwa tebal suatu lapisan harus memenuhi criteria tertentu supaya tidak menghasilkan “Blind Zone”, yang diakibatkan oleh lapisan tipis.

          Seismik refraksi dilakukan dengan menimbulkan sumber getaran di suatu titik dan menerima getaran tersebut menggunakan serangkaian geophone. Waktu tempuh gelombang dari setiap geophone dibaca dan diplot dalam grafik waktu tempuh Vs jarak. Ketebalan lapisan batuan dan harga cepat rambat gelombang didapatkan dari analisa grafik tersebut.

          Interpretasi gelombang seismik refraksi tersebut dapat dilakukan dengan bermacam-macam cara  antara lain Reciprocal metods, Hagiwara, Kakeno, dll.

Sumber : catatan kuliah