Metode seismik adalah salah satu metode geofisika yang penting, karena metode seismik memiliki akurasi yang tinggi, penetrasi yang dalam dan resolusinya yang baik. Umumnya metode seismik digunakan dalam eksplorasi minyak dan gas bumi. Prinsip dasar metode seismik adalah berdasarkan dari gelombang yang dihasilkan dan mengukur waktu yang diperlukan gelombang untuk merambat dari sumber ke penerima (geophone) . Ketika gelombang seismik dari sumber datang, maka tiap geophone akan menghasilkan sinyal tergantung pada pergerakan tanah pada sekitar geophone . (Telford, 1990)
Metode seismik refleksi merupakan metode dengan pengukuran respon bumi pada gelombang seismik yang merambat dari suatu gelombang buatan seperti palu, vibroseis, dynamite , dan lain-lain. Setelah sumber seismik buatan dihasilkan, maka gelombang dari sumber akan merambat melalui medium batuan, peristiwa perambatan gelombang tersebut sesuai dengan hukum-hukum gelombang dan elastisitas ke segala arah dan mengalami pemantulan maupun pembiasan ketika melalui lapisan medium yang berbeda karena terdapat adanya perbedaan kecepatan. Pantulan dari gelombang tersebut diterima penerima atau geophone untuk akuisisi darat dan hydrophone untuk akuisisi laut. Dari hasil pemantulan gelombang tersebut pada penerima direkam sebagai fungsi waktu. (Cordsen, Galbraith, & Peirce, 2000)
Pulsa seismik merambat melewati batuan dalam bentuk gelombang elastis yang mentransfer energi menjadi pergerakkan partikel batuan. Dimensi dari gelombang elastik atau gelombang seismik jauh sangat besar dibandingkan dengan dimensi partikel batuan tersebut. Penjalaran gelombang seismik dapat diterjemahkan dalam bentuk kecepatan dan tekanan partikel yang disebabkan oleh vibrasi selama penjalaran gelombang tersebut. Kecepatan gelombang dalam batuan, di mana pergerakkan partikel mengalirkan energi yang terjadi, menentukan gelombang seismik dalam batuan tersebut.
Respon seismik diukur melalui suatu refleksi yang dihasilkan pada batas akustik impedans sesuai pada sifat – sifat lapisan di atas dan dibawah batasan dan pulsa seismik mengenai batasan tersebut.
Persamaan di atas menjelaskan tentang koefisien refleksi yang merupakan perbandingan antara energi yang dipantulkan dengan energi datang pada keadaan normal. Setiap lapisan memiliki impedansi akustik yang berbeda-beda.
Asas Fisika Gelombang Seismik
Terdapat tiga hukum utama pada penjalaran gelombang seismik, yaitu asas Snellius, Prinsip Huygens dan Prinsip Fermat.
Hukum Snellius
Suatu *seismic wave * mengalami perambatan melalui suatu media ke media lain yang memiliki karakteristik fisik yang berlainan seperti halnya kecepatan gelombang seismik dan densitas yang mendapatkan perubahan sewaktu melalui bidang batas. Ketika sudut datangnya *seismic wave * memiliki nilai yang kecil atau sama dengan nilai sudut kritisnya maka gelombang tersebut akan direfleksikan dan sebagian akan dibiaskan. Dengan persamaan umum Snellius
Hukum Snellius merupakan pengembangan dari prinsip Huygens, untuk menjelaskan panjang dari waktu yang diperlukan gelombang seismik menjalar dari satu titik pada suatu medium ke titik lain dalam medium yang berbeda. Titik A dan B ditentukan dengan memperhatikan kecepatan medium 1 (v1) dan kecepatan medium 2 (v2) . Dan hukum Snellius dapat dirumuskan dengan
Hukum Snellius refleksi menyatakan bahwa sudut sinar yang terpantulkan akan sama dengan sudut datang. Susut datang dan sudut refleksi dapat dikethaui dari batas normal antara dua medum yang memiliki perbedaan impedansi seismik.
Berikut adalah tabel hubungan dari kecepatan dan sudut.
Dari tabel diatas dapat diketahui bahwa kecepatan gelombang P lebih besar dari lapisan dibawahnya, gelombang P yang dibelokkan sepanjang batas. Sudut datang meningkat pada gelombang P yang terefraksikan akan dibelokkan dibawah dan sepanjang batas yang mana berarti sudut refraksinya adalah 90o.(Mamdouh R. Gadallah, 2009)
Prinsip Huygens
Setiap gelombang seismik yang terpancarkan akan menyebar dari sebuah titik sebagai source adanya suatu gelombang baru dengan beberapa dari energi keseluruhan dari gelombang baru akan sama jumlahnya dengan energi dari gelombang pertama. Dalam melakukan exploration penjalaran gelombang dapat dilihat dalam bentuk sebuah fracture , patahan, antiklin dan struktur geologi lain yang berada dibawah permukaan sehingga gelombang tersebut dinyatakan sebagai diffraction wave
Prinsip Huygens sangat penting dalam memahami penjalaran gelombang, dan sering berguna dalam penggambaran pergerakan gelombang. Prinsip Huygens menyatakan bahwa tiap titik pada gelombang dapat menjadi sumber untuk terbentuknya gelombang baru yang sama seperti sumber gelombang dan jumlah energi total gelombang baru akan sama dengan sumber gelombang. Pada hal ini, prinsip Huygens dapat menjelaskan mengenai “penganggu” gelombang seismik. Dimana penganggu tersebut dapat berupa rekahan dalam batuan. (Sheriff, 1995)
Prinsip Fermat
Prinsip Fermat adalah salah satu parameter penting dalam penjaralan gelombang. Prinsip Fermat menjelaskan bahwa penjalaran gelombang dari satu titik ke titik lain dengan waktu tercepat dan lintasan tercepat. Prinsip Fermat ini dapat digunakan dalam ray tracing atau penelusuran jejak gelombang, dimana gelombang akan merambat dalam suatu medium dengan lintasan dan waktu tercepat. (Mondol, 2004)
source
Mamdouh R. Gadallah. (2009). Exploration Geophyscics . Berlin: Berlin : Springer.
Mondol, N. H. (2004). Seismic Exploration. In Petroleum Geoscience: From Sedimentary**Environments to Rock Physics, Second Edition (Vol. 1).
Sheriff, R. E. (1995). Exploration Seismology . Melbourne: United States of America : Cambridge University Press.
