4
BAB II LANDASAN TEORI
2.1. Gelombang Seismik
Gelombang merupakan getaran yang merambat dalam suatu medium. Medium dalam artian ini adalah bumi. Metode Seismik adalah satu metode
eksplorasi yang didasarkan pada pengukuran respon gelombang seismik suara yang dimasukan ke dalam tanah dan kemudian direfleksikan atau refraksikan
sepanjang perbedaan lapisan tanah atau batas-batas batuan yang mempunyai impedansi akustik yang berbeda cukup signifikan. Nilai-nilai impedansi akustik
tersebut adalah kecepatan rambat gelombang pada suatu perlapisan dikalikan dengan massa jenis masing-masing perlapisan batuan tersebut.
Sumber gelombang seismik pada mulanya berasal dari gempa bumi alam yang dapat berupa gempa tektonik maupun gempa vulkanik, akan tetapi dalam
seismik eksplorasi sumber gelombang yang digunakan adalah gelombang seismik buatan atau tidak secara alami terjadi. Ada beberapa macam sumber gelombang
seismik buatan seperti dinamit, benda jatuh, airgun, watergun, vaporchoc, sparker, maupun vibroseis. Sumber gelombang seismik buatan tersebut pada
dasarnya memunculkan gangguan sesaat dan lokal yang disebut sebagai gradien tegangan stress. Gradien tegangan mengakibatkan terganggunya keseimbangan
gaya-gaya di dalam medium, sehingga terjadi pergeseran titik materi yang menyebabkan deformasi yang menjalar dari suatu titik ke titik lain. Deformasi ini
dapat berupa pemampatan dan perenggangan partikel-partikel medium yang menyebabkan osilasi densitastekanan maupun pemutaran rotasi partikel-partikel
medium Gamal, 2011.
5
2.2. Jenis Gelombang Seismik
Gelombang seismik ada yang merambat melalui interior bumi disebut sebagai body wave, dan ada juga yang merambat melalui permukaan bumi yang
disebut surface wave. Sumber gelombang seismik ada dua yaitu alami dan buatan. Sumber alami terjadi karena adanya gempa vulkanik, gempa tektonik, gempa
vukanik dan runtuhan longsoran, sedangkan buatan menggunakan gangguan yang disengaja Gamal, 2011.
Berdasarkan gerak partikel pada media dan arah penjalarannya gelombang dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu:
2.2.1 Gelombang Badan Body Wave
Gelombang badan adalah gelombang yang menjalar dalam media elastik dan arah perambatannya keseluruh bagian di dalam bumi. Gelombang badan
terdiri dari gelombang primer dan gelombang sekunder. Adapun pengertian dari kedua gelombang tersebut adalah:
a. Gelombang Primer longitudinal
Gelombang primer adalah gelombang yang arah pergerakan atau getaran partikel medium searah dengan arah perambatan gelombang tersebut.
Gelombang ini mempunyai kecepatan rambat paling besar diantara gelombang seismik yang lain.
b. Gelombang Sekunder transversalshear wave
Gelombang sekunder adalah gelombang yang arah getarannya tegak lurus terhadap arah perambatan gelombang. Gelombang ini hanya dapat
merambat pada material padat saja dan mempunyai kecepatan gelombang yan lebih kecil dibandingkan gelombang primer Gamal, 2011
6
2.2.2 Gelombang permukaan
Gelombang permukaan merupakan salah satu gelombang seismik selain gelombang badan. Menurut Susilawati,2008 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. Jenis-jenis gelombang
permukaan terbagi menjadi dua yaitu gelombang Reyleigh dan gelombang Love. Adapun penjelasannya sebagia berikut:
a. Gelombang Reyleigh
Gelombang reyleigh merupakan gelombang permukaan yang Orbit gerakannya elips tegak lurus dengan permukaan dan arah penjalarannya.
Gelombang jenis ini adalah gelombang permukaan yang terjadi akibat adanya interferensi antara gelombang tekan dengan gelombang geser secara
konstruktifGamal, 2011.
Gambar 2.1 Gelombang Reyleigh
7 b.
Gelombang Love Gelombang Love merupakan gelombang permukaan yang menjalar dalam
bentuk gelombang transversal yang merupakan gelombang S horizontal yang penjalarannya paralel dengan permukaannya
Gambar 2.2 Gelombang Love
2.3. Penjalaran Gelombang Seismik
Untuk memahami penjalaran gelombang seismik pada bawah permukaan diperlukan beberapa asumsi sebagai berikut :
a. Panjang gelombang seismik yang digunakan jauh lebih kecil dibandingkan
dengan ketebalan lapisan batuan. Dengan kondisi seperti ini memungkinkan setiap lapisan batuan akan terdeteksi.
b. Gelombang seismik dipandang sebagai sinar yang memenuhi Hukum
Snellius, Prinsip Huygens dan Prinsip Fermat. c.
Medium bumi dianggap berlapis-lapis dan setiap lapisan menjalarkan gelombang seismik dengan kecepatan yang berbeda-beda.
d. Pada bidang batas antar lapisan, gelombang seismik menjalar dengan
kecepatan gelombang pada lapisan di bawahnya.
8 e.
Semakin bertambahnya kedalaman lapisan batuan, maka semakin kompak lapisan batuannya, sehingga kecepatan gelombang pun semakin bertambah
seiring dengan bertambahnya kedalamanGamal, 2011.
2.4. Hukum Fisika Gelombang Seismik
Kategori