PENCITRAAN BAWAH PERMUKAAN DASAR LAUT PERAIRAN SERAM DENGAN PENAMPANG SEISMIK 2D DAN BATIMETRI

Transkripsi

1 PENCITRAAN BAWAH PERMUKAAN DASAR LAUT PERAIRAN SERAM DENGAN PENAMPANG SEISMIK 2D DAN BATIMETRI Rizky Ihsan Zuhrial 1*, Tumpal Bernhard 2,Taufik Ramlan Ramalis 3 1,3Jurusan Pendidikan Fisika Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Pendidikan Indonesia (UPI), Jl. Dr. Setiabudhi 229, Bandung 40154, Indonesia 2 Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan rizkyihsanzuhrial@yahoo.com, ABSTRAK Di dunia geofisika selalu dibutuhkan pencitraan yang dapat menggambarkan suatu objek daerah dengan ketelitian. Adanya beberapa macam jenis pencitraan membuat saintis lebih mudah untuk melihat secara langsung kondisi kekinian dari alam bawah bumi. Salah satunya adalah dasar bawah laut. Dalam periode teknologi modern ini, seismik adalah salah satu metode yang sangat tepat dalam mendefinisikan kebutuhan ilmuwan pada akuisisi di laut. Akuisisi data seismik dengan tahapan-tahapan yang perlu dilakukan mampu untuk menampilkan sebaik mungkin hasil dari metode seismik. Sebenarnya dengan kecanggihan teknologi dan penerapannya di era modern ini, para peneliti bisa mendapatkan pencitraan penampang bawah laut dengan cepat. Hasil dari pencitraan yang sering digunakan secara cepat adalah batimetri. Tak dipungkiri bahwa hasil dari metode seismik dan batimetri memiliki ciri khasnya masing-masing. Dalam keberlanjutannya interpretasi terhadap data seismik yang kita miliki dan batimetri yang di input menjadi lebih berbeda.oleh karena itu, perlu adanya pemahaman bahwa tiap-tiap pencitraan dasar bawah laut mempunyai kelebihan dan kekurangannya. Tentunya terlihat pada celah warna dan struktur bawah permukaan laut yang. Perbandingan hasil dari metode seismik dan batimetri tersebut dianalisis sehingga menjadi bahan interpretasi geologi wilayah Indonesia bagian timur. Analisis yang dihasilkan pada penelitian ini mampu membedakan metode seismik dan batimetri dari sisi pencitraan dan interpretasi geologi dengan tujuan untuk mendapatkan informasi mengenai struktur geologi dalam bentuk lapisan sedimen dan diduga terdapat sumber daya alam sebagai potensi kekayaan daerah perairan Seram, Papua Barat. Kata kunci : batimetri, pencitraan, sedimen, seismik. * Penulis Penanggung Jawab i

2 Rizky Ihsan Zuhrial, dkk, Pencitraan Bawah Permukaan Dasar Laut ABSTRACT IMAGING UNDER THE BASIS OF SEA SURFACE WATER WITH SERAM 2D SEISMIC AND BATHYMETRY. The world is always required geophysical imaging can depict an object region with accuracy. The existence of several types of imaging makes it easier for scientists to see directly under the present state of the earth's natural. One is a basic underwater. In this period of modern technology, seismic is one method that is very precise in defining the needs of scientists in the acquisition at sea. Seismic data acquisition with the stages that need to be able to show the best possible results from the seismic method. Actually, with the sophistication of the technology and its application in the modern era, the researchers can obtain cross-sectional imaging of underwater quickly. The results of imaging are often used quickly is bathymetry. No doubt that the results of seismic and bathymetric methods have characteristic respectively. In continuation interpretation of seismic data that we have and bathymetry in the input becomes more different.therefore, there needs to be an understanding that each basic underwater imaging has advantages and disadvantages. Certainly look at the color and structure of the gap below the sea surface. Comparison of the results of seismic and bathymetric method is analyzed so that the subject of the geological interpretation of eastern Indonesia. The analysis in this study were able to distinguish the method of the seismic and bathymetric imagery and geological interpretation with the aim to obtain information about the geological structure in the form of layers of sediment and are suspected of natural resources as a potential wealth of aquatic areas Seram, West Papua. Keywords : bathimetry, imaging, sediment, seismic PENDAHULUAN Semakin banyak penerapan teknologi dalam kehidupan sehari-hari yang berdasarkan perkembangan pemanfaatan energi dan sumber daya alam di laut Indonesia, maka ini akan mendorong teknologi untuk dapat membantu dalam eksploitasi sumber daya alam. Teknologi yang diaplikasikan mulai dari yang sederhana hingga yang kompleks berupa software dan juga kajian ilmu pengetahuan yang terkait. Oleh karena itu diperlukan data recording yang secara keseluruhan dapat menginterpretasikan proses pengambilan data. Dalam dunia geofisika dikenal beberapa metode diantaranya adalah seismik. Dengan berkembangnya metode seismik, baik dari aspek materi dan instrumentasi beserta perangkatnya dalam akuisisi data seismik, serta berkembangnya konsep-konsep baru interpretasi dalam memberikan gambaran geometris bawah permukaan secara detail baik secara struktural maupun stratigrafis. Karena hal tersebut, maka semakin banyak software untuk pengambilan data dan juga pengolahan data. Software itu juga dipadukan dengan perangkat instrumentasi untuk proses akuisisi data. Software yang digunakan di P3GL untuk akuisisi data seismik adalah ProMax 2D Marine. Software tersebut yang penulis ii

3 gunakan untuk mengolah data seismik Laut Seram, Papua Barat. Selain itu, software tersebut juga dapat lebih mudah dipahami dan digunakan. Data yang diolah oleh penulis dengan menggunakan software tersebut, merupakan data sekunder yang penulis terima dengan tidak mengabaikan teknik akuisisi data yang dilakukan. Pengambilan data dilakukan di Laut Seram, dengan gelombang akustik dapat menjalar pada air dan sifat karakteristik gelombang dapat diterapkan pada laut. Secara definisi, akusisi data merupakan proses untuk memperoleh data seismik yang meliputi pembangkitan sumber energi, penempatan geofon sebagai penerima sinyal, perekaman sinyal dan kegiatan-kegiatan pendukung lainnya. Paling utama dalam akuisisi data yaitu dapat merekam sinyal dengan baik, di dalam rentang area pengambilan data.sinyal yang dimaksud adalah sinyal refleksi, khususnya refleksi target. Proses akuisisi data sangat erat kaitannya dengan parameter geometri yang digunakan karena akan menentukan terhadap kualitas data seismik yang akan diperoleh. Konfigurasi akuisisi yang digunakan dalam pengambilan data seismik di Laut Seram ini yaitu dengan menggunakan off-end spread, dengan titik tembak gelombang berada di kiri atau kanan bentangan penerima sinyal (receiver). Dan sinyal dari hasil pantulan dari satu titik reflektor direkam oleh sekelompok receiver yang berbeda, hal ini dikarenakan dengan mengasumsi bahwa gelombang merambat secara radial dan titik permukaan bawah laut selalu datar atau horizontal, maka hasil pantulan gelombang merambat dapat direkam oleh receiver dengan jarak yang berbeda dengan titik tembak gelombang. Dan apa yang telah direkam oleh receiver, diperolehlah data seismik yang pada akhirnya dapat penulis olah dan analisis dengan dapat menampilkan penampang geologi struktur bawah laut. Data yang diharapkan adalah berupa gelombang pantul hasil refleksi, karena akan menggambarkan struktur lapisan permukaan bumi. Namun data tersebut tidak akan murni berupa gelombang refleksi, ada pula kehadiran gangguan gangguan yang juga berupa gelombang yang terekam dalam data seismik. Gangguan pada data tersebut dapat diupayakan untuk dihilangkan dengan menggunakan beberapa aplikasi dalam metode seismik, seperti dekonvolusi danstacking. Proses penghilangan gangguan ini bisa juga disebut dengan filtering. Filtering ini dapat menyortir data yang diharapkan (gelombang refleksi) dan gangguan yang tidak diharapkan (noise). Maka dari hasil inidiharapkan penampang geologi akan mewakili keadaan yang sebenarnya. Kemudian data yang dihasilkan dari metode seismik ini akan dibandingkan dengan batimetri sehingga hasil dari kedua pencitraan ini dapat penulis analisa untuk diketahui kandungan sumber daya alam yang menjadi potensi di Laut Seram. TEORI 1.Prinsip Dasar Seismik a.hukum Snellius Medium bawah permukaan di dalam metode seismik pada dasarnya dianggap medium yang berlapis-lapis. Selama penjalarannya ke tiap lapisan bawah permukaan bumi, gelombang seismik dipandang sebagai sinar seismik. Untuk kasus pemantulan atau refleksi, prinsip Snellius menyatakan bahwa sudut antara sinar yang datang dengan garis normal (biasa disebut sudut datang) adalah sama dengan sudut antara sinar yang dipantulkan dengan garis normal (biasa disebut sudut pantul atau sudut refleksi).[8] iii

4 Rizky Ihsan Zuhrial, dkk, Pencitraan Bawah Permukaan Dasar Laut melemah seiring dengan bertambahnya kedalaman. Gambar 1. Hukum Snellius.(Ekasapta, A., 2007) Gelombang dapat merambat pada dua buah medium yang berbeda yaitu dari medium (1) menuju medium lainnya (2). Amplitudo pulsa datang dinyatakan dengan A d, amplitudo pulsa yang ditransmisikan dinyatakan dengan A t dan amplitudo pulsa terpantul dinyatakan dengan A p.[1] Bila lintasan pulsa normal terhadap bidang refleksi, maka koefisien refleksi dinyatakan sebagai perbandingan amplitudo pulsa terpantul terhadap amplitudo pulsa datang, dirumuskan: A p R = (1) Ad Kuat lemahnya sinyal yang kembali ke permukaan sangat bergantung pada koefisien refleksi pada bidang batas antara dua jenis batuan dan banyaknya perlapisan. Energi yang hilang untuk sejumlah n lapis dengan koefisien refleksi R adalah: (db) = 20 log (1-R 2 ) n (2) b. Prinsip Huygen Selama gelombang seismik menjalar melalui medium bumi, berlaku juga prinsip Huygen. Prinsip Huygen menyatakan bahwa setiap titik pada muka gelombang bertindak sebagai sumber baru untuk muka gelombang berikutnyayang merambat ke segala arah. Sehingga prinsip Huygen dapat dipakai untuk menjelaskan fenomena gelombang seismik yang makin c. Prinsip Fermat Prinsip Fermat menyatakan bahwa gelombang yang menjalar dari satu titik ke titik yang lain akan memilih lintasan dengan waktu tempuh tercepat. Prinsip Fermat dapat diaplikasikan untuk menentukan lintasan sinar dari satu titik ke titik yang lainnya yaitu lintasan yang waktu tempuhnya bernilai minimum. Dengan diketahuinya lintasan dengan waktu tempuh minimum maka dapat dilakukan penelusuran jejak sinar yang telah merambat di dalam medium. Penelusuran jejak sinar seismik ini akan sangat membantu dalam menentukan posisi reflektor di bawah permukaan. Jejak sinar seismik yang tercepat ini tidaklah selalu berbentuk garis lurus.[7] Kecepatan Gelombang Seismik Dalam Medium Elastik Seperti yang dijelaskan sebelumnya bahwa gelombang seismik menjalar dengan kecepatan tertentu pada medium bumi yang dilaluinya. Hasil perkalian antara densitas medium ρdan kecepatan gelombang v yang melewatinya dinamakan impedansi akustik, atau dirumuskan sebagai: Z = ρ. v (3) Nilai impedansi akustik suatu materi semakin besar maka semakin kompak materi tersebut. Posgay in Galfi (Priyono, A., 2006: 38) mengemukakan harga kecepatan dan impedansi akustik gelombang-p untuk berbagai jenis batuan sedimen(tabel2.1).[3] Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan gelombang seismik antara lain: iv

5 . Litologi: ukuranbutir, bentukbutir, distribusibutir dan lain-lain.. Bulk density: makin besar densitas, makin cepat gelombang seismik merambat.. Porositas:makin besar porositas maka makin lambat gelombang seismik merambat.. Fluida pori: jika terisi air maka kecepatannya lebih tinggi daripada jika terisi minyak. Tabel 1. Harga kecepatan dan impedansi akustik gelombang-p untuk berbagai jenisbatuan sedimen. (Priyono, A., 2006) Impedansi Batuan Kecepatan v p (m/s) Akustik ρ.v p (10 4 gr/cm 2 s) Zonalapuk ,2 9 Pasirkering ,8 14 Lempung Batu pasir lepas Batu pasir kompak Marl Batugamping, Dolomit Auhidrit, Batugaram Batubara Udara ,004 Minyakbumi Air Es Seismik Refleksi Metode seismik refleksi merupakan metode geofisika yang umumnya dipakai untuk penyelidikan hidrokarbon. Biasanya metode seismik refleksi ini dipadukan dengan metode geofisika lainnya, misalnya metode gravitasi, magnetik, dan lain-lain. Metode seismik refleksi terbagi atas tiga tahapan yaitu: 1. Acquisition of seismic(akuisisi data seismik). Pengumpulan data telah dimulai sejak survey awal hingga survey akhir. 2. Seismic Processing (pemrosesan seismik). Pada langkah ini dilaksanakan kegiatan mengolah data seismik hasil rekaman di lapangan (raw data) dan diconvert ke bentuk penampang seismik. 3. Seismic Interpretation. Di tahap ini tercakup kegiatan yang dimulai dengan pencocokan horison, penerjemahaan waktu, dan kegiatan memplot penampang seismik yang hasilnya berupa peta dasar permukaan laut yang berfungsi untuk mengetahui model struktur geologi permukaan bawah laut. Seismik refleksi berproses dengan mengukur waktu yang diperlukan suatu impuls suara untuk melaju dari sumber suara. Lalu terpantul oleh batas-batas geologi, hingga kembali ke permukaan laut pada suatu streamer. Refleksi dari suatu horison geologi mirip dengan gema pada suatu muka tebing atau jurang. Metode seismik refleksi banyak dimanfaatkan untuk keperluan eksplorasi perminyakan, penentuan sumber gempa ataupun mendeteksi struktur lapisan tanah[2]. Pada saat melakukan survey seismik maka tujuan utamanya adalah v

6 Rizky Ihsan Zuhrial, dkk, Pencitraan Bawah Permukaan Dasar Laut memberikan informasi mengenai geologi bawah permukaan. Sinyal yang dikirim melalui alat peledak (S) direfleksikan oleh bidang reflektortitik refleksi (R) dan sinyal yang dipantulkan direkam oleh detektor berupa geofon (G). Jika h adalah ketebalan lapisan, maka waktu (t) yang dibutuhkan oleh sinyal untuk sampai ke detektor adalah : Untuk satu lapisan : t = 2h V 0 (4), dimana V 0 adalah kecepatan rambat gelombang pada lapisan 1. Untuk dua lapisan : t 1 = 2h1 V 1 (5) t 2 = 2h1 V 1 2(h2 h1) V 2 (6) dimana kecepatan rambat dan waktu dapat diketahui, sehingga ketebalan masing-masing lapisan dapat dihitung. S G Parameter dipilih berdasarkan optimasi keterbatasan parameter lapangan dalam memecahkan masalah yang muncul. Selain itu faktor ekonomis juga merupakan pertimbangan utama dalam optimasi ini. METODE Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode seismik dan batimetri. Perhitungannya dibantu menggunakan softwarepromax 2D. Perangkat lunak ini dipilih karena mudah digunakan dan digunakan di tempat penelitian.akuisisi dilakukan di Laut Seram, Papua Barat. Laut Seram terletak di antara garis 1º26 lintang utara dan bujur timur terbentang seluas kk 2 di antara buru dan seram.indonesia Bagian Timur merupakan daerah tatanan tektonik yang kompleks, karena derah ini merupakan pertemuan tiga lempeng besar yaitu Eurasia, Indo-Australia dan Pasifik- Filipina. Eksplorasi dan pemetaan semakin dibutuhkan untuk mengetahui keadaan geologi di daerah ini, tatanan tektonik, sedimentasi di daerah laut yang ke depannya diharapkan adanya penemuanpenemuan baru di daerah ini, baik itu sebuah konsep geologi maupun cadangan energi di masa depan. Laut Seram terdapat di sebelah utara Tanjung Seranmaloleo. Laut ini menjadi batas antara Provinsi Maluku dengan Provinsi Papua Barat. Gambar 2.Sketsa Prinsip Dasar Seismik Refleksi Penentuan kebaikan data seismik ditentukan oleh kecocokan parameter lapangan yang digunakan dengan kondisi geologi dan kondisi permukaan daerah survei. Perancangan parameter lapangan disusun berdasarkan data geologi dan data geofisika yang ada, dan penentuannya dilakukan dengan uji coba secara langsung di lapangan. vi

7 Gambar 3.Situasi geografis Laut Seram, dan lintasan akuisisi data seismik di Laut Seram (sumber : Hasil penelitian Laut Flores, PPPGL) Setelah melewati tahapan Dekonvolusi maka dilanjutkan masuk ke tahap Processing dimulai dengan melakukan Velocity Analysis dengan memakai semblance methods, lalu dilanjutkan dengan koreksi DMO. Koreksi move out diambil dari hasil picking analisis kecepatan. Lintasannya terlihat menjadi lebih landai tapi semakin jelas reflektornya. Setelah dilakukan DMO binning maka langkah selanjutnya yang dilakukan adalah tahapan stacking. Hasil stacking menjadi bahan perbandingan dengan data batimetri yang juga penulis input ke dalam software Promax. Penelitian ini dimulai dengan input data lapangan L10 berformat SEG-Y. Data tersebut harus dikenali oleh software, dan terplot sebagai raw data. Langkah geometri yaitu dengan memasukkan input geometri raw data, nilai parameter di software sama dengan nilai ketika akuisisi data. Ketika sudah sesuai dengan akuisisi data, rekaman seismik membutuhkan editing untuk menghapus gelombang yang tidak diinginkan, seperti direct wave (gelombang bias). Rekaman sesimik menjadi lebih baik setelah tahapan editing, kemudian diperlukan prediksi jarak antara reflektor dengan multiple periode pendek pada tahapan dekonvolusi. Kecepatan gelombang diplot apakah berada minimal pada kecepatan gelombang di air yaitu 1500 m/s, itu sebagai rujukan apakah gelombang telah terpantul pada reflektor penampang. Hasil analisis kecepatan lalu digunakan untuk stacking. Kemudian dikoreksi dengan dip move out. Tahapan akhir adalah membandingkan hasil dari penampang seismik dengan peta batimetri yang juga dihasilkan dengan menginput data batimetri ke dalam software Promax. Gambar 4. Hasil Stacking (seismik) Dari proses stacking dan muting yang dilakukan maka dapat dilihat beberapa interpretasi dari pengolahan data seismik ini. Pada gambar dapat dilihat adanya lapisan sedimen yang terpantau pada horizontal dari mulai CDP Lalu pada palung seram yang terdeteksi berada di kedalaman m terdapat growth strata yang diperkirakan dapat terus bertambah dan tinggi. Dan pada kedalaman dibawah 200 m maka dapat dipastikan bahwa itu adalah pegunungan bawah laut dari misool onin. HASIL DAN PEMBAHASAN vii

8 Rizky Ihsan Zuhrial, dkk, Pencitraan Bawah Permukaan Dasar Laut Gambar 5. Interpretasi Seismik Pada Software Promax terdapat fasilitas untuk menginput data Batimetri sehingga bisa melihat penampang yang dihasilkan oleh data Batimetri. Hasil dari input Batimetri tercitrakan dengan cukup baik. Bentuk dari permukaan bawah laut yang dihasilkan Batimetri cukup tepat dalam menggambarkan palung seram. Namun saja, Batimetri belum jelas untuk menampilkan lapisan sedimen pada hasilnya. [1]Abdullah, Agus. (2011).Ensiklopedi Seismik. [online]. Tersediahttp:// ismik.blogspot.com [2]Philip, K., Brooks, M. and Hill, Ian. (2002). An Introduction to geophysical Exploration (third ed). Oxford: Blackwell Science [3]Priyono, A. (2006). Metoda Seismik. Bandung: Program Studi Geofisika Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral Institut Teknologi Bandung Gambar 6.Hasil Batimetri KESIMPULAN Pada data Seismik Lintasan 10 Perairan Seram tahapan Prediktif Dekonvolusi dapat menampilkan penampang seismik yang baik, karena dapat menghilangkan multiple jenis periode pendek. Dilihat dari penampang, penampang Batimetri cukup baik dalam menyajikan hasilnya. Terbukti dengan bentuk dari reflektornya yang notabene mirip dengan penampang seismik. Namun penampang seismik (hingga tahapan stacking) telah menyajikan gambarnya dengan sangat baik. Ini terbukti dengan lapisan sedimen yang dapat dicitrakan oleh penampang seismik dan reflektor di dalamnya menjadi semakin jelas. Selain itu, Surface Multiple pada penampang Batimetri masih terlihat pada bagian akhirnya. Sedangkan pada penampang Seismik, Surface Multiple hampir tak kelihatan lagi pada bagian akhirnya. REFERENSI [4]Saputra, Deni. (2006). Atenuasi Multipel pada Data Seismik Laut dengan Menggunakan Metoda Predictive Deconvolution dan Radon Velocity Filter. Skripsi Sarjana pada program Studi Teknik Geofisika Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral Institut Teknologi Bandung; tidak diterbitkan [5]Yilmaz, Ӧz. (2001). Seismik Data Analysis (vol. 2). Houston: Society of exploration Geophysicists [6]Penelitian Laut Flores. (2012). Laporan Penelitian Akuisisi Data Seismik Laut Flores. Bandung: Puslitbang Geologi Kelautan viii

9 [7]Tri, Elisa. (2014).Atenuasi Noise dengan Menggunakan Filter F-K dan Transformasi Radon pada Data Seismik 2D Multichannel di Laut Flores. Skripsi Sarjana pada program Studi Fisika Universitas Pendidikan Indonesia Bandung; tidak diterbitkan [8]Sidabalok, Daniel. (2013). Atenuasi Noise dengan k Time Migration Seismik 2D Multichannel Di Perairan Maluku Utara. Skripsi Sarjana pada program Studi Fisika Universitas Pendidikan Indonesia Bandung; tidak diterbitkan ix