1. Pendahuluan
Metode geofisika mikroseismik adalah salah satu teknik dalam geofisika yang digunakan untuk mempelajari struktur bawah permukaan bumi dengan mendeteksi getaran seismik alami berfrekuensi rendah yang terjadi secara terus-menerus. Metode ini semakin populer karena sifatnya yang non-destruktif, ramah lingkungan, dan ekonomis dibandingkan metode geofisika lainnya.
2. Prinsip Kerja
Prinsip dasar metode mikroseismik adalah mendeteksi dan menganalisis gelombang seismik alami yang berasal dari aktivitas alami seperti ombak laut, angin, dan aktivitas manusia. Gelombang ini memiliki frekuensi rendah (0.1 – 10 Hz) dan amplitudo kecil. Data yang diperoleh dianalisis menggunakan algoritma khusus untuk menentukan sifat elastik lapisan bawah permukaan.
Proses kerja metode ini melibatkan:
Perekaman Data: Sensor seismik (geofon atau seismometer) dipasang di permukaan tanah.
Pengolahan Data: Data getaran direkam dalam jangka waktu tertentu.
Analisis Data: Menggunakan metode H/V (Horizontal to Vertical Spectral Ratio) untuk mendapatkan rasio spektral yang menggambarkan sifat resonansi tanah.
Interpretasi: Penentuan kedalaman lapisan dan sifat elastik media di bawah permukaan.
3. Kegunaan Metode Mikroseismik
Metode mikroseismik memiliki berbagai aplikasi dalam bidang geofisika, antara lain:
Pemetaan Struktur Geologi: Mengidentifikasi ketebalan sedimen dan batas lapisan batuan.
Penentuan Zona Liquefaksi: Mengidentifikasi daerah rawan gempa yang berpotensi mengalami likuifaksi.
Monitoring Seismik: Mengamati aktivitas seismik kecil di daerah tambang atau reservoir geotermal.
Studi Kestabilan Lereng: Menentukan ketebalan tanah dan kestabilan lereng untuk proyek konstruksi.
Eksplorasi Air Tanah: Memetakan lapisan akuifer dan memperkirakan kedalamannya.
4. Dasar Teori
Metode mikroseismik didasarkan pada konsep propagasi gelombang seismik dalam medium elastik. Teori utama yang digunakan meliputi:
Teori Gelombang Rayleigh dan Gelombang Love: Gelombang permukaan yang dominan dalam data mikroseismik.
Spektroskopi Gelombang: Analisis spektral untuk menentukan frekuensi dominan.
Teori H/V Nakamura (1989): Teknik yang digunakan untuk memperkirakan ketebalan sedimen berdasarkan rasio spektral gelombang horizontal terhadap gelombang vertikal.
Persamaan Elastisitas: Menggambarkan hubungan antara kecepatan gelombang, densitas, dan modulus elastisitas medium.
5. Keunggulan dan Keterbatasan
Keunggulan:
Non-destruktif dan ramah lingkungan.
Relatif murah dibandingkan metode geofisika lainnya.
Efektif untuk daerah perkotaan dan daerah sulit diakses.
Tidak memerlukan sumber energi buatan.
Keterbatasan:
Resolusi vertikal yang terbatas.
Bergantung pada intensitas sinyal alami di lokasi.
Tidak efektif di daerah dengan aktivitas mikroseismik rendah.
6. Kesimpulan
Metode geofisika mikroseismik adalah teknik yang efektif dan ramah lingkungan untuk mempelajari struktur bawah permukaan bumi. Dengan menggunakan data gelombang seismik alami, metode ini mampu memberikan informasi penting mengenai ketebalan lapisan tanah, zona rawan gempa, dan potensi akuifer. Meskipun memiliki beberapa keterbatasan, metode ini tetap menjadi pilihan yang menarik dalam berbagai aplikasi geofisika dan geoteknik.
Referensi
Nakamura, Y. (1989). A Method for Dynamic Characteristics Estimation of Subsurface Using Microtremor on the Ground Surface.
Bard, P. Y. (1999). Microtremor measurements: A tool for site effect estimation?
SESAME Project (2004). Guidelines for the Implementation of the H/V Spectral Ratio Technique.
