1

Peningkatan Kualitas Penampang Seismik pada Sistem Graben Cekungan

Woodlark dengan Kombinasi DMO dan CRS-Stack Improving Quality of Seismic Section in Graben System at Woodlark Basin

with DMO and CRS-Stack Virnando BATU ARA

1,Afnimar.

2

1Teknik Geofisika, Institut Teknologi Bandung, Bandung, 40132, Indonesia

2KK Geofisika Global, Institut Teknologi Bandung, Bandung, 40132, Indonesia

Sari

Pada daerah geologi yang kompleks dimana terjadi banyak perubahan kemiringan lapisan, penerapan koreksi Normal

Moveout (NMO) pada data CMP gather saja tidak cukup. Karena itu diperlukan tahapan pengolahan data yang dapat

menghasilkan penampang seismik yang lebih baik dan mendekati keadaan geologinya. Pada penelitian ini, koreksi DMO

dan Common-Reflection-Surface Stack diterapkan untuk meningkatkan kualitas penampang seismik pada daerah Gunung

Laut Moresby di Cekungan Woodlark, Papua Nugini dimana sedang terjadi proses transisi dari continental rifting menjadi

oceanic ridge. Pengolahan data diawali dengan menerapkan koreksi NMO, diikuti dengan koreksi DMO dan CRS-stack.

Setelah mendapatkan semua hasil stacking, dilakukan proses migrasi Kirchoff. Hasil penelitian menunjukkan bahwa

penerapan koreksi DMO dan CRS-stack dapat meningkatkan kualitas penampang seismik dibandingkan hanya menerapkan

koreksi NMO saja. Hal ini terlihat dari reflektor yang terlihat lebih koheren, struktur graben yang terdelineasi dengan baik,

dan indikasi intrusi magma cukup terlihat.

Kata kunci: Koreksi Normal Moveout, Koreksi Dip Moveout, Common-Reflection-Surface Stack, Migrasi Kirchoff

Abstract

Using only normal moveout (NMO) correction for seismic data in complex geological area, will not give good result. An

advanced processing is needed to generate a better seismic section. In this study, dip moveout (DMO) correction and

Common-Reflection-Surface (CRS) stack are applied to improve the quality of seismic section at Moresby Seamount area,

Woodlark Basin, Papua New Guinea where there is transition process from continental rifting to oceanic ridge. The

experiment is started by applying NMO correction, followed by DMO correction, and CRS-stack. After stacking process is

done, Kirchoff migration is applied to data. The result of experiment shows that application of DMO correction and

CRS-stack generates a better seismik section than NMO corrected data. It can be seen from the reflector that looks more

smooth, graben system that is well-delineated, and the indication of magma intrusion that can be seen.

Keyword: normal moveout correction, dip moveout correction, common-reflection-surface stack, Kirchoff migration

*Virnando Batu Ara

E-mail: virnando.batu@gmail.com

Tel: +62-856-974-847-80

I. PENDAHULUAN Pengolahan data dengan metode konvensional yang hanya menerapkan koreksi Normal Moveout, tidak

menghasilkan penampang seismik yang cukup baik terutama pada daerah geologi yang kompleks. Metode

pengolahan data tambahan diperlukan untuk menghasilkan penampang seismik yang lebih baik. Metode tambahan

yang baik dalam menghasilkan penampang bawah permukaan antara lain koreksi DMO danCommon Reflection

Surface (CRS) stack. Koreksi DMO merupakan koreksi moveout dengan memperhitungkan adanya efek kemiringan

lapisan (Yilmaz, 2001). Metode CRS-stack menggunakan informasi dari beberapa titik reflektor yang berdekatan

untuk melakukan stacking pada suatu titik reflektor, yang dapat membuat peningkatan rasio sinyal terhadap noise

(Wu Xiao Yang dkk. 2008). Pada studi ini akan diterapkan koreksi DMO dan CRS stack pada data seismik laut 2D

di daerah Cekungan Woodlark, Papua Nugini dan hasilnya akan dibandingkan dengan data yang hanya menerapkan

koreksi NMO saja.

II. GEOLOGI REGIONAL Data yang digunakan dalam penelitian ini, merupakan data seimik laut 2D di daerah Gunung Laut Moresby yang

terletak di Cekungan Woodlark. Cekungan Woodlark merupakan cekungan yang terletak di sebelah tenggara dari

daerah Papua Nugini. Di Cekungan Woodlark terdapat daerah pemekaran (spreading center) yang memanjang

hingga ke bagian timur Gunung Laut Moresby (Gambar 1). Selain itu di bagian barat Gunung Laut Moresby, juga

terjadi proses pemisahan pada kerak kontinen Papua. Daerah Gunung Laut Moresby, yang terletak di bagian barat

Cekungan Woodlark ini, merupakan daerah transisi dari continental rifting menjadi spreading zone sehingga

membuat daerah ini cukup kompleks (Floyd dkk, 2003; Floyd dkk, 2001; Floyd. 2003; Taylor dan Goodliffer. 2007;

Virnando Batu Ara, Afnimar.

2

Sweet dan Silver. 2003). Menurut Sawyer dkk. (2007) proses continental rifting pada daerah ini telah selesai dan

sedang mengalami transisi menjadi spreading zone. Hal ini karena ditemukan adanya indikasi intrusi magma pada

daerah penelitian.

Gambar 1 Peta Topografi Cekungan Woodlark (Floyd dkk, 2001)

III. TEORI DASAR 3.1 Koreksi NMO Untuk model horizontal sederhana, suatu penampang CMP gather menggambarkan kumpulan gelombang seismik

yang mengiluminasi sebuah titik refleksi. Pada CMP gather tersebut, adanya efek offset yang menyebabkan nilai

waktu tempuh gelombang berbeda-beda, semakin besar nilai offset, nilai waktu tempuh semakin lama. Selisih waktu

tempuh pada offset tertentu terhadap kondisi zero-offset dinamakan moveout. Koreksi untuk menghilangkan moveout

pada model horizontal sederhana ini dinamakan koreksi Normal Moveout (Yilmaz, 2001; Kumar dkk, 2008).

Koreksi normal movoeut ditunjukkan oleh persamaan berikut

[ (

)

]

dimana t adalah waktu tempuh pada offset tertentu, to adalah waktu tempuh pada keadaan zero-offset, x adalah offset,

vNMO adalah kecepatan untuk koreksi NMO.

3.2 Koreksi DMO Pada kasus model lapisan miring, gelombang seismik dalam satu CMP gather tidak mengiluminasi satu titik saja

yang membuat munculnya smearing zone. Hal ini dikarenakan adanya efek kemiringan lapisan. Karena itu

diperlukan koreksi agar CMP gather hanya berasal dari satu titik refleksi. Koreksi ini disebut koreksi Dip Moveout.

Metode ini melakukan koreksi terhadap waktu tempuh dan posisi midpoint (Yilmaz, 2001; Kumar dkk, 2008).

Koreksi Dip Moveout ditunjukkan oleh persamaan (2) untuk koreksi mid-point dan (3) untuk koreksi waktu tempuh.

(

)

(

)

(

)

Dengan h adalah half-offset, v merupakan kecepatan medium di atas lapisan miring, adalah kemiringan reflektor, dan merupakan two-wayzero-offset time pada midpoint yn. Hasil sebelum dan sesudah koreksi DMO pada data CMP gather ditunjukkan dalam gambar 2.

Virnando Batu Ara, Afnimar.

3

Gambar 2 Hasil sebelum (kiri) dan sesudah koreksi DMO (kanan) (Kumar, 2008)

3.3 Common Reflection Surface-Stack (CRS-Stack) Metode CRS memiliki prinsip yang sama dengan metode konvensional. Yang menjadi perbedaan dari metode ini

adalah proses stacking dilakukan pada sebuah stacking surface yang terdiri dari beberapa midpoint, sedangkan pada

metode konvensional proses stacking dilakukan pada suatu CMP tertentu. Hal ini membuat trace yang digunakan

dalam proses stacking lebih banyak dibandingkan dengan metode konvensional. (Mann dkk, 1999; Manndkk, 2001;

Manndkk. 2005). Untuk proses stacking, CRS-stack menggunakan persamaan waktu tempuh dengan pendekatan

hiperbolik yang ditunjukkan sebagai berikut

( ) (

( ))

(( )

)

dimana merupakan zero-offset travel time, merupakan kecepatan medium dekat permukaan, merupakan koordinat dari midpoint zero-offset, merupakan koordinat midpoint di sekitar , merupakan koordinat half-offset, dan tiga parameter terakhir (RNIP, RN eru aka ara e er a r bu kinematik dimana RN radius kurvatur dari muka gelombang normal yang terukur pada , RNIP radius kurvatur dari muka gelombang normal incidence point yang terukur pada , dan merupakan sudut datang di permukaan dari array normal menuju reflector bawah permukaan. Ilustrasi mengenai , kurvatur RN dan RNIP ditunjukkan dalam gambar 3

Gambar 3 Ilustrasi yang menggambarkan udu k r ek er e hipotetik sumber pada titik R berupa titik yang menghasilkan gelombang Normal Incidence Point dengan kurvatur berwarna hijau (tengah), dan eksperimen hipotetik dari sumber berupa

exploding reflector yang menghasilkan gelombang normal dengan kurvatur berwarna merah (kanan) (Mann, 2001)

IV. Aplikasi NMO, DMO dan CRS-StackpadaSistemGrabenCekungan Woodlark Pengolahan data diawali dengan proses NMO-stack yang kemudian dilanjutkan dengan DMO-stack dan proses

CRS-stack. Proses migrasi Kirchoff diterapkan pada hasil dari masing-masing proses. Daerah yang akan dianalisis

untuk membandingkan hasil ketiga proses ditunjukkan dalam gambar 4. Hasil masing-masing proses untuk tiap

daerah analisis ditunjukkan pada gambar 5, 6, dan 7.

Gambar 5 adalah hasil pemrosesan daerah 1 dalam gambar 4 yang merupakan daerah lereng gunung laut Moresby.

Proses metode CRS-stack menunjukkan hasil yang terbaik. Hal ini dilihat dari lereng yang terlihat lebih kontinu.

Daerah 2 dalam gambar 4 berhubungan dengan sistem graben pada daerah penelitian. Hasil pemrosesan ( gambar 6)

memperlihatkan hasil metode CRS-stack terbaik dibandingkan dengan hasil metode konvensional. Hal ini dapat

terlihat dari sesar dan reflektor yang lebih jelas. Daerah 3 dalam gambar 4 merupakan daerah sesar normal pada

daerah utara penelitian. Gambar 7 yang merupakan hasil pemrosesan daerah tersebut, memperlihatkan batas sesar

yang lebih jelas pada hasil migrasi dari CRS-stack. Dari ketiga daerah analisis, hasil dari metode CRS-stack lebih

baik karena pada metode ini juga dilakukan koreksi kemiringan seperti pada metode DMO dan infromasi yang

digunakan pada proses stacking lebih banyak. Jika dibandingkan hasil migrasi dari proses NMO dan DMO pada

daerah 1 dan 3, metode DMO memberikan hasil yang lebih baik. Hal ini karena pada metode DMO dilakukan

koreksi kemiringan sedangkan pada metode NMO tidak.

Virnando Batu Ara, Afnimar.

4

Kerumitan penampang seismik pada daerah ini disebabkan oleh suatu proses geologi. Kington & Goodlife, (2008)

mengestimasi bahwa daerah Cekungan Woodlark sedang mengalami proses transisi dari continental rifting menjadi

spreading zone. Proses rifting menyebabkan terjadinya sesar pada daerah analisis 1, 2, dan 3. Setelah proses rifting

selesai, terjadi indikasi intrusi magma (Sawyer dkk, 2007) pada daerah 1 yang menjadi inisiasi terjadinya spreading

zone. Indikasi intrusi magma pada data penelitian ditunjukkan oleh bagian yang dilingkari dalam gambar 8.

Gambar 4 Daerah yang dibandingkan untuk ketiga metode (NMO-stack, DMO-stack, CRS-stack)

V. Kesimpulan Hasil penelitian ini menunjukan penerapan DMO dapat meningkatkan kualitas penampang seismik dibandingkan

dengan penerapan koreksi NMO saja karena adanya koreksi terhadap kemiringan lapisan, sedangkan hasil

CRS-stack menunjukkan hasil yang terbaik karena menggunakan informasi trace-trace di sekitarnya. Hasil

penerapan CRS-stack lebih baik dibandingkan dengan metode konvensional (NMO/DMO). Hal ini terlihat dari

reflektor yang terlihat lebih kontinyu, sesar yang terdelineasi dengan baik dan lereng Gunung Laut Moresby yang

terlihat lebih kontinu. Selainitu, hasil penelitian dapat memperlihatkan struktur graben dan indikasi intrusi magma

dengan baik. UCAPAN TERIMA KASIH Data seismik diambil oleh R/V Ewing di bawah arahan John C. Mutter dengan dana berasal dari United States

National Science Foundation. Data tersimpan dan tersedia di Marine Geoscience Data System

(www.marine-geo.org) DAFTAR PUSTAKA

1. Floyd, J.S., Mutter, John, 2003. Seismic Evidence of Crustal Detachment Fault in the Woodlark Basin. Science 2. Floyd, J.S., Mutter, John, dkk., 2001. Evidence for Fault Weakness and Fluid Flow within an Active Low-Angle

Normal Fault, Nature Vol. 411. P. 779-783

3. Floyd, J.S., 2003.Seismotectonics of Mid-Ocean Ridge Propagation. Ph.D. Dissertation: 75,2003,DOI 4. Goodlife, A.M., Taylor, B, 2007.The Boundary between Continental Rifting and Seafloor Spreading in the

Woodlark Basin, Papua New Guinea, Geol. Soc. London Special Pub., 282:213-234,2007,DOI.

5. Kington, J.D., A.M. Goodlife, 2008. Plate Motions and Continental Extension at the Rifting To SpreadingTransition in Woodlark Basin, Papua New Guinea: Can Oceanic PlateKinematics Be Extended Into

Continental Rifts?.Tectonophysics458 (1), P.82-95

6. Kumar, L., Sinha, D.P., 2008.From CMP to CRS An Overview of Stacking Techniques of Seismic Data, 7

thBiennial International Conference & Exposition of Petroleum Geophysics

7. Mann, J et al., 1999.Applications of Common Reflection Surface Stack. SEG expanded abstract 1999 8. Mann, J., 2005.Common-Reflection-Surface stack a generalized stacking velocity analysis tool,Extended

abstracts. 9th

International Congress, Sociedade Brasileira de Geofisica

9. Mann, J., 2001.Common-Reflection-Surface Stack and Conflicting Dips, SEG Extended Abstracts, 71stSEG Annual International Meeting

10. Sawyer, S.D., Millard F., et al., 2007. COBBOM: The Continental Breakup and Birth of Ocean Mission. Scientific Drilling Vol. 5. P. 13-25

11. Sweet, S., 2000. Tectonics and Slumping in the Source Region of the 1998 Papua New Guinea Tsunami From Seismic Reflection Images, University of California, Santa Cruz, MS thesis.

12. Sweet,S., Silver,E.A., 2003.Tectonics and Slumping in the Source Region of the 1998 Papua New Guinea Tsunami from Seismic Reflection Images, Pure Applied Geophysics 160:1945-1968, 2003,DOI

10.1007/s00024-003-2415-z

13. Wu, X.Y., Liu, T.Y. et al., 2008.Two Dimensional Common Reflection Surface Stack Based on The Fresnel Zone,Chinese Journal of Geophysics vol. 51

14. Yilmaz, O., 2001.Seismic Data Processing, Society of Exploration Geophysicists, United States of America

Virnando Batu Ara, Afnimar.

5

Gambar 5 Hasil migrasi untuk daerah 1, NMO (atas), DMO (tengah), CRS (bawah)

Virnando Batu Ara, Afnimar.

6

Gambar 6 Hasil migrasi untuk daerah 2, NMO (atas), DMO(tengah), CRS(bawah)

Virnando Batu Ara, Afnimar.

7

Gambar 7 Hasil migrasi untuk daerah 3, NMO (atas), DMO(tengah), CRS(bawah)

Virnando Batu Ara, Afnimar.

8

Gambar 8 Indikasi intrusi magma pada data penelitian (atas) dan menurut interpretasi Dale, dkk (2007) (bawah)