SUMBER ENERGIberbagai sumber energi telah dan masih digunakan dalam eksplorasi seismik . karena penekanan kami adalah pada bawah permukaan dangkal , kita akan berkonsentrasi pada sumber yang paling tepat untuk menjelaskan target pada kedalaman yang dangkal . apa karakteristik dari sumber energi yang ideal ? pertama, harus menanamkan energi yang cukup untuk memberikan refleksi dan refraksi dari kontak antara bahan yang berbeda apakah mereka satuan batuan atau sedimen . amplitudo harus cukup untuk dideteksi dan ditampilkan cukup baik untuk tujuan interpretatif . sehingga tidak hanya jumlah total energi disampaikan adalah penting , tetapi juga konten frekuensi dan bentuk gelombang pada sumbernya . untuk sebagian besar tujuan kita tidak ingin untuk menghasilkan gelombang yang luas dari bentuk kompleks.Sumber jenisDalam pekerjaan berbasis lahan yang paling sumber energi masuk ke dalam salah satu dari tiga kategori: berat badan turun, ledakan, atau getaran. Dari jumlah tersebut, tetes berat dan ledakan yang paling sering digunakan dalam pekerjaan shalloe. Ini contoh paling sederhana dari drop berat badan adalah sumber palu. Sebuah palu, biasanya 5,4 atau 7,3 kg, mengayunkan terhadap pelat logam untuk lebih efisien pasangan transfer energi. Jelas energi disampaikan tidak besar, dan di masa lalu sumber palu hanya digunakan untuk setiap investigasi dangkal. Palu pukulan menjadi sumber lebih berguna dengan munculnya instrumen yang relatif murah yang bisa jumlah gerakan tanah untuk sejumlah dampak dan dengan demikian enchance bentuk gelombang pada catatan. Dalam kondisi baik sumber palu secara rutin dapat mendeteksi antarmuka overburden-batuan dasar di kedalaman 50 meter atau sedikit lebih. Kebanyakan berat lainnya tetes sistem bergantung pada truk atau trailer untuk mengangkut berat, angkat dengan tinggi 2 meter atau lebih, dan melepaskannya. Berat bervariasi dari pelat baja untuk tas kulit penuh dengan birdshot dan berat lebih dari 250 kg.Sumber ledakan menjalankan keseluruhan dari dinamit untuk senapan kaliber 50. Apa yang kita cenderung untuk mempertimbangkan "true" ledakan paling sering adalah item yang mirip dengan Primacord (bahan peledak dalam bentuk tali yang panjang dapat dipotong dan diledakkan) dan kontainer dari amonium nitrat. Bahan-bahan ini dapat dicurangi di lapangan untuk berbagai input energi, tetapi semua membutuhkan penempatan di lubang dibor biasanya beberapa meter di kedalaman. Dalam banyak kasus kedalaman sasaran yang cukup besar atau kondisi tanah yang cukup miskin yang bahan peledak hanya besar akan menghasilkan hasil yang ditafsirkan. Namun, dengan munculnya enchancement sinyal seismograf, sumber senapan telah menjadi banyak digunakan dalam pekerjaan dangkal (pullan dan Macaulay 1987). Hal Roses lebih unggul sumber palu dan saingan atau exeeds sumber penurunan berat badan yang lebih kecil (gambar 2.26). dicatat bahwa skala vertikal pada gambar 2.26 adalah logaritmik, sehingga kontras energi antara 7,3 kg palu dan senapan 8-gauge substansial.sumber getaran digunakan terutama untuk target eksplorasi yang mendalam di kisaran beberapa ratusan meter hingga puluhan kilometer. biasanya memerlukan investasi yang besar dalam peralatan lapangan dan pengolahan komputer kemampuan. Meskipun jenis sumber bukan dari kepentingan langsung untuk pekerjaan yang dangkal, pendekatan yang begitu berbeda dari berat badan turun atau bahan peledak yang beberapa kata deskripsi tampaknya dibenarkan. Berat tetes dan ledakan menerapkan kekuatan sesaat pada sumbernya. Sistem getaran khas; vibroseis, adalah berosilasi dalam karakter dan berlangsung selama beberapa detik. Pada dasarnya, massa besar ditempatkan dalam kontak dengan permukaan tanah dan bergetar sesuai dengan pola tertentu. Selama beberapa detik durasi generasi sinyal, frekuensi sinyal terus bervariasi. Lama ini hasil sinyal variabel dalam catatan akhir refleksi dan acara lainnya yang tidak dapat diartikan secara langsung tetapi membutuhkan pemrosesan komputer untuk memisahkan peristiwa yang menarik. Karena bentuk yang tepat dari sinyal sumber diketahui, extaction tersebut mungkin meskipun rumit.dalam kondisi laut pukulan palu tidak efektif dan sumber-sumber lain harus digunakan. Yang paling umum ini adalah senapan angin dan sparkers. Kedua metode menciptakan gelombang kejut yang mengelilingi gelembung udara dalam air yang mirip dengan salah satu yang diciptakan oleh sumber ledakan tetapi dengan agak lebih kontrol dan jauh lebih sedikit bahaya. Gelombang kejut ini, diproduksi oleh cepat menekan molekul air di sekitar sumber, menyebar dan bergerak melalui sedimen dan batuan yang mendasari kolom air. Sparkers membuat gelembung udara dengan mengalirkan listrik yang menguap air di sekitar debit. Senjata udara dirancang untuk tiba-tiba melepaskan volume udara di bawah tekanan tinggi ke dalam air, sehingga menciptakan gelembung. Variasi dari metode ini telah diterapkan untuk survei darat, tapi untuk berbagai alasan mereka tidak umum digunakan.Gambar 2.27 membandingkan output energi untuk berbagai sumber diukur dalam kondisi yang sama. Pastikan untuk dicatat bahwa skala logaritmik. selain output energi dari sumber, isi frekuensi sinyal dan jumlah tanah gulungan yang dihasilkan juga penting. Namun, sejumlah faktor lain harus diperhitungkan sebelum sumber dipilih untuk studi tertentupertimbangan sumberkarena hampir semua program eksplorasi seismik bekerja dalam keterbatasan anggaran tertentu, biaya menjadi faktor penting. dalam survei khas banyak dampak atau tembakan berlangsung. oleh karena itu kita harus mempertimbangkan biaya yang berulang serta biaya awal. sumber dengan biaya awal yang tinggi tetapi dengan biaya rendah per acara mungkin lebih ke satu dengan biaya awal rendah tetapi biaya berulang yang tinggi.kenyamanan dan efisiensi juga masuk ke dalam keputusan sumber energi. apa portabilitas sumber tertentu? cara mudah untuk mendapatkan sumber ke situs eksplorasi? yang dibutuhkan waktu lama untuk menyiapkan, memecah, dan bergerak? dapat Peristiwa energi diulang pada posisi yang sama dalam kondisi hampir serupa? lubang harus dibor untuk sumber ledakan, yang membutuhkan peralatan tambahan, waktu, dan biaya. akses jalan untuk sumber penurunan berat badan yang besar mungkin tidak hadir.karakteristik situs itu sendiri sering mendikte sumber energi. beberapa bahan, seperti pasir kering, menyerap energi seperti spons. jika urutan tebal pasir kering hadiah, palu dan senapan sumber yang hampir tidak berguna.masalah keamanan dan lingkungan juga harus masuk ke dalam persamaan energi. peledak biasanya mungkin tidak dalam pengaturan perkotaan, sedangkan berat badan besar tetes hadir bahaya sedikit dan melakukan kerusakan lingkungan yang minimal. menggunakan peledak di lingkungan laut menimbulkan risiko bagi kehidupan laut dan harus dilakukan dengan hati-hati.

Peralatan seismikmeskipun kecanggihan peralatan seismik bervariasi secara dramatis tergantung pada sifat dari upaya eksplorasi dan sumber daya dari pihak melakukan eksplorasi, adalah mungkin untuk mengurangi konfigurasi peralatan untuk tiga unsur: deteksi gerakan tanah, pengkondisian sinyal lemah dari detektor, dan pencatatan sinyal AC.Deteksi sinyalkarena Anda sudah sadar, perangkat yang mendeteksi gerakan tanah dari tiba energi gelombang yang biasa disebut geophone atau seismometer. ini sederhana namun elegan dalam desain (gambar 2.28), kecil (gambar 2.29), dan cukup kasar. desain geophone dasarnya terdiri dari kumparan silinder kawat halus ditangguhkan dalam rongga silinder dalam magnet. seperti yang diilustrasikan pada Gambar 2.28, kumparan diadakan di tempat oleh pegas daun. kumparan dan magnet yang dipasang dalam kasus pelindung, biasanya plastik, yang juga memiliki lonjakan logam panjang untuk jangkar geophone ke tanah. ketika uccors gerakan tanah, bergerak geophone, merangsang gerakan relatif antara magnet dan kumparan karena inersia dari kumparan. gerakan ini menghasilkan tegangan yang proporsional dengan jumlah perpindahan tanah. tegangan ini dikembalikan ke peralatan dan merupakan sinyal "mentah" sebelum pengolahan elektronik. mengetahui sebagian besar rincian desain geophone tidak diperlukan untuk memahami dan menerapkan dasar-dasar teknik eksplorasi seismik, tetapi ada pertimbangan tambahan yang penting beberapa. pertama, sangat penting untuk memastikan geophone yang digabungkan sebaik mungkin ke tanah. sehingga lonjakan harus dimasukkan sejauh mungkin ke dalam tanah tetapi tidak harus bergoyang dari sisi ke sisi selama penyisipan karena ini akan melonggarkan kontak antara lonjakan dan tanah. juga, di standardgeophone yang gerak relatif antara kumparan dan magnet dibatasi untuk vertikal sehingga gerakan tanah horisontal tidak dapat diukur. geophone yang dirancang untuk mengukur gelombang geser yang readly tersedia, namun, dan berfungsi pada dasarnya sama seperti yang sudah dijelaskan axcept gerak yang constraned paralel ke horizontal. dalam survei kelautan, kecuali geophone ditempatkan di tempat tidur danau atau dasar laut, geophone konvensional jelas tidak dapat digunakan. dalam situasi ini hydrophone adalah detektor pilihan. ini mengandung bahan piezoelektrik yang menghasilkan perbedaan potensial ketika mengalami tekanan. perbedaan tekanan terjadi pada air th karena tiba gelombang dipantulkan dan dibiaskan.salah satu aspek yang paling penting dari geophone yang diberikan adalah frekuensi alaminya. ini adalah frekuensi yang output dari geophone memiliki nilai terbesar, seperti digambarkan pada Gambar 2.30. sekali seperti sistem ascillatory diaktifkan, ia akan terus berosilasi bahkan ketika gerakan tanah telah berhenti. jika seperti sistem berosilasi secara bebas terkena pulsa seismik tiba terdiri dari banyak komponen frekuensi, respon tinggi pada frekuensi alami geophone dan osilasi yang berkelanjutan akan membuat tidak mungkin untuk setia merekam rincian gerakan tanah dan karena gelombang tiba. untuk alasan ini geophone yang teredam untuk mengontrol osilasi. damping mengurangi sensitivitas sistem, sehingga jumlah redaman adalah kompromi antara mengendalikan osilasi dan menjaga sensitivitas.redaman alam sudah terjadi karena interaksi antara medan magnet dari magnet dan medan magnet yang dihasilkan oleh arus yang mengalir di kumparan. redaman tambahan adalah dicapai dengan menghubungkan sebuah resistor shunt di kumparan dari geophone (lihat Gambar 2.28). resistor dengan nilai yang lebih tinggi menghasilkan redaman kurang dari resistor dengan nilai-nilai yang lebih rendah. jika geophone yang teredam ke titik di mana keran lembut gagal untuk menghasilkan osilasi, geophone yang dikatakan kritis teredam. faktor redaman biasanya dipilih selama manufaktur adalah 0,7 dari nilai redaman kritis. nilai ini menghasilkan apa yang disebut sebagai "respon datar", yang berarti geophone merespon dengan sensitivitas yang sama untuk semua frekuensi di atas frekuensi alami (gambar 2.30).tergantung pada metode seismik dan tujuan, pemilihan geophone penting. mengingat bahwa kita telah ditandai Bumi sebagai low-pass filter, Anda harus ingat bahwa jika kita plot amplitudo menular relatif gelombang seismik terhadap frekuensi (Gambar 2.31 (a)), amplitudo maksimum akan pada frekuensi rendah. untuk alasan kita akan segera menemukan, refraksi survei desain biasanya mencari sinyal terbesar yang mungkin untuk gelombang yang tiba pertama di geophone tersebut. sehingga untuk pekerjaan refraksi kita harus memilih geophone dengan frekuensi alami dalam kisaran ini frekuensi rendah yang sama. sebuah geophone refraksi khas dijual untuk bekerja dangkal memiliki frekuensi alami dari 14 Hz dan dapat mencicipi spektrum frekuensi digambarkan pada Gambar 2.31 (b)

dalam diskusi kita sebelumnya panjang gelombang seismik kita belajar bahwa panjang gelombang yang lebih pendek memiliki frekuensi yang lebih tinggi dan resolusi yang lebih tinggi karena itu. dalam pekerjaan refleksi paling dangkal kita tertarik sebanyak resolusi mungkin, dan karena itu kami ingin mengisolasi komponen-frekuensi yang lebih tinggi dari pulsa seismik. untuk pekerjaan dangkal rinci kita dapat memilih geophone dengan frekuensi alami dari 50 atau 100 Hz. ini akan mengurangi sinyal frekuensi rendah dengan amplitudo tinggi (Gambar 2.31 (b)), menekankan pulsa frekuensi tinggi, dan meningkatkan resolusi.dalam anggaran rendah khas, dangkal-sasaran survei seismik, geophone yang digunakan dalam kelompok 12, 24, atau, lebih jarang, 48. output dari setiap geophone ditransfer ke memperkuat dan instrumen perekaman dengan cara kabel multiconductor. setiap geophone menghubungkan ke kabel dengan dua klip di "take-out" yang berjarak pada interval yang seragam sepanjang kabel untuk memfasilitasi menempatkan geophone pada jarak yang sama di sepanjang tanah (Gambar 2.32)pengkondisian sinyalPengkondisian sinyal istilah digunakan dalam beberapa konteks dalam geofisika eksplorasi. Di sini kita menggunakan istilah untuk memasukkan penguatan sinyal dan penyaringan. Penguat adalah perangkat elektronik yang menerima dan menguatkan sinyal yang sangat kecil yang ditransmisikan oleh geophone. Kebanyakan sistem amplifikasi di seismograf modern yang memperlakukan sinyal yang masuk sehingga dapat memaksimalkan informasi dalam sinyal. Tujuan utamanya adalah untuk menekan agak sinyal kuat awal, terutama pada geophone dekat dengan sumber energi, sekaligus meningkatkan sinyal di bagian akhir dari catatan atau geophone pada jarak yang cukup besar dari sumber energi. Banyak seismograf rekayasa memiliki kontrol gain yang memungkinkan gain amplifier harus ditetapkan pada tingkat rendah untuk geophone dekat sumber energi dan secara sistematis meningkat untuk geophone ayah sepanjang kabel (gambar 2.32). beberapa sistem menawarkan AGC (otomatis mendapatkan kontrol) yang mencoba untuk menjaga output yang diperkuat pada tingkat yang lebih atau kurang konstan. Jika Anda tertarik untuk diskusi yang lebih rinci dari amplifier seismik, Elford, Geldart, sebuah Sheriff (1990, 197-202) menyajikan pembahasan ringkas dan readble baik analog strategi amplifikasi digital.Prosedur lain yang penting dalam pengobatan elektronik dari sinyal geophone penyaringan. Sederhananya, filter elektronik memotong atau menyaring frekuensi tertentu dan menyampaikan lain untuk merekam. Kemampuan ini berguna untuk dua alasan utama: (1) kemampuan untuk menghilangkan kebisingan yang tidak diinginkan dan (2) kemampuan untuk membatasi frekuensi pulsa seismik direkam dan akhirnya ditampilkan untuk interpretasi. Di beberapa lokasi lahan getaran tanah yang tidak diinginkan (noise) yang dihasilkan oleh satu atau lebih dari banyak sumber (seperti pompa atau angin) yang cukup besar untuk menutupi sinyal seismik yang diinginkan. Seringkali suara nya memiliki amplitudo yang lebih besar dalam rentang frekuensi yang terbatas. Dengan memotong atau filtrering frekuensi ini kita kadang-kadang dapat mengurangi kebisingan ke tingkat yang dapat diterima. Sebuah seismograf rekayasa khas (gambar 2.32) dapat menampilkan gerakan tanah pada layar osilograf sebelum masukan energi. Berbagai nilai filter yang dapat dipilih dan efeknya dilihat pada layar untuk menentukan apakah penyaringan akan efektif dalam mengurangi tingkat kebisingan.Dalam karya refleksi dangkal, seperti dicatat sebelumnya, kami tertarik dalam resolusi tinggi dan karena itu di bagian-frekuensi yang lebih tinggi dari sinyal seismik. Kami telah menunjukkan keuntungan dari geophone dengan frekuensi alami dari 50 atau 100 Hz. Strategi tambahan adalah dengan menggunakan high-pass atau berpotongan rendah filter. Kemampuan dari peralatan yang biasa digunakan untuk eksplorasi seismik dangkal, sementara mengesankan (terutama dibandingkan dengan apa yang tersedia hanya beberapa tahun yang lalu), masih terbatas. Karena amplitudo sinyal frekuensi rendah yang begitu besar relatif terhadap frekuensi yang lebih tinggi, batas amplifier dicapai (jenuh) dengan frekuensi yang lebih rendah, dan frekuensi yang lebih tinggi tidak tercatat. Namun, dengan menyaring komponen-frekuensi yang lebih rendah, kita dapat melestarikan komponen-frekuensi yang lebih tinggi. Gambar 2.33 berpola setelah angka 2,32 kecuali di sini kita menunjukkan diagram efek dari 200 Hz, tinggi-pass filter. Gambar 2.34 juga menggambarkan efek penyaringan. Diagram ini plot energi relatif terhadap frekuensi untuk disaring (300 Hz high-pass) dan percobaan nonfiletered (semua-pass) lapangan menggunakan sumber senapan 8-gauge.2.5.3 Signal Recording (Perekam Sinyal)Hampir semua peralatan seismik yang digunakan dalam usaha eksplorasi serius saat ini memiliki beberapa bentuk kemampuan merekam digital. peralatan yang lebih tua hanya kemampuan analog. Perbedaan antara analog dan digital sangat mudah. Dalam analog merekam sinyal geophone yang diperkuat dan disaring pada dasarnya diarahkan langsung ke perangkat rekaman yang diaktifkan dengan terus bervariasi tegangan. Meskipun biasanya digunakan dalam seismograf lapangan, perekam strip-grafik adalah contoh excel-dipinjamkan dari proses ini. Pena tinta terus bergerak menarik kurva pada gulungan kertas karena rotasi konstan gulungan kertas dan defleksi terus-menerus pena karena tingkat tegangan yang masuk. Pada hari-hari awal eksplorasi paling catatan analog seismik direkam pada kertas foto, yang kemudian digantikan oleh pita magnetik. Dalam semua kasus, bagaimanapun, dalam rekaman analog, detail dari sinyal dibatasi oleh kemampuan perangkat rekaman.Keterbatasan ini tidak hadir dalam rekaman digital. Utama kondisi perbedaan dalam rekaman digital terjadi setelah pengkondisian sinyal. Sinyal AC disalurkan melalui pengubah analog ke digital (A / D converter), di mana sinyal analog diubah ke bentuk digital. Hal ini dilakukan dengan sampling sinyal pada interval diskrit (mungkin 2 ms) dan mewakili amplitudo sinyal pada saat itu oleh sejumlah ditandatangani (gambar 2.35) proses tersebut secara teoritis menempatkan ada batasan rasio terbesar untuk sedikitnya sinyal amplitudo yang dapat direkam (dynamic range) karena sinyal setiap saat dalam waktu diwakili oleh sejumlah, tidak peduli seberapa besar. Sampling rate adalah penting, namun. Jika interval sampel terlalu jauh, bentuk sebenarnya dari sinyal tidak diawetkan dan frekuensi yang lebih tinggi hilang (gambar 2.35). Dengan demikian, dalam prakteknya, kendala ditempatkan pada sistem digital memori terutama tersedia dalam perekam digital karena lebih banyak memori yang dibutuhkan untuk menyimpan nomor yang lebih besar dan untuk sampel pada tingkat yang lebih tinggi (lebih sering).Gambar 2.35 (a) keluaran Analog dari geophone (unit sewenang-wenang). (b) Digital representasi respon geophone di (a) diambil pada 2 ms interval. (c) Digital representasi dari bentuk gelombang yang sama pada 10 ms Interval sampling. (d) Rekonstruksi gelombang dari data di (c) menggambarkan efek dari tingkat yang tidak memadai sampling.Beberapa manfaat diperoleh dari rekaman digital di samping kesetiaan sinyal yang lebih besar. Data disimpan dalam bentuk digital pada media magnetik (tape atau disk) dan dapat dibaca langsung oleh komputer untuk menampilkan dan pengolahan lebih lanjut. Data dapat ditampilkan setiap saat dengan digital untuk konversi analog. Juga, banyak seismograf rekayasa memiliki kemampuan peningkatan sinyal. Karena data dalam bentuk digital, bentuk gelombang dari beberapa pukulan palu atau gambar dapat ditambahkan bersama-sama. Proses ini cenderung untuk meningkatkan atau meningkatkan amplitudo gelombang yang benar refleksi dan refraksi kedatangan karena pola kedatangan mereka selalu sama untuk titik tembakan yang sama. Sehingga amplitudo yang terlalu kecil untuk diidentifikasi karena sumber energi yang kecil akhirnya dapat dibedakan karena bentuk gelombang mereka menambahkan konstruktif. Kebisingan latar belakang, bagaimanapun, mungkin memiliki komponen keacakan substansial sehingga gangguan kebisingan berkurang beberapa apa oleh interferensi destruktif.paling seismograf teknik modern memiliki, selain kemampuan merekam digital, layar osiloskop sehingga sinyal seismik dari setiap geophone dapat dilihat segera setelah setiap shot (Gambar 2.36). Ini adalah berharga dalam memantau kualitas data yang direkam dan juga membentuk komponen penting dari sejumlah prosedur lapangan untuk dikembangkan di bab-bab berikutnya. kebanyakan instrumen juga dapat menghasilkan catatan permanen kertas sensitif elektrostatik atau cahaya. Catatan-catatan ini (seismogram) mencakup jejak dari setiap geophone nd waktu garis berjarak pada interval yang sama (biasanya 5 atau 10 ms). Biasanya pilihan hadir untuk merencanakan jejak hanya sebagai wiggly-line jejak (Gambar 3.21) yang menyerupai catatan analog standar atau sebagai jejak wiggly-line dengan variabel-daerah shading ditumpangkan (gambar 4.9). Ini standar record wiggly-line cenderung digunakan lebih untuk survei refraksi, sedangkan garis / variabel-daerah jejak wiggly digunakan lebih sering dalam survei refleksi.