Interpretasi Stratigrafi Seismik

Pendahuluan

Stratigrafi seismik adalah penafsiran stratigrafi dari data seismik, untuk mempelajari pola pengendapan sedimen (Vail & Mitchum, 1977). Dalam hal ini, konsep geologi, dapat diterapkan secara langsung pada visualisasi data refleksi seismik, karena refleksi seismik terjadi akibat adanya perbedaan impendansi akustik dari permukaan batuan, yang merupakan permukaan lapisan dan atau bidang ketidakselarasan (bidang diskontinuitas).

Bidang permukaan lapisan tersebut mewakili suatu ruang waktu minimal atau suatu hiatus kecil, sehingga untuk keperluan praktis dapat dianggap sebagai permukaan waktu/ isokron. Dalam hal ini horison seismik dianggap pula sebagai bidang permukaan lapisan, dengan demikian penarikan horison seismik pada penampang seismik adalah merupakan bidang kesamaan waktu. (Koesoemadinata, 1996).

Interpretasi stratigrafi seismik dilakukan dengan mengelompokan refleksi-refleksi seismik. menjadi paket-paket (unit) yang berhubungan secara kronostratigrafi.

Prosedur interpretasi stratigrafi seismik menurut Brown (1994) meliputi

1. Analisa sikuen seismik,

2. Analisa fasies seismik,

3. Analisa karakter refleksi dan

4. Interpretasi geologi.

Karakter unit dari rekaman seismik refleksi memungkinkan dilakukannya penerapan langsung konsep geologi berdasarkan kenampakan fisik stratigrafi dari rekaman tersebut. Refleksi primer gelombang seismik terjadi akibat perbedaan impendansi akustik (kecepatan gelombang x densitas) dari permukaan batuan dan atau bidang diskontinuitas/ ketidakselarasan. Karena semua lapisan batuan yang terletak di atas suatu lapisan atau bidang keselarasan berumur lebih muda daripada yang terletak di bawahnya, maka penampang seismik merupakan rekaman kronostratigrafi dari pola struktur dan pola pengendapan, dan bukan merupakan rekaman litostratigrafi.

Tipe hubungan antara refleksi refleksi seismik dengan garis-garis waktu geologi yang diidentifikasi pada suatu penampang seismik, yi:

Refleksi - refleksi seismik yang mengikuti garis-garis waktu geologi yang selaras dan dapat menjadi plus atau minus dari setengah panjang gelombang. (Peak & Trough)

Diskontinuiti-diskontinuiti dari refleksi seismik, seperti: ketidakselarasan dan permukaan down-lap yang umumnya mengikuti batas-batas waktu geologi.

Refleksi - refleksi seismik yang kurang baik kenampakannya yang disebabkan oleh fluid interface dan adanya pergantian diagenesa tertentu yang juga mengikuti permukaan-permukaan diachronus terhadap waktu geologi.

Refleksi-refleksi seismik, terutama dihasilkan oleh permukaan-permukaan lapisan dan batas bawah suatu lapisan seperti ketidak selarasan dan permukaan down-lap, cara mengamati dengan mencocokan kontras velocity-density yang disebabkan oleh refleksi - refleksi yang saling berhubungan.

Lamanya hiatus berhubungan dengan suatu batas bawah suatu lapisan yang dapat berubah-ubah, sedangkan batas bawah suatu lapisan tersebut merupakan batas waktu geologi karena memisahkan batuan-batuan yang berbeda umur geologinya dan tidak tumpang susun dengan permukaan-permukaan kronostratigarfi lainnya.

Analisa Sikuen Seismik.

Sikuen seismik adalah sikuen pengendapan yang diidentifikasikan dari penampang refleksi seismik. ini merupakan urutan yang relatif selaras dari refleksi seismik yang secara genetik berhubungan. Urutan ini dibatasi di bagian atas dan bawahnya oleh bidang ketidakselarasan atau korelasi bidang selarasnya (Mitchum dkk, 1977)

Tujuan dari analisa sikuen seismik adalah untuk menginterpretasikan sikuen-sikuen pengendapan dan sistim track pada penampang seismik, dengan cara mengidentifikasikan batas bawah suatu lapisan berdasarkan tanda-tanda dari terminasi pola refleksi.

Permukaan yang dipilih untuk menentukan batas sikuen adalah stratal discontinuity yang diperlihatkan dari terminasi pola refleksi seismik (Possamentier & Allen, 1999).

Kriteria utama untuk pengenalan batas sikuen dari data refleksi seismik adalah terminasi pola refleksi. Batas-batas sikuen dicirikan oleh regional on-lap dan truncation. Kontras impedansi akustik antara lapisan di atas dan di bawah suatu permukaan kronostratigrafi akan mempengaruhi ekspresi refleksi seismik. Ada dua bentuk pola terminasi refleksi, yi:

Yang terdapat di atas bidang ketidakselarasan berupa on-lap dan down-lap, dan

Yang terdapat di bawah bidang ketidak selarasan yi: truncation, top-lap dan appearent truncation.

Dari bidang perlapisan dan batas sikuen pengendapan, hubungan konkordan dan diskordannya dapat diketahui. Hubungan konkordan dapat dilihat pada batas atas dan bawah sikuen. Hubungan diskordan merupakan kriteria utama untuk menentukan batas sikuen.

Gambar.IV-1. Terminasi reflector seismik (modifikasi Allen, 1999)

Pembagian jenis diskordansi didasarkan pada pembagian terminasi lapisan terhadap batas sikuen menurut Mitchum dkk, (1977), Allen (1999) adalah sbb 

1. Lap-out adalah terminasi (pemberhentian terakhir) secara lateral, lapisan pada batas pengendapan aslinya.
2. Truncation : terminasi lateral lapisan, akibat terpotong dari batas pengendapan aslinya.
3. Base-lap adalah istilah hubungan base dengan lapisan di atasnya dalam bentuk menyudut (diskordan), atau base-lap adalah lapisan dasar/ penyangga pada batas, bagian bawah suatu urutan pengendapan.
4. Umum digunakan apabila on-lap tidak dapat dibedakan dengan down-lap, terutama disebabkan oleh deformasi setelah pengedapan.
5. On-lap adalah terminasi pola perlapisan, yang lebih muda ke atas kemiringan, pada pola perlapisan yang lebih tua, yang kedudukan mulanya miring.
6. Onlap biasanya terlihat pd base dari depositional sequence dan menunjukan adanya suatu SB
7. Marine on-lap adalah terminasi progresif strata marine pada strata miring lebih tua dengan arah ke daratan atau kesuatu tinggian topografi di dalam cekungan
8. Coastal on-lap adalah terminasi progresif endapan pantai (litoral atau non marine) ke arah daratan.
9. Down-lap adalah baselap dimana lapisan yang awalnya miring terminated downdip pada bidang yang awalnya horisontal atau miring. Downlap adalah terminasi strata lebih muda yang kedudukan mula miring ke bawah kemiringan di atas strata yang lebih tua. Downlap terjadi pada alas suatu depositional sequence di dalam cekungan dan di atas maximum flooding surface, dan karena itu masing-masing menunjukan adanya suatu sequnce boundary atau maximum flooding surface.
10. Proximal on-lap adalah on-lap pada arah sumber sedimen dan distal down-lap adalah down-lap pada arah yang berlawanan dari sumber sedimen, umumnya merupakan indikasi permulaan dan akhir lateral pengendapan lapisan sedimen.
11. Top-lap adalah terminasi strata lebih tua yang kedudukan mula miring keatas kemiringannya diatas strata lebih muda yang menutupinya, yang biasanya terjadi akibat by passing (pengangkutan sedimen yang melalui daerah non deposisi) sedimen. Top-lap biasanya terjadi pada top suatu depositional sequence dan menunjukan adanya suatu batas sikuen (SB)
12. Erosional truncation adalah top terminasi strata diskordan (menyudut) yang lebih tua pada strata lebih muda akibat erosi. Biasanya dijumpai pada top depositional sequences dan menunjukan adanya suatu batas sikuen (SB)
13. Off-lap adalah suatu hubungan top - diskordan dimana lapisan yang lebih tua menujukan terminasi terhadap lapisan yang lebih muda. Toplap dan erosional truncation adalah dua contoh bentuk off-lap. Dengan kata lain off-lap merupakan kebalikan dari on-lap

Konfigurasi Internal dan Karakteristik Fasies Seismik

Mitchum dkk, (1977) menguraikan macam konfigurasi internal fasies seismik sbb:

1. Konfigurasi parallel (P) dan subparallel (Sp), ini menunjukan kecepatan pengendapan yang konstan pada suatu basin plain yang stabil
2. Konfigurasi divergent (D), dicirikan bentuk wedge berupa penebalan scr lateral, hal ini disebabkan oleh penebalan dari pola refleksi seismik itu sendiri , dan bukan karena onlap, toplap atau erosi.
3. Konfigurasi progradasi, ini dapat berupa sigmoid (S), obliq (Ob), complex (SO), shingled (Sh), hummocky (HC) dan terbentuk akibat pengendapan yang progressif secara lateral dari bidang pengendapan yang miring, sering disebut clinoform. Ini merefleksikan pengendapan karena energi rendah. Pada konfigurasi sigmoid, segmen sikuen bagian atas dan bawahnya hampir horisontal dengan batas atas konkordan dan batas bawah downlap, sedang bagian tengah relatif lebih tebal dan kemiringan lebih besar (< 10). Pada konfigurasi oblique, bagian atas sikuen adalah toplap atau hampir rata, bag bawah adalah downlap dan kemiringan segmen bagian tengah 100. Konfigurasi shingled mencerminkan progradasi fasies pada lingkungan air dangkal. Konfigurasi chaotic diakibatkan oleh sistim pengendapan dengan energi tinggi, dapat memperlihatkan adanya slump structures, lipatan atau sesar.

Gambar-2. Beberapa konfigurasi dan pola refleksi seismik (Mitchum dkk, 1977)

Dalam menginterpretasi penampang seismik terdapat empat dasar dari fasies berdasarkan perbedaan dari konfigurasi refleksi, yi (Gambar-2):

1. Parallel dan divergen: shelf/platform, delta/platform, delta front/delta plain, alluvial plain/distal fan delta dan basinal plain.
2. Progadational: slope yang berasosiasi dengan prograding shelf/ platform, prodelta berasosiasi dengan prograding shelf delta atau shelf margin delta, slope yang berasosiasi dengan prograding shelf yang disuplai oleh shelf delta/ fan delta.
3. Mounded dan draped: reef, volcanoes, diapirs, submarine canyon dan lower slope mengindikasikan endapan turbidit, dan hemipelagik klastik.
4. Onlap dan fill: fasies-fasies onlap coastal, continental rise slope, dan endpn submarine cayon fill.

Kenampakan yang dipakai dalam analisis stratigrafi seismik adalah:

- Terminasi seismik: onlap, downlap, toplap, erosional truncation.

- Karakter reflektor seismik spt: kontinuitas, flat, dipping, clinoform

Dengan melakukan analisis stratigrafi seismik tersebut memungkinkan diprediksi penyebaran batuan yang ada di bawah permukaan secara lebih rinci. Dalam stratigrafi seismik, suatu paket batuan dapat di bagi-bagi menjadi sikuen pengendapan dan di dalam setiap sikuen pengendapan dapat dibagi-bagi lagi menjadi lapisan-lapisan.

Cara terbaik untuk mengidentifikasi geometri-geometri dari pola refleksi tsb adalah dengan mencari reflektor-reflektor pada arah kemiringan (dip-line) dip dengan kemiringan sudut yang besar baik di atas maupun di bawah bidang lapisan. Secara umum reflektor-reflektor ini akan mengindikasikan kemiringan pengendapan. Pola ini disebut offlap.

Pola-pola refleksi seismik yang sudah diidentifikasi di daerah endapan laut dalam antara lain: offlap, submarine onlap, submarine mounds, channel/overbank complexes, slump, slope-front fill, climbing toplap, dan drape. Pola offlap dapat digunakan untuk menginterprtasikan kedalaman-kedalaman paleobathymetri, yi: dengan menganalisa ketinggian dari prograding clinoform. Pola onlap membantu untuk menginterprtasikan topografi bawah laut. Pola-pola mounded, channel/overbank complexs dan slump mengidentifikasikan endapan-endapan lowstand. Coastal onlap adalah naiknya mukalaut yang pada penampang seismik ditunjukan pola reflektor seismik onlap.

Komponen horisontal dan vertikal dari coastal onlap diidentifikasikan sebagai coastal encroachment dan coastal aggradation. Coastal aggradation dapat digunakan untuk mengestimasikan besar naiknya mukalaut. Pada saat naiknya muka laut dapat terjadi fase transgresi dan regressi, tetapi terminologi regresi dan pendangkalan tidak sinonim dengan turunnya muka laut relatif.