Metode profil geologi yang dikenal sebagai refraksi seismik mengukur waktu yang dibutuhkan gelombang atau sinar seismik untuk bergerak melalui tanah, menabrak batuan dasar, dan dipantulkan kembali ke permukaan. Digunakan dalam geofisika, metode ini paling akurat ketika memetakan kedalaman kurang dari 100 kaki. Selain untuk mengukur kedalaman batuan dasar, refraksi seismik dapat memberikan informasi tentang kualitas dan kekuatan batuan.
Gelombang seismik adalah jenis energi gaya yang bergerak melalui bumi. Gelombang ini dapat diciptakan secara alami, seperti dalam kasus gempa bumi, atau melalui metode buatan, seperti ledakan. Gelombang seismik kecil dapat diciptakan dengan menembakkan tembakan ke tanah atau dengan menjatuhkan sesuatu yang berat ke tanah. Jika tanah bergetar atau bergetar, itu karena gelombang seismik.
Dalam refraksi seismik, energi ditembakkan ke bumi dari permukaan biasanya dengan peluru kosong yang ditembakkan dari senapan, beban yang dijatuhkan ke tanah, bahan peledak kecil, atau memukul piring dengan palu. Gelombang bergerak ke dalam tanah dan kemudian dibiaskan secara lateral di sepanjang batuan dasar sebelum dipantulkan kembali ke permukaan. Serangkaian geofon yang disusun dalam garis lurus di sepanjang area yang diuji merekam gelombang ketika mereka kembali mencapai permukaan.
Geophone adalah silinder logam kecil yang kira-kira berbentuk baterai, meskipun ukurannya berbeda. Di dalam silinder ada kumparan yang menggantung dari pegas. Di kedua sisi kumparan adalah magnet. Ketika gelombang seismik menyebabkan getaran tanah, kumparan bergerak melalui medan magnet, dan energi gelombang dapat diukur. Komputer sering digunakan untuk menganalisis data yang diterima dari geofon, dan grafik yang memplot waktu tempuh versus jarak dibuat untuk menghitung kecepatan.
Kecepatan memberikan informasi tentang jenis material di bawah permukaan tanah karena gelombang akan bergerak melalui berbagai jenis bumi dengan kecepatan yang berbeda. Misalnya, gelombang seismik akan bergerak melalui tanah liat dengan kecepatan yang berbeda dari yang akan bergerak melalui pasir. Inilah sebabnya mengapa ahli geofisika dapat mengumpulkan informasi tentang material antara permukaan dan batuan dasar.
Refraksi seismik tidak harus bingung dengan refleksi seismik. Meskipun refleksi seismik menggunakan banyak metode pengujian yang sama, ia mengumpulkan gambar batuan dasar oleh gelombang yang hanya memantul, atau dipantulkan, dari batuan dasar daripada menyebar pada sudut yang berbeda. Tidak seperti refraksi seismik, refleksi seismik tidak dapat memberikan informasi tentang ketebalan material atau kecepatan sinar. Paling baik digunakan di lingkungan laut di mana refraksi seismik tidak dapat diandalkan.