Komposisi dan pelepasan ledakan gas pada
Lusi mud volcano (Java Timur, Indonesia)
Composition and flux of explosive gas release at LUSI mudvolcano (East Java, Indonesia)
Loyd Vanderkluysen, Michael R. Burton, Amanda B. Clarke, Hilairy E. Hartnett and Jean-Francois Smekens
Geochemistry, Geophysics, Geosystems 10.1002/2014GC005275
VANDERKLUYSEN ET AL. VC 2014. American Geophysical Union
Pokok-pokok bahasan dan Kata Kunci
Kesimpulan
· Kegiatan Lusi mud volcano didominasi oleh pecahnya gelembung, memicu air lumpur mancur diselingi masa diam 3 menit:
· Komposisi gas telah dilepaskan selama ledakan terdiri dari 98 % mol uap air, 1,5% mol karbon dioksida, dan 0,5 % mol metana:
· Total gas yang dilepaskan pertahun: 2.300 CH4, 30.00 CO2, dan 800.000 H20 Ton/tahun
· Batas atas aliran “slug” lumpur-air 100.000m3/h:
· Pengendali mekanisme aktivitas pemecahan gelembung bersiklus adalah pendidihan decompressional air
· Perubahan paparan gas dapat digunakan untuk batasan terbesar dari masukan fluida:
Abstrak
· Awal Semburan Lusi mud volcano dan dampaknya
· Perilaku semburan dan penurunan intensitas kecepatan ekstrusi lumpur: 180.000m3/hari (Juni 2006) 0 <20.000m3/h tahun 2012
· Teknologi yang digunakan pengambilan data tahun 2001: high-resolution time-lapse photography, open-path FTIR, and thermal infrared imagery
· Selama periode melemah (1-3m) tidak terjadi rembesan gas
· Total gas yang dilepaskan pertahun 800,000 t/tahun uap air, 30,000 t/tahun CO2, 2300 to/tahun gas metan
· Kedalaman inti gas bubble >4000m untuk metan dan 600m CO2. Pengendali utama dari aktivitas peledakan bualan adalah dekompresi dari air mendidih
· Batas atas estimasi masukan masa lumpur-air sebesar 100.000m3.
Aspek Penting dan Postur dari Kesimpulan
· Seperti apa kegiatan di Geyser Lusi?.
· Seperti apa Postur dan Perilaku Semburan saat pecahnya gelembung secara periodik?
· Apa Komposisi gas?
· Apakah ada gas disemburkan pada masa diam?
· Berapa total gas yang dilepaskan ke atmosfer pertahun?
· Berapa ambang batas lumpur-air dari aliran slug?
· Bagaimana mekanisme pengendali pemecahan gelembung gas?
Pendahuluan: Lusi mud volcano
· Istilah LUSI yang dianut?
· Lusi salah satu dari keluarga besar mud volcano di Jawa Timur
· Awal kejadian Lusi
· Tidak ada dokumentasi yang pernah merekam terjadinya mud volkanisme sebelumnya.
· Didekat Lusi telah didokumentasikan mud volcano yang aktif atau purba
· Keunikan LUSI pada beberapa aspek, sulit dicarikan tandingannya!
· Kecepatan aliran puncak memegang rekor tertinggi dari sejarah mud volcano
· Memberikan implikasi pada kerusakan fisik dan sendi-sendi kehidupan warga terdampak
· Daerah yang terkena dampak dan dilindungai oleh tanggul lingkar luar, salah satu terbesar di Bumi ini
· LUSI sebagai sedimen induk sistem hidrotermal (LUSI a sediment-hosted hydrothermal system)
· Intensitas Geyser Lusi aalnya 40.000 menjadi 120000-180.00me/hari
· Munculnya perilaku geyser dengan kecepatan aliran tertinggi 180.000m3/h
· Sistem semburan bersiklus sebagai perilaku hidrotermal
· Penurunan Intensitas semburan yang signifikan tahun 2011
· Perubahan komposisi volatil gas dari Pusat Semburan
· Dominasi volatil CO2
· Gas lainnya dalam jumlah lebih sedikit
· Peningkatan rasio CO2/CH4
· Kontras untuk rembesan atau pusat semburan satelit (Bualan)
· Keseimbangan pusat semburan didominasi CO2 dan Semburan satelit didominasi gas metan
· Konstrain masa/volume gas dan konsentrasi uap air dari studi
· Tujuan dari studi
Pendahuluan: Mud volkanisme
· Pemahaman umum mud volkanisme
· Kejadian mud volcano: Struktur pembubungan berakar pada sedimen overpressure berkedudukan dalam
· Asal usul cairan yang kompek diusur komposisi kima dan isotop
· Kombinasi sumber cairan:
· Kontribusi pelepasan fluida yang signifikan dari litosfer ke hidrosfer dan “atmospheric budget”
· Pelepasan cairan dengan berulang terjadi di beberapa tempat
· Asal mula ledakan bersiklus terus dipelajari
· Tipe semburan mud volcano
Kesimpulan
Kegiatan Lusi mud volcano didominasi oleh pecahnya gelembung, memicu air lumpur mancur diselingi masa diam 3 menit:
Kegiatan gunung lumpur LUSI (Lusi mud volcano) yang telah diamati pada tahun 2011, didominasi oleh pecahnya gelembung diameter sekitar 3 m secara periodik (periodic bursting of bubbles).
Dimana telah memicu air mancur lumpur (trigger mud fountains) dengan tinggi 10 m, dan memiliki panjang periode diam reguler (regular quiescent periods) sekitar 1-3 menit.
Komposisi gas telah dilepaskan selama ledakan terdiri dari 98 % mol uap air, 1,5% mol karbon dioksida, dan 0,5 % mol metana:
Spektrometri serapan inframerah (Infrared absorption spectrometry) mengungkapkan bahwa gas yang telah dilepaskan selama fase ledakan, terdiri dari 98 % mol uap air, 1,5% mol karbon dioksida, dan 0,5 % mol metana (98 mol % water vapor, 1.5 mol % carbon dioxide, and 0.5 mol % methane).
Sebagai catatan penting bahwa selama fase diam (quiescent intervals) tidak ada fluks gas yang dideteksi (there is no detectable gas flux).
Total gas yang dilepaskan pertahun: 2.300 CH4, 30.00 CO2, dan 800.000 H20 Ton/tahun
LUSI melepaskan sekitar 2.300 ton/tahun metana, 30.000 ton/tahun CO2, dan 800.000 ton/tahun uap air (LUSI releases approximately 2300 t yr of methane, 30,000 t yr of CO2, and 800,000 t yr of water vapor).
Batas atas aliran “slug” lumpur-air 100.000m3/h:
Aliran dapat digambarkan sebagai suatu aliran slug (slug flow) dan pengukuran yang dilakukan terhadap gas-fluks.
Menempatkan batas atas fluks lumpur-air pada 100.000M3/h (gas-flux measurements place an upper-bound on orresponding mud-water flux at 10 5 m3d.).
Pengendali mekanisme aktivitas pemecahan gelembung bersiklus adalah pendidihan decompressional air.
Meskipun gelembung karbon dioksida dan metana berada pada sistem dalam yang berkisar ratusan hingga ribuan meter (Although carbon dioxide and methane bubbles ucleate deep in the system (hundreds to thousands of meters deep).
Namun mekanisme pengendali utama untuk aktivitas pemecahan gelembung bersiklus yang diamati (the primary driving mechanism for the observed cyclic bubble-bursting activity), adalah pendidihan decompressional air dalam sistem (is decompressional boiling of the water in the system).
Dimana berawal pada puluhan meter di bawah permukaan (initiates tens of meters below the surface).
Perubahan paparan gas dapat digunakan untuk batasan terbesar dari masukan fluida
Mengingat rezim peta dari sistem yang disajikan di sini, adanya perubahan dari fluks gas (changes in gas flux) ketika masih menunjukkan kondisi aliran slug.
Sehingga dapat digunakan untuk membatasi jumlah fluks cairan maksimum (can be used to constrain maximum liquid flux).
Batas atas estimasi masukan masa lumpur-air sebesar 100.000m3.
Hasil pengukuran terhadap gas yang dikeluarkan dan model konsepsi (measured gas flux and conceptual mode) cenderung memberikan batas atas estimasi masukan masa lumpur-air (lead to a corresponding upper-bound estimate for the mud-water mass flux) sebesar 100.000m3.
Abstrak
Awal Semburan Lusi mud volcano dan dampaknya
LUSI mud volcano telah menyembur sejak Mei 2006 pada wilayah berpenduduk padat, di Kabupaten Sidoarjo (Jawa Timur, Indonesia), menyebabkan dievakuasinya 40.000 warga dan merusak industri, lahan pertanian dan lebih dari 10.000 rumah.
Perilaku semburan dan penurunan intensitas kecepatan ekstrusi lumpur: 180.000m3/hari (Juni 2006) 0 <20.000m3/h tahun 2012
Kecepatan ekstrusi lumpur (Mud extrusion rates) sebesar 180.000m3/hari telah diukur pada bulan pertama dari semburan, selanjutnya menurun menjadi <20.000 m 2012. Pada beberapa tahun terakhir aktivitas telah dicirikan dengan semburan ledakan dengan prioda kehidupan yang pendek (by periodic short-lived eruptive bursts).
Teknologi yang digunakan pengambilan data tahun 2001: high-resolution time-lapse photography, open-path FTIR, and thermal infrared imagery
Pada Mei dan Oktobber 2011, telah didokumentasikan aktivitas pengukuran menggunakan teknologi high-resolution time-lapse photography, open-path FTIR, and thermal infrared imagery.
Selama periode melemah (1-3m) tidak terjadi rembesan gas
Selama perioda tenang selama 1-3 menit, tidak terjadi rembesen gas.
Total gas yang dilepaskan pertahun 800,000 t/tahun uap air, 30,000 t/tahun CO2, 2300 to/tahun gas metan
Diperkirakan bahwa LUSI melepaskan sekitar 800,000 t/tahun uap air (water vapor), 30,000 t/tahun CO2, dan 2300 t/tahun gas metan (methane gas).
Kedalaman inti gas bubble >4000m untuk metan dan 600m CO2. Pengendali utama dari aktivitas peledakan bualan adalah dekompresi dari air mendidih
Kedalaman inti gas bualan > 4000m untuk metan dan sekitar 600m untuk karbon dioksida (Gas bubble nucleation depths are>4000 m for methane and approximately 600 m for carbon dioxide).
Pengendali utama dari aktivitas peledakan bualan adalah dekompresi dari air mendidih (the primary driver of the cyclic bubble-bursting activity is decompressional boiling of water), dimana berawal beberapa puluh meter di bawah permukaan, mengangkat ke atas aliran slug di atas saluran (which initiates a few tens of meters below the surface, setting up slug flow in the upper conduit.).
Batas atas estimasi masukan masa lumpur-air sebesar 100.000m3.
Hasil pengukuran terhadap gas yang dikeluarkan dan model konsepsi (measured gas flux and conceptual mode) cenderung memberikan batas atas estimasi masukan masa lumpur-air (lead to a corresponding upper-bound estimate for the mud-water mass flux) sebesar 100.000m3.