PENDAHULUAN
Awal Semburan Lusi dan dampaknya
Semburan lumpur Lusi (The Lusi mud eruption ) mulai pada tanggal 29 Mei 2006 dan terus menyembur sampai saat ini.
Semburan telah menyebabkan kerugian ekonomi > $ 4 miliar USD dan mengungsikan lebih dari 60.000 orang dari rumah mereka (displaced more than 60,000 people from their homes) [Richards, 2011].
Sejarah semburan lumpur dari bawah pemukaan yang terbesar
Fenomena ini juga disebut sebagai semburan lumpur dari bawah permukaan yang terbesar dalam sejarah (the largest historical subaerial mud eruption).
Pemahaman anatomi bawah permukaan diperlukan untuk menafsirkan sejarah dan perkiraan semburan ke depan
Model untuk menafsirkan sejarah, dan memprediksi masa depan dari semburan (Models to interpret the history, and predict the future, of the eruption) memerlukan pemahaman terhadap beberapa fitur bawah permukaan.
Karakteristik litologi dan karakter fisik diketahui dari sumur BJP-1
Karena semburan berawal 200 m jauh [Istadi et al., 2009] dari sumur eksplorasi gas (Banjar Panji-1, selanjutnya BJP-1).
Sehingga litologi bawah permukaan (the subsurface lithology) dan sifat petrofisika (petrophysical properties) dapat dikarakteristikkan pada kondisi sebelum inisiasi semburan (were characterized prior to the initiation of the eruption.) .
Kurang dipahami sumber fluida dan overpressure secara individu
Sumber cairan yang disemburkan (the sources of erupting fluids), saat waktu dan pra-erupsi menaik (the timing of their syn-or pre-eruptive ascent), dan pentingnya overpressure (the importance of overpressure) pada lumpur dan cairan secara individu masih kurang diketahui (in the individual mud and fluid sources are less certain).
Deformasi tanah berpotensi untuk menentukan sumber lumpur:
Pengukuran deformasi tanah (measurements of ground deformation), yang dihasilkan dari pemindahan lumpur dan cairan dari bawah permukaan (resulting from the withdrawal of mud and fluids from the subsurface), dengan dikombinasikan dengan pendekatan pemodelan sumber terbalik (in combination with inverse source modeling approaches).
Memiliki potensi yang baik untuk lebih menentukan (have the potential to better constrain) terhadap lokasi-lokasi sumber lumpur dan cairan (the locations of mud and fluid sources) serta evolusinya selama semburan (their evolution during the eruption).
Material yang di semburkan dari Lusi mengandung air terdiri dari cairan dan uap (material erupting from Lusi contains water (liquid and steam), gas non-terkondensasi (non-condensable gases), dan partikel padatan (solid particles).
Memahami proses yang mengenalikan dan mengawali semburan
Mengidentifikasikan sumber-sumber dari setiap komponen dari bahan yang disemburkan (Identifying the source(s) of each component of the erupting material) merupakan kunci untuk memahami proses-proses (is key to understanding the processes).
Dimana mengendalikan semburan (that drive the eruption) dan faktor yang mungkin telah mengawali semburan (may have initiated the eruption).
Sumber lumpur utama kedalaman 1615-1825m dan kedua 1341-1432m
Ada berbagai variasi kendala geokimia (There are a variety of geochemical constraints ) pada sumber padatan, gas dan air dan variasinya dari waktu ke waktu (on the source of solids, gas and water and their variations over time.).
Mineralogi lempung, didominasi ilit dengan beberapa klorit (The clay mineralogy, dominantly illite with some chlorite ) [Mazzini et al., 2007], konsisten dengan sumber lumpur utama pada kedalaman 1615-1828 m (is consistent with a primary mud source at 1615-1828 m depth),
Dengan kontribusi sekunder dari sumber-sumber yang lebih dangkal antara 1341-1432 m (with secondary contributions from more shallow sources between 1341-1432 m ) [Mazzini et al., 2007].
Awal semburan gas berasal dari sumber yang dalam
Namun pengukuran gas yang disemburkan pada BJP-1, menunjukkan bahwa awal semburan hari pertama (suggest that the initial eruption (first day).
Telah memuntahkan cairan dari kedalaman yang lebih besar (expelled fluids from greater depths.).
Lumpur yang disemburkan mendekati titik didih, suhu 100oC dicapai dari kedalaman 1700m
Lumpur yang disemburkan (the erupting mud) berada sangat dekat dengan titik didih (is at or very near the boiling point).
Sedangkan suhu 100oC (a temperature of 100oC) dicapai pada kedalaman 1.700 m disumur BJP-1 (was reached at 1700 m depth in BJP-1) [Mazzini et al., 2007].
Komposisi gas didominasi uap air >96%
Komposisi fase gas (The composition of the gaseous phase) didominasi oleh uap air is dominantly water vapor > 96%) berdasarkan pengukuran yang dilakukan bulan Oktober 2011 [Vanderkluysen et al., 2014].
Rasio gas Helium menunjukkan ciri selubung atau kontribusi magmatik, cairan sumber dalam
Rasio 3He / 4He dari contoh yang diambil pada tahun 2010-2011 menunjukkan ciri selubung yang signifikan atau kontribusi dari magmatik (imply a significant mantle or magmatic contribution ) [Mazzini et al., 2012] dan karenanya cairan dari sumber yang lebih dalam.
Keseimbangan C dari CO2 dan CH2 diproduksikan kedalaman > 4 km
Isotop C dalam CO2 dan CH4 menunjukkan keseimbangan CO2-CH4 pada suhu tinggi > 200oC (C isotopes in CO2 and CH4 indicate CO2-CH4 equilibration at high temperature),
Hal ini konsisten dengan diproduksikan dari kedalaman> 4 km (consistent with production at depths >4 km.).
Pencampuran dari sumber cairan mungkin tidak sederhana
CO2 / CH4 bervariasi oleh suatu faktor pada periode waktu yang singkat [. Vanderkluysen et al, 2014].
Tetapi tidak menunjukkan tren yang sistematis yang jelas dari waktu ke waktu (shows no obvious systematic trends over time) [Mazzini et al., 2007; Mazzini et al., 2012].
Indikasi perubahan volume air terhadap waktu dengan penyebab belum dapat dipastikan
Lumpur yang disemburkan dilaporkan awalnya memiliki kadar air 60 total % vol (The erupting mud reportedly had a water content of 60 vol. % initially),
Menurun menjadi 30 % vol. pada bulan Juni 2007 (decreasing to 30 vol. % in June 2007) [Mazzini et al., 2007]
Sehingga masih menjadi hal yang menimbulkan ketidakpastian yang cukup besar (though subject to considerable uncertainty) (Mazzini, pers. Comm.).
Hal ini berarti bahwa kontribusi relatif dari lumpur dan sumber cairan (This implies that the relative contributions of mud and fluid sources) mungkin telah berubah selama perjalanan semburan (may have changed over the course of the eruption).
Penerapan teknik deformasi tanah dengan InSAR dan implikasinya
Penelitian deformasi tanah di Lusi sebelumnya (Previous studies of ground deformation at Lusi) dengan menggunakan InSAR.
Telah dapat mendokumentasikan subsidence di daerah sekitar kawah (documented subsidence in the area around the vent) [Abidin et al., 2009].
Tahun 2007-2011 terjadi penurunan ecara eksponensial
Tingkat keseluruhan penurunan antara 2007-2011 menurun secara eksponensial terhadap waktu (The overall rate of subsidence between 2007-2011 decreased exponentially in time).
Dengan karakteristik waktu peluruhan ~ 2 tahun (with a characteristic decay time of ~2 years) [Rudolph et al, 2013.; Aoki dan Sidiq, 2014].
3 sumber berbeda, dan perubahan volume dari setiap sumber
Di sini telah digunakan pengolahan data interferometric multitemporal dari L-band aperture sintetic radar (InSAR) (use multitemporal interferometric processing of L-band synthetic aperture radar (InSAR) data).
Diperoleh oleh satelit ALOS (acquired by the ALOS satellite) antara tahun 2006 dan 2011.
Telah dapat mengidentifikasi tiga sumber berbeda (Identify three distinct sources), yang dikombinasikan menjelaskan pola spasial dan temporal yang diamati dari deformasi tanah (that in combination explain the observed spatial and temporal pattern of ground deformation.).
Telah dikuantitatifkan perubahan volume yang terkait dengan setiap sumber (We quantify the volume changes associated with each source).
Disamping itu bagaimana kontribusi dari sumber berbeda yang telah berubah (how the contributions of the different sources changed)selama enam tahun pertama dari semburan (during the first six years of the eruption).