CAPE TOWN AFRIKA SELATAN:
DIPICU GEMPABUMI ATAU PEMBORAN
Gambar 1: Bagian penting dari paparan Kubu Deformasi yang mempunyai pengaruh khususnya pada Kubu Gempa yaitu: 1) data InSAR memerlihatkan 3 elip subsidence dan uplift (dikendalikan oleh Patahan Watukosek yang ditentukan waktu kejadian 3 bulan setelah semburan Lupsi), 2) penampang Lupsi yang memperlihatkan sumber aliran dari bagian bawah sumur BJP-1 yang tidak terlindung oleh Casing (di bawah kedalaman 1091m); 2A) intensitas subsidence terbesar di baratlaut pusat semburan, dikaitkan sebagai daerah sumber semburan Lupsi seperti angka 2 di atas dan 3) perkembangan kepundan berubah menjadi daerah kaldera (daerah depresi), dimana saat ini telah mengalami tiga kali perulangan interval sudden collapse di sekitar pusat semburan. Dimodifikasi dari Abidin dkk., (2008)
Di dalam War-Game Debat Lupsi di Forum Internasional AAPG, Kubu Deformasi oleh AAPG diposisikan sebagai Kubu Netral, yang tidak mempermasalahkan penyebab atau pemicu Lupsi (gempabumi atau pemboran sumur BJP-1). Namun akan berkonsentrasi membahas deformasi geologi (geological deformation), terutama subsidence dan uplift yang terjadi sebagai dampak berganda dari semburan Lupsi.
Anggota dari Kubu Deformasi adalah H. Z. Abidin (Pimpinan-Indonesia), M. A. Kusuma H. ., Andreas (Indonesia)., R. J. Davies (UK)., dan Deguchi (Jepang).
Pada agenda Debat Mud Volcano Lupsi: Dipicu Gempa atau Pemboran yang diselenggarakan pada Pertemuan Internasional AAPG 28 Oktober 2008 di Cape Town, Afrika Selatan, pasca sesi presentasi dan debat (presentation and debate sessions) dari Kubu Gempa (A. Mazzini dan B. Istadi) dan Kubu Pemboran (Tingay dan Davies), selanjutnya akan dipresentasikan Kubu Deformasi dengan pembicara tunggal H. Abidin.
Makalah yang telah dipublikasikan dan digunakan sebagai baseline AAPG berjudul Subsidence and uplift of Sidoarjo (East Java) due to the eruption of the Lusi mud volcano (2006–present), dengan penulis H. Z. Abidin (&) M. A. Kusuma H. Andreas., R. J. Davies, Deguchi, Springer-Verlag 2008. Dalam War-Game Debat Lupsi, makalah utama ini yang digunakan sebagai acuan utama.
Adapun judul makalah Abidin.H. dkk., dan Davies. R. dkk., yang akan dipresentasikan pada Debat Lupsi di forum AAPG adalah:
· H. Z. Abidin, R. Davies, M. A. Kusuma, P. Sumintadiredja, H. Andreas, M. Gamal: Deformation Due to Eruption of a Mud Volcano: The Lusi Mud Volcano (2006-Present), East Java
· R. Davies, M. Brumm, M. Manga, R. Swarbrick, R. Rubiandini, and M. Tingay: The East Java Mud Volcano (2006 to Present): An Earthquake or Drilling Trigger?
Sesuai rancangan konsep (design concept) Debat Lupsi oleh AAPG, presentasi Abidin (Abidin. H. dkk., 2008) yang telah dipublikasikan, pada intinya menggambarkan proses deformasi geologi (geological deformation), yaitu penurunan (subsidence) dan pengangkatan (uplift). Yang dalam paper tersebut disimpulkan bahwa pengendali mekanismenya merupakan dampak berganda (multiplier impact) dari semburan Lupsi sendiri. Disamping itu juga faktor penting keberadaan Sistem Patahan Watukosek (Watukosek Fault System reactivation), khususnya terkait fenomena pengangkatan (uplift).
Pada tim penulis makalah tersebut terdapat R. J. Davies (pemimpin Kubu Pemboran), sehingga sedikit banyak Abidin akan menggunakan pola pikir yang berkorelasi dengan sebagaimana makalah dipublikasi (Davies et al., 2007 dan 2008).
Gambar 2. War-game Kubu Deformasi, dengan panelis tunggal H. Abidin (Indonesia)
Apapun penyebab dan pemicunya semburan Lupsi yang berlanjut dengan intensitas ~ 100.000 m3/hari, memberikan implikasi terhadap, deformasi yaitu penurunan dan pengangkatan tanah di pusat semburan dan sekitar PAT.
• Lupsi sebagai mud volcano: Tanpa mempersoalkan penyebab dan pemicunya Lupsi merupakan salah satu mud volcano yang paling aktif di dunia (the World’s most active mud volcano).
• Dampak negatif: Semburan dan Luapan Lupsi telah menimbulkan masalah sosial kemasyarakatan, infrastruktur, lingkungan termasuk kawasan pesisir dan pertambakan.
• Hubungan semburan Lupsi dan deformasi geologi: Semburan Lupsi yang dahsyat dan berlanjut telah menyebabkan genangan Lupsi yang luas, tebal, pembebanan (loading), dikombinasikan dengan struktur geologi yang telah ada (existing structural) menimbulkan dampak berganda geohazard.
• Metodologi dan penerapan teknologi: Aplikasi teknologi Global Positioning System (GPS) secara berkelanjutan sejak pasca awal semburan (2006, 2007 dan 2008), dipadukan dengan Citra satelit InSAR telah digunakan untuk memantau (monitoring) dan mengkaji intensitas deformasi geologi (assessment of the geological deformation intensity). Sebagai dampak berganda (multiplier impact) dari semburan Lupsi.
• 3 area subsidence and uplift: Citra satelit Insar mengindikasikan 3 pola deformasi yaitu 2 elip daerah Subsidence (di PAT dan daerah di sebelah baratnya), dan 1 elip pengangkatan (uplift) di timur laut Pusat semburan (Gambar 1 dan 3).
• Pengendali mekanisme deformasi: Subsidence di sekitar pusat semburan sebagai implikasi langsung pembebanan Lupsi dan struktur runtuhan (collapse structure). Subsidence di daerah barat disebabkan kombinasi pembebanan Lupsi dan deplesi lapangan gas Wunut pasca semburan. Daerah penangkatan (uplift) di timurlaut Pusat Semburan dikendalikan oleh mekanisme Pergerakan Patahan Watukosek.
Gambar 3. Citra satelit InSAR mengindikaikan 2 daerah yang mengalami subsidence (penurunan) termasuk di pusat semburan, dan 1 daerah uplift (penangkatan) dikendalikan oleh Sistem Patahan Watukosek, Sumber Abidin dkk., 2008.
• Besarnya deformasi subsidence: Perhitungan subsidence vertikal dengan kecepatan 0,01-4 cm/hari dan sudden collapse 3 m/satu malam, 3-10 tahun total 44-150m.
• Time frame reaktivasi Patahan Watukosek: Pembelokan rel kereta api, dipicu reaktivasi Patahan Watukosek, dan fenomena uplift di timurlaut pusat semburan ditentukan terjadi 4 bulan pasca semburan. Sehingga secara tidak langsung menyanggah Kubu Gempa, yang menentukan sistem Patahan Watukosek diaktifkan kembali pasca gempabumi Yogyakarta.
• Intensitas subsidence dan perkiraan sumber semburan Lupsi: Peningkatan subsidence horizontal dan vertikal ke barat laut menunjukkan arah sumber dekat dari lokasi BJP-1.
• Pengendali sudden collapse: Patahan normal turun ke bawah menyebabkan collapse kawah Lupsi menjadi suatu depresi Kaldera.
• Dampak jangka menengah-panjang: Selama terjadi semburan Lupsi akan menimbulkan efek pembebanan, erosi batuan penutup, patahan ke bawah big hole, membentuk kaldera yang luas dan subsidence di sekitarnya.
• Respon dinamika deformasi ke depan: Oleh karena itu pola dan intensitas deformasi terutama subsidence harus dipantau dan evaluasi secara berlanjut, sebagai alat bantu untuk memperkirakan strategi pengendalian luapan Lupsi ke depan, serta dampak yang mungkin terjadi pada wilayah di sekitar PAT.
Pada artikel terbaru H. Abidin dkk., (2008) telah berkolaborasi dengan R. Davies sebagai (co-Author) yang dalam War-Game Debat Lupsi merupakan leader dari Kubu Pemboran.
Sehingga secara tidak langsung diasumsikan Kubu Deformasi mempunyai keselarasan (conformity) terhadap pola pikir atau landasan konsepsi dengan Kubu Pemboran. Hanya kajiannya secara komprehensif dan integral difokuskan pada deformasi geologi (subsidence dan uplift) sebagai dampak semburan Lupsi.
Dari analisis War-Game Alur Pikir Kubu Deformasi, maka 3 isu yang akan mempengaruhi dan atau melemahkan posisi Kubu Gempa yaitu:
1) Pergerakan reaktifasi sistem Patahan Watukosek, dipersepsikan menimbulkan pengangkatan di timurlaut pusat semburan, dengan waktu kejadian sekitar 4 bulan pasa kelahiran semburan Lupsi. Sehingga secara tidak langsung menyanggah Kubu Gempa, bahwa sistem Patahan Watukosek tidak direaktifkan saat terjadinya gempa 27 Mei 2006, selanjutnya membentuk rekahan atau rapture baru. Yang selanjutnya berpropagasi ke permukaan (surface propagation).
2) Intensitas subsidence tertinggi ke arah lokasi Sumur BJP-1: Analisis pergerakan lateral dan vertikal memperlihatkan bahwa intensitas subsidence yang paling dominan 200-300 m kearah barat laut dari Pusat Semburan, dipicu oleh optimalnya proses erosi sumber lumpur. Lokasi dimaksud dekat dari lokasi sumur Banjar Panji-1. Sehingga secara konseptual, seolah-oleh Lupsi ke luar dari sumber lumpur yang berada di bawah lokasi sumur BJP-1.
3) Penampang geologi memperlihatkan Lupsi keluar dari bawah sumur BJP-1: Pada penampang geologi memotong pusat semburan, digambarkan bahwa pusat semburan sekarang keluar dari zona di bawah sumur BJP-1 yaitu pada Formasi Kalibeng. Hal ini sangat korelasi dengan konsep dasar Kubu Pemboran, yang sampai pada kesimpulan terjadinya underground blowout.
· Penulis menyampaikan analogi, bahwa berdasarkan penafsiran penampang seismik refleksi terhadap kenampakan mud volcano di berbagai tempat di dunia telah semakin memperkuat fakta bahwa semburan mud volcano telah menyebabkan permukaan bumi mengalami subsidence.
· Perkembangan deformasi yang berlanjut dari suatu mud volcano menghasilkan amblesan (sags) dan terkadang kaldera patah ke bawah (downfaulted calderas). Namun, dari fenomena tersebut, dinamika saat kelahirnya suatu mud volcano sangat sulit diamati secara lebih jelas sebelumnya.
· Lain halnya dengan mud volcano Lupsi. Semburan berawal dari beberapa kepundan yang berarah mendekati dari patahan Watukosek dengan jurus timurlaut-baratdaya (Mazzini et al. 2007).
· Berdasarkan pada estimasi densitas lumpur sekitar of 1,5 gcc -1 dan volume lumpur sebesar 0,012 km3 maka total volume lumpur yang telah disemburkan sebesar 18.000.000 (18 juta) metrik ton.
· Dalam penampang memotong daerah PAT, Abidin H., 2008 menggunakan asumsi bahwa semburan Lupsi yang sekarang (Gambar 4), keluar di bawah sumur Banjar Panji-1 dari lapisan Batulempung Formasi Kalibeng yang tidak terlindung oleh casing (di bawah kedalaman 1091m). Gambaran ini selaras dengan Kubu Pemboran, lihat diagram Davies dkk., (2008) gambar 9.
· Hal ini terkait serangan ke Kubu Gempa, masalah tidak dipasangnya Casing, yaitu disebutkan: menjadi sangat masuk akal bahwa kegagalan dari casing berada pada titik atau dibawah 1.091 m, (Davies et al. 2007) terjadi di sektor baratlaut dari lubang bor. Sebagai alternatif rekahan-rekahan lebih terkonsentrasi di baratlaut dari sumur bor.
Gambar 4: Penyederhanaan penampang melintang SB-UT melalui mud volcano Lusi dan geologi bawah permukaan. Lensa abu-abu mud volcano (Sumber Abidin H., dkk., 2008), lihat gambar 1.
· Terjadinya fenomena Pergerakan tanah vertikal dan horizontal dipicu oleh semburan mud volcano Lupsi. Dengan hipotesis di atas maka bila semburan berlanjut dengan intensitas yang sama, maka deformasi juga akan berlanjut dan diasumsikan akan meluas dari PAT. Dalam hal ini waktu hidup (time life) mud volcano akan mempengaruhi perluasan deformasi.
· Penurunan berlangsung secara stabil dan berlanjut dengan intensitas 0,1-4cm/hari. Pengukuran GPS memperlihatkan kecepatan penurunan yang bervariasi dan membesar kearah pusat semburan. Bahkan di pusat semburan sekurang-kurangnya telah mengalami perulangan interval runtuh seketika (sudden collapse) dengan intensitas 2-5m dalam satu malam.
· Bila diasumsikan bahwa kecepatan subsidence konstan yaitu 0,1-4 cm/hari maka perhitungan total subsidence pada 3-10 tahun total subsidence antara 44 dan 146m.
· Pengandali mekanisme subsidence yaitu dampak berganda dari semburan lumpur diikuti oleh adanya pembebenan lumpur (mud loading), runtuhnya penutup (collapse cap layer), dan tambahan dari kegiatan pekerjaan di permukaan (tanggul, pond, infrastruktur).
· Pengangkatan (uplift) di timurlaut pusat semburan diperkirakan terjadi 3-4 bulan pasca semburan disebabkan pergerakan sistem patahan Watukosek (Watukosek fault system), setelah awal semburan bermula yaitu 29 Mei 2006. Tidak ada bukti-buki patahan Watukosek terjadi sebelumnya sebagai hasil reaktivasi dipicu gempabumi. Hal ini akan menjadi perhatian Kubu Gempa, karena pada alur pikirnya, gempabumi Yogyakarta selanjutnya mereaktifkan Sistem Patahan Watukosek
· Sudden Collapse 1-3 m terjadi pada Maret 2008, dan berlangsung sampai Juni 2008 mengakibatkan terbentuknya kaldera yang luas dengan patahan-patahan normal tipe (downfaulting of a caldera) terjadi di pusat semburan.
· Pergerakan vertikal di dalam dan disekitar daerah mud volcano Lusi terutama dikendalikan oleh: 1) beban lumpur (mud loading), 2) runtuhnya penutup karena adanya pengosongan lumpur dari barah permukaan (collapse of the overburden due to the removal of mud from the subsurface), 3) Perpindahan tanah karena adanya pekerjaan di permukaan antara lain pembangunan tanggul-tanggul (construction of dykes) dan di daerah terjadi pergerakan oleh reaktivasi dari sistem patahan Watukosek (displacements on the reactivated Watukosek fault system).
· Sebagai alternatif mungkin telah terjadi erosi yang lebih banyak pada lumpur dari sistem pengumpan di daerah baratlaut dari pusat semburan, sekurang-kurangnya pada tahun pertama dari semburan.
· Foto diambil 27 September 2006, 4 bulan setelah awal semburan mulai. Karena itu, sistem patahan Watukosek ditafsirkan telah direaktivasi selama bulan-bulan itu dan menyebabkan pengangkatan lokal (localized uplift). Pergerakan dari sistem Patahan Watukosek disebutnya sangat jelas terjadi setelah Juli 2006. Dua buah bukti tersebut menyediakan bukti kuat bahwa sistem Patahan Watukosek tidak direaktivasi selama gempabumi Yogyakarta.
· Sementara itu Mazzini et al. (2007) mengusulkan bahwa gempabumi telah mereaktivasi patahan Watukosek yang berarah umum timurlaut-baratdaya dan menyebabkan pembentukan gunung lumpur Lusi.
· Penulis Kubu Deformasi berspekulasi bahwa mud volcano Lusi sekarang dimana semburan dari lumpur-air dan erosi di bawah permukaan menyebabkan subsidence dan penyesaran.
Gambar 5. Foto dari rel kereta di bagian tepi barat dari genangan Lusi, memperlihatkan bukti-bukti pergeseran dekstral (dextral offset).
· Patahan-patahan baru berkembang karena runtuhnya daerah pusat dan ia menyediakan suatu jalan keluar yang baru (new pathways) untuk aliran dari campuran lumpur dan air.
· Akuifer yang yang lebih dangkal dapat dicabangkan oleh suatu sistem sesar yang baru (Shallower aquifers could be breached by the new fault systems).
· Kearah baratlaut dari daerah PAT terbentuk zona depresi kedua (the second depression zone). Amblesan bersamaan dengan lapangan gas Wunut (The sag is coincident with the Wunut gas field) dan ditafsirkan sebagai hasil deplesi dari lapangan dan penurunan dari penutup (is interpreted to be the result of depletion of the field and subsidence of the overburden).
Gambar 6. Diagram skematik memperlihatkan kondisi saat ini dan perkiraan subsidence dan uplift tanah di Sidoarjo, Sumber Abidin dkk., 2008, gambar 14.
Abidin H., (2008) berdasarkan anatomi rate of deformation, dan pengendali mekanisme deformasi adalah sebagai dampak semburan Lupsi, selanjutnya telah mengusulkan perkiraan keadaan ke depan dan membaginya menjadi 3 (tiga) tahapan.
Pada gambar 6 merupakan diagram skematik diperlihatkan kondisi pasca semburan dan perkiraan subsidence dan uplift tanah di Sidoarjo ke depan, keseluruhannya mencakup tahapan: a) Kondisi 2006-2007 (lahir dan tumbuhnya Lupsi), b) Kondisi 2008-2010 (awal runtuh seketika pusat semburan Lupsi) dan c) Kondisi 2010 dan seterusnya (perkembangan sistem kaldera Lupsi).
Tahapan selama tahun 2006 2007 (pasca awal semburan Lupsi):
· Dengan angka subsidence sebesar 0,1–4,0 cm/hari.
· Reaktivasi sistem patahan watukosek menyebabkan daerah pengangkatan di timurlaut Lusi.
· Mud volcano dibatasi oleh pengendalian tanggul-tanggul di lingkar dalam (inner dams).
· Subsidence seperti ambles (Sag-like subsidence) dominan, tapi terdapat juga pengangkatan karena reaktivasi dari sistem patahan Watukosek.
Tahapan tahun 2008–2010 (runtuh pusat semburan Lupsi):
· Ekspansi mud volcano dan inisiasi dari patahan-patahan kaldera (initiation of caldera faults).
© 2010 seterusnya (perkembangan Kaldera Lupsi):
· Patahan kaldera menjadi hal yang penting dan subsidence yang signifikan pada bagian tengah dari kaldera
· Faults mud volcano berlanjut secara lateral dan pertumbuhan vertikal dari genangan vulkanik (volcanic edifice).
· Suatu kaldera dapat terbentuk di pusat atau pergeseran dari bagian tengah daerah depresi.
· Sejauh ini Lusi telah mengalami subsidence tipe ambles (sag-like subsidence) berlanjut dengan tiga perulangan interval sudden collapse.
· Bersamaan dengan itu terjadi pengisian Lupsi pada daerah depresi
· Peningkatan yang dramatis pada kecepatan subsidence terjadi pada Febrari dan Maret 2008 (berlanjut pada Juni, Agustus dan September 2008) mencirikan indikasi bahwa bagian tengah dari mud volcano mulai runtuh.
· Diperkirakan bahwa zona subsidence maksimum terjadi pada bagian tengah dari genangan (sekitar pusat semburan), dimana semua lumpur yang disemburakan akan ditampung. Sebagai implikasi akan menciptakan subsidence lokal yang dapat diisi dengan semburan lumpur.
· Setelah September 2007, subsidence telah mempengaruhi suatu daerah lebih 8–10 km dari pusat semburan dimana pusat semburan dimana akan meningkat ketika semburan berlanjut