EDISI KHUSUS LUSI 6 TAHUN: MISTERI DAN KEAJAIBAN DUNIA
BERAPA LAMA LAGI DAN APA LANGKAH SELANJUTNYA
HOW LONG AND WHAT NEXT
Richard Davies dkk., 2011
Paper disampaikan pada Simposium Internasional tentang Lusi ke depan.
Diselenggarakan atas kerjasama antara
Humanitus Sidoajo Fund (HSF) dan Bapel BPLS 26 Mei 2011,
Menjelang Usia Lusi ke 6 Tahun
Dievaluasi dan dikontribusikan Oleh Dr. Ir. Hardi Prasetyo
Untuk edisi khusus 6 Tahun LUSI: Misteri dan Keajaiban alam di Dunia (Mystery and the World natural Wonder)
Tentang Dokumen!
Dokumen ini meninjau makalah ilmiah yang telah dipresentasikan oleh Prof. Dr. Richard Davies, pada Simposium Internasional Solusi Lusi ke depan, 26 Mei 2011.
Identifikasi Masalah dan Upaya yang dilakukan
Pasca mengerucutnya pandangan para pakar Geologi dari manca negara tentang Lusi, bahwa semburan Lusi sulit atau tidak mungkin untuk dihentikan dengan berbagai teknologi, maka pertanyaan selanjutnya adalah berapa lama semburan Lusi akan berhenti dengan sendirinya?
Pendekatan perkiraan masa hidup Lusi?
Pada makalah ini Davies melakukan perhitungan masa hidup Lusi dengan menggunakan parameter tersedianya air di dalam reservoir yang diasumsikan berasal dari reservoir tertutup di Formasi Perupuh, dibandingkan dengan kecepatan semburan.
Perhitungan prakiraan panjang umum semburan Lusi
Sebelumnya perkiraan perhitungan lama semburan Lusi antara lain:
(1) IAGI, berdasarkan besarnya reservoir lumpur dari Formasi Kalibeng, dibagi dengan kecepatan semburan yang rata-rata 100.000m3/hari;
(2) Istadi dkk., 2009, telah menggunakan parameter dari volume lumpur dari Formasi Kalibeng atas, dibagi dengan kecepatan semburan rata-rata 100.000 m3, menghasilkan angka lama semburan di atas 25 tahun;
(3) Andreas dkk., 2011 dengan menggunakan perhitungan deformasi amblasan (subsidence), yang menunjukkan angka sekitar yang mendekati dengan angka 26 Tahun.
Konsekuensi Lusi berumur panjang pada dampak deformasi
Hal lainnya yang menjadi perhatian Davies adalah tentang model struktur geologi. Dimana ditekankan telah terjadi perubahan mendasar dari arah sumbu panjang kawah Lusi yang cenderung sejajar dengan arah sumbu antiklin jawa (timur-barat).
Hal ini sangat kontras dengan kondisi sebelum tahun 2009, dimana sejak saat terbentuknya semburan Lusi lebih mengikuti arah struktur Sistem Patahan Watukosek (NE-SW).
Konsepsi pengendali mekanisme deformasi, pembentukan kaldera
Hadirnya bubble dipicu oleh terjadinya pembentukan ditembusnya reservoir dangkal (terdapat gas) oleh sistem patahan melingkar (ring fault system), disebutnya sebagai hasil dari proses pembentukan kaldera (caldera formation process).
Usulan Davies terhadap pembentukan LRN telah bergulir
Hal penting pada aspek teknis adalah bahwa tanpa diduga Davies telah mengusulkan suatu gagasan yang cerdik dan bijak, yaitu dibentuknya Lusi Research Network (LRN), yang mengedepankan proses interaksi sesama Pakar Kebumian yang peduli pada fenomena Lusi mud volcano.Isu-Isu Ilmiah yang diangkat secara terintegrasi:
Secara substansi isu ilmiah yang dikemukan merupakan ekstraksi dari makalah ilmiah yang relavan antara lain:
Ø Davies., 2011: Terkait hasil perhitungan masa kehidupan dari semburan Lusi selama 26 tahun;
Ø Roberts, K., 2011: Melakukan analogi dengan mud volcano di Azerbaijan terkait hubungan arah panjang sumbu kawah dengan pola struktur regional yang sebelumnya telah ada; dan
Ø Tingay M., 2010: Telah mengusulkan perubahan tatanan geologi dan stratigrafi di bawah semburan Lusi (Proyeksi sumur BJP-1) antara lain peggantian nama dari Satuan batugamping Formasi Kujung (Oligosen) dan Formasi Prupuh (Miosen). Disamping itu mengusulkan perubahan satuan batupasir klastika volkanis menjadi satuan ekstrusi mamagmatik (welded tuff). Perubahan usulan tatanan stratigrafi tersebut akan mempunyai implikasi terhadap pengendali mekanisme semburan LUSI. Namun hal ini masih belum mendapatkan tanggapan dari para ahli kebumian Indonesia, khususnya IAG yang mempunyai mekanisme Sandi Stratigrafi Indonesia.
SUBSTANSI PRESENTASI MAKALAH DAVIES 2011
Pokok-pokok Bahasan :
Gambar: Penampang seismik dan penafsiran stratigrafi dan struktur, yang digunakan sebgagai basis penentuan sumber air (Formasi Prupuh), Sumber lumpur (Formasi Kalibeng) dan struktur patahan yang mengontrol (termasuk sistem Patahan Watukosek).
Stratigrafi Lusi mud volcano
Penampang seismik memperlihatkan satuan batuan tertua adalah karbonat Formasi Prupuh, berumur Miosen (merupakan koreksi dari penggunaan sebelumnya Formasi Kujung, Oligosen). Selanjutnya ditetapkan sebagai sumber air utama;
Diatas Formasi Prupuh adalah pasir volkanoklastik dari Formasi Kalibeng Atas, Pliosen;
Diatasnya adalah satuan lempung abu-abu kebiruan, Formasi Kalibeng Atas, Pliosen, ditetapkan sebagai submber lumpur;
Satuan yang termuda terdiri dari selang-seling pasir dan lumpur Pliosen.
Ø Tingay, M., 2010. Anatomy of the ‘Lusi’ mud eruption, East Java. Australian Society of Exploration Geophysicists. Extended Abstract;
Ø Istadi, B.P, et al., 2009. Modeling study of growth and potential geohazard for Lusi mud volcano: East Java. Indonesia. Marine and Petroleum Geology, 26. 1724-1739.
Ø Kusumastuti, A., et al 2002. Seismic sequence analysys dan reservoir potential of drowned Miocene Carbonat platform in the Madura Strait, East Java, Indonesia. AAPG Bulletin, 86, 2-3-232.
Parameter yang digunakan pada pemodelan Lama Semburan Lusi:
Davies et al., 2011, Konsepsi antara tatanan Geologi dan Pemodelan Panjang Umur Semburan Lusi.
Metoda dan Input:· Berbasis kepada suatu model menggunakan masukan sebagai Hukum Darcie, 1D radial-flow, pendekatan keteknikan reservoir (analogi seperti sumur air);
· Kemungkinan, kisaran dari masukan;
· Sumber air adalah karbonat pada kedalaman 2500-3500m;
· Perkiraan luas sekitar 100-600km2;
· Ketebalan antara 0,2-1 km;
· Porositas 0,15-0,25%;
· Tekanan 13,9-17.6 Mpa;
· Pemisahan dengan sumber lumpur antara 1200-1800m.
Catatan:
Davies menentukan posisi penting, bahwa walaupun berbagai argumen yang ada cenderung menyebutkan bahwa Pemboran tidak menembus satuan Karbonat Formasi Perupuh, namun hanya formasi Batugamping Prupuh itulah yang disebutnya mempunyai kelayakan dari aspek permeabilitas.
Sementara itu sebagai konsekuensi ditembusnya kearah atas dari Formasi Kalibeng Atas akan mengkontribusikan air.
Hasil Penting:
Proses Perhitungan dan Hasil:
Plot Volume lumpur m3 versus waktu:
Kurva memperlihatkan peningkatan sampai (1) setelah 3 tahun 73 m3 (Tingay 2010) sebagai realisasi; 1 tahun pertama 37,3 juta m3 (Istadi et al., 2009), dan proyeksi dengan tanda tanya, dan prediksi terjadi konsistensi lapisan;
· Plot kecepatan Juta liter/hari versus waktu, dari tahun pertama rata-rata 100.000 m3/hari menjadi hanya 10.000m3/hari;
Dengan catatatan bahwa walaupun realisasi mud flow rate 10.000 tapi angka tersebut gagal untuk menghasilkan dua titik data di dalam kisaran 20%.
Berapa lama semburan Lusi?:
Plot kemungkinan durasi semburan Lusi berdasarkan kemungkingan ketiadaannya (probability of nonexceedance) dari 50 % percentil adalah waktu dimana kecepatan aliran lumpur telah berkuran sampai mencapai 0,1 juta liter/tahun yaitu sekitar 26 Tahun.
Asumsi:
Tidak ada masukan tekanan (sebegitu jauh tidak ada); Mengabaikan gas – akan meningkatkan panjang umur (longevity), menyediakan mekanisme pengangkatan lainnya; dan Mengabaikan peran dari ‘kawah ke dua’ (secondary vents).
Implikasi pada Struktur Geologi:
Model Struktur pada tiga even waktu:
(1) Mei 2006, awal pembentukan Lusi;
(2) Januari 2010, terjadi perubahan signifikan terkait pembentukan kaldera dan arah panjang kawah mengikuti arah regional lipatan Jawa (Timur-Barat); dan
(3) Mei 2011, dan seterusnya dengan pemantapan pembentukan kaldera dan struktur kawah memanjang searah sumbu antiklin Jawa.
Umum
Membagi perkembangan struktur menjadi tiga tahapan:
· May 2006 atau tahap lahir dan tumbuhnya Lusi;
· Januari 2010 setelah terjadi perubahan cukup mendasar, pasca mengalami tahap sudden collapse;
· Tahun 2011 dan selanjutnya, pemantapan struktur terkait Pembentukan Kaldera, dan sumbu panjang kawah mengikuti arah panjang dari struktur regional Antiklin Jawa.
Regional
Secara konsepsi terdapat dua eleman struktur regional yang digambarkan memegang peran dalam mengendalikan pembentukan struktur mikro – Lusi yaitu:
· Patahan Watukosek berarah timur laut baratdaya dan
· Sumbu Panjang Antiklin Jawa, yang berarah relatif timur barat.
A: Skenario Model Struktur Mei 2006: Pembentukan Lusi
· Pusat Semburan Lusi dan empat semburan sekunder berarah timur laut baratdaya, relatif memotong antiklin Jawa.
· Pada bagian terbawah adalah satuan Karbonat Miosen (Formasi Prupuh), digambarkan berada dekat dengan puncak antiklin yang diproyeksikan pada lokasi Lusi dan Banjar Panji.
· Diatasnya digambarkan akuifer dangkal (warna biru) yang menempati sayap dari antiklin.
B: Skenario Model Struktur Januari 2010: Pembentukan Lusi
· Telah terjadi reaktifasi patahan di puncak antiklin dengan arah Timur-Barat, selanjutnya akuifer dangkal terpotong oleh patahan-patahan tersebut, di permukaan muncul sebagai bubble dengan rekahan relatif timur-barat dimana kawah berarah sepanjang patahan puncak antiklin (vents aligning along crestal faults).
· Lusi mud volcano dengan kawah utama membentuk geometri kerucut mendatar, dengan sumbu panjang relatif timur barat, menyilang dari arah Patahan Regional NE-SW (Sistem Watukosek).
c. Model PREDIKSI STRUKTUR KE DEPAN (PREDICTED FUTURE STRUCTURE)
Ø Patahan kaldera melingkar yang memanjang (elongate caldera ring faults), sebagai perwujudan di permukaan patahan yang melibatkan Formasi Batugamping Prupuh, yang ditetapkan sebagai sumber air utama semburan Lusi, dan reservoir dangkal;
Ø Terbentuk bubble yang keluar ke permukaan dari reservoir dangkal yang ditembus oleh patahan-patahanan kaldera melingkar;
Ø Air berasal dari reservoir batugamping ke luar ke atas melalui saluran pengumpang berbentuk silinder, muncul di permukaan sebagai ’big hole’ di daerah kawah, dengan sumbu panjang searah dengan sumbu panjang antiklin Jawa.
Catatan:
· Davies et al., 2011, memisahkan dengan tegas bahwa sumber fluida utama keluar dari Formasi Batugamping Prupuh yang juga menembus sumber lumpur di Formasi Kalibeng;
· Sumber bubble berasal dari reservoir dangkal, yang juga ditembus oleh struktur-struktur terkait pembentukan patahan kaldera melingkar (caldera ring faults).
Hasil penting:
Ø Kecepatan semburan Lusi ke depan akan melambat:
Dalam beberapa tahun ke depan kecepatan semburan Lusi dapat melambat sampai pada tingkat kecepatan semburan yang sangat rendah, sebagaimana yang diduga sebelumnya (Within the next few years Lusi could slow to very low eruption rates (as predicted).
Ø Kecenderungan umum semburan yang merusak berjangka waktu pendek:
Namun suatu mud volcano yang alami (natural mud volcano) akan bergerak pada fase pendek dari semburan yang ganas (melepaskan tekanan).
· Analogi perulangan semburan dari beberapa mud volcano di dunia, mencapai 100 tahun:
Digunakan analogi durasi semburan dari beberapa mud volcano, terhadap interval waktu antara tahun 1900-2000, antara lain: Lokbatan (Azerbaijan), Piparo, Chatam, Columbus dan Aglais Point di Trinidad. Intinya menggambarkan terjadinya recurrent interval semburan, bisa berlangsung sampai 100 tahun.
· Plot stratigrafi, flow rate dan volume di permukaan:
Plot skematik antara Stratigrafi Lusi dengan konseptual sumber air di reservoir batugamping, dan proses erosi lumpur bawah permukaan (subsurface erosion mud), dan indikator di permukaan antara flow rate dan volume.
· Apakah lusi dapat mengikuti interval perulangan dari mud volcano lainnya?
Pertanyaan apakah Lusi dapat berkembang dengan fase aktivitas yang lebih jelas dan pengecilan (dormancy) pada skala waktu yang sama dengan mud volcano yang alami lainnya?
· Alternatif masukkan tekanan lain:
Apakah ada pemasukan tekanan (Pressure re-charge).
· Aktivitas semburan gas dapat berlangsung beberapa dekade ke depan:
Gas terlarut (dissolved gas) mungkin akan tetap berada pada level yang sangat rendah, dari aktivitas yang akan berlangsung selama beberapa dekade ke depan.
Usulan Pembentukan LRN:
Menyiapkan suatu Jaringan Riset Lusi (Lusi research network LRN) termasuk personal yang terlibat pada penelitian Lusi, baik akademisi dari luar negeri dan dalam Indonesia serta para pemangku kepentingan kunci.
Usulan pertemuan Tahunan LRN (PT-LRN) di Lusi Dome:
Untuk itu juga diusulkan adanya pertemuan satu kali setahun yang dilaksanakan di Surabaya.
Sasaran yang diharapkan dari PT-LRN:
1. Mendiskusikan gagasan-gagasan baru:
Diskusikan gagasan-gagasan untuk menjamin dampak penelitian, dengan penekanan bahwa LRN bekerja berbasis pada pertanyaan-pertanyaan (dimaksud berorientasi isu) yang relevan.
2. Mendiskusikan ketersediaan data baru:
Diskusikan sumber-sumber data baru.
3. Dorongan untuk menyiapkan sarana pendukung:
Siapkan suatu gedung penelitian dan potensi sumber pendanaan.
4. Kebutuhan pendanaan: Dibutuhkan pendanaan sekitar 25000 $ per tahun dan beberapa lainnya untuk administrasi.
Catatan:
Ø Gagasan cemerlang dan bagian dari Paradigma Baru:
Gagasan dari Prof. Richard Davies pada aspek non-teknis, sungguh cemerlang dan membesarkan hati, karena telah berperan aktif sebagai bagaian perubahan paradigma Lusi ke depan.
Ø Konsekuensi semburan Lusi berlangsung lama pada aspek Penelitian Lusi bersama:
Sebagai konsekuensi semburan Lusi akan berlangsung lama (lebih 26 tahun), maka sangat diperlukan suatu studi terpadu yang melibatkan para ahli yang mempunyai perhatian pada Lusi;
Ø Usulan LRN dan Pertemuan Tahunan-LRN sebagai impian:
Untuk itu disarankan dibentuknya Lusi Research Network (NRN), dimana diharapkan dapat melaksanakan pertemuan tahunan, dengan asumsi mengambil momen hari jadi Lusi yaitu bulan Mei.
Ø Sebagai langkah kongkrit, Adalah:
(1) BPLS telah menyediakan dan menyempurnakan sarana Lusi Dome, sebagai sarana untuk mendukung kegiatan LRN;
(2) Lusi Library: Knowledge Management sebegitu jauh telah berperan sebagai sarana penghubung dan pertukaran informasi terkait Lusi;
(3) ASU, USA telah melakukan riset Lusi dengan menggunakan payung besar LRN, sehingga program riset dapat dilakukan, walaupun belum ada MoU formal secara bilateral.