IDENTIFIKASI MINERAL MAGNETIK LUMPUR SIDOARJO
TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung
Oleh
ERNI NIM. 20205004 Program Studi Fisika
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008
i
ABSTRAK
IDENTIFIKASI MINERAL MAGNETIK LUMPUR SIDOARJO
Oleh Erni NIM. 20205004 Telah dilakukan identifikasi mineral magnetik pada lumpur Sidoarjo (LUSI) dengan menggunakan serangkaian metoda magnetik batuan (rock magnetic methods). Sampel lumpur diambil langsung dari pusat semburan LUSI di desa Siring, Kecamatan Porong, Sidoarjo. Jenis dan konsentrasi mineral magnetik yang dihasilkan dari upaya investigasi ini diharapkan dapat memberikan kontribusi pada pemahaman mengenai sumber dan mekanisme eruspi LUSI. Identifikasi ini dilakukan melalui pengukuran suseptibilitas magnetik, ARM (anhysteritic remanent magnetization) dan IRM (isothermal remanent magnetization). Hasil pengukuran suseptibilitas magnetik menunjukkan bahwa kandungan mineral magnetik dalam LUSI tergolong kecil (< 0.01%), sementara pengukuran IRM saturasi memberi indikasi bahwa mineral magnetik yang dominan adalah magnetite. Selanjutnya dari hasil suseptibilitas magnetik frekuensi rendah dan suseptibilitas anhisteretik terlihat bahwa ukuran bulir magnetik yang dominan ada pada selang 5 hingga 20 µm. Kecilnya konsentrasi magnetite yang terdapat pada LUSI mengindikasikan bahwa mineral ini telah mengalami dissolusi serta proses diagenesis pada lingkungan yang reduktif dari kondisi oxic menuju ke anoxic, yang kaya akan kandungan H2S. Diduga sumber LUSI berasal dari formasi Kalibeng dengan warna lempung abu kebiruan Kata kunci :
LUSI, magnetik batuan, suseptibilitas magnetik, ARM, IRM, magnetite
ii
ABSTRACT
IDENTIFICATION OF MAGNETIC MINERAL IN SIDOARJO MUD
by Erni NIM. 20205004
Mineral magnetics of Lumpur Sidoarjo (LUSI) have been identified using rock magnetic method. LUSI samples were obtained directly from the main hole of eruption in Siring, Porong, Sidoarjo. By identifying the types and the concentration of magnetic minerals in LUSI, we expect to contribute additional information on the source and mechanism of LUSI. The investigation was based on the measurement of magnetic susceptibility, (anhysteritic remanent magnetization), and IRM (isothermal remanent magnetization). Magnetic susceptibility measurements show that concentration of magnetic minerals in LUSI is very small (<0.01%), while analyses of IRM saturation show that the predominant magnetic mineral in LUSI is magnetite. Moreover, from low field and ARM susceptibilities, we observe that grain size of magnetic minerals vary from 5 to 20 µm. The concentration of magnetite suggest that the source of LUSI is sediments in reductive environment, where dissolution and diagenesis occur during oxic and anoxic transition. The most likely source of LUSI is the thick bluish gray caly of Kalibeng Formation. Key word : LUSI, rock magnetic, magnetic susceptibilty, ARM, IRM, magnetite.
iii
IDENTIFIKASI MINERAL MAGNETIK LUMPUR SIDOARJO
Oleh Erni NIM. 20205004
Program Studi Fisika Institut Teknologi Bandung
Menyetujui, Pembimbing Senin, 18 Februari 2008
(Satria Bijaksana, Ph.D)
iv
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS
Tesis S2 yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung.
v
Tuntutlah ilmu, Sebab menuntutnya untuk mencari keridhaan Allah adalah ibadah Mengaetahuinya adalah khasy-yah, Mengkajinya adalah jihad Mengajarkannya kepada orang yang tidak mengetrahui adalah shadaqah Dan mendiskusikannya adalah tasbih. Dengan ilmu, Allah diketahui dan disembah, dan dengan ilmu pula Allah diagungkan dan ditauhidkan. Allah akan mengangkat (kedudukan) suatu kaum dengan ilmu, dan menjadikan mereka senagai pemimpin dan Imam bagi manusia, Manusia mendapatkan petunjuk melalui perantaraan mereka dan akan merujuk kepada pendapat mereka
Semakin bertambah nasib keberuntungan seorang hamba dalam mendapatkan ilmu, maka semakin bertambah pulalah nasib keberuntungannya dalam mendapatkan cahayapetunjuk, yanng dengan cahaya petunjuk itu dia bisa membedakan antara yang hak dan yang batil
Tesis ini kupersembahkan untuk : Bapanda Rahman dan Ibunda Zahara yang tersayang Kakak-kakakku : Anna, Ida, Mas, Manik, Neni serta adikku Yus Para ponakanku serta seluruh keluarga besarku I Love Your All
vi
KATA PENGANTAR
ÉΟŠÏm§9$# Ç⎯≈uΗ÷q§9$# «!$# ÉΟó¡Î0
š⎥⎫Ïϑn=≈yèø9$# Å_Uu‘ ¬! , ߉ôϑysø9$# , penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis masih diberikan kesempatan, kekuatan dan kemampuan untuk dapat menyelesaikan penulisan tesis yang berjudul ”Identifikasi Mineral Magnetik Lumpur Sidoarjo” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains (M.Si) pada Program Pasca Sarjana Program Studi Fisika Institut Teknologi Bandung. Penulis menyadari bahwa tesis ini tidak akan terwujud tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak, baik secara moril maupun materil. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih dan rasa hormat yang mendalam kepada : Bapak Satria Bijaksana, Ph.D selaku pembimbing yang telah dengan sabar dan ikhlas meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan, petunjuk, arahan, dorongan serta motivasi kepada penulis, selama penulis menempuh pendidikan dan menyelesaikan tugas akhir ini. Pada kesempatan ini, penulis menyampaikakn ucapan terima kasih yang tulus kepada : 1. Bapak Wahyu Srigutomo, Ph.D dan Bapak Dr. Rer.nat. Freddy Haryanto selaku penguji 2. Para staf pengajar yang telah dengan penuh kesabaran dan perhatian membuka wawasan dan pemikiran penulis melalui berbagai kajian akademik. 3. Karyawan dan karyawati program studi Fisika Institut Teknologi Bandung 4. Kepada kedua orang tua, Kakak, Adik serta seluruh keluarga besarku yang selalu membantu, memotivasi dan mendoakan keberhasilan studi penulis. 5. Bapak Hamdi Rifai dan M. Irvan, sebagai tim dalam penelitian ini untuk motivasi, semangat, bantuan dan kerjasamanya.
vii
6. Estevanus K. Huliselan dan untuk motivasi, semangat dan bantuannya. 7. Rekan-rekan angkatan 2005 dan 2006 atas kerjasama, bantuan dan motivasinya selama penulis menempuh menempuh studi 8. Rekan-rekan di Lab. Fisika Bumi : Adhitya Sumardi, Mbak Ike, Bu Leo, Bu Dini,Bapak Khumaedi, Ibnu, Harry, Foye, Imran dan Pak Asep H. 9. Nana, Uuy, Wewe, Arna, Dedi H, Dedi ”babe”, Rahmi, Tuti, Wati, Ardian 10. Ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya penulis sampaikan kepada bapak Rektor dan Direktur Pasca Sarjana Institut Teknologi
Bandung
beserta
jajarannya
yang
telah
memberikan
kesempatan kepada penulis untuk menimba ilmu di Institut Teknologi Bandung. 11. Kepada handai taulan yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang turut memberikan Penulis menyadari bahwa tesis ini jauh dari sempurna, oleh sebab itu saran dan kritiknya sangat penulis harapkan untuk kesempurnaan tesis ini. Semoga semua amal baik rekan semua mendapat balasan dari Allah SWT. Semoga tulisan kecil ini dapat bermanfaat bagi para pembaca, khususnya yang mendalami bidang kemagnetan batuan
Bandung, 18 Februari 2008
Erni
viii
DAFTAR ISI ABSTRAK
...................................................................................................
i
ABSTRACT
.................................................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN
.........................................................................
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS
.........................................................
iv
......................................................................
v
.................................................................................
vi
................................................................................................
vii
LEMBAR PERSEMBAHAN KATA PENGANTAR DAFTAR ISI
iii
DAFTAR TABEL
........................................................................................
viii
DAFTAR GAMBAR
...................................................................................
ix
Bab I Pendahuluan
..................................................................................
1
Bab II Tinjauan Pustaka .............................................................................
4
II.1 Erupsi Lumpur Sidoarjo ........................................................
4
II.2 Mineral magnetik dalam sedimen ..........................................
7
II.3 Diagenesis dalam sedimen laut .............................................
14
Bab III Metodologi Penelitian ...................................................................
15
III.1 Lokasi pengambilan dan deskripsi sampel ............................
15
III.2 Preparasi sampel ...................................................................
26
III.3 Metoda pengukuran
.............................................................
16
Bab IV Hasil dan Diskusi ...........................................................................
19
IV.1 Hasil
.....................................................................................
19
IV.2 Diskusi ..................................................................................
23
Bab V Kesimpulan .......................................................................................
26
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................
27
ix
DAFTAR TABEL Tabel I.1
Perbandingan durasi, volume, luas dan kecepatan rata-rata aliran LUSI dengan beberapa semburan lainnya di dunia (Davies et al., 2007)............................................................. 2
Tabel I.2
Sifat-sifat beberapa mineral magnetik (Dunlop and Ozdemir, 1997) .................................................................... 8
1
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1
Rangkain mud volcano disekitar LUSI (sumber: Zaennudin, 2007) ........................................................................................
Gambar II.2
Urutan stratigrafi Sidoarjo disekitar BJP I, sekitar 200 m dari lokasi tempat terjadinya erupsi lumpur (Mazzini et al., 2007) .
Gambar II.4
4 6
Diagram segitiga yang menggambarkan komposisi mineral dalam keluarga besi-titanum oksida (Tauxe, 2007). .................
13
Lokasi pengambilan sampel......................................................
15
Gambar IV.1 Seseptibilitas LUSI ...................................................................
20
Gambar IV.2 Frequency Dependence Susceptibility ......................................
20
Gambar IV.3 Kurva peluruhan ARM LUSI....................................................
21
Gambar IV.4 King’s plot LUSI.......................................................................
22
Gambar IV.5 Thompson plot LUSI ................................................................
23
Gambar III.1
2
