PELAJARAN BERHARGA DARI SISTEM PEMBUBUNGAN MODERN DAN PURBA

0

SEPULUH TAHUN SEMBURAN LUSI

PELAJARAN BERHARGA DARI SISTEM PEMBUBUNGAN MODERN DAN PURBA

KATA KUNCI •

Semburan Lusi mud volcano telah berumur sepuluh tahun (29 Mei 2006-2016);

•

Pelajaran berharga untuk mempelajari sistem

pembubungan

(piecerment system) modern (yang sedang berlangsung di Lusi Saat ini) dan purba (yang telah terjadi pada masa lalu); •

Memberikan makna “The Present is the key to the Past”, yaitu sekarang adalah kunci untuk memahami proses-proses geologi yang telah berlangsung pada masa lalu (ribuan-jutaan tahun).

1

POKOK-POKOK BAHASAN DAN ALUR PIKIR (Dr. Andriano Mazzini)


Semburan Lusi yang spektakuler

berlanjut sampai saat ini

menyemburkan lumpur, air, gas dan klastika. Semburan Lusi yang spektakuler, diawali pada tanggal 29 Mei 2006 di bagian timurlaut dari Pulau Jawa, Indonesia. Sejak itu secara berlanjut telah menyemburkan material lumpur, air, gas dan klastika.


Peluang emas mempelajari struktur pembubungan sejak saat Lusi dilahirkan. Lusi telah menyediakan suatu peluang yang belum pernah terjadi sebelumnya, untuk mempelajari suatu struktur pembubungan (piecerment) dari saat kelahirannya (29 Mei 2006).




Lusi merupakan sistem gabungan dari struktur pembubungan tradisional di cekungan sedimen dan sistem hidrotermal dipengaruhi aktivitas gempa dan gunung api. Lusi sebagai sistem gabungan antara karakteristik struktur pembubungan yang tradisional di suatu cekungan sedimen

(traditional piercement

structures and sedimentary basin). Dengan sistem-sistem hidrotermal yang dipengaruhi oleh aktivitas volkanik dan gempa (hydrothermal systems affected by volcanic and seismic activity).


Lusi Laboratorium alam ideal untuk memahami analogi struktur pembubungan modern dan purba. Lusi adalah suatu laboratorium alam yang ideal (an ideal natural laboratory). 2

Untuk memahami suatu analogi sistem pembubungan modern, dengan sistem pembubungan purba (for understanding analogue modern and paleo-piercement systems). Seperti halnya dengan gunung lumpur, sedimen induk rumah sistem hidrotermal (sedimentary hosted hydrothermal systems), dan komplek dari kepundan hidrotermal (hydrothermal vent complexes).


Kontribusi

pada Lusi ini merupakan hasil lapangan Geologi,

Geofisika, Geokimia, Biologi dan studi pemodelan tentang struktur pembubungan aktif dan purba. Untuk sesi khusus di EGU 2016 ini yaitu Lusi 10 Tahun Pelajaran Berharga dari Sistem Pembubungan modern, telah diapresiasi terhadap kontribusi utama pada aspek semburan Lusi, maupun kontribusi pelengkap lainnya. Kontribusi tersebut telah dihasilkan dari serangkaian pekerjaan lapangan mencakup: geologi, geofisika, geokimia, dan biologi, serta studi pemodelan. Terkait dengan struktur pembubungan aktif dan purba pada suatu cekungan sedimen.

3

I.

LUSI LAB : PROGRAM MULTI DISIPLIN DARI SUATU LABORATORIUM AKTIF DR. Adriano Mazzini, and Lusi Lab Leader

I.1. POKOK-POKOK BAHASAN DAN KATA KUNCI


Pada 29 Mei 2009 tiba-tiba muncul semburan gas dan lumpur pada beberapa lokasi di sepanjang sistem patahan geser Watukosek.




Semburan utama Lusi sampai saat ini masih berlangsung, terjadi dua hari setelah terjadinya gempa bumi Yogyakarta.




Lusi mendapatkan perhatian media Internasional sebagai "Lokasi semburan lumpur terbesar di Bumi" dengan dampak sosial yang berdimensi spektakuler.




Perhatian LUSI LAB untuk melakukan penyelidikan berskala regional secara komprehensif dari fenomena semburan Lusi spektakuler. * Lokasi Lusi aktif. * Busur volkanik yang berdekatan. * Kegempaan mikro dan hubungan regional. * Sistem sesar dari gunung magmatik ke Lusi. * Pemodelan numerik Lusi, sistem patahan geser.




Hasil studi menunjukkan bahwa gerakan geser Sesar Watukosek diaktifkan kembali pasca terjadinya gempabumi Mei 2006, menghasilkan semburan Lusi.




Diketemukan indikasi selubung bumi (mantle) terkait komplek gunung api, ditentukan Lusi sebagai sedimen induk sistem panas bumi.




Telah dirancang dan dibangun Lusi Drone, menghasilkan citra, contoh cairan, lumpur, pengukuran spot panas.




Dilakukan survei pengukuran gas CO2 dan CH4 memperkirakan jumlah gas yang dirilis di sekitar lusi.

4




Menggunakan Drone mendapatkan lumpur segar untuk menyelidiki proses mikroba.




Didapatkan bukti koloni mikroba aktif pada suhu tinggi, suatu wawasan baru kehidupan di biosfer dalam.




Pengamatan

regional

kegempaan

yang

terjadi

di

zona

subduksi

mempengaruhi dapur magma, sistem patahan Watukosek dan aktivitas Lusi.


Berbagai stasiun pemantuan di dalam tanggul ditambah rekaman video untuk mengamati perilaku dari semburan bersiklus Geyser Lusi.




Survei terpadu geofisika untuk memetakan sistem sesar Watukosek di dekat permukaan dan menyediakan data pemodelan numerik.




Data yang berlimpah mendukung pemodelan numerik, dinamika pada saluran Lusi sampai skala cekungan, membangun model geologi 3-d di wilayah sekitar Lusi.

I.1. ABSTRAK 

Pada 29 Mei 2009 munculnya tiba-tiba semburan gas dan lumpur pada beberapa lokasi di sepanjang sistem patahan geser Watukosek. Pada 29 Mei 2006 pada beberapa lokasi di sepanjang sesar geser (strike-slip) dari sistem Sesar Watukosek (Watukosek Fault System), di pojok timurlaut Pulau Jawa, Indonesia secara tiba-tiba muncul semburan gas dan lumpur.



Semburan utama Lusi sampai saat ini masih berlangsung, awalnya terjadi dua hari setelah gempa bumi Yogyakarta. Semburan Lusi diawali setelah hampir dua hari terjadinya gempabumi dengan kekuatan 6,3 M, yang menerjang pulau Jawa. Dalam beberapa minggu selanjutnya, puluhan desa telah digenangi oleh lumpur panas. Lokasi semburan yang paling menonjol, selanjutnya disebut sebagai Lusi, dimana sampai saat ini Lusi masih berlanjut aktif. Bencana ini telah menyebabkan sekitar 50.000 warga harus dievakuasi dan suatu daerah seluas ~7 km2 telah ditutupi oleh lumpur. 5



Lusi mendapatkan perhatian media Internasional disebut sebagai "Lokasi semburan lumpur terbesar di Bumi" dengan dampak sosial yang berdimensi spektakuler. Dampak sosial dari semburan dan berdimensi yang spektakuler ini, sehingga menarik perhatian dari kalangan media internasional. Dimana telah melaporkan bahwa Lusi merupakan "lokasi semburan lumpur yang terbesar di Bumi" (largest mud eruption site on Earth).



Perhatian LUSI LAB untuk melakukan penyelidikan berskala regional secara komprehensif dari fenomena semburan Lusi yang spektakuler. LUSI LAB (ERC hibah no. 308.126) berfokus pada lima aspek utama, yaitu untuk melakukan suatu penyelidikan regional yang komprehensif, dari even-even yang sangat spektakuler, yaitu: *

Lokasi Lusi aktif: Pengambilan contoh dan pemantauan dari lokasi semburan Lusi yang aktif (active Lusi eruption);

*

Busur volkanik yang berdekatan: Pemantauan dan pengambilan contoh pada busur vulkanik (volcanic arc) yang berlokasi didekatnya;

*

Kegempaan

mikro

dan

hubungan

regional:

Pemantauan

kegempaan-mikro dan hubungannya dengan kegempaan regional; *

Sistem sesar dari gunung magmatik menerus ke Lusi: Pemantauan sistem sesar, dimana bagian atau titik awalya berada pada busur vulkanik (magmatic arc), selanjutnya melintasi Lusi dan ditafsirkan menerus kearah timurlaut dari Pulau Jawa;

*

Pemodelan numerik Lusi, sistem sesar geser: Pemodelan numerik aktivitas Lusi dan strike-slip/sistem yang komplek.



Hasil studi bahwa gerakan geser Sesar Watukosek telah diaktifkan kembali pasca gempabumi Mei 2006, menghasilkan semburan Lusi: Selama beberapa tahun dari aktivitas kegiatannya, LUSI LAB telah menyelesaikan beberapa ekspedisi lapangan (sampai saat ini masih berlangsung).

6

Studi dilaksanakan untuk menyelidiki mekanisme reaktivasi dari sistem sesar Watukosek, yang melintasi Lusi dan diperkirakan berlanjut kearah timurlaut Pulau Jawa. Hasil sementara menunjukkan bahwa setelah gempabumi 27 Mei 2006, selanjutnya telah diaktifkan kembali gerakan lateral dari sistem strike-slip. Sehingga menghasilkan beberapa semburan yang searah, atau mempunyai kelurusan, termasuk diantaranya yang terbesar yaitu Lusi. 

Diketemukan indikasi selubung bumi terkait komplek gunung api, Lusi sedimen induk sistem panas bumi. Studi geokimia dari cairan yang disemburkan, telah mengungkapkan adanya ciri-ciri dari selubung bumi (the Earth’s mantle). Juga suatu titik, dimana menghubungkan Lusi dengan komplek volkanik Arjuno-Welirang yang berlokasi didekatnya. Hal ini menunjukkan bahwa bahwa Lusi adalah suatu induk sedimen (Lusi is a sedimentary hosted) dari sistem panas bumi (geothermal system).



Telah dirancang dan dibangun Lusi Drone, menghasilkan citra, contoh cairan, lumpur, pengukuran spot panas. Telah dirancang, dan dibangun pesawat Drone Lusi. Suatu peralatan yang dikendalikan dari jarak jauh. Pesawat drone hexacopter telah dikembangkan dan dirakit untuk mendukung studi multidisiplin (multidiscipline studies). Dimana Lusi Drone dapat bekerja suatu pada lingkungan yang ekstrim yang tidak dapat diakses atau didatangan langsung, yaitu di

Pusat

Semburan (eruption centre). Lusi drone telah memungkinkan kita untuk dapat menghasilkan survei video/foto serta mengambil contoh cairan/lumpur dari kawah, termasuk juga melaksanakan pengukuran secara spot. 

Dilakukan survei pengukuran gas CO2 dan CH4 memperkirakan jumlah gas yang dirilis di sekitar Lusi.

7

Dalam rangka untuk memperkirakan jumlah gas yang telah dirilis sekitar area kawah Lusi (~7 km2), telah dilakukan dua survei. Termasuk lebih dari 350 stasiun (pengukuran emisi CO2 dan CH4) menggunakan alat closed-chamber flux-meter system. Mengukur emisi radon, dan mengumpulkan lebih dari 60 contoh gas untuk menganalisis komposisi dari rembesan dan emisi dari kawah lainnnya. 

Menggunakan Drone mendapatkan lumpur segar untuk menyelidiki proses mikroba. Juga telah diselidiki proses-proses mikroba dan melakukan peningkatan komunitas (thriving communities). Beberapa pengambilan contoh dilakukan untuk mengumpulkan lumpur segar dari kawah semburan, menggunakan pesawat tak berawak yang dikendalikan dari jarak jauh. Selain itu sebagai perbandingan, telah diselesaikan transek di zona luapan untuk pengambilan contoh dengan umur aliran yang lebih tua.



Didapatkan bukti koloni mikroba aktif pada suhu tinggi, membuka wawasan baru kehidupan di biosfer dalam. Hasil dari koloni inkubasi mikroba mengungkapkan adanya koloni mikroba aktif dalam jumlah yang cukup berlimpah, walaupun berada pada kondisi suhu yang tinggi (high temperature). Hal ini membuka suatu dimensi pertanyaan baru (opening new questions), mengenai suatu kehidupan di biosfer berlokasi dalam (regarding life in the deep biosphere).



Pengamatan regional kegempaan yang terjadi di zona subduksi telah mempengaruh dapur magma, sistem patahan Watukosek & aktivitas Lusi. Sejak lebih dari satu tahun, telah dioperasikan suatu jaringan terdiri dari 31 stasiun kegempaan yang tersebar di sekitar busur vulkanik ArjunoWelirang, dan sepanjang patahan Watukosek dan sekitar Lusi. Tujuan dari pemantauan berjangka panjang ini, adalah untuk mengamati bagaimana kegempaan dan/atau aktivitas gempa yang sering dan sedang berlangsung di zona subduksi (subduction zone), sebelah selatan Jawa 8

Dimana secara lokal dapat mempengaruhi aktivitas dari dapur magma (magma chamber), sistem sesar Watukosek dan aktivitas semburan Lusi sendiri (Lusi eruption activity). 

Stasiun di dalam tanggul ditambah rekaman video untuk mengamati perilaku pulsa dari semburan Geyser Lusi. Selain itu juga telah dilakukan pengamatan pada stasiun di dalam area tanggul. Untuk mengamati aktivitas perilaku berdenyut (pulse behavior) dari Lusi dan semburan geysernya. Penelitian ini ditambah dengan menerapkan pengamatan video (Video monitoring).



Survei terpadu geofisika untuk memetakan sistem Sesar Watukosek di dekat permukaan dan menyediakan data pemodelan numerik. Sebuah gabungan survei yang komprehensif dari resistivitas listrik dan potensial-alami (SP), telah dilakukan pada area seluas 7 km2 di dalam tanggul Lusi. Tujuan dari survei geofisika tersebut adalah untuk memetakan terjadinya sistem Sesar Watukosek di dekat-permukaan (Near surface Watukosek Fault system). Sehingga telah menyediakan himpunan data yang sangat berguna untuk digunakan bagi suatu pemodelan numerik (numeric modeling).



Data yang berlimpah mendukung pemodelan numerik, pada saluran Lusi sampai skala cekungan, membangun model geologi 3-D di wilayah sekitar Lusi. Banyaknya data yang telah berhasil dikumpulkan, sehingga memungkinkan untuk menguji beberapa pendekatan untuk model numeric. Dimana ditujukan terhadap dinamika yang sedang berlangsung pada saluran Lusi (Lusi conduit). Berlaku pada skala cekungan yang lebih luas, untuk membangun sebuah model geologi 3D dari wilayah sekitar Lusi.

9

II.

SEPULUH TAHUN DARI LUSI: SUATU ULASAN Stephen A. Miller, EGU- General Assembly, 2016

II.1. POKOK-POKOK BAHASAN


Semburan Lusi sepuluh tahun sebagai sistem geyser dengan sebagai periodik kuasi.




Banyak studi Lusi bertujuan untuk mengkuantitatifkan sistem semburan.




Lusi sistem hidrotermal baru dilahirkan dengan skala tektonik, berhubungan dengan kompleks gunung api.




Perdebatan masih berlanjut terkait Lusi dipicu sebagai peristiwa alam atau oleh pemboran.




Bukti yang ada dari perilaku sistim Lusi, tidak mungkin dipicu oleh antropogenik.




Alasan pentingnya memahami sistem ini karena telah menimbulkan dampak sosial yang luar biasa.




Pertanyaan penting adalah apakah ke depan semburan Lusi masih dapat menimbulkan bencana geologi susulan?




Saat ini di dalam daerah banjir lumpur terus dilakukan upaya besar dengan infrastruktur tangggul dan aktivitas pemeliharaan berlanjut.




Sistem semburan Lusi penting memahami sistem dengan sekala lebih besar dari suatu hidrotermal volkanik.




Upaya besar sedang dilakukan untuk mempelajari sistem Lusi dari perspektif geokimia, geofisika dan pemodelan.




Ringkasan merangkum apa yang diketahui apa yang masih belum jelas, termasuk mencermati perilaku Lusi.

10

II.2. ABSTRAK  Semburan Lusi sepuluh tahun sebagai sistem geyser dengan sebagai periodik kuasi. Semburan lumpur Lusi, terus berlangsung selama sepuluh tahun ini, dengan relatif tidak berhenti. Saat ini kedudukan Semburan Lusi semakin mantap state),

(its current steady-

telah memperlihatkan suatu perilaku sebagai suatu sistem geyser

dengan periodik kuasi (a quasi-periodic geyser system).  Banyak

studi

Lusi

bertujuan

untuk

mengkuantitatifkan

sistem

semburan. Banyak studi-studi pada masa lalu, sekarang, dan ke depan (Many past, current, and future studies) yang bertujuan untuk mengkuantitatifkan sistem ini (aim to quantify this system).  Lusi sistem hidrotermal baru dilahirkan dengan skala tektonik, berhubungan dengan komplek gunung api. Semakin banyak bukti yang mendukung, bahwa Lusi merupakan suatu sistem hidrotermal yang baru dilahirkan dengan skala tektonik (a new-born, tectonic scale hydrothermal system). Berhubungan dengan komplek gunung api yang berlokasi di dekatnya (linked to the nearby volcano complex).  Perdebatan masih berlanjut apakah Lusi dipicu sebagai peristiwa alam atau oleh pemboran. Perdebatan masih terus berlanjut tentang apakah pemicu Lusi (The debate about whether the triggering of Lusi) sebagai peristiwa alami (was a natural event) di satu sisi. Atau disisi lain, lebih disebabkan oleh pengeboran (of rather caused by drilling continues).  Bukti yang ada dari perilaku sistim Lusi, tidak mungkin dipicu oleh antropogenik. 11

Tapi bukti-bukti yang ada dari perilaku sistem ini (but evidence mounts from the behavior of this system), telah menunjukkan. Bahwa penyebab antropogenik sangat tidak mungkin (anthropogenic cause is highly unlikely).  Alasan pentingnya memahami sistem ini karena telah menimbulkan dampak sosial yang luar biasa. Memahami sistem ini sangat penting (understanding this system is very important). Karena dampak sosial dan ekonomi pada masyarakat si sekitarnya (because of its social and economic impact on the surrounding communities).  Pertanyaan penting adalah apakah ke depan semburan Lusi masih dapat menimbulkan bencana geologi susulan? Pertanyaan penting adalah apakah semburan Lusi masih dapat menimbulkan geohazard (whether it poses future geohazards). Pada wilayah yang sekarang ini, dari suatu semburan yang bias terjadi di masa depan (in the region from future eruptions).  Saat ini di dalam daerah luapan lumpur terus dilakukan upaya besar dengan infrastruktur tangggul dan aktivitas pemeliharaan berlanjut. Sebuah upaya besar dari infrastruktur dan aktivitas pemeliharaan yang berlanjut telah dan sedang dilakukan, di dalam daerah luapan lumpur seluas 7km2 (umum disebut Peta Area Terdampak disingkat PAT). Wilayah ini dikelilingi oleh tanggul yang tinggi (this region is framed by a tall embankment), di dalamnya berisi lumpur yang telah disemburkan (that contains the erupted mud) dari Kawah Lusi. Ditujukan untuk melindungi pemukiman sekitarnya (and protects the surrounding settlements).  Sistem semburan Lusi penting memahami sistem dengan sekala lebih besar dari suatu hidrotermal volkanik.

12

Sistem ini juga sangat penting (This system is also very important) bagi pemahaman pada skala yang lebih besar lagi (for understanding at a larger scale). Yaitu sistem hidrotermal volkanik (volcanic hydrothermal system). Disamping itu juga untuk menentukan, apakah sumber daya panas bumi yang baru ini (to determine whether this new geothermal resource), mungkin bisa dimanfaatkan (might be exploited).  Upaya besar sedang dilakukan untuk mempelajari sistem Lusi dari perspektif geokimia, geofisika dan pemodelan. Upaya besar sedang berlangsung dari hibah-Uni Eropa untuk mendukung proyek Lusi-Lab (Ceed, Universitas Oslo) dan hibah SNF mendukung Universitas Neuchatel. Untuk mempelajari sistem ini (to study this system) dari perspektif geokimia, geofisika, dan pemodelan (from geochemical, geophysical, and modeling perspectives).  Ringkasan merangkum apa yang diketahui apa yang masih belum jelas, termasuk mencermati perilaku Lusi. Ulasan pembicaraan ini merangkum apa yang diketahui (what is known), apa yang masih belum jelas (what is still unclear). Juga akan kembali mencermati perilaku Lusi (will revisit the behavior of Lusi) sejak awal (since its inception).

13

III. GEOLOGI BAWAH PERMUKAAN LUSI: HASIL AWAL STUDI SEISMIK-STRATIGRAFI YANG KOMPREHENSIF Andrea Moscariello (1), Damien Do Couto (2), Matteo Lupi (3), and Adriano Mazzini (4)

III.A. POKOK-POKOK BAHASAN


Penyelidikan data bawah permukaan dari zona luas pada terjadinya bencana Lusi.




Tujuan memahami tatanan stratigrafi dan struktur, dan kaitan dengan cairan hidrotermal dalam.




Memungkinkan untuk memprediksi kemungkinan terjadinya fenomena Lusi di masa depan.




Sumber data serangkaian penampang seismik refleksi 2-D dengan spasi yang rapat.




Memungkinkan merekonstruksikan variasi lateral dari horizon stratigrafi kunci dan ciri-ciri tektonik utama.




Secara khusus mengamati struktur dalam sistem sesar Watukosek berasosiasi dengan rekahan.




Diidentifikasikan suatu kontras pada fasies seismik antara satuan tonjolan volkanik dan urutan sedimen klastik.




Diindentifikasikan satuan stratigrafi yang lebih dalam antara batugamping dan satuan serpih.




Sesar dikontrol oleh diapirisme, implikasikasinya pada deformasi satuan di atasnya dan sirkulasi cairan dalam.




Diidentifikasikan struktur runtuh hasil dari pergerakan serpih di kedalaman.




Sistem patahan geser dalam terkait zona deformasi vertical.




Zona deformasi sering sebagai antarmuka batuan karbonat dan satuan klastik serpih secara lateral.




Mekanisme deformasi antara sistem geseran mendatar atau pergeseran miring, pengaruhnya pada batuan dasar dan satuan stratigrafi dalam. 14




Sedang diselidiki hubungan sirkulasi dalam dan dangkal.




Kemungkinan merekonstruksikan hubungan aktivitas gunung berapi modern dan purba.




Membandingkan asal usul struktur pembubungan dan zona deformasi lateral.

III.B. ABSTRAK 

Penyelidikan data bawah permukaan dari bencana Lusi. Telah dilakukan lakukan penyelidikan terhadap data yang terseida di bawah permukaan (investigate the subsurface data) dari zona yang luas di kawasan Sidoarjo (Jawa Timur, Indonesia). Dimana pada 26 Mei 2006 tiba-tiba berawal bencana semburan Lusi (where the sudden catastrophic Lusi eruption).



Tujuan untuk memahami tatanan stratigrafi dan struktur, dan kaitan dengan cairan hidrotermal dalam. Tujuan studi ini adalah untuk memahami karakteristik stratigrafi dan struktur (to understand the stratigraphic and structural features). Dimana secara genetik dapat terkait dengan manifestasi di permukaan (can be genetically related to the surface manifestations), dari cairan hidrotermal dalam (of deep hydrothermal fluids).



Memungkinkan untuk memprediksi kemungkinan terjadinya fenomena Lusi di masa depan. Memungkinkan kita untuk memprediksi (allow us to predict) kemungkinan fenomena serupa di masa depan di wilayah ini (possible future similar phenomena in the region).



Sumber data serangkaian penampang seismik refleksi 2-D dengan spasi yang rapat.

15

Dalam rangka Kegiatan Lusi Lab (ERC hibah n◦ 308.126) telah diamati serangkaian penampang seismik refleksi 2-D dengan sepasi yang rapat. Berasal dari sumber komersial. 

Memungkinkan

merekonstruksikan

variasi

lateral

dari

horizon

stratigrafi kunci dan ciri-ciri tektonik utama. Hal ini memungkinkan merekonstruksi variasi lateral dari horizon stratigrafi kunci (The reconstruction of the lateral variability of key stratigraphic horizons), serta karakteristik dari tektonik utama (as well as the main tectonic features). 

Secara khusus mengamati struktur dalam sistem sesar Watukosek berasosiasi dengan rekahan. Secara khusus, telah dicermati struktur dalam sistem sesar Watukosek (we shed light on the deep structure of the Watukosek fault system) dan yang berasosiasi dengan rekahan (associated fracture). Hal ini dimungkinkan dengan adanya lintasan yang memotong keseluruhan urutan stratigrafi (all stratigraphic sequences).



Diidentifikasikan suatu kontras pada fasies seismik antara satuan tonjolan volkanik dan urutan sedimen klastik. Ke arah Baratdaya didekat kompleks vulkanik, telah dapat diindentifikasikan suatu kontras yang jelas di dalam fasies seismik (we could identify a clear contrast in seismic facies). Kontras karakter seismik ini memisahkan antara geometri tonjolan yang tidak beraturan dari klastik volkanik (between chaotic volcanoclastic wedges) dengan urutan sedimen klastik (clastic-prone sedimentary successions).



Diindentifikasikan

satuan

stratigrafi

yang

lebih

dalam

antara

batugamping dan satuan serpih. Disamping itu juga terdapat kontras antara satuan stratigrafi berkedudukan lebih dalam (between the deeper stratigraphic units). Antara satuan karbonat dan satuan-satuan serpih lateral (consisting of carbonates and lateral shales units). 16



Sesar dikontrol oleh diapirisme, implikasikasinya pada deformasi satuan di atasnya dan sirkulasi cairan dalam. Adanya indikasi kontak satuan karbonat dan serpih tersebut, memperlihatkan kemungkinan terjadinya deformasi duktil (The latter show possible ductile deformation). Diperkirakan berasosiasi dengan terjadinya sesar yang dikontrol oleh diapirisme (associated to fault-controlled diapirism). Dimana telah mengontrol deformasi dari satuan stratigrafi di atasnya (control in turns deformation of overlying stratigraphic units) dan sirkulasi geo-cairan dalam (deep geo-fluids circulation).



Diidentifikasikan struktur runtuh hasil dari pergerakan serpih di kedalaman. Struktur runtuhan yang besar dikenal di daerah penelitian (Large collapse structures recognized in the study area) misalnya pada sumur PRG-1. Selanjutnya telah diinterpretasikan sebagai hasil dari suatu gerakan serpih di kedalaman (the results of shale movement at depth).



Sistem patahan geser dalam terkait zona deformasi vertical. Demikian pula untuk Lusi, dimana zona deformasi vertikal ("pipa") (vertical deformation zones (“pipes”). Kemungkinan terkait dengan sistem patahan geser yang berakar dalam (deeply rooted strike-slip systems).



Zona deformasi sering sebagai antarmuka batuan karbonat dan satuan klastik serpih secara lateral. Zona deformasi akan sering berada di lokasi sebagai antarmuka (often located at the interface), antara batuan karbonat yang keras membentuk tumpukan terisolasi (between harder carbonate rocks forming isolated build ups). Dengan satuan-satuan, yang secara lateral berdekatan dengan satuan-satuan klastik serpih (the laterally nearby clastic shale-prone units).



Mekanisme deformasi antara sistem geseran mendatar atau pergeseran miring, pengaruhnya pada batuan dasar dan satuan stratigrafi dalam. 17

Mekanisme deformasi dari fenomena struktural (The mechanisms of deformation of structural features), yaitu sistem geseran mendatar vs geseran miring (strike vs dip slip systems). Dimana dapat mempengaruhi, baik batuan dasar (may affect either the basement rock) atau batuan-batuan pada posisi stratigrafi yang menutupi batuan-batuan yang lebih dalam (or the overlying deeper stratigraphic rock). 

Sedang diselidiki hubungan sirkulasi dalam dan dangkal. Disamping itu juga sedang dilakukan penyelidikan untuk memahami hubungan (investigated to understand the relationship), antara

sirkulasi

cairan dalam dan dangkal (meteorik) (between deep and shallower (i.e. meteoric) fluid circulation.). 

Kemungkinan merekonstruksikan hubungan aktivitas gunung berapi modern dan purba. Studi stratigrafi seismik pada tepian cekungan (Seismic stratigraphic study of the basin margin) yang berlokasi lebih dekat ke akumulasi vulkanik ini. Akan memungkinkan untuk dapat merekonstruksikan hubungan (will also allow reconstructing the relationships) antara aktivitas gunung magmatic yang sekarang dan masa lalu (between present and past volcanic activity). Yang direkam di bawah permukaan dalam (recorded in the deep subsurface).



Membandingkan asal usul struktur pembubungan dan zona deformasi vertikal. Disamping itu junga membandingkan asal-usul struktur pembubungan (genesis of piercement structures) dan pengembangan zona-zona deformasi vertikal (and development of vertical deformation zones).

18

IV.

MODEL GEOLOGI 3-D UNTUK LUSI: SUATU SISTEM HIDROTERMAL DALAM Reza Sohrabi (1), Gunnar Jansen (2), Adriano Mazzini (3), Boris Galvan (4), and Stephen A. Miller (5))

IV.A. POKOK-POKOK BAHASAN


Simulasi data aliran dan pergerakan panas pada media berpori diperlukan untuk aplikasi panas bumi.





Sistem hidrotermal volkanik dalam sebagai induk dari struktur rekahan. Studi di Lusi untuk mengetahui pengangkutan panas pada Lusi sebagai induk panas bumi yang baru lahir.




Tujuan mengembangkan model numerik di Lusi dari aliran multi fase dalam reservoir dan rekahan besar.




Model yang juga dapat digunakan untuk berbagai aplikasi antara lain sistem panas bumi yang berkelanjutan.




Dikembangkan pendekatan fleksibel berdasarkan model geologi 3-d untuk struktur reservoir panas bumi dalam.





Telah dikembangkan suatu model Geologi 3-D Lusi. Metoda geohistori dan hubungan antar tubuh geologi: Memungkinkan menghitung rekonstruksi volume.




Dari model geologi 3-D dikuantifikasikan proses-proses fisika yaitu panashidraulik-mekanik-kimia.

19

IV.B. ABSTRAK  Simulasi data aliran dan pergerakan panas pada media berpori diperlukan untuk aplikasi panas bumi. Aplikasi panas bumi (Geothermal applications) membutuhkan suatu simulasi yang tepat. Terhadap proses-proses aliran dan pergerakan panas (of flow and heat transport processes) pada media yang berpori (in porous media).  Sistem hidrotermal volkanik dalam sebagai induk dari struktur rekahan. Banyak dari media tersebut, seperti sistem hidrotermal volkanik dalam (like deep volcanic hydrothermal systems), induk beberapa tingkat dari rekahanrekahan (host a certain degree of fracturing). 

Studi di Lusi untuk mengetahui pengangkutan panas pada Lusi sebagai induk panas bumi yang baru lahir. Studi ini dimaksudkan untuk mengetahui pengangkutan fluida dan panas (to understand the heat and fluid transport). Di dalam suatu sistem sedimen induk panas bumi yang baru lahir, di sebut Lusi (within a new-born sedimentary hosted geothermal system, termed Lusi), yang berawal menyembur tahun 2006 di Jawa Timur, Indonesia.



Tujuan mengembangkan model numerik di Lusi dari aliran multi fase dalam reservoir dan rekahan besar. Tujuan studi ini adalah untuk mengembangkan konsepsi dan model numerik (to develop conceptual and numerical models), yang mampu mensimulasi aliran multi fase didalam reservoir-reservoir dengan rekahan bersekala bersar. Sebagaimana halnya di daerah Lusi, dengan rekahan dari ukuran yang tidak diketaui, orientasi dan bentuknya (with fractures of arbitrary size, orientation and shape).



Model yang juga dapat digunakan untuk berbagai aplikasi antara lain sistem panas bumi yang berkelanjutan. 20

Sebagai tambahan dari model-model juga dapat digunakan untuk sejumlah aplikasi, termasuk Sistem Panasbumi yang berlanjut (Enhanced Geothermal Systems (EGS)), pemadatan CO2 (CO2 sequestration (Carbon Capture and Storage CCS)), dan isolasi dari sampah nuklir (nuclear waste isolation). Sistem rekahan (Fractured systems) adalah hal yang umum, dengan skala panjang dan lebar yang tidak diketaui. Sehingga membuat kesulitan tersendiri dalam pengembangan model umum yang dapat menangani kompleksitas ini. 

Dikembangkan pendekatan fleksibel berdasarkan model geologi 3-d untuk struktur reservoir panas bumi dalam. Telah dikembangkan suatu pendekatan continuum yang fleksibel (a flexible continuum approach) dengan suatu simulator numerik efisien yang akurat. Berdasarkan kepada suatu model geologi 3-d yang memadai (appropriate 3D geological model), untuk merepresentasikan struktur dari reservoir panas bumi dalam (representing the structure of the deep geothermal reservoir).



Telah dikembangkan suatu model Geologi 3-D Lusi. Berdasarkan berbagai studi sebelumnya, informasi lubang sumur dan data seismik yang telah dihasilkan dari kerangka studi Lusi Lab. Selanjutnya dipresentasikan pertama kalinya suatu model geologi 3-D dari Lusi (3D geological model of Lusi). Model ini menghitung penggunaan implisit medan potensial 3-D (using implicit 3D potential field) atau medan multi potensial (multi-potential fields). Tergantung kepada kontek geologi dan kompleksitasnya (depending on the geological context and complexity).



Metoda geohistori dan hubungan antar tubuh geologi: Memungkinkan menghitung rekonstruksi volume. Metoda ini didasarkan kepada tumpukan geologi terdiri dari evolusi sejarah geologi (geological pile containing the geological history) dari daerah dan 21

hubungan antara tubuh geologi satu dan lainnya (relationship between geological bodies). Sehingga memungkinkan untuk penghitungan secara otomatis (allowing automatic

computation)

dari

perpotongan

dan

rekonstruksi

volume

(intersections and volume reconstruction). 

Dari model geologi 3-D dikuantifikasikan proses-proses fisika yaitu panas-hidraulik-mekanik-kimia. Berdasarkan model geologi 3-D, telah dikembangkan suatu alogaritma untuk menciptakan hexahedral octree meshes. Guna memindahkan informasi struktur geologi untuk simulasi numerik 3-D guna

mengkuantifikasikan proses-proses

fisika dari

Panas-Hidraulik-

Mekanika-Kimia (hermal-Hydraulic-Mechanical-Chemical (THMC) physical processes.)

22

V.

SUATU SISTEM PANAS BUMI SEPANJANG SISTEM SESAR WATUKOSEK : KOMPLEK VOLKANIK ARJUNOWELIRANG DAN SEMBURAN LUSI Salvatore Inguaggiato (1), Adriano Mazzini (2), Fabio Vita (3),Boris Galvan (4), and Alessandra Sciarra (5))

V.A. POKOK-POKOK BAHASAN


Pulau Jawa kaya aktivita gunung api, mud volcano, mata air hidrotermal, dan terjadinya Lusi 2006.





Lusi berkembang pada Zona Sesar Geser Utama Watukosek. Sistem Sesar Watukosek berawal daru komplek volkanik, dan memotong Lusi, lanjut ke timurlaut.




Semburan Lusi ditandai emisi cairan panas dalam jangka yang panjang.




Isotop komposisi gas Helium menunjukkan asal mula magmatik.




Studi ini bertujuan menyelidiki bagian Volkanik Arjuno-Welirang terletak pada awal dari patahan sesar geser.




Gunung api kerucut kembar Arjuno-Welirang, terletak pada sistem Sesar Watukosek, 25 km dari Lusi.




Hadirnya air mancur panas di sayap gunung api diindikasikan terdapatnya sistem panas bumi yang besar.




Kegiatan Lusi Lab melakukan penyelidikan geokimia lapangan di sistem hidrotermal gunung Arjuno-Welirang.




Karakter dari suhu, pH, Air mancur hidrotermal dengan kandungan CO2 dan Helium, volatil percampuran air-gas dari meteorit dan berasal dari volkanik dalam.




Air hidrotermal dengan kandungan isotop Helium, sebagai tanda-tanda yang jelas berasal dari magmatik.




Komposisi isotop Helium dari Lusi mud volcano mirip dengan cairan volkanik dari Welirang. 23




Perbedaan komposisi isotop air Welirang dan Lusi sangat berbeda, sumber air berbeda.




Kehadiran gas-gas sumber volkanik bisa memicu pengangkutan emisi cairan lumpur panas Lusi menerus.

V.B. ABSTRAK 

Pulau Jawa kaya aktivita gunung api, mud volcano, mata air hidrotermal, dan terjadinya Lusi 2006. Pulau Jawa ditandai oleh aktivitas gunung berapi yang intensif dengan jumlah total lebih dari 100 gunung berapi aktif. Selain itu, pulau Jawa juga dikenal dengan kehadiran banyak gunung lumpur (the presence of many mud volcanoes) dan mata air hidrotermal (hydrothermal springs). Secara khusus, pada tahun 2006 tiba-tiba di sisi timurlaut pulau Jawa terjadi beberapa semburan lumpur panas, dengan suhu cairan sekitar 100o C,.



Lusi berkembang pada Zona Sesar Geser Utama Watukosek. Sehingga mengakibatkan semburan yang utama, bernama Lusi (singkatan dari Lumpur Sidoarjo) terletak di sepanjang zona sesar geser utama Watukosek (the major Watukosek strike- slip fault zone).



Sistem Sesar Watukosek berawal daru komplek volkanik, dan memotong Lusi, lanjut ke timurlaut. Sistem sesar Watukosek (The Watukosek fault system), mengarah berawal dari kompleks vulkanik Arjuno-Welirang (strikes from the Arjuno-Welirang volcanic complex). Selanjutnya memotong Lusi dan menerus ke arah timurlaut pulau Jawa (intersects Lusi and extends towards the NE of the Java island).



Semburan Lusi ditandai emisi cairan panas dalam jangka yang panjang. Sebaliknya dari suatu semburan lumpur yang normal, dimana umumnya dicirikan dengan cairan dingin (cold fluids) yang dipancarkan dalam jangka 24

waktu yang singkat dalam beberapa hari (emitted in a short time period of few days). Namun semburan Lusi ditandai oleh suatu emisi cairan yang panas (persistent effusive hot fluids emissions) dan berlangsung pada jangka waktu yang panjang (for a long-time period), sejauh ini hampir berlangsung pada satu dekade. 

Isotop komposisi gas Helium menunjukkan asal mula magmatik. Selain itu, komposisi dari isotop gas yang dipancarkan seperti halnya Helium (the isotopic composition of emitted gases like Helium). Dimana dengan jelas menunjukkan indikasi asal mula berasal dari magmatik (clear magmatic origin).



Studi ini bertujuan menyelidiki bagian Volkanik Arjuno-Welirang terletak pada awal dari patahan sesar geser. Atas dasar hal tersebut, selanjutnya telah diputuskan untuk dilakukan penyelidikan terhadap kompleks Arjuno-Welirang sama (Arjuno-Welirang complex). Yang terletak pada sesar geser yang (located on the same strike-slip fault).



Gunung api kerucut kembar Arjuno-Welirang, terletak pada sistem Sesar Watukosek, 25 km dari Lusi. Arjuno-Welirang adalah sistem gunung berapi kerucut kembar (a twin stratovolcano system). Yang terletak di Jawa Timur sepanjang sesar Watukosek, sekitar 25 km baratdaya dari sistem gunung Lusi (the Lusi volcano system). Ciri umum dari dua puncak utama: Arjuno (tinggi 3.339 m) dan Welirang (tinggi 3.156 m) diatas muka laut. Kegiatan semburan terakhir tercatat terjadi pada Agustus 1950 dari sisi dari Kawah Plupuh dan Oktober 1950 dari baratlaut bagian dari Gunung Welirang. Gunung berapi strato ini ditandai dengan zona yang kaya S, dengan suhu di kepundan fumarol yang tinggi setidaknya sampai 220 C (dan mungkin lebih tinggi), yang terletak terutama di kawah Welirang. 25



Hadirnya air mancur panas di sayap gunung api diindikasikan terdapatnya sistem panas bumi yang besar. Sebagai tambahan, beberapa kepundan air mancur panas dari sayap gunung api (several hot springs vent from the flanks of the volcano), mengindikasikan terdapatnya sistem panas bumi yang besar (indicate the presence of a large hydrothermal system).



Kegiatan Lusi Lab melakukan penyelidikan geokimia lapangan di sistem hidrotermal gunung Arjuno-Welirang. Selama Juli 2015, dalam rangka proyek Lusi Lab (ERC hibah n ̊ 308.126), telah dilakukan kegiatan geokimia lapangan (a geochemical field campaign) di daerah sistem hidrotermal gunung api Arjuno-Welirang. Dengan mengambil contoh air dan gas-gas terlarut, berasal dari mata air panas dan dingin yang terletak di sisi-sisi gunung berapi dan dari dua fumarol suhu tinggi yang terletak di daerah puncak G. Welirang.



Karakter dari suhu, pH, Air mancur hidrotermal dengan kandungan CO2 dan Helium, volatil percampuran air-gas dari meteorit dan berasal dari volkanik dalam. Air mancur hidrotermal mengungkapkan suhu mencapai 53oC (Hydrothermal springs reveal temperatures up to 53 ̊C) dengan pH antara 6,2 dan 8,2 (pH between 6.2 and 8.2). Air mancur hidrotermal menunjukkan kandungan volatil (terutama CO2 dan He) yang beberapa urutan besarnya lebih tinggi dari nilai udara Jenuh (ASW). Hal ini menunjukkan bahwa proses interaksi gas/air yang kuat (strong gas/water interaction processes). Antara air berasal dari meteorit (between waters of meteoric origin) dan volatil dalam berasal dari vulkanik (deep volatiles of volcanic origin).

26



Air hidrotermal dengan kandungan isotop Helium, sebagai tanda-tanda yang jelas berasal dari magmatik.

Air hidrotermal telah mempunyai nilai isotop helium (The hydrothermal springs have dissolved helium isotopic values). Dengan tanda-tanda yang jelas berasal dari magmatik (with clear magmatic signature (R / Ra sekitar 7), yang sangat dekat dengan nilai-nilai helium isotop dari fumarol (R/Ra = 7,30). 

Komposisi isotop Helium dari Lusi mud volcano mirip dengan cairan volkanik dari Welirang. Komposisi isotop helium diukur dalam cairan yang dipancarkan dari Lusi mud-volcano (isotopic composition of helium measured in the fluids emitted from the Lusi mud-volcano) sekitar 6,5R/Ra. Sangat mirip dengan cairan vulkanik Welirang yang, mengindikasikan keberadaan gas magmatik (fluids indicating the presence of magmatic gases) dalam cairan dipancarkan Lusi (in the Lusi emitted fluids.).



Perbedaan komposisi isotop air Welirang dan Lusi sangat berbeda, sumber air berbeda. Sedangkan komposisi isotop dari air di Welirang dan cairan Lusi (the isotopic composition of waters in the Welirang and Lusi fluids),

ditandai sangat

berbeda (are markedly different). Hal ini menunjukkan asal dan/atau daerah sumber aliran yang berbeda (suggesting a different origin and/or recharge areas) untuk dua sistem hidrotermal tersebut (for these two hydrothermal systems). 

Kehadiran gas-gas sumber volkanik bisa memicu pengangkutan emisi cairan lumpur panas Lusi menerus. Data ini mendukung hipotesis bahwa kehadiran gas-gas sumber vulkanik (support the hypothesis that the presence of volcanic gases). Telah memicu dan mengangkut emisi cairan lumpur panas secara terusmenerus (have triggered and conveyed the hot and persistent mud fluids emissions) dari gunung Lusi (of Lusi volcano). 27

VI.

ANALISIS MEKANISME PUSAT GEMPA MIKRO DI SEKITAR LOKASI SEMBURAN LUMPUR LUSI Karyono (1,4,5), Anne Obermann (2), Adriano Mazzini (1), Matteo Lupi (3), Ildrem Syafri (4), Abdurrokhim Abdurrokhim (4), Masturyono Masturyono (5), and Soffian Hadi (6)

VI.A. POKOK-POKOK BAHASAN


Awal kejadian Lusi 29 Mei 2006, mengikuti kejadian gempabumi 6,5.




Even gempa Yogyakarta memicu kembali aktivitas sistem sesar geser Watukosek.




Sistem patahan Watukosek bermula di gunung Arjuno-Welirang, berlanjut ke timur timurlaut pada lokasi Lusi.




Berulangnya pengaktifan kembali sistem Sesar Watukosek, mengikuti aktivitas gempa dan volkanik regional.




Pengendali mekanisme reativasi patahan Watukosek oleh gempabumi masih kurang dipahami




Digelar 31 jaringan seismometer mencakup wilayah yang luas untuk memantau aktivitas Lusi, sesar Watukosek, dan komplek gunungapi Welirang-Arjuno.




Secara khusus memahami pola yang konsisten dari sumber relatif stres tektonik umum di daerah penelitian.




Kata Kunci:




Lusi, even kegempaan mikro (microseismic event), mekanisme pusat gempa (focal mechanism)

VI.B. ABSTRAK 

Awal kejadian Lusi 29 Mei 2006, mengikuti kejadian gempabumi 6,5 M Pada 29 Mei 2006 beberapa semburan berawal di timurlaut Jawa, Indonesia mengikuti kejadian gempabumi berkekuatan 6,3 M yang menerjang pulau Jawa. 28

Dalam beberapa minggu selanjutnya, suatu daerah seluas hampir 2 km2 telah ditutupi oleh lumpur yang mendidih dan fragmen batuan. Pusat kawah yang utama (bernama Lusi) telah menyembur selama 9,5 tahun terakhir. 

Even gempa Yogyakarta memicu kembali aktivitas sistem sesar geser Watukosek. Even gempa berkekuatan 6,3 M (The M.6.3 seismic event) juga telah memicu aktivasi dari sistem sesar geser Watukosek (also triggered the activation of the Watukosek strike slip fault system).



Sistem patahan Watukosek bermula di gunung Arjuno-Welirang, berlanjut ke timur timurlaut pada lokasi Lusi. Patahan Watukosek bermula dari kompleks gunung berapi Arjuno-Welirang dan berlanjut

ke arah timur laut (originates from the Arjuno-Welirang

volcanic complex). Menjadi lokasi terjadinya Lusi dan gunung lumpur lainnya (hosting Lusi and other mud volcanoes). 

Berulangnya pengaktifan kembali sistem Sesar Watukosek, mengikuti aktivitas gempa dan volkanik regional Sejak tahun 2006 sistem sesar ini telah diaktifkan kembali, dari banyak contoh sebagian besar mengikuti aktivitas seismik (mostly following to regional seismic) dan vulkanik regional (volcanic activity).



Pengendali mekanisme reativasi patahan Watukosek oleh gempabumi masih kurang dipahami. Namun mekanisme pengendali dari kegiatan ini (the mechanism controlling this activity) tidak pernah diselidiki (have never been investigated), sehingga tetap kurang dipahami (remain poorly understood).



Digelar 31 jaringan seismometer mencakup wilayah yang luas untuk memantau aktivitas Lusi, sesar Watukosek, dan komplek gunungapi Welirang-Arjuno. Untuk menyelidiki hubungan yang ada antara kegempaan, vulkanisme, patahan dan aktivitas Lusi (In order to investigate the relationship existing 29

between seismicity, volcanism, faulting and Lusi activity), dalam rangka proyek ERC-Lusi Lab. Telah dibangun suatu jaringan yang terdiri dari 31 seismometer. Jaringan ini mencakup suatu wilayah yang luas, ditujukan untuk dapat memantau aktivitas Lusi, sistem sesar Watukosek dan kompleks vulkanik Arjuno-Welirang yang berdekatan. 

Secara khusus memahami pola yang konsisten dari sumber relatif stres tektonik umum di daerah penelitian. Secara khusus, untuk memahami pola yang konsisten dari mekanisme sumber (to understand the consistent pattern of the source mechanism). Relatif terhadap stres tektonik umum di daerah penelitian (relative to the general tectonic stress in the study area). Suatu analisis rinci telah dilakukan dengan melakukan inversi momen tensor (performing the moment tensor inversion) untuk data lapangan yang dekat dikumpulkan dari stasiun-stasiun jaringan. Selanjutnya data tersebut telah digabungkan dengan data lapangan dekat dari jaringan regional dari Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika Indonesia yang mencakup seluruh negeri pada skala yang lebih luas (that covers the whole country on a broader scale.).

Kata Kunci: Lusi, even kegempaan mikro (microseismic event), mekanisme pusat gempa (focal mechanism)

30

VII. SEMBURAN LUSI DAN IMPLIKASINYA UNTUK MEMAHAMI STRUKTUR PEMBUMBUNGAN PURBA DI CEKUNGAN SEDIMENTASI. Henrik Svensen (1), Adriano Mazzini (1), Sverre Planke (1,2), and Soffian Hadi (3)

VII.A. POKOK-POKOK BAHASAN


Semburan Lusi berawal 29 Mei 2006, terus menyemburkan batuan, lumpur, air dan gas.




Pekerjaan lapangan dan penelitian Lusi dilakukan sejak awal termotivasi dari pelajaran inisiasi gunung lumpur.




Panjang semburan digunakan untuk meninjau panjang kehidupan dari struktur pembubungan Lusi:




Pertanyaan mendasar adalah bagaimana mengklasifikasi Lusi terhadap analogi yang purba.




Tahap awal Lusi diklasifikasikan sebagai mud volcano, namun dari beberapa karakteristik mengindikasikan Lusi sebagai induk sedimen dari sistem hidrotermal:




Membuka peluang untuk memahami sistem hidrotermal purba di cekungan sedimentasi.




Antara lain kepundan hidrotermal, pipa breksi yang dipengaruhi oleh provinsi batuan beku berukuran besar.




Analogi Karoo Basin, Basin Voring dan untuk memperbaiki model pembentukan Lusi.




Membandingkan Lusi dengan sistem hidrotermal purba, sebagai wawasan baru Lusi berinteraksi dengan batuan beku dari busur magmatik.

31

VII.B. ABSTRAK 

Semburan Lusi berawal 29 Mei 2006, terus menyemburkan batuan, lumpur, air dan gas. Semburan Lusi berawal di timur laut Pulau Jawa, Indonesia, pada tanggal 29 Mei 2006. Sejak itu telah menyemburkan batuan-batuan, lumpur, air, dan gas (it has been erupting rocks, mud, water, and gas ever since).



Pekerjaan lapangan dan penelitian Lusi dilakukan sejak awal termotivasi dari pelajaran inisiasi gunung lumpur. Telah dilakukan pekerjaan lapangan dan penelitian tentang Lusi sejak semburan dimulai. Pekerjaan ini awalnya termotivasi (This work was initially motivated), pelajaran inisiasi dari suatu gunung lumpur (from studying the initiation of a mud volcano).



Panjang semburan digunakan untuk meninjau panjang kehidupan dari struktur pembubungan Lusi: Namun, panjang umur dari semburan (the longevity of the eruption) telah memungkinkan hal tersebut untuk menggambarkan dan memantau panjang kehidupannya (to describe and monitor the lifespan). Dari struktur pembubungan yang unik ini (of this unique piercement structure).



Pertanyaan mendasar adalah bagaimana mengklasifikasi Lusi terhadap analogi yang purba. Salah satu pertanyaan orde pertama tentang semburan adalah (the first-order questions regarding the eruption) bagaimana Lusi harus diklasifikasikan (is how it should be classified). Seandainya ada suatu analog modern atau yang purba lainnya (if there are any other modern or fossil analogues), yang dapat menempatkan Lusi dalam konteks geologi yang relevan (that can place Lusi in a relevant geological context). 32



Tahap awal Lusi diklasifikasikan sebagai mud volcano, namun dari beberapa karakteristik mengindikasikan Lusi sebagai induk sedimen dari sistem hidrotermal: Pada tahap awal semburan (During the initial stages of eruption), Lusi telah diklasifikasikan sebagai suatu gunung lumpur yang umum dimaknai secara universal. Namun setelah dilakukan studi geokimia yang lebih mendalam (but following geochemical studies), ternyata semburan dari Lusi. Tidak menunjukkan adanya komposisi gas yang dominasi CH4, sebagaimana yang khas (the eruption did not show the typical CH4-dominated gas composition) dari suatu gunung lumpur lainnya (of other mud volcanoes). Demikian pula suhu juga terlalu tinggi (the temperature was also too high). Lebih jauh lagi semburan dari mud volcano umumnya atau normalnya hanya berlangsung pada beberapa hari saja (mud volcano eruptions normally last a few days). Namun lain halnya dengan Lusi, dimana semburan hampir tidak pernah berhenti selama satu dekade (but Lusi never stopped during the past decade). Secara khusus, geokimia dari fluida di kawah (the crater fluid geochemistry) telah memberikan pandangan baru. Bahwa adanya suatu hubungan dengan komplek gunung api di dekatnya (suggests a connection to the neighboring volcanic complex). Lusi ditentukan merepresentasikan suatu induk sedimen dari sistem hidrotermal (Lusi represent a sedimentary hosted hydrothermal system).



Membuka peluang untuk memahami sistem hidrotermal purba di cekungan sedimentasi. Hal ini membuka kemungkinan baru (This opens up new possibilities) untuk memahami

sistem-sistem

hidrotermal

purba

(understanding

fossil

hydrothermal systems) di cekungan sedimen (in sedimentary basins).

33



Antara lain kepundan hidrotermal, pipa breksi yang dipengaruhi oleh provinsi batuan beku berukuran besar. Seperti halnya dengan kompleks kepundan hidrotermal dan pipa-breksi (hydrothermal vent complexes and breccia-pipes) yang ditemukan di cekungan-cekungan sedimen (found in sedimentary basins). Dimana dipengaruhi oleh pembentukan provinsi batuan beku berukuran besar (affected by the formation of Large igneous provinces).



Analogi Karoo Basin, Basin Voring dan untuk memperbaiki model pembentukan Lusi. Disajikan contoh-contoh dari Karoo Basin (Afrika Selatan) dan Basin Vøring (offshore Norwegia) dan mendiskusikan bagaimana Lusi dapat digunakan untuk memperbaiki model pembentukan yang sebelumnya telah ada (discuss how Lusi can be used to refine existing formation models).



Membandingkan Lusi dengan sistem hidrotermal purba, sebagai wawasan baru Lusi berinteraksi dengan batuan beku dari busur magmatik. Akhirnya, dengan membandingkan Lusi dengan sistem hidrotermal purba (by comparing Lusi to fossil hydrothermal systems). Kita bisa mendapatkan wawasan baru tentang proses-proses yang beroperasi pada suatu kedalaman (get insight into the processes operating at depth). Dimana sistem Lusi berinteraksi dengan batuan beku (where the Lusi system interacts with the igneous rocks) dari busur vulkanik yang berdekatan (the neighbouring volcanic arc).

34

VIII. DINAMIKA PEMICU LUSI, DI CEKUNGAN JAWA TIMUR Matteo Lupi (1), Erik H. Saenger (2), Florian Fuchs (3), and Steve Miller (4)

VIII.A. POKOK-POKOK BAHASAN


Pemahaman Umum Lusi: Induk sedimen sistem hidrotermal.




Gempabumi Yogakarta mengaktifkan kembali Patahan geser Watukosek, bersamaan keberadaan Lusi.




Cairan biogenik dan termogenik karena sistem Watukosek menghubungan cekungan Jawa Timur dengan busur volkanik.




Studi perambatan gelombang seismik pada model struktur Lusi untuk mengukur efek dari energi seismik yang masuk ke Lusi.




Formasi Kalibeng Atas dengan kecepatan geser yang rendah, disebabkan oleh peningkatan tekanan pori.




Analisis pentingnya keseluruhan struktur geologi untuk memusatkan energi seismik.




Perhatian khusus gelombang tubuh dari gempa Yogyakarta telah menginduksi pencairan dari Formasi Kalibeng.




Lumpur yang dicairkan diinjeksi dan diaktifkan kembali bagian dari sistem patahan Watukosek.




Lusi merupakan kasus yang merugikan dari dinamika yang pemicunya diawali oleh gempabumi Yogyakarta.

35

VIII.B. ABSTRAK 

Pemahaman Umum Lusi: Induk sedimen sistem hidrotermal. Semburan kawah utama (major eruption crater) disebut sebagai Lusi. Merepreperesantasikan ekspresi di permukaan (the surface expression) dari suatu sedimen sebagai induk sistem hidrotermal yang baru lahir (a newborn sedimentary-hosted hydrothermal system).



Gempabumi

Yogakarta

mengaktifkan

kembali

Patahan

geser

Watukosek, bersamaan keberadaan Lusi. Data geologi dan geokimia sebelumnya (Previous geochemical and geological data), telah menunjukkan bahwa gempa Yogyakarta mungkin telah diaktifkan kembali (the Yogyakarta earthquake may have reactivated), bagian dari sistem sesar Watukosek (parts of the Watukosek fault system). Merupakan suatu struktur sesar geser, dimana Lusi berada (suggest a strike slip structure upon which Lusi resides). 

Cairan

biogenik

dan

termogenik

karena

sistem

Watukosek

menghubungan cekungan Jawa Timur dengan busur volkanik. Sistem

patahan

Watukosek

(The

Watukosek

fault

systems)

telah

menghubungkan cekungan Jawa Timur, dengan busur vulkanik (connects the East Java basin to the volcanic arc). Dimana dapat menjelaskan keberadaan baik cairan jenis biogenik maupun termogenik (the presence of both biogenic and thermogenic fluids). 

Studi perambatan gelombang seismik pada model struktur Lusi untuk mengukur efek dari energi seismik yang masuk ke Lusi. Untuk mengukur efek dari energi seismik yang masuk di Lusi (the effects of incoming seismic energy at Lusi). Telah dilakukan studi perambatan gelombang seismik (a seismic wave propagation study) pada model dari geologi struktur Lusi (a geological model of Lusi’s structure).



Formasi Kalibeng Atas dengan kecepatan geser yang rendah, disebabkan oleh peningkatan tekanan pori. 36

Fitur utama dari model yang dikembangkan adalah suatu zona dengan kecepatan geser yang rendah (a low velocity shear zone), yang berada di dalam Formasi Kalibeng (in the Kalibeng formation). Disebabkan oleh adanya peningkatan tekanan pori (caused by elevated pore pressures), dimana hal ini sering diabaikan dalam penelitian lainnya. 

Analisis pentingnya keseluruhan struktur geologi untuk memusatkan energi seismik. Analisis yang dilakukan menyoroti pentingnya keseluruhan struktur geologi (the importance of the overall geological structure), yang telah memusatkan energi seismik (that focused the seismic energy). Selanjutnya menyebabkan peningkatan kecepatan regangan pada kedalaman (causing elevated strain rates at depth).



Perhatian khusus gelombang tubuh dari gempa Yogyakarta telah menginduksi pencairan dari Formasi Kalibeng. Secara khusus, telah diamati gelombang tubuh yang dihasilkan oleh gempa bumi Yogyakarta (body waves generated by the Yogyakarta earthquake). Dimana telah berperan dalam menginduksi pencairan dari Formasi Kalibeng (induced liquefaction of the Kalibeng formation).



Lumpur yang dicairkan diinjeksi dan diaktifkan kembali bagian dari sistem patahan Watukosek. Akibatnya, lumpur yang sebelumnya dicairkan telah diinjeksi (the liquefied mud injected). Selanjutnya diaktifkan kembali pada bagian dari sistem sesar Watukosek (reactivated parts of the Watukosek fault system).



Lusi merupakan kasus yang merugikan dari dinamika yang pemicunya diawali oleh gempabumi Yogyakarta. Temuan dari studi ini berada dalam kesepakatan dengan hasil penelitian sebelumnya.

37

Dimana menunjukkan bahwa Lusi adalah suatu kasus yang merugikan atau musibah (Lusi was an unfortunate case). Suatu dinamika pemicu yang dipromosikan oleh suatu gempa Yogyakarta (of dynamic triggering promoted by the Yogyakarta earthquake).

38

IX.

PEMANTAUAN BERBASIS GPS PADA SEMBURAN LUSI DAN EKSTERNAL PERTURBATIONS Alwi Husein (1,2,3), Adriano Mazzini (1), Soffian Hadi (3), Bagus Santosa (2), Muhammad Charis (3), and Dwinata Irawan (3)

IX.A. POKOK-POKOK BAHASAN


Awal semburan Lusi berawal Mei 2006 berlanjut memuntahkan lumpur panas menutupi area 7km2.




Selama 9,5 tahun postur semburan Lusi terus dinamis, pasca membentuk morfologi kerucut mengalami penurunan sebagai konsekuensi berlanjutnya semburan




Faktor eksternal mempengaruhi Postur/morfologi dan Perilaku semburan Lusi Lusi yaitu aktivitas: kegempaan, volkanisme, Patahan Watukosek




Studi Evolusi Sistem Lusi berbasis pemantauan GPS berkelanjutan.




Penggabungan data stasiu dasar berjarak 5 Km dari Lusi dan stasiun patokan sekunder di sekitar semburan Lusi.




Dihasilkan pantauan evolusi postur dan semburan Lusi dan pergerakan tanah sebagai hasil dampak berganda.




Evolusi postur, perilaku semburan dan amblesan berkorelasi dengan aktivitas regional gempabumi dan gunung api.




Suatu anomali terjadi dari dampak kegiatan regional, terjadi peningkatan kerakan lateral dan vertical.




Studi mengungkapkan kegiatan tektonik berjarak 300m telah memberikan dampak signifikan pada lokasi semburan aktif Lusi.

39

IX.B. ABSTRAK 

Awal semburan Lusi berawal Mei 2006 berlanjut memuntahkan lumpur panas menutupi area 7 km2. Semburan lumpur Lusi di Indonesia dimulai pada Mei 2006, dan sejak itu telah terus memuntahkan lumpur panas di permukaan pada area seluas 7 km2. Saat ini telah dilingkari dengan tanggul penahanan luapan lumpur yang tinggi.



Selama 9,5 tahun postur semburan Lusi terus dinamis, pasca membentuk

morfologi

kerucut

mengalami

penurunan

sebagai

konsekuensi berlanjutnya semburan Bentuk lokasi semburan lumpur terus berkembang selama 9,5 tahun terakhir. Setelah pada awal membentuk morfologi kerucut (initial cone-shaped morphology), permukaan tanah telah ditandai dengan suatu penurunan menyeluruh secara progresif (characterized by an overall progressive subsidence). Khususnya pada situs semburan, telah dikompensasi oleh adanya semburan yang berlangsung menerus dari material breksi lumpur yang mendidih (typical at eruption sites, compensated by the continuous eruption of boiling mud breccia.). 

Faktor

eksternal

mempengaruhi

Postur/morfologi

dan

Perilaku

semburan Lusi Lusi yaitu aktivitas: kegempaan, volkanisme, Patahan Watukosek Banyak faktor eksternal tampaknya telah mempengaruhi (external factors appear to influence) evolusi morfologi Lusi dan aktivitasnya (Lusi morphology and its activity). Perhatian khusus ditujukan oleh adanya interaksi antara frekuensi kegempaan (frequent seismicity), aktivitas busur vulkanik didekatnya (the activity of the neighboring volcanic arcs), sistem sesar Watukosek yang memotong Lusi (the Watukosek fault system that intersects Lusi). Dimana pada gilirannya mengubah postur dan aktivitas semburan (alter the eruption activity and posture). 40



Studi Evolusi Sistem Lusi berbasis pemantauan GPS berkelanjutan. Dalam rangka untuk mempelajari evolusi sistem Lusi (to study the evolution of the Lusi system). Telah dipantau secara menerus area Lusi (continuously monitor the area), dengan menggunakan metode berbasis darat GPS (using a GPS ground-based method.).



Penggabungan data stasiu dasar berjarak 5 Km dari Lusi dan stasiun patokan sekunder di sekitar semburan Lusi. Penyelidikan yang dilakukan menggabungkan data dari stasion dasar terletak terletak ~ 5 km ke selatan dari Lusi (The investigation is conducted combining the data from a base station located ∼5 km to the south of Lusi) Dengan beberapa stasiun patokan sekunder yang tersebar di sekitar kawah (several secondary benchmark stations scatterred just around the crater). Disamping itu di tanggul yang menutupi lokasi semburan (the embankment that frames the eruption site). Data ini dilengkapi dengan stasiun GPS rover terhubung ke system (complemented by rover GPS stations connected to the system). Sekitar 400-1000 titik pengukuran telah dihimpun pada setiap survei, tergantung pada kondisi lumpur di lapangan.



Dihasilkan pantauan evolusi postur dan semburan Lusi dan pergerakan tanah sebagai hasil dampak berganda. Data yang berhasil dihimpun telah memungkinkan pemantauan evolusi dan pergerakan yang terjadi di sekitar lokasi semburan (monitoring the evolution and the displacements occurring around the eruption site). Disamping

itu

terhadap

perubahan

volume

semburan

lumpur

dan

berhubungan (the changes in mud erupted volumes). Tehadapi bervariasinya kecepatan aliran and the related variations in flow rate). 

Evolusi postur, perilaku semburan dan amblesan berkorelasi dengan aktivitas regional gempabumi dan gunung api. 41

Hasil studi ini mengungkapkan bahwa penurunan berkelanjutan (Results reveal that the ongoing subsidence). Disamping itu terhadap adanya perubahan morfologi yanbg signifikan yang telah terjadi pada situs Lusi. Dimana secara langsung berkorelasi dengan rekaman kejadian gempa (directly correlated with recorded seismic events) dan aktivitas vulkanik daerah di berbagai situs (regional volcanic activity at various sites). 

Suatu anomali terjadi dari dampak kegiatan regional, terjadi peningkatan kerakan lateral dan vertical. Selama even-even tersebut tren dari runtuh bertahap yang normal adalah terbalik (During such events the normal gradual collapse trend is reversed). Dimana hasil pengamatan menunjukkan adanya hasil pergerakan lateral dan/atau elevasi vertikal meningkat (are observed lateral and/or vertical elevation increases resulting). Sehingga mengakibatkan terjadinya pergerakan sebesar beberapa sentimeter (resulting in several centimeters of dislocation), selama kerangka waktu yang dianalisis (during the analyzed time frame.).



Studi

mengungkapkan

kegiatan

tektonik

berjarak

300m

telah

memberikan dampak signifikan pada lokasi semburan aktif Lusi. Pemantauan ini mengungkapkan bahwa suatu peristiwa yang terletak pada jarak lebih 300 km dari Lusi (that even events located more than 300 km away from Lusi). Telah memberikan dampak signifikan pada lokasi semburan aktif (have a significant effect at the active eruption site.).

42

X.

KOMBINASI SURVEI GEOFISIKA DAN DATA PENGINTIAN SEDIMEN UNTUK MENYELIDIKI POLA SISTEM PATAHAN WATUKOSEK DI SEKITAR LOKASI SEMBURAN Alwi Husein (1,2,3), Adriano Mazzini (1), Matteo Lupi (4, Guillaume Mauri (5), Soffian Hadi (3), Bagus santoso (2)

X.A.

POKOK-POKOK BAHASAN




Awal semburan Lusi Mei 2006 dan berlanjut menyemburkan Lusi Panas.




Sistem Sesar Watukosek berawal dari komplek gunung Arjuno-Welirang.




Gempabumi Yogyakarta telah mengaktifkan kembali system Sesar Watukosek, lokasi terjadinya semburan Lumpur




Belum ada penyelidikan khusus untuk memahami geometri sistem patahan Watukosek.




Dilakukan survei komprehensif integrasi electrical resistivity and self-potential (SP).




Tujuan utama dari survei geofisika untuk memetakan keberadaan Patahan Watukosek di permukaan.




Telah dihasilkan enam lintasan pengukuran resistivitas dan pengukuraan SP.




Komposisi daerah yang disurvei terdiri dari breksi lumpur dengan komponen klastik mencapai ~ 10cm.




Penetrasi data resistivitas mencapai 200m.




Daerah seluas 300m menunjukkan nilai anomali resistivas yang rendah dibandingkan daerah sekitarnya.

X.B.

ABSTRAK 

Awal semburan Lusi Mei 2006 dan berlanjut menyemburkan Lusi Panas. Semburan lumpur Lusi berlokasi di daerah Sidoarjo, Indonesia terus menyemburkan lumpur panas sejak kelahirannya pada Mei 2006.

43



Sistem Sesar Watukosek berawal dari komplek gunung ArjunoWelirang. Sistem sesar Watukosek (The Watukosek fault system) berawal dari komplek vulkanik Arjuno-Welirang diselatannya (originates from the neighboring Arjuno-Welirang volcanic complex), berlanjut ke arah Timurlaut Pulau Jawa.



Gempabumi Yogyakarta telah mengaktifkan kembali system Sesar Watukosek, lokasi terjadinya semburan Lumpur Setelah terjadinya gempa berkekuatan 6,3 M pada 27-06-2006 sistem Sesar Watukosek telah diaktifkan kembali. Disaming itu telah berperan sebagai tempat terjadinya beberapa semburan lumpur panas (this fault system was reactivated and hosted numerous hot mud eruptions) di daerah Sidoarjo.



Belum ada penyelidikan khusus untuk memahami geometri sistem patahan Watukosek. Sampai saat ini, tidak ada penyelidikan yang secara khusus ditujukan (no targeted investigations have been conducted) untuk memahami geometri sistem sesar (to understand the geometry of the faults system). Dimana telah memotong lokasi semburan Lusi (crossing the Lusi eruption site).



Dilakukan survei komprehensif integrasi electrical resistivity and selfpotential (SP). Telah dilakukan suatu survei komprehensif yang memadukan metoda resistivitas listrik dan self-potential (A comprehensive combined electrical resistivity and self-potential SP) di area seluas 7 km2 di dalam tanggul Lusi. Dimana telah dibangun baik untuk menampung semburan lumpur (inside the Lusi embankment that had been built to contain the erupted mud). Maupun untuk mencegah banjir yang dapat terjadi pada jalan raya

dan

pemukiman di sekitarnya (to prevent flooding of the surrounding roads and settlements.). 

Tujuan utama dari survei geofisika untuk memetakan keberadaan Patahan Watukosek di permukaan. 44

Tujuan dari survei geofisika adalah untuk memetakan keberadaan di dekat permukaan dari sistem sesar Watukosek (The goal of the geophysical survey is to map the near-surface occurrence of the Watukosek fault system). Dimana Lusi terjadi (upon which Lusi resides), untuk menggambarkan pola spasialnya, dan memantau perkembangannya (delineate its spatial pattern, and monitor its development.). 

Telah

dihasilkan

enam

lintasan

pengukuran

resistivitas

dan

pengukuraan SP. Telah diselesaikan enam baris pengukuran resistivitas menggunakan konfigurasi Wenner dan pengukuran SP menggunakan teknik roll-bersama. Tiga lintasan sejajar terletak di utara dan selatan dari kawah utama. Setiap lintasan berorientasi sekitar Barat-Timur dengan panjang ~1.26 km. 

Komposisi daerah yang disurvei terdiri dari breksi lumpur dengan komponen klastik mencapai ~ 10cm. Daerah yang disurvei terdiri dari breksi lumpur (The surveyed regions consist of mud breccias), mengandung matrik campuran dari klastik lumpuran-lanaupasiran (containing clayey-silty-sandy mixture) dengan komponen klastik berukuran hingga ~ 10 cm. Data geofisika telah dilengkapi dengan profil berorientasi N-S terdiri dari 6 inti (~30m panjang) dibor di daerah kering di dalam tanggul Lusi (with clast up to ∼10 cm in size).



Penetrasi data resistivitas mencapai 200 meter.

Data resistivitas telah diinversi menjadi citra resistivitas 2-D (The resistivity data were inverted into 2-D resistivity images). Dengan kedalaman penetrasi maksimum hampir 200 m (with a maximum penetration depth of almost 200 m). 

Daerah seluas 300m menunjukkan nilai anomali resistivas yang rendah dibandingkan daerah sekitarnya.

45

Citra yang dihasilkan mencakup suatu wilayah lebar sekitar 300 m (kedalaman antara 30-90 m). Dimana ditandai oleh adanya resistivitas anomali, yang lebih rendah (characterized by anomalous resistivities, which are lower than). Bila dibandingkan dengan nilai-nilai yang diamati di daerah sekitarnya (the values observed in the surrounding area).

46

XI.

PEMANTAUAN DAN KARAKTERISASI AKTIFITAS GEMPA PADA SEMBURAN LUMPUR LUSI Karyono (1,4,5), Anne Obermann (2), Adriano Mazzini (1), Matteo Lupi (3), Ildrem Syafri (4), Abdurrokhim Abdurrokhim (4), Masturyono Masturyono (5), and Soffian Hadi

Guillaume Mauri (5), Soffian Hadi (3), Bagus s

XI.A. POKOK-POKOK BAHASAN


Pengenalan Lusi sebagai induk sedimen sistem hidrotermal yang baru lahir.




Hubungan Lusi dengan sistem sesar geser Watukosek.




Data lapangan menunjukkan sesar Watukosek diaktifkan kembali. * Aktivitas reguler, * Tahap Geyser dengan intensitas bualan * Tahap Geyser dengan intensifnya semburan uap air * Fase Diam atau istirahat (Quiescent phase),




Penyelidikan mekanisme pengendali perilaku semburan bersiklus Lusi, dengan stasiun seismometer dan kamera HD.




Karakterisasi tipe gempa Lusi dan gempa regional gunungapi atau tektonik.




Perbedaan even tremor Lusi dan even gunung api atau tektonik.




Integrasi pemantauan seismik dengan citra kamera HD.




Kata kunci: Semburan lumpur Lusi, aktivitas geysering, aktivitas gempa.

XI.B. ABSTRAK 

Pengenalan Lusi sebagai induk sedimen sistem hidrotermal yang baru lahir. Lusi adalah sedimen induk sistem hidrotermal yang baru lahir,

ditandai

dengan pelepasan secara terus menerus dari pencairan lumpur dan breksi dan aktivitas geyser. 

Hubungan Lusi dengan sistem sesar geser Watukosek. Lusi terletak pada sistem sesar Watukosek (Watukosek fault system), suatu sistem pergeseran lateral (a left lateral wrench system). 47

Dimana menghubungkan suatu busur vulkanik (connecting the volcanic arc) dengan cekungan busur belakang (the bakarc basin). 

Data lapangan menunjukkan sesar Watukosek diaktifkan kembali. Sistem sesar ini masih secara berkala diaktifkan kembali (this fault system is still periodically reactivated) seperti yang ditunjukkan oleh data lapangan. Dalam rangka studi Lusi Lab (ERC hibah n◦ 308.126) telah dilakukan lakukan beberapa jenis pemantauan. Berdasarkan pengamatan kamera, aktivitas semburan Lusi dikarakteristikkan dengan empat perilaku utama yang terjadi secara bersiklus (by four main behaviors occurring cyclically): *

Aktivitas reguler terdiri dari emisi yang konstan air dan breksi lumpur (the constant emission of water and mud breccias), yaitu lumpur kental yang mengandung klastika lempung, lanau, pasir dan klastika lainnya. Berasosiasi dengan keluarnya secara konstan gas yang disemburakan (associated with the constant expulsion of gas) terutama uap air dengan jumlah kecil lainnya dari CO2 dan CH4 (mainly aqueous vapor with minor amounts of CO2 and CH4).

*

Tahap Geyser dengan intensitas bualan (Geysering phase with intense bubbling). Ditandai oleh berkurangnya emisi uap air (consisting in reduced vapor emission) dan lebih kuatnya even ledakan (more powerful bursting events). Tampaknya tidak memiliki pola yang teratur (do not seem to have a regular pattern). Tahap Geyser dengan intensifnya semburan uap air (Geysering phase with intense vapor and degassing discharge). Bersamaan dengan suatu aliran padu (a typically dense plume) yang berpropagasi sampai ketinggian 100 m (propagates up to 100 m height).

*

Fase Diam atau istirahat (Quiescent phase), sebagai tanda akhir dari aktivitas suatu siklus dari geyser (dan siklus yang diamati), dimana diamati tanpa adanya suatu emisi gas atau semburan.

48



Penyelidikan mekanisme pengendali perilaku semburan bersiklus Lusi, dengan stasiun seismometer dan kamera HD. Untuk menyelidiki kemungkinan aktivitas seismik di bawah Lusi dan mekanisme yang mengendalikan perilaku bersiklus Lusi. Telah dipasang suatu jaringan terdiri yang dari 5 stasiun seismik dan kamera HD di sekitar kawah Lusi.



Karakterisasi tipe gempa Lusi dan gempa regional gunungapi atau tektonik. Telah dikarakteristikkan jenis dari aktivitas gempa (We characterize the observed types of seismic activity) yang diamati. Baik sebagai tremor even gunung api atau tektonik (as tremor and volcanotectonic events).



Perbedaan even tremor Lusi dan even gunung api atau tektonik. Even tremor Lusi terjadi pada pita frekuensi 5-10 Hz (Lusi tremor events occur in 5-10 Hz frequency band). Sedangkan even dari tektonik gunung api tektonik lebih banyak pada frekuensi tinggi (volcano tectonic events are abundant in the high frequencies) berkisar dari 5 Hz sampai 25 Hz.



Integrasi pemantauan seismik dengan citra kamera HD. Telah diintegrasikan pemantauan gempa dengan citra yang dikumpulkan menggunakan kamera HD (seismic monitoring with the images collected with the HD camera). Untuk mempelajari korelasi antara tremor gempa (to study the correlation between the seismic tremor) dan fase yang berbeda, dari aktivitas dari semburan geyser (the different phases of the geysering activity).

Kata kunci: Semburan lumpur Lusi, aktivitas geysering, aktivitas gempa.

49

XII. JARINGAN GEMPA UNTUK MENYELIDIKI SEDIMEN SEBAGAI INDUK SISTEM HIDROTERMAL LUSI Mohammad Javad Fallahi (1), Adriano Mazzini (1), Matteo Lupi (2), Anne Obermann (3), Karyono (4

XII.A. POKOK-POKOK BAHASAN


Awal Lusi sebagai sedimen induk sistem hidrotermal.




Perubahan perilaku sistem Lusi selama 10 tahun.




Pemantauan pengaruh aktivitas kegembaan dan aktivitas busur volkanik terhadap Lusi.




Kerangka Jaringan sementara seismik: Arjuno-Welirang, Sesar Watukosek, Lusi.




Data set untuk menyelidikan struktur kecepatan gelombang seismik kerak bagian atas di bawah komplek Arjuno-Welirang-Lusi:




Analisis dan evaluasi data.




Inversi Tomografi.




Keluaran struktur kecepatan gelombang geser 3D.

XII.B. ABSTRAK 

Awal Lusi sebagai sedimen induk sistem hidrotermal. Tanggal 29 Mei 2006 ditandai sebagai awal dari fenomena Lusi sebagai sedimen induk suatu sistem hidrotermal(the beginning of the sedimentary hosted hydrothermal Lusi system).



Perubahan perilaku sistem Lusi selama 10 tahun. Selama 10 tahun terakhir ini dapat diamati terjadinya banyak perubahan dari perilaku sistem Lusi (numerous alterations of the Lusi system behavior). Yang diidentifikasinyaberbarengan dengan aktivitas seismik dan gunung api(coincide with the frequent seismic and volcanic activity), yang sering terjadi di wilayah ini (occurring in the region).

50



Pemantauan pengaruh aktivitas kegembaan dan aktivitas busur volkanik terhadap Lusi. Untuk memantau pengaruh dari aktivitas kegempaan dan aktivitas busur vulkanik (the effect that the seismicity and the activity) terhadap Lusi of the volcanic arc have on Lusi). Telah dipasang suatu jaringan sementara seismik.



Kerangka

Jaringan

sementara

seismik:

Arjuno-Welirang,

Sesar

Watukosek, Lusi. Jaringan sementara ini terdiri dari 10 "broadband" dan 21 stasiun dengan periode waktu singkat (10 broadband and 21 short period stations). Dimana sejak Januari 2015 telahdioperasikan di sekitar komplek vulkanik Arjuno-Welirang (currently operating around the Arjuno-Welirang volcanic complex). Disepanjang sistem sesar Watukosek (along the Watukosek fault system), dan sekitar Lusi(around Lusi), di cekungan Jawa Timur(in the East Java basin). 

Data set untuk menyelidikan struktur kecepatan gelombang seismik kerak bagian atas di bawah komplek Arjuno-Welirang-Lusi: Telah dimanfaatkan dataset ini untuk menyelidiki struktur kecepatan dari gelombang permukaan dan gelombang geser (investigate surface wave and shear wave velocity structure). Dari kerak bagian atas (the uppe crust), di bawah komplek Arjuno-WelirangLusi. Dalam rangka proyek Lusi Lab (ERC hibah n◦ 308.126). Gelombang-gelombang Rayleigh dan love (Rayleigh and Love waves) merambat diantara setiap pasangan stasiun (travelling between each stationpair), telah diekstrasi dengan korelasi silang seri waktu lama (extracted by cross-correlating long time series). Dari data ambient noise yang direkam pada stasiun-stasiun pengamatan (of ambient noise data recorded at the stations).



Analisis dan evaluasi data.

51

Kelompok dan kurva-kurvafase dari kecepatan dispersi yang diperoleh (Group and phase velocity dispersion curves are obtained)dengan analisis waktu-frekuensi fungsi korelasi silang(by time-frequency analysis of crosscorrelation functions). 

Inversi Tomografi. Sedangkan

inversi

tomogragrafi

(tomographically

inverted)

untuk

menyediakan peta kecepatan 2D (to provide 2D velocity maps) yang sesuai dengan kedalaman pengambilan contoh yang berbeda (corresponding to different sampling depths). 

Keluaran struktur kecepatan gelombang geser 3D. Struktur kecepatan gelombang geser 3D(3D shear wave velocity structure), kemudian diakuisisi dengan menginversi peta-peta kecepatan kelompok (is then acquired by inverting the group velocity maps).

52

XIII. RANCANGAN DRONE SERBAGUNA, KETIKA TEKNOLOGI DAPAT MENGAKSES LINGKUNGAN YANG KURANG BAIK Giovanni Romeo (1), Giuseppe Di Stefano (1),Adriano Mazzini (2), and Alessandro Iarocci (1)

XIII.A. POKOK-POKOK BAHASAN


Semburan Lusi merupakan lingkungan alam yang sulit, tidak dapat dijangkau bila hanya mengandalkan teknologi tradisional.




Lumpur mendidih terus disemburkan, dan awan gas yang tinggi mengelilingi kawah aktis dengan lebar 100m.




Kawah Lusi dikelilingi oleh Zona lumpur panas seluas 600m, yang menghalangi untuk mengambil contoh pada lokasi semburan.




Telah dirancang dan dibangun suatu Drone untuk survei di lokasi semburan Lusi, dilengkapi peralatan yang berbeda daripada Drone Lainnya.




Misi Utama didukung tiga jenis Kamera.




Operasi penerbangan, pemantauan dan Pengambilan Contoh dapat dilakukan secara otomatis sesuai perencanaan.




Pengambilan contoh berbagai material dilakukan tanpa mengganggu keselamatan pesawat.




Teknik Pengambilan Contoh secara Otomatis.




Survei berbasis Grid GPS menghasilkan peta-peda 2 D dari konsentrasi dan sebaran gas-gas yang diamati.

XIII.B. ABSTRAK 

Semburan Lusi merupakan lingkungan alam yang sulit, tidak dapat dijangkau bila hanya mengandalkan teknologi tradisional. Semburan lumpur Lusi (Timurlaut Pulau Jawa, Indonesia) merupakan salah satu lingkungan alam yang sulit (represents one of these harsh environments) 53

yang benar-benar tidak dapat dijangkau apabila hanya menerapkan teknik yang tradisional (that are totally unreachable with traditional techniques.) 

Lumpur mendidih terus disemburkan, dan awan gas yang tinggi mengelilingi kawah aktis dengan lebar 100m. Pada lokasi Lusi, lumpur yang mendidih secara menerus telah dimuntahkan dengan ketinggian puluhan meter (boiling mud is constantly spewed tens of meters in height). Sedangkan awan gas yang tinggi mengelilingi dari kawah aktif dengan lebar 100 meter (tall gas clouds surround the 100 meters wide active crater).



Kawah Lusi dikelilingi Zona lumpur panas menghalangi untuk mengambil contoh pada lokasi semburan Kawah Semburan Lusi dikelilingi oleh zona melingkar dari lumpur panas lebar 600 meter (crater is surrounded by a 600 meters circular zone of hot mud. Sehingga menghalangi setiap pendekatan untuk menyelidiki dan mengambil contoh pada lokasi semburan (prevents any approach to investigate and sample the eruption site).



Telah dirancang dan dibangun suatu Drone untuk survei di lokasi semburan Lusi, dilengkapi peralatan yang berbeda daripada Drone Lainnya: Telah dirancang dan dirakit suatu "drone" serbaguna (we assembled and designed a multipurpose drone) untuk melakukan survei di lokasi semburan. Lusi drone dilengkapi dengan beberapa peralatan pesawat terbang (Lusi drone is equipped with numerous airborne devices) yang lebih nyaman digunakan diatas dari multikopter lainnya (The suitable for use on board of other multicopters).



Misi Utama didukung tiga jenis Kamera. Selama misi tiga kamera dapat dilengkapi yaitu: * survei video (video survey),

54

* fotogrametri beresolusi tinggi (high resolution photogrammetry) pada pemilihan suatu poligon yang sesuai dengan yang diinginkan (of desired and preselected polygons), dan * Survei Fotogrametri panas (thermal photogrammetry surveys) dengan karema infra-merah (with infra-red camera) untuk melokalisir wilayah resapan fluida atau zona-sona patahan (to locate hot fluids seepage areas or faulted zones). 

Operasi penerbangan, pemantauan dan pengambilan contoh dapat dilakukan otomatis sesuai perencanaan. Operasi Pengambilan contoh di kawah dan pemantauan (Crater sampling and monitoring operations) dapat direncanakan sebelumnya dengan software penerbangan (can be pre-planned with a flight software). Sehingga

pilot

dibutuhkan

hanya

untuk

saat

akan

lepas

landas

(menerbangkan) dan mendaratkan (the pilot is required only for take-off and landing). 

Pengambilan contoh berbagai material dilakukan tanpa mengganggu keselamatan pesawat. Suatu pengerek otomatis memungkinkan untuk mengambil contoh gas, lumpur dan air, dan alat termometer bisa dioperasikan (An automatic winch allows the deployment of gas, mud and water samplers and contact thermometers) tanpa risiko pada pesawat (to be operated with no risk for the aircraft).



Teknik Pengambilan Contoh secara Otomatis. Selama pengoperasian pengerek dimana dapat dilakukan secara otomatis (During the winch operations (that can be performed automatically). Pesawat Drone melakukan penerbangan di tempat, pada ketinggian yang aman (the aircraft hovers at a safety height), sampai tugas dilaksanakan selesai untuk mengatur katrol (Until the tasks are completed while being controlled by the winch embedded processor). Drone juga dilengkapi dengan suatu GPS yang berhubungan dengan sensor CO2 dan CH4 (The drone is also equipped 55

with a GPS connected CO2 and CH4 sensors). 

Survei berbasis Grid GPS menghasilkan peta-peda 2 D dari konsentrasi dan sebaran gas-gas yang diamati. Survei berdasarkan Grid menggunakan peralatan tersebut (Gridded surveys using these devices) memungkinkan menghasilkan peta-peta 2 D dari konsentrasi dan sebaran dari berbagai gas (allowed obtaining 2D maps of the concentration and distribution of various gasses) pada wilayah yang dilingkupi oleh lintasan penerbangan (over the area covered by the flight path).

56

XIV. SURVEI FOTOGRAMETRI DAN MOSAIK, SUATU ALAT BANTU UNTUK MEMANTAU ZONA AKTIF. PENERAPAN DI LOKASI SEMBURAN LUSI, INDONESIA Giovanni Romeo (1), Giuseppe Di Stefano (1),Adriano Mazzini (2), Alessandro Iarocci (1) , and Antonio Caramelli (1)

XIV.A. POKOK-POKOK BAHASAN


Kemanfaatan dari Drone untuk mengeksplorasi suatu lingkungan yang sulit.




Studi fotometri yang berbeda salah satu alternatif yang efisien untuk mempelajari dan memonitor evolusi geologi daerah yang aktif daripada metoda yang konvensional.




Identifikasi Semburan Lusi sebagai suatu fenomena geologi yang dahsyat, dan berlanjut sejak tahun 2006.




Studi LUSI LAB telah merancang dan membangun Lusi Drone untuk mempelajari di Lokasi Semburan




Peralatan utama Berbagai Kamera.




Lokasi-lokasi pengamatan khusus di dalam Tanggul




Perhatian khusus wilayah dicirikan oleh Zona Patahan Watukosek yang berawal dari komplek volkanik dan melanjut ke timurlaut.




Hasil keakurasian mosaik yang dihimpun mengungkapkan perubahan dan evolusi patahan terhadap waktu dan indikasi zona-zona aktif.




Penyajian Poster dari wilayah yang disurvei dan pencetakan potongan 3-d

XIV.B. ABSTRAK 

Kemanfaatan dari Drone untuk mengeksplorasi suatu lingkungan yang sulit. Suatu pesawat udara yang tanpa pilot dan kendalikan dari jarak jauh (Unmanned and remotely operated aircraft), telah memperlihatkan suatu cara yang efisien dan efektif biaya. 57

Untuk mengeksplorasi suatu lingkungan yang sulit (to explore remote or extreme environments). 

Studi fotometri yang berbeda salah satu alternatif yang efisien untuk mempelajari dan memonitor evolusi geologi daerah yang aktif daripada metoda yang konvensional. Studi fotogrametri yang berbeda (Comparative photogrammetry studies) merupakan suatu cara yang efisien (are an efficient way). Untuk mempelajari dan memonitor evolusi geologi daerah aktif (to study and monitor he evolution of geologically active areas) dan even yang masih berlangsung (ongoing events) dan mampu untuk meringkas postur saat itu secara rinci (are able to highlight details). Merupakan tipe yang tidak ada (that are typically lost) pada pelaksanaan lapangan dengan metoda yang tradisional (during traditional field campaigns).



Identifikasi Semburan Lusi sebagai suatu fenomena geologi yang dahsyat, dan berlanjut sejak tahun 2006. Semburan Lumpur Lusi di Jawa timur merupakan salah satu fenomena geologi yang dahsyat (represents one of the most spectacular geological phenomena) yang berlangsung sejak Mei 2006.



Studi LUSI LAB telah merancang dan membangun Lusi Drone untuk mempelajari di Lokasi Semburan Dalam kerangka dari Studi Lusi Lab, telah dirancang dan dibangun suatu drone yang serbaguna (we designed and constructed a multipurpose drone) untuk mempelajari lokasi semburan (to survey the eruption site).



Peralatan utama Berbagai Kamera. Diantara peralatan yang ada (Among the numerous other payloads), Lusi drone dilengkapi dengan kamera Olympus EPM-2 and Go-Pro Hero3 yang memungkinan bagi operator untuk mengumpulkan video (that allow the operator to collect video stills), gambar berkualitas tinggi (high quality pictures) dan untuk melengkapi fotogrametri dari daerah yang diselidiki (to complete photogrammetry surveys). 58



Lokasi-lokasi pengamatan khusus di dalam Tanggul Sasaran daerah yang dipilih untuk detail studi pada wilayah seluar 7 km2 didalam tanggul yang memcegah lumpur terkubur (inside the embankment that was prevent the mud burial) dari perumahan di Kabupaten Sidoarjo.



Perhatian khusus wilayah dicirikan oleh Zona Patahan Watukosek yang berawal dari komplek volkanik dan melanjut ke timurlaut. Wilayah yang dicirikan oleh keberadaan dari zona patahan Watukosek (The region is characterized by the presence of the Watukosek fault zone). Sistem Patahan geser ini berawal dari komplek volkanik Arjuno-Welirang (This strike slip system originates from the Arjuno-Welirang volcanic complex) dan memanjang ke timur laut Jawa Timur memotong kawah Lusi (extends to the north east of the Java Island intersecting the Lusi crater). Oleh karena itu perhatian khusus adalah pada daerah patahan yang disurvei (particular interest are the faulted surveyed areas) di sekitar kawah sekarang di dalam tanggul (present around the Lusi crater inside the embankment).



Hasil keakurasian mosaik yang dihimpun mengungkapkan perubahan dan evolusi patahan terhadap waktu dan indikasi zona-zona aktif. Hasil yang menggembirakan suatu keakurasian untuk mosaik yang telah dihimpun (Results reveal a surprising accuracy for the collected mosaic). Beberapa survei ganda telah berhasil mengungkapkan perubahan dan evolusi (Multiple surveys are able to reveal the changes and the evolution) dari Patahan terhadap waktu dan mengindikasikan zona-zona aktif (of the fault through time and to indicate more active zones). Secara khusus survei ini dapat meringkas atau memperjelas zona-sona lemah (In particular this type of survey can highlight the weakness zones). Hal ini sangat berguna untuk mencegah potensi bahaya geologi di daerah (thus useful to prevent potential geohazards in the area).



Penyajian Poster dari wilayah yang disurvei dan pencetakan potongan 3-D Poster memperlihatkan hasil survei udara (The poster shows the aerial survey results), termasuk suatu pencetakan pemotongan Lusi 3d (including a 3d59

printed slice of LuSi), dihasilkan dari 2500 foto dengan resolusi 16 MP (obtained combining 2500 16 Mp photographs). Suatu Zoom 3d lebih rinci diperlihatkan (A 3d zoomed detail is also shown), membuktikan bahwa resolusi dari teknik yang dapat dihasilkan (evidencing the resolution that this technique can offer).

60

XV. PENGAMBILAN INFRA MERAH RESOLUSI TINGGI DENGAN DRONE PADA SEMBURAN LUMPUR LUSI Fabio Di Felice (1), Giovanni Romeo (1), Giuseppe Di Stefano (1), and Adriano Mazzini (2)

XV.A. POKOK-POKOK BAHASAN


Pemanfaatan kamera inframerah berdasarkan pada rangkaian detektor mikrobolometer tidak berpendingin semakin luas.




Kamera termal memiliki kemampuan memperkirakan suhu dapat digunakan dalam keadaan sulit atau berbahaya.




Lusi sejak Mei 2006 memuntahkan lumpur mendidih, air, uap air, CO2 dan CH4, mencakup wilayah 7km2.




Survei Citra Inframerah resolusi tinggi, menggunakan pesawat LUSI DRONE




Drone dengan GPS dan autopilot jalur terbang diprogram untuk pengambilan citra termal resolusi tinggi.




Akuisisi data suhu setiap 40cm, dapat mengamati perilaku termodinamika, lokasi lumpur dan emisi panas.




Ribuan citra termal berhasil dihimpun, dikompilasi menjadi suatu mozaik dari Zona Kawah.




Pemanfaatan basis data di web server tidak saja untuk memantau sebaran panas tapi juga gas tertentu,




Ke depan akan digunakannya kamera termal multispektral untuk mendeteksi suhu dan gas, yang peka terhadap panjang gelombang tertentu

XV.B. ABSTRAK 

Rangkaian detektor mikro-bolometer tidak berpendingin semakin luas. Penggunaan kamera inframerah (IR) yang murah (The use of low-cost handheld infrared (IR) thermal camera) berdasarkan pada rangkaian detektor mikro-bolometer tidak berpendingin (based on uncooled micro-bolometer detector arrays). 61

Akhir-akhir ini telah menjadi semakin luas pemanfaatannya (became more widespread during the recent years). 

Kamera termal memiliki kemampuan memperkirakan suhu dapat digunakan dalam keadaan sulit atau berbahaya. Kamera termal memiliki kemampuan untuk memperkirakan nilai suhu (Thermal cameras have the ability to estimate temperature values), tanpa harus kontak langsung dengan obyek (without contact). Karena itu dapat digunakan dalam keadaan di mana obyek sulit atau berbahaya (therefore can be used in circumstances where objects are difficult or dangerous) untuk dicapainya. Sebagaimana halnya dengan semburan gunung berapi (to reach such as volcanic eruptions).



Lusi sejak Mei 2006 memuntahkan lumpur mendidih, air, uap air, CO2 dan CH4, mencakup wilayah 7km2. Sejak Mei 2006 semburan lumpur LUSI Indonesia terus memuntahkan lumpur mendidih, air, uap air, CO2, CH4 (Since May 2006 the Indonesian LUSI mud eruption continues to spew boiling mud, water, aqueous vapor, CO2, CH4) dan mencakup permukaan seluas hampir 7 km2.



Survei Citra Inframerah resolusi tinggi, menggunakan pesawat LUSI DRONE Pada wilayah ini telah dilakukan survei pada semburan kawah yang tidak mungkin dijangkau (over the unreachable erupting crater). Dalam rangka proyek LUSI Lab (ERC hibah n◦ 308.126), pada tahun 2014 dan 2015, telah citra inframerah resolusi tinggi (we acquired high resolution infrared images). Dengan menggunakan suatu perlengkapan khusus ditempatkan pada drone (using a specifically equipped remote-controlled drone), yang dikendalikan dari jarak jauh dan terbang di ketinggian m 100 (flying at an altitude of m 100).



Drone dengan GPS dan autopilot jalur terbang diprogram untuk pengambilan citra termal resolusi tinggi. 62

Drone ini dilengkapi dengan GPS dan sistem autopilot (The drone is equipped with GPS and an autopilot system) yang memungkinkan pra-pemprograman jalan terbang (that allows pre-programming the flying path) atau merancang grid (or designing grids). Kamera termal yang dipasang memiliki sensitivitas spektral puncak panjang gelombang LW (um 10) (The mounted thermal camera has peak spectral sensitivity in LW wavelength (μm 10)), yang ditandai dengan uap air yang rendah dan penyerapan CO2 (that is characterized by low water vapor and CO2 absorption). 

Akuisisi

data

suhu

setiap

40cm,

dapat

mengamati

perilaku

termodinamika, lokasi lumpur dan emisi panas. Akuisisi jarak rendah (resolusi tinggi) memiliki suhu detail setiap cm 40 (The low distance (high resolution) acquisitions have a temperature detail every cm 40). Karena itu memungkinkan untuk mendeteksi dan mengamati fenomena fisik (it is possible to detect and observe physical phenomena). Seperti perilaku termodinamika (thermodynamic behavior), lokasi-lokasi lumpur dan cairan emisi panas (hot mud and fluids emissions locations) dan pergeseran waktu mereka (and their time shifts). 

Ribuan citra termal berhasil dihimpun, dikompilasi menjadi suatu mozaik dari Zona Kawah. Meskipun menghadapai logistik yang sulit (Despite the harsh logistics) dan bervariasinya konsentrasi gas (continuously varying gas concentrations). Telah berhasil dihimpun citra termal (we managed to collect thermal images), untuk memperkirakan variasi zona spasial kawah termal (to estimate the crater zone spatial thermal variations). Telah diterapkan koreksi atmosfer (We applied atmosphere corrections) untuk menghitung penyerapan inframerah (to calculate infrared absorption) oleh konsentrasi tinggi uap air (by high concentration of water vapour).

63

Ribuan gambar telah dirangkai menjadi satu kesatuan (Thousands of images have been stitched together), untuk mendapatkan sebuah mosaik dari zona kawah (to obtain a mosaic of the crater zone). Telah dihimpun hasil pemantauan berkala dengan pengukuran variasi panas (Regular monitoring with heat variation measurements collected). Misalnya setiap enam bulan (e.g. every six months), sehingga dapat memberikan informasi penting tentang aktivitas gunung (could give important information about the volcano activity) dan memperkirakan evolusinya (estimating its evolution). 

Pemanfaatan basis data di web server tidak saja untuk memantau sebaran panas tapi juga gas tertentu, Sebuah data base masa depan (A future data base) berbasis inframerah dan resolusi tinggi citra yang dapat terlihat (infrared high resolution and visible images). Selanjutnya disimpan pada web server (stored in a web server) bisa menjadi alat monitoring yang berguna (could be a useful monitoring tool).



Ke depan akan digunakannya kamera termal multispektral untuk mendeteksi suhu dan gas, yang peka terhadap panjang gelombang tertentu Perkembangan yang menarik adalah akan digunakannya kamera trermal multispektral (An interesting development will be to use a multi-spectral thermal camera) untuk melakukan suatu yang lengkap penginderaan jarak jauh dari dekat jarak dekat (to perform a complete near remote sensing) untuk mendeteksi (to detect). Tidak hanya suhu (not only temperature), tetapi gas (but gas), yang peka terhadap panjang gelombang tertentu (sensitive to particular wavelengths).

64

XVI. SURVEI GEOKIMIA DI SEMBURAN LUMPUR LUSI Alessandra Sciarra (1), Adriano Mazzini (2), Giuseppe Etiope (1), Salvatore Inguaggiato (3), Alwi Hussein (4),and Soffian Hadi J. (4)

XVI.A. POKOK-POKOK BAHASAN


Lusi terjadi pasca gempabumi, penyelidikan untuk mengkarektiristikkan gas dari system sesar Watukosek




Dilakukan survei geokimia, untuk menyelidiki karakteristik gas dari sesar Watukosek yang melintasi semburan lumpur Lusi




Dideteksi konsentrasi gas yang lebih tinggi yang dikeluarkan pada pertemuan Sesar Watukosek dan sesar antithesis




Zona ditandai nilai gas tanah yang tinggi, merupakan jalur cairan ke permukaan




Rekahan melepaskan gas CO2 dengan puncak mencapai 400g/m2/hari, dan menampilkan suhu yang lebih tinggi




Zona geser utama ditempati banyaknya rembesan yang mengeluarkan gas CH4, di Kolam rembesan CO2 lebih tinggi dari yang diukur pada rekahan




Profil geokimia pada arah tegaklurus Gawis Sesar Watukosek bahwa nilai keluaran CO2 dan CH4 lebih rendah yang diukur di Tanggul Lusi




Keselurihan wilayah dicirikan sedikitnya gas yang dilepaskan rembesan, rekahan, rekahan mikro dan soil degassing




Analisis statistik keseluruhan gas yang dirilis pada area seluas 7 km2, memungkinkan memperkirakan keseluruhan gas saat dirilis yang terbanyak di sekitar pusat semburan

65

XVI.B. ABSTRAK 

Lusi terjadi pasca gempabumi, penyelidikan untuk mengkarektiristikkan gas dari system sesar Watukosek Semburan lumpur Lusi dimulai pada bulan Mei 2006 setelah terjadinya suatu gempa 6,3 M yang ekstrim di Pulau Jawa.



Dilakukan survei geokimia, untuk menyelidiki karakteristik gas dari sesar Watukosek yang melintasi semburan lumpur Lusi Dalam rangka Studi Lusi Lab (ERC hibah n◦ 308.126) telah dilakukan survei geokimia di kabupaten Sidoarjo (Timur Pulau Jawa, Indonesia), untuk menyelidiki karakteristik gas dari sistem sesar Watukosek yang melintasi daerah semburan lumpur Lusi. Konsentrasi gas tanah (222Rn, CO2, CH4) (Soil gas concentration) dan pengukuran aliran dilakukan dengan (flux measurements were performed): * Sepanjang dua profil rinci (panjang ~ 1 km), arah hampir mendekati BaratTimur, dan * Di dalam tanggul Lusi (sekitar 7 km2) (inside the Lusi embankment) dibangun untuk melindungi dari semburan lumpur (built to contain the erupted mud).



Dideteksi konsentrasi gas yang lebih tinggi yang dikeluarkan pada pertemuan Sesar Watukosek dan sesar antithesis Konsentrasi gas yang lebih tinggi (Higher gas concentrations) dan fluks terdeteksi (fluxes were detected) di pertemuan patahan Watukosek dan sistem sesar antitesis (at the intersection with the Watukosek fault and the antithetic fault system).



Zona ditandai nilai gas tanah yang tinggi, merupakan jalur cairan ke permukaan Zona ini ditandai dengan asosiasi nilai gas tanah yang lebih tinggi (These zones characterized by the association of higher soil gas values), merupakan jalur migrasi preferensial untuk cairan ke permukaan (constitute preferential migration pathways for fluids towards surface). 66



Rekahan melepaskan gas CO2 dengan puncak mencapai 400g/m2/hari, dan menampilkan suhu yang lebih tinggi Rekahan-rekahan melepaskan terutama gas CO2 (The fractures release mainly CO2), dengan puncak hingga mencapai 400 g/m2 per hari, dan menampilkan suhu yang lebih tinggi (display higher temperatures) sampai 41◦C.



Zona geser utama ditempati banyaknya rembesan yang mengeluarkan gas CH4, di Kolam rembesan CO2 lebih tinggi dari yang diukur pada rekahan Zona geser utama dihuni (The main shear zones) ditempati oleh banyaknya rembesan yang mengeluarkan sebagian besar CH4 (are populated by numerous seeps that expel mostly CH4). Pengukuran aliran di kolam rembesan mengungkapkan bahwa φCO2 adalah urutan besarnya lebih tinggi dibandingkan yang diukur dalam rekahan (Flux measurements in the seeping pools reveal that φCO2 is an order of magnitude higher than that measured in the fractures), dan dua lipat lebih tinggi untuk φCH4 (two orders of magnitude higher for φCH4).



Profil geokimia pada arah tegaklurus Gawis Sesar Watukosek bahwa nilai keluaran CO2 dan CH4 lebih rendah yang diukur di Tanggul Lusi Profil geokimia tambahan telah diselesaikan (An additional geochemical profile was completed) dengan arah tegak lurus terhadap Gawir Sesar Watukosek (perpendicularly to the Watukosek fault escarpement) arah B-T. Pada kaki dari gunung Penangungang (the foots of the Penanggungang volcano). Hasil menunjukkan bahwa nilai keluaran CO2 dan CH4 (Results reveal CO2 and CH4 flux values), secara signifikan lebih rendah daripada yang diukur di tanggul (significantly lower than those measured in the embankment). Namun peningkatan radon (however an increase of radon) dan pengukuran aliran diamati mendekati pada kaki dari gawir (measurements is observed approaching the foots of the escarpment).



Keselurihan wilayah dicirikan sedikitnya gas yang dilepaskan rembesan, rekahan, rekahan mikro dan soil degassing 67

Hasil menunjukkan diseluruh wilayah dicirikan oleh sedikitnya gas (Results show that the whole area is characterized by diffused gas) yang dilepaskan dari rembesan, rekahan, rekahan mikro, dan soil degassing (release through seeps, fractures, microfractures and soil degassing). 

Analisis statistik keseluruhan gas yang dirilis pada area seluas 7 km2, memungkinkan memperkirakan keseluruhan gas saat dirilis yang terbanyak di sekitar pusat semburan Analisis statistik atas area seluas 7 km2 memungkinkan kita untuk memperkirakan jumlah keseluruhan gas saat dirilis (allowed us to estimate the full amount of gas currently released). Perkirakan keluaran dari zona kawah (Flux estimates from the crater zone) menunjukkan urutan besarnya lebih tinggi (suggest an order of magnitude higher) daripada yang diukur dari daerah-daerah sekitarnya (than those measured from the surrounding region).

68

XVII. ANALISIS ISOTOP DAN ION, AIR YANG DISEMBURKAN LUSI UNTUK KONSTRAIN PEMODELAN NUMERIK Maïté Faubert (1), Reza Sohrabi (1), Guillaume Mauri (1), Adriano Mazzini (2), and Stephen Miller (1)

XVII.A. POKOK-POKOK BAHASAN


Semburan lumpur LUSI terus menyemburkan material dalam jumlah yang sangat luar biasa




Karakteristik geokimia, suhu dan pandangan hidrogeologi mendukung hipotesis adanya kelahiran baru sisteh hidrotermal alam




Dua metoda penanggalan isotop radio aktif (δ14C dan δ3H) dan δ2H dan δ18O menentukan lama jalan keluar dan analisis ion utama memperkirakan jenis air dari LUSI




Dilaporkan adanya penemuan Li dalam cairan yang disemburkan




Umur air pada kisaran 16.OOO tahun sebagai hasil analisis Hasil δ14C, cairan khas dari hidrotermal volkanik




Cairan volkanik yang khas memiliki K tinggi-rendah dapat dihasilkan komsumsi-k pada metamorphosis mineral smektit-illit pada Formasi Kalibeng Atas




Jumlah Litium yang tinggi memperkuat sumber volkanik




Air mengumpan system semburan merupakan kombinasi dari pembentukan dehidrasi asal magmatic dan campuran air meteorit




Air yang disemburkan berasal dari lapisan berkedudukan dalam >4 km




Lapisan karbonan menyediakan suatu permeabilitas yang diperlukan mengumpan suatu aliran yang luar biasa




Komplek volkanik Arjuno-Welirang menyediakan gradien hidrolik yang dibutuhkan untuk mengendalikan semburan




Informasi di atas memberikan kendala pada pengembangan model-model numerik untuk memahami system hidrotermal dalam Lusi 69

XVII.B. ABSTRAK 

Semburan lumpur LUSI terus menyemburkan material dalam jumlah yang sangat luar biasa Semburan lumpur LUSI, di Kabupaten Sidoarjo, Jawa Timur, Indonesia, selama sepuluh tahun telah terus menyemburkan material dalam jumlah yang sangat banyak .



Karakteristik geokimia, suhu dan pandangan hidrogeologi mendukung hipotesis adanya kelahiran baru sisteh hidrotermal alam Dari sudut pandangan hidrogeologi (From a hydrogeological point of view), hipotesis

bahwa

adanya

suatu

kelahiran

baru

sistem

hidrotermal

berkedudukan dalam (the hypothesis that this is a newly born deep hydrothermal system). Telah didukung oleh karakteristik geokimia dan suhu (is supported by geochemistry, thermal properties), dan perilaku seperti geyser (geyser-like behaviour). 

Studi menyelidiki konfigurasi system hidrologi berbasis ananlisis hidrokimia cairan yang disemburkan Karya ini menyelidiki konfigurasi sistem hidrogeologi (The present work investigates the configuration of this hydrogeological system). Dengan dasar analisis hidro-kimia dari cairan yang disermburkan (through hydro-chemical analysis of the erupting fluids), dan untuk membangun konstrain pada parameter model numerik (to establish constraints on numerical model parameters).



Dua metoda penanggalan isotop radio aktif (δ14C dan δ3H) dan δ2H dan δ18O menentukan lama jalan keluar dan analisis ion utama memperkirakan jenis air dari LUSI Telah digunakan dua metode penanggalan isotop radioaktif yang berbeda (δ14C dan δ3H) (Use two different radioactive isotope dating methods (δ14C and δ3H)). Untuk membatasi waktu perjalanan dari aliran masuk untuk keluar (to constrain travel time from in- flow to outflow), dan analisis ion utama untuk 70

menentukan jenis air dari LUSI (major ion analyses to determine water-type from LUSI). Juga telah diukur δ2H dan δ18O untuk menentukan sumber air (also measured δ2H and δ18O to determine the source of the water). 

Dilaporkan adanya penemuan Li dalam cairan yang disemburkan Selain itu, juga telah dilaporkan bahwa sejumlah besar Li ditemukan dalam cairan yang disemburkan (it has been reported that significant amounts of Li is found in the erupting fluid).



Umur air pada kisaran 16.OOO tahun sebagai hasil analisis Hasil δ14C, cairan khas dari hidrotermal volkanik Hasil δ14C memberikan usia di kisaran 16ka (Result of δ14C provides ages in the range of 16ka), dan ion analisis menunjukkan air dari jenis Na-Cl (ion analyses show the water is of the Na-Cl typez). Merupakan hal yang khas untuk cairan vulkanik hidrotermal (typical for hydrothermal volcanic fluids).



Cairan volkanik yang khas memiliki K tinggi-rendah dapat dihasilkan komsumsi-k pada metamorphosis mineral smektit-illit pada Formasi Kalibeng Atas Namun, cairan vulkanik khas memiliki tinggi K, dan rendah K (However, typical volcanic fluids have high K and the low K) yang telah diukur dalam air disemburkan LUSI (measured in the LUSI erupting waters ). Dapat dihasilkan dari konsumsi – K (could result from K-consumption terkait) dengan metamorfosis mineral smectit-ilit (misalnya dehidrasi) (associated with smectite-illite metamorphism (e.g. dehydration) berasal dari formasi Kalibeng Atas (of the Upper Kalibeng formation. ).



Jumlah Litium yang tinggi memperkuat sumber volkanik Jumlah Li memperkuat hipotesis sumber vulkanik (The quantity of Li reinforces the volcanic source hypothesis).



Air

mengumpan

system

semburan

merupakan

kombinasi

dari

pembentukan dehidrasi asal magmatic dan campuran air meteorit 71

Sedangkan hasil isotop stabil (while the stable isotope results) menunjukkan bahwa air mengumpang sistem semburan merupakan kombinasi dari formasi dehidrasi (show that the water feeding the erupting system is a combination of formation dehydration), asal magmatik, dan dicampur dengan air meteorik (magmatic origin, and mixed with some meteoric water). 

Air yang disemburkan berasal dari lapisan berkedudukan dalam >4 km Diusulkan bahwa yang disemburkan berasal dari lapisan yang berkedudukan dalam (We propose that the erupting water originates from deep strata), Kemungkinan di bawah pembentukan karbonat pada kedalaman> 4 km dalam (likely below the carbonate formation at a depth of > 4 km deep).



Lapisan karbonan menyediakan suatu permeabilitas yang diperlukan mengumpan suatu aliran yang luar biasa Pembentukan karbonat (The carbonate formation) menyedikan permeabilitas (provides the necessary permeability). Yang diperlukan untuk mengumpan suatu aliran luarbiasa sembagaimana yang diamati di permukaan (to feed the substantial outflow observed at the surface.).



Komplek volkanik Arjuno-Welirang menyediakan gradien hidrolik yang dibutuhkan untuk mengendalikan semburan The Arjuno-Welirang kompleks vulkanik (The Arjuno-Welirang volcanic complex), terletak di ~ 20 km dari LUSI (situated at ∼20 km from LUSI), menyediakan gradien hidrolik yang diperlukan untuk mengendalikan semburan ( offers the necessary hydraulic gradient to drive the eruption).



Informasi di atas memberikan kendala pada pengembangan modelmodel numerik untuk memahami system hidrotermal dalam Lusi Parameter diuraikan di atas memberikan kendala tersendiri pada model-model numerik yang sedang dikembangkan (These parameters provide constraints on numerical models that we are developing). Untuk lebih memahami hidrodinamik, sistem hidrotermal dalam, LUSI ini (to understand LUSI’s deep hydrodynamic, hydrothermal, system).

72

XVIII. KONSTRAIN STRUKTUR PANAS DI BAWAH LUSI : PANDANGAN DARI REKAMAN PADA KLASTIK YANG DISEMBURKAN Benjamin Malvoisin (1), Adriano Mazzini (2), and Stephen Miller (1)

ISOTOP DAN ION, AIR YANG DISEMBURKAN XVIII.A. POKOK-POKOK BAHASAN


Satuan stratigrafi di bawah Lusi yaitu Formasi-formasi Pucangan, Kalibeng Atas, Kujung-Prupuh-Tuban dan Ngimbang.




Data Geokimia Air dan gas serta deformasi permukaan mendukung Lusi system hidrotermal berakar dalam >4km.




Walaupun sangat penting terkait proses fisik dan kimia, struktur panas di bawah Lusi masih kurang dipahami




Batuan klastik yang disemburkan di sekitar kawah telah dipajari, untuk menentukan sumber secara catatan suhunya




Atas dasar Morfologi dan Mineralogi dibedakan Tiga jenis klastik: Batugamping, serpih abu-abu dengan mineral karbonan, serpih hitam mengandung hidrokarbon




Indikasi adanya aktivitas hidrotermal pada suhu tinggi




Klastik abu-abu tua merekam suhu <200oC konsisten gradient panas bumi sebelum semburan di bawah 4000m.




Kombinasi pengamatan mineralogy menujukkan Serpih Hitam (black shase) berasal dari Formasi Ngimbang




Perhitungan untuk pemanasan memungkinkan indikasi terkait dengan dehidrasi lempung, menyediakan air untuk semburan




Pemanasan menginduksi ovrpressure mendukung peningkatan menaiknya cairan




Studi mengkonfirmasi sekenario hidrotermal, Lusi diumpan sirkulasi cairan suhu tinggi dari komplek magmataik

73

XVIII.B. ABSTRAK 

Satuan stratigrafi di bawah Lusi yaitu Formasi-formasi Pucangan, Kalibeng Atas, Kujung-Prupuh-Tuban dan Ngimbang. Satuan-satuan sedimen di bawah Lusi (Sedimentary units beneath Lusi) dari permukaan ke kedalaman dibawahnya yaitu: formasi Pucangan, Formasi Kalibeng Atas dimana didapatkan serpih dan kemudian klastik dari volkanoklastik, Formasi

Kujung-Prupuh-Tuban terdiri dari karbonat (the

Kujung-Prupuh-Tuban formation composed of carbonates) dan Formasi Ngimbang terdiri dari serpih (Ngimbang formation composed of shales). 

Data Geokimia Air dan gas serta deformasi permukaan mendukung Lusi system hidrotermal berakar dalam >4km Geokimia Air dan gas (Water and gas geochemistry) serta deformasi permukaan menunjukkan (as well as surface deformation indicate). Bahwa Lusi adalah sistem hidrotermal berakar (that Lusi is a hydrothermal system rooted) di km kedalaman> 4 at >4 km depth).



Walaupun sangat penting terkait proses fisik dan kimia, struktur panas di bawah Lusi masih kurang dipahami Namun, struktur termal di bawah Lusi (the thermal structure beneath Lusi) masih kurang dipahami (is still poorly constrained). Walaupun memiliki dampak orde pertama (has first-order impacts) terhadap proses fisik dan kimia (on the physical and chemical processes) yang diamati selama semburan (observed during the eruption).



Batuan klastik yang disemburkan di sekitar kawah telah dipajari, untuk menentukan sumber secara catatan suhunya Dalam rangka studi Lusi Lab (ERC hibah n◦ 308.126) dan dari sebuah proyek dari Swiss National Science Foundation (n◦160050). Telah pelajari batuan klastik (we studied erupted clasts) yang telah disemburkan dan dikumpulkan dari lokasi sekitar kawah (collected at the crater site). Untuk menentukan sumber dan catatan suhu (to determine their source and temperature record). 74



Atas dasar Morfologi dan Mineralogi dibedakan Tiga jenis klastik: Batugamping, serpih abu-abu dengan mineral karbonan, serpih hitam mengandung hidrokarbon Tiga jenis klastik dipelajari (three types of clasts were studied) berdasarkan morfologi dan mineralogy (based on morphological and mineralogical basis). Tipe pertama adalah batugamping (The first type is limestones) terutama terdiri dari karbonat mengandung Ca dan Fe (mainly composed of Ca-and Febearing carbonates.). Klastik tipe kedua adalah serpih abu-abu terang (The clasts of the second type are light grey shales (LGS)). Mengandung material karbonan (containing carbonaceous matter), campuran ilit/semektit

(illite/smectite

mixture),

mineal

plagioklas

dan

kuarsa

(plagioclase and quartz). Jenis ketiga adalah juga shale dengan warna hitam yang mengandung hidrokarbon (shale hitam, BS) (shale with a black colour containing hydrocarbons (black shales, BS)) dan dengan kehadiran tambahan plagioklas Na-kaya, biotit dan klorit (of Na-rich plagioclase, biotite and chlorite). 

Indikasi adanya aktivitas hidrotermal pada suhu tinggi Kehadiran mineral plagioklas Na-kaya, biotit dan klorit menunjukkan adanya aktivitas hidrotermal (indicates hydrothermal activity) pada suhu yang relatif tinggi (at relatively high temperature.).



Klastik abu-abu tua merekam suhu <200oC konsisten gradient panas bumi sebelum semburan di bawah 4000m Klastik dari jenis kedua adalah serpih abu-abu terang (LGS) yang berisi materi karbon, illit / smektit campuran, plagioklas dan kuarsa. Konstrain yang lebih baik pada suhu diperoleh dengan menggunakan kedua Raman bahan spektroskopi karbon thermometry (RSCM) dan klorit geothermometri (Raman spectroscopic carbonaceous material thermometry (RSCM) and chlorite geothermometry. ) Suhu di bawah 2000C ditentukan untuk LGS dengan RSCM.BS mencatat dua suhu.

75

Yang pertama, sekitar 1700C, agak konsisten dengan ekstrapolasi dari gradien panas bumi (the geothermal gradient) diukur sebelum semburan hingga kedalaman 4.000 m (measured before the eruption up to 4,000 m depth). 

Kombinasi pengamatan mineralogy menujukkan Serpih Hitam (black shase) berasal dari Formasi Ngimbang Dikombinasikan

dengan

pengamatan

mineralogi

(Combined

with

mineralogical observations), hal ini ini menunjukkan bahwa BS berasal dari formasi Ngimbang (this suggests that BS originate from the Ngimbang formation). Tingginya suhu sekitar 2500C, indikasi adanya interaksi dengan cairan hidrotermal suhu tinggi Suhu tinggi kedua tercatat sekitar 2500C menunjukkan pemanasan (indicates heating), mungkin melalui interaksi (probably through interaction) dengan cairan hidrotermal suhu tinggi (with high temperature hydrothermal fluids). 

Perhitungan untuk pemanasan memungkinkan indikasi terkait dengan dehidrasi lempung, menyediakan air untuk semburan Perhitungan yang dilakukan untuk pemanasan tersebut (Calculations performed for such a heating) menunjukkan bahwa terkait dehidrasi lempung (indicate that associated clay dehydration). Dimana cukup untuk menyediakan air (is sufficient to provide the water) yang dikeluarkan selama semburan (released during the eruption).



Pemanasan

menginduksi

ovrpressure

mendukung

peningkatan

menaiknya cairan Sedangkan pemanasan yang disebabkan overpressure (that heating-induced overpressure) bisa mendukung menaiknya cairan (could favor fluid ascent.) 

Studi mengkonfirmasi sekenario hidrotermal, Lusi diumpan sirkulasi cairan suhu tinggi dari komplek magmataik Hasil ini mengkonfirmasi hidrotermal skenario (These results confirm the hydrothermal scenario). Dimana semburan Lusi diberi umpan (in which Lusi eruption is fed) oleh sirkulasi cairan suhu tinggi (by high temperature fluid circulation) dari Arjuno-Welirang komplek vulkanik dari tetangga (from the neighboring Arjuno-Welirang volcanic complex). 76

XIX. SEMBURAN LUMPUR LUSI DAN HUBUNGANNYA DENGAN SISTEM MIGAS DI JAWA TIMUR Nikolay Evdokimov (1), Adriano Mazzini (2), and Elena Poludetkina (1)

XIX.A. POKOK-POKOK BAHASAN


Semburan Lusi 10 tahun masih menyembur




Cekungan busur belakang

Jawa Timurlaut, dengan potensi migas yang

tinggi, dengan batuan induk telah matang


Penyelidikan fraksi minyak dan klastik yang disemburkan dekat kawah masih sedikit dibandingkan dengan pemahaman asal usul air dan gas




Penyelidikan fraksi padatan memberikan bukti kedalaman saluran diperlukan pemodelan untuk kekuatan yang dibutuhkan untuk rekahan dan klastik yang dilontarkan




Contoh fraksi klastikan dan cairan dari Lusi telah diteliti melengkapi diskripsi litologi dan geokimianya




Terdapat klastika yang diperkirakan dari berbagai Formasi dihubungkan dengan saluran pengumpan Lusi




Tujuan untuk membedakan keberadaan masukan dari Formasi Ngimbang berkedudukan dalam




Formasi Ngimbang merupakan batuan induk kaya material organik, dikubur pada kedalaman >4 km




Bukti hadirnya mineral pada suhu tinggi




Sedang dilakukan analisis komposisi rembesan minyak di Lusi, dengan yang diekstrak dari hidrokarbon dan kandungan klastik serpih hitam

77

XIX.B. ABSTRAK 

Semburan Lusi 10 tahun masih menyembur Semburan lumpur Lusi terjadi di Timurlaut Jawa, Indonesia, yang terjadi 29 Mei 2006, sampai saat ini masih menyembur setelah hampir 10 tahun aktivitasnya (is still erupting after nearly 10 years of activity.).



Cekungan busur belakang Jawa Timurlaut, dengan potensi migas yang tinggi, dengan batuan induk telah matang Jawa Timurlaut merupakan bagian dari cekungan busur belakang (is part of a back-arc basin) dengan potensi minyak bumi yang tinggi (with high petroleum potential). Dimana batuan induk telah matang dan suatu sistem minyak aktif with mature source rock and an active oil system.).



Penyelidikan fraksi minyak dan klastik yang disemburkan dekat kawah masih sedikit dibandingkan dengan pemahaman asal usul air dan gas Beberapa penelitian telah dilakukan untuk memahami asal-usul gas dan air yang disemburkan di kawah Lusi (Several studies have been conducted to understand the origin of the gas and water erupted at the Lusi crater). Namun sangat sedikit penyelidikan yang telah dilakukan pada fraksi minyak (very little investigations have been conducted on the oil fraction) dan pada klastik yang disemburkan di lokasi kawah (on the clasts erupted at the crater site.).



Penyelidikan fraksi padatan memberikan bukti kedalaman saluran diperlukan pemodelan untuk kekuatan yang dibutuhkan untuk rekahan dan klastik yang dilontarkan Secara khusus, penyelidikan rinci dari fraksi padat yang disemburkan (particular, a detailed investigation of the erupted solid fraction). Bisa menyediakan bukti yang berbeda tentang kedalaman dari saluran (could provide distinct evidence about the depth of the conduit). Konstrain berguna untuk pemodelan (useful constrains for modelling) tentang kekuatan yang diperlukan untuk rekahan dan klastika dilontarkan (the forces 78

necessary to fracture and eject clasts ) dari kedalaman yang didefinisikan from defined depths). 

Contoh fraksi klastikan dan cairan dari Lusi telah diteliti melengkapi diskripsi litologi dan geokimianya Sebuah koleksi berjumlah banyak dari contoh-contoh klastik dan cairan dari kawah Lusi (A large collection of clasts and fluids sampled from the Lusi crater site). Telah diteliti melengkapi deskripsi litologi (has been investigated completing lithological descriptions) dan melakukan analisis geokimia (and conducting geochemical analyses.).



Terdapat

klastika

yang

diperkirakan

dari

berbagai

Formasi

dihubungkan dengan saluran pengumpan Lusi Hasil penelitian telah menunjukkan adanya klastika (Our results show the presence of clasts) yang bisa dihubungkan dengan berbagai formasi (that can be linked with the various formations). Yang dibubungkan oleh saluran pengumpan Lusi (pierced by the Lusi feeder conduit.). 

Tujuan untuk membedakan keberadaan masukan dari Formasi Ngimbang berkedudukan dalam Salah satu tujuan utama adalah untuk membedakan kehadiran (One of the main goals was to distinguish the presence) dan masukan dari Formasi regional Ngimbang dari kedudukan dalam (and the input of the deep regional Ngimbang Formation.).



Formasi Ngimbang merupakan batuan induk kaya material organik, dikubur pada kedalaman >4 km Formasi Ngimbang yang kaya material organik (The organic-rich Ngimbang Formation) merupakan batuan induk Eosen regional di Timurlaut Jawa (is the regional Eocene source rock in NE Java), yang diperkirakan telah dikubur pada suatu kedalaman> 4 km (estimated to be buried at a depth of >4km). Ini adalah serpih hitam dengan kerogen tipe II nilai TOC hingga 10% (This is a black shale kerogen type II with TOC up to 10%). 79

Telah diidentifikasikan sejumlah contoh dalam jumlah besar serpih hitam kaya organic (identified significant amounts of organic rich black shale samples), Beberapa di antaranya adalah lignit (several of which are coaly), dan dengan kandungan TOC hingga lebih dari 10% dan potensi hidrokarbon yang sangat tinggi (with TOC content up to 10% and very high hydrocarbon potential.). 

Bukti hadirnya mineral pada suhu tinggi Hasil analisis mineralogi juga memperlihatkan (Mineralogical analyses show) hadirnya mineral pada suhu tinggi (of high temperature minerals).



Sedang dilakukan analisis komposisi rembesan minyak di Lusi, dengan yang diekstrak dari hidrokarbon dan kandungan klastik serpih hitam Analisis yang sedang berlangsung dibandingkan dengan komposisi rembesan minyak di Lusi (Ongoing analyses are comparing the composition of the oil seeping at Lusi) dengan yang diekstrak dari hidrokarbon kandungan klastik serpih hitam (that extracted from the hydrocarbon impregnated black shale clast).

80

XX. MIKROBIOLOGI DAN GEOKIMIA DARI SEDIMEN KAYA HIDROKARBON DISEMBURKAN DARI LUSI LOKASI PANAS BUMI DALAM LUSI Martin Krüger (1), Nontje Straten (1), Adriano Mazzini (2), Georg Scheeder (1), and Martin Blumenberg (1)

XX.A. POKOK-POKOK BAHASAN


Semburan Lusi merupakan sistem sedimen induk panas bumi yang terbesar




Lusi menghasilkan lumpur panas dan kaya unsur hidrotermal, semburan pernah mencapai 180.000m3/h




Studi koloni mikroba umumnya dilakukan pada rembesan minyak di lepas pantai, Jarang dilakukan di darat




Peluang yang bagus telah disediakan Lusi untuk studi komprehensis tentang komunitas mikroba di daratan




Diumpan rembesan CH4 dan hidrokarbon cai berat, dari kedalaman lebih satu/lebih km di bawah permukaan




Alternatif sumber minyak dari Ngimbang Eosen atau Formasi Kalibeng Atas, masih terus didiskusikan




Analisis film minyak, dengan indikasi kematangan termal yang rendah dari batuan sumber minyak




Sumber minyak didominasi oleh bahan organik terestrial




Perkiraan sumber dan kematangan biomarker terutama berasal dari Formasi Kalibeng Atas




Pengambilan contoh lumpur segar dekat kawah dengan drone dan contoh dari sedimen yang lebih tua, lapuk




Pada contoh didapatkan banyak mikroorganisme aktif, kecepatan oksidasi metana aerobic tinggi 81




Adanya transisi populasi mikroba dari anaerobic pengendali metabolism hidrokasben dari contoh lumpur yang segar




Bukti aktivitas mikroba pada contoh sedimen pada suhu tinggi, menunjukkan asal usul kedudukan dalam dari mikroorganisme yang terlibat biosfer




Perbandingan system rembesan di darat dibandingkan dengan dari lepas pantai

XX.B. ABSTRAK 

Semburan Lusi merupakan sistem sedimen induk panas bumi yang terbesar Semburan Lusi merupakan (The Lusi eruption represents), merupakan salah satu dari sedimen induk sistem panas bumi (sedimentary hosted geothermal systems) yang terbesar (one of the largest). Dimana telah dimulai pada 2006, setelah terjadinya gempa bumi di Pulau Jawa.



Lusi menghasilkan lumpur panas dan kaya unsur hidrotermal, semburan pernah mencapai 180.000m3/h Sejak itu telah menghasilkan lumpur panas dan unsur hidrokarbon (it has been producing hot and hydrocarbon rich mud) dari pusat kawah (from a central crater), dengan puncak semburannya telah pernah mencapai 180.000 m3 per hari.



Studi koloni mikroba umumnya dilakukan pada rembesan minyak di lepas pantai, Jarang dilakukan di darat Sejumlah

penyelidikan

telah

berfokus

pada

studi

koloni

mikroba

(investigations focused on the study of offshore microbial colonies) di lepas pantai. Umumnya tumbuh (that commonly thrive) di metana dan rembesan minyak dan gunung lumpur lepas pantai (at offshore methane and oil seeps and mud volcanoes).

82

Namun sangat sedikit yang telah dilakukan untuk struktur rembesan di darat (very little has been done for onshore seeping structures). 

Peluang yang bagus telah disediakan Lusi untuk studi komprehensis tentang komunitas mikroba di daratan Lusi menyediakan suatu kesempatan yang unik (Lusi represents a unique opportunity). Untuk dilakukannya suatu studi komprehensif (to complete a comprehensive study), tentang komunitas mikroba didaratan (of onshore microbial communities)



Diumpan rembesan CH4 dan hidrokarbon cai berat, dari kedalaman lebih satu/lebih km di bawah permukaan Difasilitasi oleh rembesan CH4 (fed by the seepage of CH4) serta hidrokarbon cair lebih berat (as well as of heavier liquid hydrocarbons). Berasal dari kedalaman satu km atau lebih (originating from one or more km) di bawah permukaan (below the surface).



Alternatif sumber minyak dari Ngimbang Eosen atau Formasi Kalibeng Atas, masih terus didiskusikan Sementara sumber metana di Lusi sudah jelas (the source of the methane at Lusi is clear) (Mazzini et al., 2012) Namun asal rembesan minyak (the origin of the seeping oil), baik terbentuk dari Ngimbang Eosen yang dalam dan matang (tipe kerogen II) (either form the deep mature Eocene Ngimbang (type II kerogen)). Atau berasal dari Formasi Kalibeng Atas, Pleistosen yang kurang matang (Tipe III kerogen) (from the less mature Pleistocene Upper Kalibeng Fm. (type III kerogen),), masih terus dibicarakan (is still discussed.).



Analisis film minyak, dengan indikasi kematangan termal yang rendah dari batuan sumber minyak Dalam rangka proyek Lusi Lab (ERC hibah n◦ 308.126) telah dianalisis sebuah film minyak (we analysed an oil film).

83

Ditemukan bahwa indek preferensi karbon (found that carbon preference indices) diantaranya n-alkana, sterana dan isomer hopane (C29-sterana: 20S / (20S + 20R) dan α, β-C32 Hopanes (S / (S + R), masing-masing). Memberikan indikasi dari kematangan termal rendah (are indicative of a low thermal maturity) dari batuan sumber minyak (of the oil source rock) (~0.5 ke 0,6% vitrinit reflektansi setara = awal kematangan jendela minyak). Selanjutnya, distribusi sterana (sterane distributions), rasio pristan dan phytana (the pristane to phytane ratio) dan relatif tingginya indeks oleanana (a relatively high oleanane index), yang merupakan indikasi dari input angiosperma (which is an indication of an angiosperm input), menunjukkan komponen terestrial yang kuat dalam bahan organik (demonstrate a strong terrestrial component in the organic matter). 

Sumber minyak didominasi oleh bahan organik terestrial Bersama-sama, hidrokarbon menunjukkan bahwa sumber dari film minyak (hydrocarbons suggest that the source of the oil film) didominasi oleh bahan organik terestrial (predominantly terrestrial organic matter).



Perkiraan sumber dan kematangan biomarker terutama berasal dari Formasi Kalibeng Atas Keduanya, perkiraan sumber dan kematangan dari biomarker (source and maturity estimates from biomarkers), yang mendukung sumber bahan organik tipe III (in favor of a type III organic matter source). Sehingga diusulkan berasal terutama dari Formasi Kalibeng Atas, Pleistosen (therefore suggestive of a mostly Pleistocene Upper Kalibeng Fm. Origin) .



Pengambilan contoh lumpur segar dekat kawah dengan drone dan contoh dari sedimen yang lebih tua, lapuk Juga telah dilakukan pengambilan contoh di lokasi Lusi (We also conducted a sampling campaign at the Lusi site). Telah dikumpulkan contoh-contoh lumpur segar, berasal dari dekat ke kawah semburan (collecting samples of fresh mud close to the erupting crater), menggunakan drone yang dikendalikan dari jarak jauh (using a remotely controlled drone). 84

Disamping itu juga contoh dari lumpur yang lebih tua, lapuk untuk perbandingan (older, weathered samples for comparison. ). 

Pada contoh didapatkan banyak mikroorganisme aktif, kecepatan oksidasi metana aerobic tinggi Pada semua contoh terdapat banyak mikroorganisme aktif (In all samples large numbers of active microorganisms were present). Kecepatan untuk oksidasi metana aerobik adalah tinggi (Rates for aerobic methane oxidation were high). Menyerupai adanya potensi komunitas mikroba untuk mendegradasi hidrokarbon (as was the potential of the microbial communities to degrade hydrocarbons) (minyak, alkana, BTEX diuji).



Adanya transisi populasi mikroba dari anaerobic pengendali metabolism hidrokasben dari contoh lumpur yang segar Data menunjukkan adanya suatu transisi populasi mikroba (The data suggests a transition of microbial populations) dari anaerobik, metabolisme pengendali hidrokarbon dalam sampel segar dari pusat atau dari rembesan kecil (from an anaerobic, hydrocarbon-driven metabolism in fresher samples from center or from small seeps). Menjadi lebih generalistik, komunitas mikroba aerobik pada sedimen yang lebih tua, dan lebih konsolidasi (more generalistic, aerobic microbial communities in older, more consolidated sediments).



Bukti aktivitas mikroba pada contoh sedimen pada suhu tinggi, menunjukkan asal usul kedudukan dalam dari mikroorganisme yang terlibat biosfer Aktivitas mikroba yang sedang berlangsung pada contoh sedimen kawah pada suhu yang tinggi (80-95C) (Ongoing microbial activity in crater sediment samples under high temperatures (80-95C) ). Menunjukkan asal usul kedudukan dalam dari mikroorganisme yang terlibat (biosfer) (indicate a deep origin of the involved microorganisms (deep biosphere).

85

Hasil pertama dari analisis molekuler dari komposisi komunitas mikroba (First results of molecular analyses of the microbial community compositions) mengkonfirmasi temuan di atas. 

Perbandingan system rembesan di darat dibandingkan dengan dari lepas pantai Penelitian ini merupakan langkah awal (This study represents an initial step) untuk lebih memahami sistem rembesan di daratan (to better understand onshore seepage systems). Selanjutnya menyediakan suatu analogi yang ideal untuk perbandingan (provides an ideal analogue for comparison), dengan struktur lepas pantai yang telah lebih baik diselidiki (with the better investigated offshore structures).

86

XXI. TANTANGAN PEMODELAN SEMBURAN KLASTIK: APLIKASI UNTUK SEMBURAN LUSI “MUD VOLKANO” Marine Collignon (1), Daniel Schmid (2), and Adriano Mazzini (1)

XXI.A. POKOK-POKOK BAHASAN


Semburan klastik melibatkan breksiasi campuran batuan klastik dan cairan.




Semburan klastik sering berasosiasi dengan gunung lumpur, kepundan hidrotermal atau struktur pembubungan




Selama ini model numerik dari kegunungapian, sering digunakan memahami perilaku sistem semburan klastik




Pemodelan aliran multifase aspek kimia, mekanika dan fisik merupakan tantangan dan masih kurang dipahami




Reologi cairan menjadi penting, namun juga paling sulit, kurva ekeperimental aliran diperloleh dari fraksi terhalus.




Menggunakan kasus magma Pengukuran eksperimental umumnya baik, menjadi sulit saat untuk mineral lempung




Dikembangkan model numerik dinamika aliran dalam saluran utama ke reservoir pada kondisi overpressure

XXI.B. POKOK-POKOK BAHASAN 

Semburan klastik melibatkan breksiasi campuran batuan klastik dan cairan. Semburan klastik (Clastic eruptions) melibatkan breksiasi dan pengangkutan batuan samping/induk, oleh menaiknya cairan (gas dan/atau cairan) ke permukaan. Sehingga menghasilkan suatu campuran batuan klastik dan cairan, antara lain breksi lumpur (a mixture of rock clasts and fluids as mud breccia). 87



Semburan klastik sering berasosiasi dengan gunung lumpur, kepundan hidrotermal atau struktur pembubungan Semburan klastik sering berasosiasi dengan ciri geologi (eruptions is often associated with geological features) seperti gunung lumpur, kepundan hidrotermal, atau yang lebih umum adalah struktur-struktur pembubungan (mud volcanoes, hydrothermal vents or more generically with piercement structures.).



Selama ini model numerik dari kegunungapian, sering digunakan memahami perilaku system semburan klastik Selama dekade terakhir, beberapa model numerik (several numerical models), sering didasarkan pada hal yang umum digunakan dalam vulkanologi (often based on those used in volcanology). Selanjutnya telah digunakan untuk lebih memahami (have been employed to better understand) perilaku sistem klastik tersebut (the behavior of such clastics systems).



Pemodelan aliran multifase aspek kimia, mekanika dan fisik merupakan tantangan dan masih kurang dipahami Pemodelan aliran multifase merupakan tantangan (modeling multiphase flow is challenging), dan karena itu sebagian besar model (most of the models) mempertimbangkan hanya satu aliran fase (are considering only one phase flow). Namun masih banyak aspek-aspek kimia, mekanik dan fisik (chemical, mechanical and physical aspects) tetap masih kurang dipahami remain still poorly understood.).



Reologi cairan menjadi penting, namun juga paling sulit, kurva ekeperimental aliran diperloleh dari fraksi terhalus. Secara khusus, reologi dari cairan adalah salah satu aspek yang paling penting (the rheology of the fluid is one of the most important aspects). Tetapi juga yang paling sulit (but also the most difficult) untuk mengkarektiristikan (to characterize).

88

Kurva-kurva dari aliran eksperimental (Experimental flow curves) dapat diperoleh pada fraksi terhalus (obtained on the finest fraction). Tetapi partikel yang lebih kasar (> 1mm) biasanya diabaikan (coarser particles are usually neglected). 

Menggunakan kasus magma Pengukuran eksperimental umumnya baik, menjadi sulit saat untuk mineral lempung Meskipun pengukuran eksperimental biasanya bekerja dengan baik pada kasus magma (experimental measurements usually work well on magma). Hal itu jauh menjadi lebih sulit untuk melakukan ketika mineral lempung yang terlibat (much more difficult to perform when clay minerals are involved.).



Dikembangkan model numerik dinamika aliran dalam saluran utama ke reservoir pada kondisi overpressure Sebagai langkah awal, telah digunakan analitis dan penyederhaan model numerik (aliran dalam pipa) (use analytical and simplified numerical models). Untuk lebih memahami dinamika aliran (to better understand the flow dynamics) dalam saluran utama (within a main conduit) yang terhubung ke reservoir pada kondisi overpressured (connected to an overpressured reservoir). Model 2D numerik memecahkan persamaan stoke (The 2D numerical model solves the stokes equations), diskretisasi pada suatu finite element mesh.

89