Lusi Lagi : Gempa dan patahan Watukosek ?


Munculnya rel KA porong yang bengkok banyak yang menginterpretasikan sebagai akibat subsidence, ada juga yang memperkirakan sebagai akibat goyangan Watukosek. Namun ada kemungkinan juga hanyalah pemuaian yang dibarengi amblesan.

😦 “Lah iya ta Pakdhe, wong rel besi gitu kok ya bisa menari meliuk-liuk. Kali aja yang nyetel ndangdut trus penumpang kreta apinya goyang-goyang”

Manzini memperkirakan akibat reaktivasi sesar Watukosek. Nah, apa itu benera ya ? Marufin yang suka ngitung-ngitung ini mengukur seandainya bener itu goyangan “gempa watukosek”

Pembengkokan rel KA di dekat kawah semburan Lumpur. Mazzini dkk (2007) menyebut pembengkokan ini sebagai tanda reaktivasi patahan Watukosek yang disebabkan oleh Gempa Yogya 27 Mei 2006. Namun pembengkokan ini sendiri sebenarnya baru terjadi pada akhir September 2006, empat bulan setelah lumpur menyembur, dan diidentifikasikan akibat subsidence, bukan reaktivasi patahan. Jika pembengkokan ini terjadi akibat reaktivasi patahan, maka itu akan menghasilkan gempa 6,2 Mw yang membuat Porong dan sekitarnya porak – poranda (Sumber gambar : Mazzini dkk, 2007, dengan penambahan seperlunya).

Perspektif dari selatan

Relasi gempa Yogya dan Semburan Lumpur Lapindo

Oleh: Marufin

Mazzini dkk (termasuk didalamnya pak Bambang Istadi, eksekutif Lapindo Brantas) menyebut Gempa Yogya 27 Mei 2006 adalah pemicu erupsi lumpur yang meletup pada kebun pisang dan semak belukar sejauh 150 m dari sumur eksplorasi Banjar Panji 1. Dihipotesakan gempa tersebut memicu reaktivasi patahan Watukosek (ada pula yang menyebutnya sesar Gresik), yakni patahan yang berarah Timur Laut – Barat Daya yang berasal dari kompleks vulkanik Arjuno melintasi Gunung Penanggungan, Porong dan berujung di Selat Madura. Reaktivasi menyebabkan patahan bergerak, menimbulkan retakan memanjang di dekat sumur Banjar Panji 1, menimbulkan partial loss lumpur pemboran sumur Banjar Panji 1 (dimana 320 liter lumpur pemboran menghilang) dan perubahan volume produksi sumur Carat didekatnya. Disebutkan Gempa Yogya menghasilkan gucangan berintensitas 2 – 3 MMI di Surabaya (guncangan ini setara jika kita berdiri di tepi jalan dan ada truk besar sedang melintas). Sementara di bagian utara kompleks vulkanik Arjuno-Welirang (termasuk kawasan Porong), guncangannya mencapai 4 MMI.

Masalah reaktivasi patahan Watukosek ini menjadi hal yang menarik ketika Mazzini dkk menampilkan gambar rel KA yang membengkok di Porong, yang disebut sebagai bukti bergeraknya kembali patahan itu. Secara kasar pembengkokan itu mencapai 50 % dari lebar bentangan (gauge) rel, dan dengan gauge rel Indonesia yang 106,7 cm maka bisa dikatakan pergeseran itu mencapai 50 % x 106,7 cm = 53,35 cm atau kita bulatkan saja menjadi 54 cm.

Panjang pergeseran sebuah patahan dalam kejadian gempa bumi itu sebanding dengan luas patahannya, sebagaimana diformulasikan secara rata-rata oleh Geller dan Kanamori (Kanamori, 1977) dalam bentuk :

Mo =1,23 . 1022 A1,5 (1)

dengan Mo = momen seismik (dyne cm) dan A = luas patahan (km2).

Kanamori sendiri menyebut momen seismik gempa sebanding dengan luas patahannya dalam formula :

Mo = mAd                                 (2)

dengan Mo = momen seismik (dyne cm), m = rigiditas batuan (diambil nilai rata-ratanya sebesar  3 . 1011 dyne/cm2), d = pergeseran patahan (cm) dan A = luas patahan (cm2). Hubungan antara momen seismik gempa dengan magnitudenya (dalam hal ini magnitude momen) dinyatakan dalam bentuk :

Mw = 2/3 (log Mo – 16,1)                     (3)

Jika persamaan (1) dan (2) digabungkan, setelah terlebih dulu menyesuaikan satuan A pada kedua persamaan, maka kita mendapatkan hubungan pergeseran rata-rata patahan dengan luas rata-ratanya sebagai :

d = 4,1 A½

dengan A dalam km2.

Dengan menganggap panjang pergeseran akibat reaktivasi patahan Watukosek sebesar 54 cm seperti direpresentasikan pembengkokan rel KA di atas, maka luas patahan yang tereaktivasi sebesar 173 km2. Lewat persamaan (1), luas patahan ini setara dengan gempa bermagnitude 6,2 Mw. Dan dengan menggunakan relasi magnitude gempa dengan intensitas guncangannya yang dinyatakan oleh Beno Gutenberg – C.F. Richter sebagai :

Io = 1,5 M – 0,75                                 (4)

Maka reaktivasi patahan dengan M = 6,2 Mw itu akan menghasilkan guncangan berintensitas 8 – 9 MMI pada luasan patahan yang bergeser.

Dari hasil perhitungan, skenario reaktivasi patahan sangat sulit untuk diterima, karena : pertama, intensitas guncangan di bagian utara kompleks vulkanik Arjuno-Welirang hanyalah 4 MMI sebagaimana data USGS untuk Gempa Yogya 27 Mei 2006. Kedua, jika reaktivasi patahan Watukosek menghasilkan guncangan 8 – 9 MMI (setara dengan guncangan di Imogiri dalam Gempa Yogya) pada luasan patahan, maka bisa dipastikan akan muncul kerusakan hebat berskala luas pada bangunan-bangunan di Porong hingga ke Surabaya (dan Malang) karena intensitas guncangan di Surabaya bisa mencapai 6 – 7 MMI, sementara kita tahu nyaris tidak ada kerusakan akibat guncangan gempa di wilayah itu karena intensitasnya hanya 2 – 3 MMI berdasar data USGS. Dan yang ketiga, sulit diterima bahwa Gempa Yogya yang magnitudenya 6,3 Mw mampu memicu gempa dengan magnitude hampir sama (yakni 6,2 Mw) pada segmen patahan yang terpisah sejauh 280 km dari patahan sumber Gempa Yogya. Yang sering terjadi adalah patahan yang tereaktivasi itu persis berada di sebelah patahan sumber gempanya, seperti terjadi pada gempa megathrust Sumatra-Andaman 26 Desember 2004 dimana patahnya segmen Simeulue memicu reaktivasi segmen Andaman diutaranya yang telah 500 tahun ‘tertidur’ (meski sebagian kecil diantaranya sempat ‘bangun’ pada Gempa Andaman 1941)  sehingga total luasan patahannya mencapai 1.600 x 80 km2 dengan total magnitude menjadi 9,2 Mw dan pergeseran rata-rata 20 m.

Bila “digali” dari arsip media, pembengkokan rel KA di Porong ternyata baru terjadi pada akhir September 2006 atau empat bulan pasca lumpur menyembur, jadi jelas tidak merepresentasikan sifat patahan Watukosek pada akhir Mei 2006. Pemodelan Davies dkk (2008) menunjukkan stress yang ditimbulkan Gempa Yogya pada Bumi Porong dan sekitarnya hanyalah 200 Pa. Ini lebih kecil dibanding stress akibat pasang surut air laut (1 kPa) dan jauh dari nilai kritis stress 10 kPa untuk memicu gempa ataupun letusan gunung berapi (Stein, 1999 dalam Walter dkk, 2007). Catatan Manga (2007) dan Davies dkk (2008) menunjukkan dalam sejarahnya pada 1976 dan 1998 pernah terjadi gempa dengan magnitude > 6,3 Mw dan dengan jarak episentral < 280 km terhadap Porong. Keduanya menghasilkan intensitas guncangan > 4 MMI di Porong, namun ternyata tidak menghasilkan reaktivasi patahan ataupun semburan lumpur.

Bagaimana dengan meningkatnya aktivitas Semeru pasca Gempa Yogya? Seberapa besar pengaruh gempa terhadap letusan gunung berapi bisa dilihat dari persamaan Manga dan Brodsky (2006) berikut :

X = (DPeqTv)/(DPcTeq)

dengan X = fraksi letusan yang dipicu oleh gempa pada sebuah gunung, DPeq = static dan dynamic stress akibat gempa, Tv = waktu perulangan letusan untuk skala VEI tertentu, DPc = overpressure yang dibutuhkan untuk membuat saluran (dike) dari kantung magma ke permukaan dan membuat magma mengalir ke atas tanpa membeku di tengah perjalanan dan Teq = waktu perulangan gempa.

Untuk Semeru dengan magma yang asam (mengandung banyak silikat), DPc bernilai 10 MPa. Letusan Semeru untuk VEI 1 – 2 rata-rata terjadi tiap 1 tahun sekali. Waktu perulangan gempa kuat di Yogyakarta dan sekitarnya rata-rata 70 tahun (berdasar data 1867 – 2006), sementara DPeq di Porong dan sekitarnya akibat Gempa Yogya 27 Mei 2006 sebesar 200 Pa berdasarkan pemodelan Davies dkk. Maka fraksi letusan Semeru yang dipicu oleh Gempa Yogya hanyalah 1 banding 3,5 juta. Jika merujuk pada umur Semeru yang tergolong muda (< 0,5 juta tahun) dan dianggap setiap tahun selalu meletus dalam skala VEI 1, maka sulit untuk mengaitkan letusan akhir Mei 2006 itu dengan Gempa Yogya mengingat probabilitasnya sangat kecil. Ini diperkuat dengan stress produk Gempa Yogya di Semeru yang besarnya juga sekitar 200 Pa, jauh dari nilai kritis 10 kPa. Sangat berbeda dengan stress di Gunung Merapi yang mencapai 60 kPa sehingga jelas terdapat hubungan kuat antara Gempa Yogya dengan peningkatan aktivitas Merapi pasca gempa, dari yang semula hanya 16 kali luncuran awan panas/hari meningkat pesat menjadi 95 kali luncuran awan panas/hari di hari-hari pasca gempa.

Atas dasar itulah Davies dkk (termasuk salah satu penulisnya pak Rudi Rubiandini) menyimpulkan sangat sulit mengaitkan Gempa Yogya dengan semburan Lumpur Lapindo di Porong, baik sebagai pemicu tunggal ataupun berkombinasi dengan kecelakaan pemboran. Semburan lumpur itu lebih disebabkan oleh penyebab tunggal : kecelakaan pemboran, dalam hal ini akibat tidak dipasangnya casing sejak kedalaman 1.091 meter hingga 2.834 meter. Davies dkk menunjukkan, pada 28 Mei 2006 pukul 05:00 – 08:00 WIB sumur Banjar Panji-1 mengalami kick, yakni masuknya air formasi dan gas ke dalam sumur, sehingga 50 % lumpur pemboran mengalir keluar. Volume kick diestimasikan sebesar 62.000 – 95.000 liter dan menyebabkan peningkatan tekanan casing secara spektakuler dari 1,72 MPa menjadi 7,27 MPa dalam 25 menit. Guna mengatasi kick ini dipompakan 3.021 liter lumpur dengan berat jenis 0,0181 MPa/m (14,7 ppg). Kick memang berhenti, namun akibatnya terjadi sesuatu yang lebih serius pada bagian sumur yang tidak ditutupi casing. Davies dkk menunjukkan pada kedalaman 1.091 meter saja (yakni bagian teratas yang tidak tertutupi casing), tekanan dalam lubang sumur mencapai 0,0181 x 1091 + 7,27 = 27,02 MPa, sementara batas kekuatan batuan pada kedalaman tersebut hanyalah 21,03 MPa. Jelas bahwa tekanan dalam sumur melebihi kekuatan batuan sehingga terjadilah pecah formasi batuan pada kedalaman > 1.091 meter dan terbentuk retakan-retakan radial. Akibatnya air formasi dan gas (dan kemudian lumpur) yang semula masuk ke dalam sumur lebih memilih jalan yang mudah yakni lewat retakan radial tersebut dan bergerak ke atas hingga akhirnya keluar sebagai semburan lumpur.

Dan akhirnya, ada kalimat menarik dari Second from Disaster-nya National Geographic : bencana tidaklah datang secara tiba-tiba, namun bencana merupakan rangkaian dari peristiwa penting pada waktu yang genting. Bencana semburan lumpur Lapindo jelas tidak datang sekonyong-konyong, namun berkait erat dengan peristiwa-peristiwa penting di tempat itu, dalam hal ini kecelakaan pemboran pada sumur Banjar Panji-1.

Ref :

Davies et.al, 2008, The East Java Mud Volcano (2006 to Present) : An Earthquake or Driling Trigger? Earth & Planetary Science Letters (2008), in press.

Kanamori, 1977, The Energy Release in Great Earthquakes, Journal of Geophysical Research 82 (1977) No. 20, p. 2981 – 2987.

Manga & Brodsky, 2006, Seismic Triggering of Eruptions in The Far Field : Volcanoes and Geysers, Annual Review of Earth & Planetary Science 34 (2006),p.263 – 291.

Manga, 2007, Did an Earthquake Trigger the May 2006 Eruption of The Lusi Mud Volcano? EOS 88 (2007), p. 201.

Mazzini et.al, 2007, Triggering and Dynamic Evolution of Lusi Mud Volcano Indonesia, Earth & Planetary Science Letters 261 (2007), p. 375 – 388.

Walter et.al, 2007, Volcanic Activity Influenced by Tectonic Earthquakes : Static and Dynamic Stress Triggering at Mt. Merapi, Geophysical Research Letters 34 (2007).

25 Tanggapan

  1. Wah sudah beberapakali saya kunjungi blog ini.
    Sueneng puol…aku..!

    Untuk tulisan ini kalo mikir perhitungan/persamaan rumus aku ra mudeng…., Tapi kalu mbaca tulisanya ck.ck.ck. Ciamik puollll……

    Terus nulis lagi Pak Dhe…

  2. Iya. Baik, pak.
    Terimakasih banyak untuk informasi yang sangat berguna dari bapak.

    Sukses dan sehat selalu, pak!

  3. Kalau menengok fenomena di sumur Porong di dekatnya, radius 5 Km (atau maks 8 Km) merupakan zona yang akan terpengaruh oleh amblesan. Diluar itu insya Allah masih akan aman dari dampak Lusi. Tetapi dampak sosialnya jelas tidak hanya 10 Km saja. Karena daerah itu kebetulan dilewati jalur transportasi dan komunikasi.

  4. Jadi pak, menurut bapak, daerah mana di sekitar Sidoarjo yang sudah termasuk zona aman untuk dijadikan tempat tinggal/perumahan.

    Sekarang saya ada rencana mau beli rumah di Surabaya/Sidoarjo. Tapi gara-gara Lusi, jadi mikirin tanah ambles lah, lumpurnya melebar lah…..

    Mohon petunjuk….

    Matur suwun sangeet….

  5. CATATAN PRIBADI POSISI KONTROVERSI PATAHAN WATUKOSEK: Pengendali mekanisme atau Dampak Ikutan (multiplier impact)

    Secara lengkap dan di edit disini : https://rovicky.wordpress.com/2008/08/14/posisi-kontroversi-patahan-watukosek/

  6. eh biar banyak yang ndak nanya2 penelitian :
    1.segi3bermuda : krn sulit akhirnya di kasih isu ada setannya dan banyak yang nggak kembali setlah masuk.. mereka kasih statement gitu kan karena supaya bnyk org g nanya2 dan nggak penelitian sendiri..
    tapi aku nekad sob
    kemaren waktu aku jalan2 ke hawai aku sempat mampir dan ternyata nggak papa tuh cuman akhirnya aku nemu di dalam kawasan segi3bermuda itu ada kasini terbesar di jagad raya.. nah kebetulan waktu itu aku boleh masuk dan aku ikut judi di sana. eh setelah aku menang banyak uang aku di pukul ibu ku… heh ayo bangun dah siang..

  7. eh biar banyak yang ndak nanya2 penelitian :
    1.segi3bermuda : krn sulit akhirnya di kasih isu ada setannya sehingga banyak yang nggak kembali tetapi kemaren waktu aku jalan2 ke hawai aku sempat mampir dan ternyata nggak papa tuh cuman akhirnya aku nemu di dalam kawasan segi3bermuda itu ada kasini terbesar di jagad raya.. nah kebetulan waktu itu aku boleh masuk dan aku ikut judi di sana. eh setelah aku menang banyak uang aku di pukul ibu ku… heh ayo bangun dah siang..

  8. heh…heh…heh lagi padha ngomungin apa ini kok ada LUJAK segala saya mau pesan 1 tapi pake cingur ya.. supaya jadi LUJAK CINGUR lebih enak

    emang kalo buat artikel yang ngeyakinin banyak orang harus pake rumus yang banyak.. jadi nggak banyak yang tanya apa maksudnya.. kan kalo kita ditanya kembali nggak tau… nanti dikira cuman protes nggak bisa kasih solusi lho; hehehehhe
    kita kan taunya cuman dalil pitagoras jadi cuman bisa buat ngukur segi3 thok
    bermuda, pengaman dll
    wah aku kok malah ikut2an ya
    maaf khilaf

  9. wadoh… rumus2nya itu bikin nggak nahan pa ‘de

  10. jadi, y nyebapin LUSI bukan single factor y pakdhe? pi, rentetan peristiwa penting dkk..
    TAdi abis ikut seminar Klub ilmiah di kantor, ada p DR Untung S dari Pusat Lingkgn Geologi..BEliau juga bilang begitu, rel bengkok bukan gara2 patahan,pi kemungkinan dari subsidence ato amblesan…Update LUSI terus y pakdhe!!

  11. Hmm… Gara-gara suka nulis begini nih, PakDhe nggak dipakai Bakrie… Takut bicara jujur pada masyarakat.

  12. maaf saya mau bertanya apakah penurunan rumus di atas sulit ? (untuk kelas SMA )

    terima kasih

  13. keren broo dongeng geologinya, ternyata ilmu ini sebegitu menariknya yahhhhh……..
    thanks berat buat PAk DE ….

  14. wah.. mas rovicky udah mirip geofisikawan ketimbang geologist… rumus2nya itu loh he he 🙂

  15. Ternyata Lusi bisa menjadi ‘sebab’ dan ‘akibat’ ya…
    Hmm…begitu ternyata ceritanya…
    keren!!!!

  16. Sangat mudah kalo menyalahkan alam. Hati nuraninya sudah mati rasa kali Dhe…..

  17. Lagian kalau saja ia tidak ngebor di sidoarjo hal itu kan tidak terjadi nah kalo dia ngebor dijakarta kan lain hal namanya akan berubah menjadi Lujak alias lumpur jakarta, sekali lagi deh jangan nyalahin gempa….. kasihan gempakan kagak tahu apa-apa

  18. …. Pak dhe andaikan benar sesar watukosek itu mengalami pergesaran setidaknya juga mempengaruhi bangunan disekitarnya, kan yang dilihati cuman rel doank.. gimana kita bisa tahu atau jangan-jangan rel tersebut hanya dampak dari sesar minor saja, bukan patahan watukosek, untuk masalah gempa jogja sebagai mahasiswa yang sangat kritis saya sarankan jangan salahkan bencana alam seperti gempa jogja, salahkan aja yang ngebornya, seandainya ia melakukan recconaissance (pengamatan lebih dahulu) serta tidak berpikir untung melulu mungkin lusi tidak bakalan terjadi, selain itu seandainya gempa jogja itu akibatnya seharusnya sumur-sumur minyak disekitar pantai selatan dan utara jateng seperti dicilacap dan cepu juga harusnya mengalami gangguan akibat goyangannya nah kok tuh dua sumur minyak tuh aman-aman aja……..

  19. Dongeng geologi … ah ingat pacar saya yang selalu bicara tentang minyak dan geo 🙂 ITB banget.

  20. Wah…kompre banget, ini baru namanya tulisan.
    Mirip dengan gaya pak RIrawan pada HDCB disebelah.

  21. ternyata Lusi masih relevan untuk
    di-dongengkan ya Pak dhe?

  22. Salam
    Ngomong-ngomong rel yang meliuk-liuk plus memuai itu, tak membahayakankah?? 🙂

  23. Goyang rel. Coba yg goyang pinggul pasti enak itu pak de he he he

  24. Sudahlah, Pak De; Bakrie sudah bilang bahwa pendapat Davis dan banyak ilmuwan itu cuman 1 pendapat dari 100. Sedangkan 99 pendapat sisanya adalah 1 laporan yang diponsori Bakrie. Kita percaya sajalah sama Menko yang pasti dipilih presiden berdasar kejujuran dan integritasnya itu.

  25. hihihi..rinci abis..
    lumayan buat nginget2..

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: