LUPI 2014, Lusi mud eruption triggered by geometric focusing of seismic (Koreksi 2013)

LUSI LIBRARY FILE
EBOOK LUSI
LUPI 2014
LINK LUSI LIBRARY AND BLOG
https://sites.google.com/site/lusilibraryhardi2010/lupi/lupi-2014

Lupi 2014

Koreksi Lupi 2014, Semburan lumpur Lusi dipicu oleh geometris pemusatan gelombang seismik, Lusi fenomena Alam  BLOG: http://lusi-mudvolcano-8year.blogspot.com/2014/09/koreksi-lupi-2014-semburan-lumpur-lusi.html LUPI NASKAH ASLI JULI 2013, DIKOREKSI JULI-AGUSTUS 2014 LUPI 2013: Lusi mud eruption triggered by geometric focusing of seismic waves  BLOG: http://www.blogger.com/blogger.g?blogID=1458361870657292374#editor/target=post;postID=8144148891277920131 LUSI LIBRARY: KNOWLEDGE MANAGEMENT Dedicated by: Prof. Dr. Hardi Prasetyo https://sites.google.com/site/lusilibraryhardi2010/lupi/lupi-2014 A NEW 2013 FILE:  IN CONJUNCTION WITH LUSI RESEARCH NETWORK (LRN) https://sites.google.com/site/lusilibraryhardi2010/lupi Semburan lumpur Lusi dipicu oleh geometri  pemusatan gelombang seismik Lusi mud eruption triggered by geometric focusing of seismic waves Suatu Makalah/Artikel pendek terkait  Koreksi atau Penyempurnaan atas Komentar, Sanggahan dari berbagai pihak Semburan lumpur Lusi dipicu oleh geometris pemusatan gelombang seismik Lusi mud eruption triggered by geometric focusing of seismic waves M. Lupi, E. H. Saenger, F. Fuchs and S. A. Miller nature Geoscience  6, 642-646 (2013); dipublikasikan secara online 21 Juli 2013; dikoreksi setelah pencetakan 28 Agustus 2014. Pada artikel simulasi numerik  dipublikasikan tahun 2013. Penulis (Lupi dkk., 2013) telah   diperingatkan terhadap potensi adanya artefak yang terdapat pada profil kecepatan (artifacts in that velocity profile). Sehingga berikut ini ditampilkan suatu   revisi ulang sebagai hasil simulasi (revised simulation results) tersebut, berdasarkan data tambahan. Profil kecepatan seismik gelombang-P (Vp) dan gelombang-S(Vs) (The seismic P-wave (Vp) and S-wave (Vs) velocity profiles)yang diukur pada  lubang bor BJP1 (BJP1 borehole)  (Tambahan Gambar. 1) menunjukkan bahwa profil Vp (Vp profile) meluasdari kedalaman sekitar 300 m ke bagian bawah dari penampang(the bottom of the section). Gelombang-S dan profil kepadatan (density profile), namun hanya ditentukan dari kedalaman selubung (the depth of the casing) (sekitar 1.100 m) ke bagian bawah penampang. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya pada makalah asli,lebih kuat lagi  energi gelombang-S (S-wave energy), tetapi informasi penting tentang gelombang-S impedansi mekanis (the S-wave mechanical impedance) yaitu (Vs dikalikan dengan densitas, ρ) tidak terjadi untuk 1.100 m pertama dari penampang ini. Sebaliknya, diperkirakan profil impedansi-S (S-impedance profile) di atas lapisan lumpur dengan menggunakan profil yang diamati Vp dan pengamatan bahwa Vs pada lapisan lumpur adalah serendah-rendahnya 380 md-1 pada kedalaman 1.100 m. Nilai yang sangat rendah ini memperkuat sebagaimana yang telah ditunjukkan di tempat lain (referansi 2,3), bahwa lapisan lumpur  menunjukkan sebagai zona dengan kecepatan rendah dari  horison sedimen yang berada pada overpressure dan dibawah konsolidasi (the mud layer is a low-velocity zone representative of an over-pressured and under-consolidated sedimentary horizon.). Zona tersebut adalah umum berkembang di seluruh cekungan sedimen di Asia Tenggara. Diperkirakan bahwa Vs di atas lapisan lumpur menggunakan data eksperimen (Tambahan Gambar. 2), dimana menunjukkan hubungan antara Vs dan Vp. Meskipun profil Vp di atas lapisan lumpur tampaknya tidak bervariasi secara signifikan (Tambahan Gambar. 1a). Suatupengmatan  yang lebih dekat (Tambahan Gambar. 1b) menunjukkan bahwa Vp terus meningkat tepat di atas lapisan lumpur dari kedalaman sekitar 1.500 md-1 sampai sekitar 2.000 md-1, rendahnya tekanan efektif (low effective stress) terdapat pada sekitar kedalaman antara  700 dan 875 m. Meningkatnya secara tetap Vp terhadap kedalaman, merupakan suatu tipe dari horizon kompaksi normal, menunjukkan tekanan fluida yang lebih rendah relatif terhadap tekanan fluida di lapisan lumpur yang mendasarinya (typical of a normal compacting horizon, indicates lower  fluid pressures relative to the fluid pressure in the underlying mud layer). Diasumsikan bahwa bagian atas lapisan lumpur sebagai perwujudan penurunan Vp yang diamati dalam sekitar kedalaman 900 m  (the top of the mud layer corresponds to the  observed drop in Vp at around 900 m depth).  Hal ini merupakan hal yang konsisten dengan data dari log sumur (Tambahan Gambar. 3). Menggunakan rekaman konstrain Vp pada 2.000 md-1 dengan rasio Vp/Vs sekitar 2,7 (Tambahan Gambar. 2). Sehingga diperkirakan bahwa Vs pada batas atas lapisan lumpur menjadi sekitar 750 md-1. Diasumsi bahwa Vs sebesar 380 md-1 yang direkam pada kedalaman 1.100 m meluas ke bagian atas dari lapisan lumpur. Hal ini karena relatif konstan dan mengurangi Vp di bawah lapisan yang mengalami pemadatan (Tambahan Gambar. 1b). Perlu ditekankan disini bahwa ada ketidakpastian yang cukup besar pada Vs yang berada di atas lapisan lumpur, tetapi pengurangan diamati pada Vp terhadap kedalaman (setelah kenaikan sistematis kecepatan dengan kedalaman di lapisan atas) sesuai dengan penurunan Vs yang jauh lebih besar di dalam lapisan lumpur . Oleh karena itu, antarmuka antara lapisan lumpur dan lapisanyang mengalami pemadatan sesuai dengan kontras impedansi(the interface between the mud layer and the compacting layer corresponds to an impedance contrast). Hal ini terbukti oleh adanya peningkatan rasio Vp/Vs sekitar 4,5 dalam lapisan lumpur (Tambahan Gambar. 4), yang lagi-lagi menunjukkan tegangan efektif  normal yang rendah （indicate low effective normal stress）　(Tambahan Gambar. 2). Pada tegangan efektif rendah, Vp dan Vs hanya lemah  dimana Vp tetap relatif konstan sementara Vs bervariasi tergantung pada tekanan pori （Vs varies depending on the pore pressure）. Ｔｅｋａｎａｎ Efektif ketergantungan pada rasio Vp/Vs terjadi karena Vs semata-mata tergantung pada modulus shear sementara Vp didominasi oleh bulk modulus. Karena shear modulus sangat bervariasi sebagai fungsi dari tekanan pori, perubahan kecil dalam tekanan pori pada tegangan efektif rendah menghasilkan perubahan besar dalam Vs, dengan sedikit pengaruh pada Vp. Dari data eksperimen yang tersedia (Tambahan Gambar. 2), kita bisa mengharapkan tentang faktor dua dari perbedaan Vp / Vs. Telah digandakan　perkiraan profil Vs (Gbr. 1a) dengan profil kepadatan diukur (We multiply our estimated Vs profile (Fig. 1a) with the measured density profile) (lihat Gambar Tambahan. 3), menggunakan angka sebesar 1.800 kg m-3 dimana ada data, untuk menghasilkan profil impedansi baru (Gbr. 1b). Telah digunakan profil impedansi ini sebagai masukan untuk simulasi numeriｋ (impedance profile as input for our numerical simulation), menggunakan input yang sama dan kondisi batas seperti yang dijelaskan sebelumnya yang telah dihapus. Hasil dari simulasi revisi kami (Gbr. 1c) menunjukkan bahwa estimasi impedansi kontras  antara lapisan lumpur kecepatan rendah dan sedimen yang mengalami pemadatan diatas(estimated impedance-contrast between the low-velocity mud layer  and the compacting sediments) menghasilkan efek fokus sebanding dan tegangan geser maksimum （a comparable focusing effect and maximum shear strain）, sebagaimana saat dilaporkan sebelumnya. Khususnya, simulasi dua dimensi berada dibawah dugaan sebelumnya, dengan tambahan perkuatan faktor lima   jika dimensi ketiga dari struktur parabola ini ditentukan pada kesimpulan。 Gambar 1: Revisi simulasi numerik　(Revised numerical simulations) a, Kami memperkirakan profil Vs (garis merah) berdasarkanpengukuran profil Vp (jalur hijau) dan Vs (garis biru). Model domain itu didiskritisasi menjadi 21 lapisan (dengan resolusi yang lebih tinggi untuk 2.000 m pertama) pendekatan nilai dari profil diukur dan diperkirakan (Gambar Tambahan 1 dan 2). Eksperimental Data 4 menunjukkan bahwa Vs bervariasi secara tidak langsung dengan Vp. Vp α AV, di mana A adalah koefisien yang bervariasi tergantung pada modulus shear, tekanan pori dan tekanan efektif (the shear modulus, pore pressure and effective pressure) （Tambahan Gambar. 2). Oleh karena Vs tidak selalu berkorelasi positif dengan Vp. Pengamatan dari Vp = 2.000 mｄ-1 langsung di atas lapisan lumpur (Tambahan Gambar. 1b) menunjukkan dari Tambahan Gambar. 2 bahwa Vs = 750 mｄ-1, sedangkan pengamatan lebih lanjut dari Vp = 1,600-1,750 md-1 di lapisan lumpur juga konsisten dengan pengamatan Vs = 380 md-1 dan Vp /Vs = 4,5pada lapisan lumpur (Tambahan Gambar. 4). Oleh karena itu, disarankan adanya sedikit ketidakpastian dalam besarnya kontras impedansi, dan perubahan kecil dalam nilai-nilai ini tidak secara signifikan akan mempengaruhi hasil, karenaia berskala dengan kontras impedansi. b, Digunakan perkiraan gelombang-S (a) untuk membangun sebuah profil impedansi gelombang-S (dengan unit kg m-2 d-1). c, Digunakan impedansi profil gelombang-S (b) dalam simulasi numerik kami, menggunakan input yang sama dan kondisi batas sebagai model asli simulasi1 kontras impedansi pada Lusi. Dimana cukup memenuhi persyaratan untuk memfokuskan energi seismik ke dalam lapisan lumpur  （impedance contrast at Lusi is sufficient to focus seismic energy into the mud layer.）. Garis putus-putus menandai bagian atas lapisan lumpur.    Informasi tambahan tersedia online dalam versi makalah cetak., Kami mengadopsi profile2 kecepatan  （published velocity profile2） sebagai data check-shot, yang digunakan sebagai masukan dari konstrain kami. Tambahan Gambar. 2 berasal dari litologi yang berbeda dari Lusi, fisika adalah litologi-independen, oleh karena itu tetap tidak berubah. Kami menghargai kesempatan yang diberikan untukmemperbaiki catatan. References 1.  Lupi, M., Saenger, E. H., Fuchs, F. & Miller, S. A. Lusi mud eruption triggered by geometric focusing of seismic waves. Nature Geosci. 6, 642–646 (2013). 2.  Istadi, B. P., Pramono, G. H., Sumintadireja, P. & Alam, S. Modeling study of growth and potential geohazard for LUSI mud volcano: East Java, Indonesia.  Mar. Petrol. Geol. 26, 1724–1739 (2009). 3.  Tanikawa, W., Sakaguchi, M., Wibowo, H. T., Shimamoto, T. & Tadai, O. Fluid transport properties and estimation of overpressure at the LUSI mud volcano, East Java Basin. Engin. Geol. 116, 73–85 (2010). 4.  Lee, M. W. Predicting S-Wave Velocities for Unconsolidated Sediments at Low Effective Pressure (USGS Scientific Investigations report 2010–5138, 2010). 5.  Davis, P. Triggered mud eruption? Nature Geosci. 6, 592–593 (2013). Acknowledgements We thank Maxwell Rudolph at Portland State University, USA, Mark Tingay at the University of Adelaide, Australia, Michael Manga and Chi-Yuen Wang at the University of California, Berkeley, USA, and Richard Davies at Durham University, UK, for alerting us to the errors in the original seismic velocity profile and for providing us with the additional data from the BJP1 borehole. Geosciences Nature INFORMASI TAMBAHAN DOI: 10.1038 / NGEO2239 Semburan lumpur Lusi dipicu oleh geometris pemusatan gelombang seismik Lusi mud eruption triggered by geometric focusing of seismic waves Gambar Tambahan 1 Pengukuran terhadap profil Vp dan Vs (a) dari lubang bor BJP-1  (BJP-1 borehole.) Rekaman Vp meluas sampai  kedalaman sekitar 300 m, sedangkan rekaman Vs tidak dimulai sampai pada lokasisepatu casing (casing shoe) pada kedalaman sekitar 1100 m.Perhatikan bahwa pada lapisan lumpur Vs adalah sekitar 380 m/d. Bila di zoom-in dari bagian dari rekaman (b) menunjukkanadanya peningkatan nilai Vp terhadap kedalaman di atas lapisan lumpur, antara kedalaman sekitar 700 m dan 875 m (garis biru). Hal ini mengindikasikan suatu hal yang normal  dari zonakompaksi  (a normally compacting horizon). Penurunan Vp pada kedalaman dari 875 m sampai 1.150 m mengindikasikan pengurangan yang signifikan dari tegangan efektif (significantly reduced effective stress) dari lapisan lumpur yang berada pada kondisi overpressure dan di bawah-konsolidasi (the over-pressured and under-consolidated mud layer). Gambar Tambahan 2.  Data eksperimen menunjukkan adanya penurunan yang besarpada rasio Vp/Vs,  dengan meningkatnya tegangan efektif(large reductions in Vp/Vs ratios with increasing effective stress). Telah digunakan pengukuran Vp sebesar 2000 m/d di bagian atas dari lapisan lumpur untuk memperkirakan suatu Vs sekitar 750 m/d pada batas ini. Catatan kecepatan gelombang-S sebesar 380 m/d pada lapisan lumpur (Vp/Vs = 4,5, gambar tambahan 4) menunjukkan tegangan efektif rendah (low effective stress) yang mewakilidari horizon yang berada di bawah konsolidasi dan tekananberlebih (under-consolidated and over-pressured horizon).Dalam hal ini biasanya disebut sebagai suatu zona dengankecepatan rendah (low-velocity zones). Dimodifikasi dari [Lee, 2010]. Tambahan Gambar 3. Suatu montase lengkap dari log sumur direkam  dari  lubang bor BJP1 (montage of the well log recorded for the BJP1 borehole.). Dalam penelitian yang asli (original study), telah ditafsirkan bahwa lapisan atas lumpur (the top of the mud layer) eksis pada kedalaman sekitar 1.100 m, berdasarkan profil kecepatanyang sebelumnya telah dipublikasikan. Namun, data log sumur yang direkam dari  lubang bor (log data recorded at borehole) BJP1 menunjukkan bahwa lapisan lumpur dimulai pada kedalaman ~ 900 m, hal ini  telah disesuaikan pada analisis dan interpretasi. Gambar Tambahan 4. Pengukuran rasio Vp/Vs menunjukkan konsistensi peningkatanrasio sekitar 4,5 di dalam lapisan lumpur, mengindikasikan suatu  lingkungan tekanan efektif yang rendah (tekanan pori tinggi) (a low effective stress (high pore pressure) environment). LAMPIRAN: Lusi mud eruption triggered by geometric focusing of seismic waves Semburan lumpur Lusi dipicu oleh geometri  pemusatan gelombang seismik M. Lupi1, E. H. Saenger2, F. Fuchs1 and S. A. Miller1 1Geodynamics/Geophysics, Steinmann Institute, University of Bonn, 53115, Germany,  2Geology Institute, ETH-Zurich, ETH 8092, Switzerland.  (Presentaddress:) Geology Institute, ETH-Zurich, ETH 8092, Switzerland.  *e-mail: miller@geo.uni-bonn.de This scientific article has been contributed By Jeffrey Richard, Director of Humanitus Sidoarjo Fund (HSF), which is domiciled in Australia. Received by Hardi Prasetyo on July 22, 2013, to be placed on the Lusi Library: Knowledge Management. Included for review in Indonesian, as a trade mark of Lusi Library which has been developed in 2010, and supported by experts from around the world earth. Thanks and appreciation to Jeffrey. Tinjauan  Indonesia, Oleh Hardi Prasetyo,  Untuk Lusi Library Awal semburan Lusi.  Semburan Lusi (Lusi mud eruption) di Jawa, Indonesia, bermula pada Mei 2006 dan saat ini masih terus berlangsung  hingga saat ini. Telah diusulkan adanya dua pemicu yang berbeda. Semburan dipicu ledakan dalam.  Semburan bisa saja dipicu oleh pengeboran pada sumur eksplorasi gas, sebagaimana dibuktikan oleh adanya variasi tekanan yang khas tipe sebagai jenis dari suatu ledakan di dalam(internal blowout). Dipicu oleh Gemabumi Yogyakarta.  Sebagai alternatif, pergeseran patahan (fault slip) terkait dengan gempa Yogyakarta M 6.3, yang terjadi dua hari sebelum semburan. Sehingga dapat memobilisasi lumpur, sebagaimana yang diusulkan untuk  percampuran hasil cairan dangkal dan dalam sangat diturunkan dalam menggerakan lumpur dan arah kelurusan saluran lumpur searah dengan patahan tektonik. Metoda mumerical wave propagation.  Telah digunakan percobaan propagasi gelombang numerik untuk menunjukkan bahwa, lapisan-lapisan batuan di sekitar semburan dengan impedansi tinggi dan bentuk parabola,  kecepatan tinggi telah memantulkan, memperkuat dan memfokuskan energi seismik yang berasal dari gempa Yogyakarta. Fluida lumpur dan reaktivasi Patahan Watukosek.  Simulasi yang dilakukan telah menunjukkan bahwa konsentrasi energi di lapisan lumpur sudah cukup untuk mencairkan sumber lumpur, sehingga memungkinkan fluida lumpur dan CO2 diinjeksi kedalam dan mengaktifkan kembali Patahan Watukosek. Hubungan Patahan dan Hidrotermal.  Patahan ini secara hidrolika menghubungkan dengan sistem hidrotermal yang dalam (deep hydrothermal system) yang secara berlanjut memberi umpan pada semburan. Kesimpulan Fenomena Alam. Kami menyimpulkan bahwa semburan lumpur Lusi merupakan suatu kejadian alam (We conclude that the Lusi mud eruption was a natural occurrence). Perkuatan energi seismik pada sistem volkanik-hydrothermal. Kami juga berpendapat bahwa satuan batuan-batuan parabola dengan bervariasi impedansi akustik dapat memusatkan dan memperkuat energi seismik yang datang dan memicu suatu respons dalam sistem-sistem vulkanik dan hidrotermal (volcanic and hydrothermal systems) yang sebaliknya telah tenang. Abstract (original) The Lusi mud eruption in Java, Indonesia, began in May 2006 and is ongoing. Two different triggers have been proposed.  The eruption could have been triggered by drilling at a gas exploration  well, as evidenced by pressure variations typical of an internal blowout 1,2. Alternatively, fault slip associated  with the M 6.3 Yogyakarta earthquake two days before the eruption could have mobilized the mud3, as suggested by mixing of shallow and deeply derived fluids in the exhaling mud 3,4 and mud-vent alignment along a tectonic fault. Here  we use numerical wave propagation experiments to show that a high-impedance and parabolic-shaped, high-velocity layer in the rock surrounding the site of the Lusi eruption could have reflected, amplified and focused incoming seismic energy from the Yogyakarta earthquake.  Our simulations show that  energy concentrations in the mud layer would have been sufficient to liquefy the mud source, allowing fluidized mud and exsolved CO2 to be injected into and reactivate the Watukosek Fault. This fault connects hydraulically to a deep hydrothermal system that continues to feed the eruption. We conclude that the Lusi mud eruption was a natural occurrence. We also suggest that parabolic lithologies with varying acoustic  impedance can focus and amplify incoming seismic energy and trigger a response in volcanic and hydrothermal systems that would have otherwise been unperturbed.

LETTERS

PUBLISHED ONLINE: 21 JULY 2013 | DOI: 10.1038/NGEO1884

Lusi mud eruption triggered by geometric focusing

of seismic waves

M. Lupi

1†

, E. H. Saenger

2

, F. Fuchs

1

and S. A. Miller

1

*