Rekan-rekan sekalian, Berikut catatan mengenai topik induced earthquake terkait eksploitasi shale oil/gas dalam diskusi komunitas environmental geologist. Induced Earthquake – Apakah Eksploitasi Shale Oil&Gas Menyebabkan Aktivitas Seismik (Gempa Bumi)? Dinner Talk by Houston Geological Society April 13, 2016 at the Black Labrador Old England Pub, Montrose Houston. Pembicara: Dr. Heather DeShon, Southern Methodist University Terjadinya intraplate earthquake di benua Amerika Utara yang terjadi pada akhir-akhir ini (setelah sekitar tahun 2000-an) telah menimbulkan pertanyaan mengenai penyebab atau pemicunya. Intraplate earthquake yang dimaksud di sini adalah aktivitas seismik atau gempa bumi yang terjadi tidak pada daerah active margin (pertemuan/pemisahan lempeng tektonik) serta bukan akibat dari aktivitas vulkanisme (kegunungapian). Secara umum, gempa bumi diketahui sebagai pelepasan energi elastik pada batuan. Pelepasan energi tersebut dapat berlangsung secara gradual atau pelan-pelan dan menghasilkan gempa bumi minor atau dengan skala magnitudo rendah (<M3) yang rutin terjadi tetapi tidak terasa getarannya oleh manusia dan tidak menimbulkan efek kerusakan yang berarti. Apabila energi elastik yang terakumulasi telah berlangsung sangat lama (puluhan ribu hingga jutaan tahun) dan pelepasan energi terjadi secara mendadak, maka akan terjadi aktivitas seismik atau gempa bumi yang cukup atau sangat terasa oleh manusia dan menimbulkan efek kerusakan, yaitu magnitudo ringan-menengah (M3-5) hingga kuat-besar (>M5-8). Gempa bumi yang telah banyak diteliti biasanya terkait dengan kejadian alamiah karena pergerakan lempeng tektonik atau aktivitas kegunungapian. Penelitian mengenai aktivitas seismisitas atau gempa bumi akibat aktivitas manusia semakin berkembang dengan dilakukannya pengukuran-pegukuran aktivitas seismik di berbagai wilayah yang diketahui terdapat kegiatan eksploitasi di daratan benua Amerika Utara. Hipotesis yang muncul adalah adanya gempa bumi dengan skala magnitude ringan-menengah (M3-5) yang terjadi akibat dilakukannya aktivitas penambangan atau eksplotasi sumber daya alam ke dalam perut bumi. Berbagai aktivitas penambangan dan eksploitasi yang dilakukan manusia adalah: - Produksi minyak atau gas - Perekahan batuan (hydraulic fracturing) - Injeksi wastewater (contaminated water bekas fluida dari aktivitas pemboran dan perekahan batuan) di sumur disposal – lebih detil dapat dibaca di: http://www.lwvtarrantcounty.org/Environmental%20Committee/Enviro%20GasDrlgWasteWaterDisp%20Feb2008.pdf Penelitian terhadap hasil pengukuran aktivitas seismik, kondisi geologi, serta aktivitas dan kondisi sumur eksploitasi sejak tahun 2008 di wilayah utara Negara Bagian Texas oleh SMU (Southern Methodist University) Dallas menunjukkan fakta sebagai berikut: - Telah terjadi gempa bumi lebih dari 200 kali yang termasuk 32 gempa bumi berskala M3 dan 1 gempa bumi berskala M4 di Cekungan Fort Worth Dallas - Telah terjadi gempa bumi lebih dari 2000 kali berskala M3, 70 gempa bumi berskala M4, dan 1 gempa bumi berskala M5 di Cekungan Kansas-Oklahoma - Kedua wilayah cekungan tersebut merupakan wilayah produksi gas di Barnett Shale, serta injeksi wastewater di Formasi Ellenberger limestone dan Grup Arbuckle dolomite. - Episentrum gempa terjadi pada batuan dasar (basement granite) yang terletak di bawah unit reservoir injeksi. - Terjadi perubahan tekanan fluida akibat efek dari injeksi wastewater setelah berlangsung sejak 2008, meskipun terukur sangat kecil yaitu kenaikan sebesar 6 psi. Terdapat korelasi yang kuat antara tekanan di dalam sumur (downhole pressure) dengan adanya kegiatan seismik di sekitar sumur tersebut. - Terjadinya aktivitas seismik atau gempa bumi ringan-menengah (M3-5) terjadi setelah aktivitas injeksi dihentikan selama beberapa tahun. - Dari pemodelan dan simulasi tekanan difusi pada sumur dan batuan menunjukkan terjadi perbedaan yang signifikan antara wilayah blok patahan yang terdapat aktivitas injeksi wastewater dan wilayah yang relatif tidak dilakukan aktivitas injeksi. Kesimpulan yang dapat diambil dari fakta-fakta tersebut adalah: - Kegiatan injeksi wastewater yang berlangsung bertahun-tahun berperan sangat signifikan dibandingkan kegiatan produksi minyak/gas serta perekahan batuan (hydraulic fracturing). - Kondisi gelogi yang mendukung terpicunya gempa bumi berskala ringan-menengah adalah adanya patahan (khususnya patahan turun atau normal faults) yang menembus hingga batuan dasar (basement granite). - Terjadinya gempa bumi dengan episentrum relatif dalam pada patahan di batuan dasar merupakan pelepasan energi elastik yang terakumulasi pada patahan yang telah berumur sangat tua. Akumulasi energi elastik menyebabkan patahan tua tersebut dalam kondisi critical stress sehingga direaktivasi oleh akumulasi penambahan stress meskipun relatif kecil oleh aktivitas injeksi waterwater selama bertahun-tahun. - Waktu terpicunya gempa yaitu saat akumulasi stress oleh injeksi dapat mereaktivasi patahan yang dalam kondisi critical stress belum bisa dipredikasi dengan akurat karena keterbatasan data-data pengukuran. Rekomendasi dan tindak lanjut dari penelitian ini adalah: - Dibentuk peraturan negara bagian (regulatory framework) untuk pengawasan pada aktivitas injeksi wastewater terhadap hasil monitoring data tekanan di dalam sumur (downhole pressure). - Pemasangan stasiun pemantau gempa di lokasi yang terdapat instalasi dan fasilitas penting, termasuk International Airport Dallas Fort Worth yang berlokasi di dekat lapangan gas Barnett Shale dengan aktivitas injeksi wastewater.
Referensi: - Publikasi oleh Dr. Heather DeShon, http://faculty.smu.edu/hdeshon/publications.html Frohlich, C., H.R. DeShon, B. Stump, C. Hayward, M.J. Hornbach, J.I. Walter (2016), A Historical Review of Induced Earthquakes in Texas, Seismological Research Letters, in press. Hornbach, M., H.R. DeShon, W.L. Ellsworth, B.W. Stump, C. Hayward, C. Frolich, H.R. Oldham, J.E. Olson, M.B. Magnani, C. Brokaw, J.H. Luetgert (2015), Causal factors for seismicity near Azle, Texas, Nature Communications, 6, 6728, doi:10.1038/ncomms7728. - Pernyataan Oklahoma Geological Survey mengenai aktivitas seismik di Oklahoma, http://wichita.ogs.ou.edu/documents/OGS_Statement-Earthquakes-4-21-15.pdf - Laporan USGS mengenai hotspot potensi gempa bumi di 2016, http://pubs.usgs.gov/of/2016/1035/ofr20161035.pdf. USGS mengidentifikasi wilayah Oklahoma sebagai hotspot utama karena adanya man-made induced earthquake terkait disposal/injeksi wastewater. Hotspot lain adalah zona patahan New Madrid di Missouri-Kentucky-Tennessee. salam,Wikan W ---------------------------------------------------- Geosea XIV and 45TH IAGI Annual Convention 2016 Bandung , October 10-13 2016 for further information please visit our website at http://geosea2016.iagi.or.id or email to [email protected] ---------------------------------------------------- Iuran tahunan Rp.250.000,- (profesional) dan Rp.100.000,- (mahasiswa) Pembayaran iuran anggota ditujukan ke: Bank Mandiri Cab. Wisma Alia Jakarta (a/n IAGI) No. Rek: 123 0085005314 Bank BCA KCP. Manara Mulia (A/n: Shinta Damayanti) No. Rekening: 255-1088580 ---------------------------------------------------- Subscribe: [email protected] Unsubscribe: [email protected] ---------------------------------------------------- DISCLAIMER: IAGI disclaims all warranties with regard to information posted on its mailing lists, whether posted by IAGI or others. In no event shall IAGI or its members be liable for any, including but not limited to direct or indirect damages, or damages of any kind whatsoever, resulting from loss of use, data or profits, arising out of or in connection with the use of any information posted on IAGI mailing list.
