Java and Sumatra Segments of the Sunda Trench: Geomorphology and Geophysical Settings Analysed and Visualized by GMT
Résumé
The paper discusses the geomorphology of the Sunda Trench, an oceanic trench located in the eastern Indian Ocean along the Sumatra and Java Islands of the Indonesian archipelago. It analysis difference in depths and variation in slope steepness between the two segments of the trench: southern Java transect (108.8°E 10.10°S - 113.0°E 10.75°S) and northern Sumatra transect (97.5°E 1.1°S - 101.0°E 5.5°S). The maps and geomorphological modelling were plotted using Generic Mapping Tools (GMT). The data include high-resolution grids on topography, geology, geodesy and geophysics: GEBCO, EGM2008 EGM-2008, GlobSed. The results include modelled segments, slope gradients, and cross-section profiles. The geological processes take place in the Indian Ocean at different stages of its evolution and influence the nature of the submarine geomorphology and geomorphology of the trench that differs in two segments. Java segment has a bell- shaped data distribution in contrast to the Sumatra with bimodal pattern. Java segment has the most repetitive depths at -2,500 to -5,200 m. Sumatra transect has two peaks: 1) a classic bell-shaped peak (-4,500 m to -5,500 m); 2) shelf area (0 to -1,750 m). The data at middle depths (-1,750 to -4,500 m) have less than 300 samples. The most frequent bathymetry for the Sumatra segment corresponds to the -4,750 m to -5,000 m. Comparing to the Sumatra segment, the Java segment is deeper. For depths > -6,000 m, there are only 138 samples for Sumatra while 547 samples for Java. Furthermore, Java segment has a more symmetrical geometric shape while Sumatra segment is asymmetric, one-sided. The Sumatra segment has a steepness of 57.86° on its eastern side (facing Sumatra Island) and a contrasting 14.58° on the western part. The Java segment has a steepness of 64.34° on its northern side (facing Java Island) and 24.95° on the southern part (facing the Indian Ocean). The paper contributes to the studies of the submarine geomorphology in Indonesia.
Резиме: У раду су детаљно анализиране геоморфолошке карактеристике Сундског рова, који се пружа дуж острва Суматра и Јава у оквиру индонежанског архипелага, у источном делу Индијског океана. Познато је да је геоморфологија океанских ровова настала као резултат субдукције тектонских плоча током сложене геолошке еволуције. Упркос покушајима да се детаљно проучи његова геодинамика, природа и структура рова још увек нису довољно јасни. Конкретно, геоморфолошке карактеристике рова, формиране кроз сложене интеракције геофизичких, геолошких и тектонских фактора, у фокусу су многих истраживања. Сврха овог рада је да истражи разлике у геоморфолошким карактеристикама два различита сегмента Сундског рова (јужни део дуж острва Јава и северни део дуж острва Суматра) како би се олакшало боље разумевање структуре морског дна у североисточном делу Индијског океана. Методолошки приступ овог рада заснован је на употреби GMT, односно универзалних картографских инструмената, који су примењени у циљу конструисања графичких прилога. У овом квалитативном и квантитативном истраживању израђено је осам карата и обављен је преглед бројне литературе о истраживаном подручју.
Јужни, јавански сегмент рова простире се дуж линије са следећим координа- тама (почетна и крајња тачка): 108,8°Е 10,10°S - 113,0°Е 10,75°S. Северни, суматрански сегмент лоциран је дуж линије са следећим координатама (почетна и крајња тачка) 97,5°Е 1,1°S - 101,0°Е 5,5°S. Подаци укључују растерску координатну мрежу високе резолуције о топографији, геологији, геодезији и геофизици: GEBCO, EGM2008EGM-2008, GlobSed. Представљено је и визуализовано неколико тематских карата са циљем демонстрирања просторне варијације у дистрибуцији геофизичких поља на проучаваном подручју. Карте посебно илуструју геолошке процесе који су се одвијали у источном делу Индијског океана у различитим фазама његове еволуције, а које су утицале на изглед подморске геоморфологије рова. Попречни профили су дигитализовани помоћу приступа машинског учења којег нуди GMT. Упоредна анализа оба сегмента извршена je визуелизацијом података у виду хистограма. Резултати истраживања показују да је геоморфологија рова зависна од локалних геолошких, геофизичких и тектонских карактеристика. Конкретно, јавански сегмент има дистрибуцију дубина у "облику звона", за разлику од суматранског са бимодалном дистрибуцијом. У сегменту Јаве најчешће је распрострањен појас дубина између -2.500 и -5.200 m. Сегмент Суматре има два јасно видљива врха: 1) врх у облику звона (-4.500 m до -5.500 m); 2) подручје шелфа (0 до -1.750 m). У поређењу са сегментом Суматре (северни), сегмент Јаве (јужни) је дубљи. На пример, за дубине преко -6.000 m постоји само 138 узорака за сегмент
22
Суматре, док постоји 547 узорака за сегмент Јаве. Даље, јавански сегмент има симетричан геометријски облик, док је сегмент Суматре углавном асиметричан. Сегмент Суматре има нагиб од 57,86° на источној страни (страна окренута према острву Суматра) и 14,58° на западној страни. Сегмент Јаве има нагиб од 64,34° на северној страни (страна окренута према острву Јава) и 24,95° у јужном делу (према Индијском океану).
Значај картографске визуелизације је добро познат, јер тачно представљање података помаже да се изврши корелација и укаже на разлике у дистрибуцији геолошких и географских објеката, процеса и појава. Најчешће, традиционални GIS софтвери преовлађују у картографским истраживањима. Овај рад указује на ефикасну функционалност софтвера GMT за визуализацију геофизичких и геолошких података и за проучавање геоморфолошких карактеристика. Нејасност и неразумевање геолошких и геодинамичких процеса често проистиче из недостатка картографске визуализације која покрива одређено истраживачко подручје у правилној пројекцији и палети боја. Да би се повећала ефикасност у анализи података, представљене карте конструисане су у три различите пројекције: поликонусној, меркаторовој и азимутној пројекцији Ламберта, док су попречни профили урађени са декартовим xy координатама. Значај овог рада састоји се у мултидисциплинарном приступу који комбинује савремена картографска представ- љања података и геолошку анализу индонежанског региона. Резултати ове студије показују да су коришћење картографских метода за обраду геоинформација драгоцено средство за даља геофизичка и геоморфолошка моделовања и помоћ у бољем разумевању морског дна, јединствене скривене структуре Земљине површи- не.
Domaines
Sciences de l'environnement Ingénierie de l'environnement Modélisation et simulation Ingénierie assistée par ordinateur Océan, Atmosphère Sciences de la Terre Géologie appliquée Géomorphologie Géophysique [physics.geo-ph] Volcanologie Tectonique Minéralogie Informatique [cs] Synthèse d'image et réalité virtuelle [cs.GR] Intelligence artificielle [cs.AI] Vision par ordinateur et reconnaissance de formes [cs.CV] Algorithme et structure de données [cs.DS] Autre [cs.OH] Recherche d'information [cs.IR] Apprentissage [cs.LG]
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
