Search results

1

Geodynamic setting of Scotia Sea and its effects on geomorphology of South Sandwich Trench, Southern Ocean

100%

Lemenkova P., Lemenkova P.

Polish Polar Research

|

2021

|

vol. 42

|

issue 1

2

The visualization of geophysical and geomorphologic data from the area of Weddell Sea by the generic mapping tools

100%

Lemenkova P., Lemenkova P.

|

3

Geomorfologia Rowu Puerto Rico i Rowu Kajmańskiego w kontekście ewolucji geologicznej Morza Karaibskiego

94%

Lemenkova P.

Annales Universitatis Mariae Curie-Sklodowska, sectio B – Geographia, Geologia, Mineralogia et Petrographia

|

2020

|

vol. 75

115-141

PL

W artykule opisano badania wybranych elementów rzeźby dna Morza Karaibskiego na tle budowy geologicznej, tektoniki oraz wybranych właściwości pola geofizycznego wpływającego na powstawanie rowów głębinowych. Analizę batymetrii wzdłuż Rowu Puerto Rico i Rowu Kajmańskiego wykonano z wykorzystaniem mapowania tematycznego, modelowania geomorfologicznego i analizy statystycznej. Wykorzystano zestaw narzędzi do tworzenia skryptów kartograficznych w środowisku Generic Mapping Tools (GMT). Dane obejmują numeryczny model batymetryczny o strukturze GRID z bazy GEBCO, globalny model geopotencjału EGM2008, anomalie grawitacyjne z uwzględnieniem redukcji wolnopowietrznej (redukcja Faye’a) z połączonego zestawu danych altymetrycznych z misji GEOS3/SEASAT/GEOSAT, numeryczny model miąższości osadów o strukturze GRID i rozdzielczości 5 minut z programu GlobSed oraz warstwy wektorowe w formacie GMT (linie brzegowe, sieć rzeczna, granice). Przekrój został wykonany z wykorzystaniem modułu „grdtrack”. Wyniki pokazały różnice między strukturą Rowu Puerto Rico i Rowu Kajmańskiego, na które wpływ miała ewolucja geologiczna. Średnie nachylenie zboczy rowu Puerto Rico (67,5°W i 19,90°N do 64,1°W i 19,82°N) wynosi 13°. W części północnej zbocza są bardziej strome (32,09°), ale wyższe na zboczu kontynentalnym. Profile Rowu Puerto Rico są asymetryczne dla obu boków z powodu uskoków i ruchów tektonicznych płyty karaibskiej i płyty północnoamerykańskiej. Dno morskie Rowu Kajmańskiego jest płaskie w tym segmencie (80,0°W i 17,70°N do 78,5°W i 19,50°N). Jego profil jest asymetryczny: północna część jest stroma (57°), a południowa jest bardziej łagodna (16°). Bardzo duże ujemne anomalie grawitacyjne Faye’a na wolnym powietrzu (do –380 mGal) widoczne są w Rowie Puerto Rico, na południe od Kuby oraz w północno-wschodniej części Rowu Kajmańskiego. Subdukcja płyt tektonicznych w Małych Antylach, Ameryce Środkowej i na dnie morskim, obejmująca nieckę kajmańską, koreluje ze zmianami falowania geoidy wywołanymi właściwościami skał powodujących anomalie grawitacyjne. Analiza warunków topograficznych na przekroju podłużnym ujawnia różnice dla Rowu i niecki. W przeciwieństwie do Rowu Puerto Rico z wyraźnym pikiem gęstości (680 próbek dla głębokości od –5200 do –5400 m), Rów Kajmański ma bimodalny rozkład danych: dwa szczyty odpowiadają dwóm interwałom: 1) od –3250 m do –1000 m; 2) od –5250 m do –3500 m. Wnioski zawarte w artykule mogą przyczynić się do badań geologicznych Morza Karaibskiego z technicznym zastosowaniem GMT do modelowania geomorfologicznego.

EN

This paper concerns the Caribbean Sea submarine geomorphology and bathymetry and especially the Puerto Rico Trench and the Cayman Trough, using thematic mapping, geomorphological modelling and statistical analysis. The technical tools include Generic Mapping Tools (GMT) cartographic scripting toolset. The data include GEBCO digital bathymetric model in grid format, geopotential model of the Earth’s gravity field EGM2008, marine free-air Faye gravity anomalies from a combined GEOS3/SEASAT/GEOSAT altimeter data set, sediment thickness from the GlobSed 5-arc-minute grid model and vector layers of GMT (coastlines, river network, borders). The cross-sectioning was done by the “grdtrack” module. Differences between the form of the Puerto Rico Trench and Cayman Trough presumably result from different structure and geological evolution. The geomorphology of the segment of the Puerto Rico Trench (67.5°W and 19.90°N to 64.1°W and 19.82°N) has a gentle curvature of the slope in plane (about 13° slope steepness). The slopes are steeper in the northern part (about 32°) but higher on the continental slope. The profiles of the Puerto Rico Trench are asymmetric due to the tectonic factors. The seabed of the Cayman Trough is flat at the segment (80.0°W and 17.7°N to 78.5°W and 19.5°N). Its profile is asymmetric: northern part is steep (about 57°), southern part is about 16°. A very large negative Faye free-air gravity anomaly (up to –380 mGal) is seen in the Puerto Rico Trench, south of Cuba as well as in the north-eastern part of the Cayman Trough. The tectonic plate subduction in the Lesser Antilles, Central America and sea floor spreading is reflected in the morphostructure in the Cayman Trough and Puerto Rico Trench. Modeled cross-sectioning profiles show differences both for the Trench and Trough. In contrast with the Puerto Rico Trench with distinct density peak (680 samples for depths –5,200 to –5,400 m), the Cayman Trough has a bimodal data distribution: two peaks correspond to the two intervals: 1) –3,250 m to –1,000 m; and 2) –5,250 to –3,500. The paper contributes to Caribbean Sea geological studies by using GMT for geomorphological modelling.

4

GEBCO and ETOPO1 gridded datasets for GMT based cartographic Mapping of Hikurangi, Puysegur and Hjort Trenches, New Zealand

83%

Lemenkova P.

Acta Universitatis Lodziensis. Folia Geographica Physica

|

2020

|

issue 19

7-18

PL

Studium poświęcone jest analizie porównawczej rzeźby dna trzech rowów oceanicznych: Hikurangi (HkT), Puysegur (PT) i Hjort (HjT), położonych w pobliżu Nowej Zelandii na południowym Pacyfiku. HjT charakteryzuje się skośną strefą subdukcji. Unikalna sytuacja geotektoniczna regionu polega na rozdzieleniu dwóch stref subdukcji: północnej (Hikurangi) i południowej (Puysegur), strefą kolizji kontynentalnej wzdłuż uskoku Alpine Fault na Wyspie Południowej. Subdukcja na południe od Wyspy Południowej zachodzi pod dużym kątem w kierunku południowo-wschodnim (PT i HjT), podczas gdy w strefie północnej (Hikurangi) odbywa się na północny zachód. W konsekwencji Wyspa Południowa jest ujęta w swego rodzaju „nożyce subdukcyjne”. Metodologia oparta na GMT (The Generic Mapping Tools) posłużyła do skartowania, wykreślenia i modelowania obszaru. Kartowanie obejmuje wizualizację danych geofizycznych oraz pozycji tektonicznej i geologicznej rowów, opartą na sekwencyjnym użyciu modułów GMT. Dane obejmują GEBCO, ETOPO1, EGM96. Porównawcza korekcja histogramu siatek topograficznych (wyrównana, znormalizowana, kwadratowa) została wykonana przez moduł „grdhisteq”, zaś zautomatyzowane przekroje – przez moduł „grdtrack”. Analiza wykazała , że rów Hjort ma symetryczną formę z porównywalnymi nachyleniami zarówno na zachodnich, jak i wschodnich zboczach. Rów Hikurangi ma podobne do koryta płaskie szerokie dno, a stok od strony zachodniej (przylegający do Wyspy Północnej) jest nachylony pod większym kątem od stoku wschodniego. Rów Puysegur ma asymetryczną V-kształtną formę ze stromo nachylonym zboczem wschodnim i łagodniejszym zachodnim. Rów HkT jest relatywnie płytki < 2500 m, PT osiąga głębokość <-6000 m. Największą głębokość (> 6000 m) stwierdzono dla rowu Hjort. Rzeźba dna w otoczeniu HjT jest najbardziej zróżnicowana, a w przypadku położonego bardziej na północ PT zaznacza się wyraźna dysproporcja pomiędzy łagodnym oceanicznym zboczem na zachodzie i stromym zboczem grzbietu Puysegur (północny odcinek Łuku Macquarie) na wschodniej flance rowu. Rozkład danych batymetrycznych dla HkT jest stosunkowo zrównoważony dla głębokości od 600 m do 2600 m. PT ma bimodalny rozkład danych z 2 pikami: 1) 4250 do 4500 m (18%); 2) 2250 do 3000 m, < 7,5%. Druga koncentracja danych odpowiada łukowi Macquarie. Rozkład danych dla HjT ma klasyczny kształt dzwonu z wyraźnym ekstremum odpowiadającym głębokościom 3250 do 3500 m. Asymetria zaprezentowanych rowów oceanicznych jest uwarunkowana przez procesy geotektoniczne.

EN

The study focused on the comparative analysis of the submarine geomorphology of three oceanic trenches: Hikurangi Trench (HkT), Puysegur Trench (PT) and Hjort Trench (HjT), New Zealand region, Pacific Ocean. HjT is characterized by an oblique subduction zone. Unique regional tectonic setting consist in two subduction zones: northern (Hikurangi margin) and southern (Puysegur margin), connected by oblique continental collision along the Alpine Fault, South Island. This cause variations in the geomorphic structure of the trenches. PT/HjT subduction is highly oblique (dextral) and directed southwards. Hikurangi subduction is directed northwestwards. South Island is caught in between by the “subduction scissor”. Methodology is based on GMT (The Generic Mapping Tools) for mapping, plotting and modelling. Mapping includes visualized geophysical, tectonic and geological settings of the trenches, based on sequential use of GMT modules. Data include GEBCO, ETOPO1, EGM96. Comparative histogram equalization of topographic grids (equalized, normalized, quadratic) was done by module ’grdhisteq’, automated cross-sectioning – by ’grdtrack’. Results shown that HjT has a symmetric shape form with comparative gradients on both western and eastern slopes. HkT has a trough-like flat wide bottom, steeper gradient slope on the North Island flank. PT has an asymmetric V-form with steep gradient on the eastern slopes and gentler western slope corresponding to the relatively gentle slope of a subducting plate and steeper slope of an upper one. HkT has shallower depths < 2,500 m, PT is <-6,000 m. The deepest values > 6,000 m for HjT. The surrounding relief of the HjT presents the most uneven terrain with gentle slope oceanward, and a steep slope on the eastern flank for PT, surrounded by complex submarine relief along the Macquarie Arc. Data distribution for the HkT demonstrates almost equal pattern for the depths from -600 m to ₋2,600 m. PT has a bimodal data distribution with 2 peaks: 1) -4,250 to -4,500 m (18%); 2) -2,250 to -3,000 m, < 7,5%. The second peak corresponds to the Macquarie Arc. Data distribution for HjT is classic bell-shaped with a clear peak at -3,250 to -3,500 m. The asymmetry of the trenches resulted in geomorphic shape of HkT, PT and HjT affected by geologic processes.

Refine search results

1 Acta Universitatis Lodziensis. Folia Geographica Physica

1 Annales Universitatis Mariae Curie-Sklodowska, sectio B – Geographia, Geologia, Mineralogia et Petrographia

1 Polish Polar Research

1 Studia Quaternaria

2 2021

2 2020

4 Lemenkova P.

Geodynamic setting of Scotia Sea and its effects on geomorphology of South Sandwich Trench, Southern Ocean

The visualization of geophysical and geomorphologic data from the area of Weddell Sea by the generic mapping tools

Geomorfologia Rowu Puerto Rico i Rowu Kajmańskiego w kontekście ewolucji geologicznej Morza Karaibskiego

GEBCO and ETOPO1 gridded datasets for GMT based cartographic Mapping of Hikurangi, Puysegur and Hjort Trenches, New Zealand