Morphometric classification and spatial distribution of Philippine volcanoes
- 1. Caraga State University
- 2. Vrije Universiteit Brussel
- 3. Centro Científico Tecnológico - San Juan
- 4. Fundación Miguel Lillo
- 5. Earth Observatory of Singapore
- 6. Nanyang Technological University
Description
The Philippine Island Arc has a large number of volcanoes with diverse morphologies, making it an ideal location to study the factors controlling the morphology and spatial distribution of island arc volcanoes. We have identified 731 volcanic edifices using the SRTM 30 m digital elevation model, and computed their quantitative morphology using the MORVOLC algorithm. Hierarchical classification by principal component (PC) analysis distinguishes four volcano types: small flat cones, small steep cones, large cones, and massifs, with mean volumes of 0.2 km3 (<6.2 km3), 0.4 km3 (<9 km3), 29 km3 (0.15–178 km3), 267 km3 (76–675 km3), mean heights of 125 m (16–721 m), 260 m (53–971 m), 842 m (59–2313 m), 1533 m (1012–2175 m), and mean slopes of 13° (3–21°), 22° (14–37°), 15° (3–28°), 15° (11–22°), respectively. This classification is based mainly on their size and irregularity (PC1) and steepness (mean slope and height/basal width ratio; PC2), and to a lesser extent on the size of the summit region and edifice truncation (PC3) and edifice elongation (PC4). These morphological volcano classes represent stages along an evolutionary trend. The small flat cones are mostly monogenetic, whereas the small steep cone class represents an early growth stage. Some can develop into large polygenetic cones while a few can further grow laterally into massifs, both of which are preferentially found on thickened crust. There is a trend towards more silicic compositions from small to large cones, perhaps due to larger edifice loads preventing mafic dykes from reaching the surface. The distribution and alignment of the edifices within volcanic fields seems to be influenced by both regional and local stress fields and pre-existing structures.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
يحتوي قوس الجزيرة الفلبينية على عدد كبير من البراكين ذات الأشكال المتنوعة، مما يجعله موقعًا مثاليًا لدراسة العوامل التي تتحكم في التشكل والتوزيع المكاني لبراكين قوس الجزيرة. لقد حددنا 731 صرحًا بركانيًا باستخدام نموذج الارتفاع الرقمي SRTM 30 m، وقمنا بحساب شكلها الكمي باستخدام خوارزمية MORVOLC. يميز التصنيف الهرمي حسب تحليل المكون الرئيسي (PC) أربعة أنواع من البراكين: المخاريط المسطحة الصغيرة، والمخاريط الصغيرة شديدة الانحدار، والمخاريط الكبيرة، والكتل، بمتوسط أحجام 0.2 كم 3 (<6.2 كم 3)، و 0.4 كم 3 (<9 كم 3)، و 29 كم 3 (0.15–178 كم 3)، و 267 كم 3 (76-675 كم 3)، ومتوسط ارتفاعات 125 م (16-721 م)، و 260 م (53-971 م)، و 842 م (59-2313 م)، و 1533 م (1012-2175 م)، ومتوسط منحدرات 13° (3–21°)، و 22° (14–37°)، و 15° (3–28°)، و 15° (11–22°)، على التوالي. يعتمد هذا التصنيف بشكل أساسي على حجمها وعدم انتظامها (PC1) والانحدار (متوسط الميل ونسبة الارتفاع/العرض الأساسي ؛ PC2)، وبدرجة أقل على حجم منطقة القمة واقتطاع الصرح (PC3) واستطالة الصرح (PC4). تمثل طبقات البراكين المورفولوجية هذه مراحل على طول الاتجاه التطوري. المخاريط المسطحة الصغيرة هي في الغالب أحادية الجين، في حين أن فئة المخاريط الصغيرة شديدة الانحدار تمثل مرحلة نمو مبكرة. يمكن أن يتطور بعضها إلى مخاريط وراثية متعددة كبيرة بينما يمكن أن ينمو عدد قليل منها بشكل جانبي إلى كتل، وكلاهما موجود بشكل تفضيلي على القشرة السميكة. هناك اتجاه نحو المزيد من التراكيب السليكية من المخاريط الصغيرة إلى الكبيرة، ربما بسبب أحمال الصرح الأكبر التي تمنع السدود المافية من الوصول إلى السطح. يبدو أن توزيع ومحاذاة الصروح داخل الحقول البركانية يتأثر بكل من حقول الإجهاد الإقليمية والمحلية والهياكل الموجودة مسبقًا.Translated Description (French)
L'arc insulaire des Philippines compte un grand nombre de volcans aux morphologies diverses, ce qui en fait un endroit idéal pour étudier les facteurs contrôlant la morphologie et la distribution spatiale des volcans de l'arc insulaire. Nous avons identifié 731 édifices volcaniques à l'aide du modèle d'élévation numérique SRTM 30 m, et calculé leur morphologie quantitative à l'aide de l'algorithme MORVOLC. L'analyse hiérarchique par composante principale (CP) distingue quatre types de volcans : les petits cônes plats, les petits cônes raides, les grands cônes et les massifs, avec des volumes moyens de 0,2 km3 (<6,2 km3), 0,4 km3 (<9 km3), 29 km3 (0,15 - 178 km3), 267 km3 (76-675 km3), des hauteurs moyennes de 125 m (16-721 m), 260 m (53–971 m), 842 m (59-2313 m), 1533 m (1012-2175 m) et des pentes moyennes de 13° (3–21°), 22° (14–37°), 15° (3–28°), 15° (11–22°), respectivement. Cette classification est basée principalement sur leur taille et leur irrégularité (PC1) et leur pente (pente moyenne et rapport hauteur/largeur basale ; PC2), et dans une moindre mesure sur la taille de la région sommitale et la troncature de l'édifice (PC3) et l'allongement de l'édifice (PC4). Ces classes de volcans morphologiques représentent des étapes le long d'une tendance évolutive. Les petits cônes plats sont pour la plupart monogénétiques, tandis que la classe des petits cônes abrupts représente un stade de croissance précoce. Certains peuvent se transformer en grands cônes polygénétiques tandis que d'autres peuvent se développer latéralement en massifs, les deux se trouvant de préférence sur une croûte épaissie. Il y a une tendance vers des compositions plus siliciques de petits à grands cônes, peut-être en raison de charges plus importantes de l'édifice empêchant les digues mafiques d'atteindre la surface. La distribution et l'alignement des édifices dans les champs volcaniques semblent être influencés par les champs de contrainte régionaux et locaux et les structures préexistantes.Translated Description (Spanish)
El Arco de las Islas Filipinas tiene un gran número de volcanes con diversas morfologías, lo que lo convierte en un lugar ideal para estudiar los factores que controlan la morfología y la distribución espacial de los volcanes del arco de las islas. Hemos identificado 731 edificios volcánicos utilizando el modelo de elevación digital SRTM 30 m, y calculamos su morfología cuantitativa utilizando el algoritmo MORVOLC. La clasificación jerárquica por análisis de componentes principales (PC) distingue cuatro tipos de volcanes: pequeños conos planos, pequeños conos empinados, grandes conos y macizos, con volúmenes medios de 0,2 km3 (<6,2 km3), 0,4 km3 (<9 km3), 29 km3 (0,15–178 km3), 267 km3 (76-675 km3), alturas medias de 125 m (16-721 m), 260 m (53-971 m), 842 m (59-2313 m), 1533 m (1012-2175 m) y pendientes medias de 13° (3–21°), 22° (14–37°), 15° (3–28°), 15° (11–22°), respectivamente. Esta clasificación se basa principalmente en su tamaño e irregularidad (PC1) y pendiente (relación pendiente media y altura/ancho basal; PC2), y en menor medida en el tamaño de la región de la cumbre y el truncamiento del edificio (PC3) y el alargamiento del edificio (PC4). Estas clases morfológicas de volcanes representan etapas a lo largo de una tendencia evolutiva. Los conos planos pequeños son en su mayoría monogenéticos, mientras que la clase de conos pequeños empinados representa una etapa de crecimiento temprana. Algunos pueden convertirse en grandes conos poligenéticos, mientras que otros pueden crecer lateralmente en macizos, los cuales se encuentran preferentemente en la corteza engrosada. Hay una tendencia hacia composiciones más silícicas de conos pequeños a grandes, tal vez debido a cargas de edificios más grandes que impiden que los diques máficos lleguen a la superficie. La distribución y alineación de los edificios dentro de los campos volcánicos parece estar influenciada por los campos de estrés regionales y locales y las estructuras preexistentes.Files
1_s2.0_S0377027321000809_main.pdf.pdf
Files
(8.0 MB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:fc5ac9dbeffefd87e8e6f8693f8eb23f
|
8.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التصنيف المورفومتري والتوزيع المكاني للبراكين الفلبينية
- Translated title (French)
- Classification morphométrique et répartition spatiale des volcans philippins
- Translated title (Spanish)
- Clasificación morfométrica y distribución espacial de los volcanes filipinos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3153960905
- DOI
- 10.1016/j.jvolgeores.2021.107251
References
- https://openalex.org/W1558022523
- https://openalex.org/W1820556498
- https://openalex.org/W1929808251
- https://openalex.org/W1963533045
- https://openalex.org/W1966382833
- https://openalex.org/W1968149601
- https://openalex.org/W1970200457
- https://openalex.org/W1988723337
- https://openalex.org/W1990853891
- https://openalex.org/W1992279984
- https://openalex.org/W1995504697
- https://openalex.org/W1996212781
- https://openalex.org/W2002549626
- https://openalex.org/W2002708684
- https://openalex.org/W2003883079
- https://openalex.org/W2005630785
- https://openalex.org/W2007002240
- https://openalex.org/W2007451536
- https://openalex.org/W2008602349
- https://openalex.org/W2014292532
- https://openalex.org/W2015714345
- https://openalex.org/W2016177052
- https://openalex.org/W2019058982
- https://openalex.org/W2028112688
- https://openalex.org/W2035847187
- https://openalex.org/W2037584954
- https://openalex.org/W2038775297
- https://openalex.org/W2043067704
- https://openalex.org/W2043387001
- https://openalex.org/W2045147774
- https://openalex.org/W2046445039
- https://openalex.org/W2046564461
- https://openalex.org/W2047040198
- https://openalex.org/W2047303323
- https://openalex.org/W204928999
- https://openalex.org/W2049763161
- https://openalex.org/W2052249811
- https://openalex.org/W2060455485
- https://openalex.org/W2061661224
- https://openalex.org/W2064172684
- https://openalex.org/W2064534624
- https://openalex.org/W2064730467
- https://openalex.org/W2064839628
- https://openalex.org/W2074629061
- https://openalex.org/W2076350370
- https://openalex.org/W2077859127
- https://openalex.org/W2082008558
- https://openalex.org/W2082876246
- https://openalex.org/W2085285699
- https://openalex.org/W2092856536
- https://openalex.org/W2095145736
- https://openalex.org/W2096884377
- https://openalex.org/W2098333284
- https://openalex.org/W2112285521
- https://openalex.org/W2114371115
- https://openalex.org/W2118304338
- https://openalex.org/W2131545507
- https://openalex.org/W2134770621
- https://openalex.org/W2134904666
- https://openalex.org/W2137840461
- https://openalex.org/W2138823655
- https://openalex.org/W2139370257
- https://openalex.org/W2143926400
- https://openalex.org/W2272427865
- https://openalex.org/W2480975992
- https://openalex.org/W2529930399
- https://openalex.org/W2581961208
- https://openalex.org/W2613241257
- https://openalex.org/W2905736734
- https://openalex.org/W3015325567
- https://openalex.org/W3033971525
- https://openalex.org/W3205208115
- https://openalex.org/W4233634882
- https://openalex.org/W4237703154
- https://openalex.org/W4255358247
- https://openalex.org/W616146029