ΠΕΡΙΛΗΨΗ : Στόχος της εργασίας είναι η περιγραφή των χαρακτηριστικών των

Transcript

1 3 o Πανελλήνιο Συνέδριο Αντισεισμικής Μηχανικής & Τεχνικής Σεισμολογίας 5 7 Νοεμβρίου, 2008 Άρθρο 2110 Επιφανειακές εκδηλώσεις του ισχυρού σεισμού της 8 ης Ιουνίου 2008 στη ΒΔ Πελοπόννησο Surface effects of the strong June 8, 2008, NW Peloponnese earthquake Σπύρος ΠΑΥΛΙΔΗΣ 1, Σωτήρης ΒΑΛΚΑΝΙΩΤΗΣ 2, Γεώργιος ΠΑΠΑΘΑΝΑΣΙΟΥ 3, Σωτήρης ΣΜΠΟΡΑΣ 4, Αλέξανδρος ΧΑΤΖΗΠΕΤΡΟΣ 5 ΠΕΡΙΛΗΨΗ : Στόχος της εργασίας είναι η περιγραφή των χαρακτηριστικών των επιφανειακών εκδηλώσεων του σεισμού της 8 ης Ιουνίου 2008 που σημειώθηκε στην περιοχή της ΒΔ Πελοποννήσου και η χωρική τους κατανομή. Τα δευτερογενή φαινόμενα, όπως κατολισθήσεις, καταπτώσεις βράχων, ρευστοποιήσεις και υδρογεωλογικές ανωμαλίες σε γεωτρήσεις, παρατηρήθηκαν σε μια αρκετά μεγάλη ζώνη ακτίνας 25km από το επίκεντρο. Εδαφικές διαρρήξεις χαρτογραφήθηκαν στις περιοχές των χωριών Μιχόι, Ψάρι και Νησί όπου η διάρρηξη εμφανίστηκε με σημαντικό κατακόρυφο άλμα της τάξης των cm (μέγιστο), ενώ παρουσιάστηκε και αρκετά μεγάλο άνοιγμα μεγέθους έως και 15 cm. Αντίθετα δεν κατέστη δυνατόν να τεκμηριωθούν επιφανειακές συν-σεισμικές διαρρήξεις σε ΒΒΑ-ΝΝΔ διεύθυνση. Χαρακτηριστικές μορφές ρευστοποίησης όπως ανάδυση υλικού από εδαφικές διαρρήξεις, δημιουργία κώνων και κρατήρων άμμου παρατηρήθηκαν στην παραλιακή περιοχή των οικισμών Κάτω Αχαΐα και Αλυκές και στην όχθη της τεχνητής λίμνης Πηνειού, κοντά στον οικισμό Ρουπακιά. Μικρότερης κλίμακας επιφανειακές εμφανίσεις ρευστοποίησης χαρτογραφήθηκαν στις θέσεις Καλύβια, Νησί και στις όχθες του ποταμού Πηνειού νότια της λίμνης. Οι περισσότερες κατολισθήσεις και καταπτώσεις βράχων παρατηρήθηκαν στα πρανή του όρους Σκόλλις, όπου αποκολλήθηκαν βράχοι με εκτιμώμενο όγκο έως και 9 m 3, οι οποίες δημιούργησαν σημαντικά προβλήματα και ενδεχόμενους κινδύνους στα χωριά Σανταμέρι και Πόρτες ενώ σημαντικές σε έκταση κατολισθήσεις σημειώθηκαν και στον οδικό άξονα Βάλμης Πόρτες. 1 Καθηγητής, Τμήμα Γεωλογίας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, pavlides@geo.auth.gr 2 Γεωλόγος MSc, Τμήμα Γεωλογίας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, svalkan@geo.auth.gr 3 Δρ. Γεωλόγος, Τμήμα Γεωλογίας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, gpapatha@geo.auth.gr 4 Γεωλόγος MSc, Τμήμα Γεωλογίας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, ssmporas@geo.auth.gr 5 Δρ. Γεωλόγος, Τμήμα Γεωλογίας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, ac@geo.auth.gr

2 ABSTRACT : The main goal of this paper is the description of the quantitative and qualitative characteristics of the secondary effects triggered by the June 8th, 2008 earthquake. The earthquake-induced ground deformations were spread into a large area up to 25Km of epicentral distance. Surface ruptures were mapped at the areas close to the villages of Mihoi, Psari and Nisi where the maximum horizontal and vertical displacement was equal to 15cm and 20cm, respectively. Furthermore, typical liquefaction-induced surface disruptions were reported at the coastal area of the villages Kato Achaia, Alikes and at the shore of the lake Pinios close to the villages Roupakia and Kalivia. Moreover, small scale liquefaction phenomena were observed at the banks of the river Pinios and at the area of Nisi. In addition, landslides and rockfalls were mapped into a large area and caused damages to the road network of Peloponnesus, particularly to the roads connecting the villages of Santomeri, Portes at the mountain Skollis. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ο ισχυρός σεισμός της 8 ης Ιουνίου 2008 μεγέθους M w =6.5 έγινε αισθητός στο μεγαλύτερο τμήμα της δυτικής Ελλάδας και προκάλεσε καταστροφές σε οικισμούς της ΒΔ Πελοποννήσου. Το εστιακό βάθος του δεν έχει καθοριστεί με σαφήνεια όπως φαίνεται από τον Πίνακας 1 πρόδρομων υπολογισμών διαφόρων σεισμολογικών κέντρων. Σύμφωνα με τους Papadimitriou et al., 2008 υπολογίζεται σε 20 km ενώ ο σεισμός χαρακτηρίζεται διπλό γεγονός, όπως σαφώς διακρίνεται στις καταγραφές της σεισμικής επιτάχυνσης. Φορέας Επίκεντρο Μέγεθος Εστιακό βάθος Γ. Πλάτος (Β) Γ. Μήκος (Α) (M w ) (km) Α.Π.Θ Ε.Α.Α.(Γ.Ι.) E.M.S.C ΕΤΗΖ Harvard U I.N.G.V U.S.G.S Πίνακας 1. Προκαταρκτικά στοιχεία επικέντρου, μεγέθους και εστιακού βάθους όπως δόθηκαν από διάφορους σεισμολογικούς φορείς (Α.Π.Θ.: Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Ε.Α.Α.: Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών, E.M.S.C.: European-Mediterranean Seismological Centre, ETHZ: Swiss Seismological Service, I.N.G.V.: Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, U.S.G.S.: United States Geological Survey). 2

3 Αντίθετα οι μηχανισμοί γένεσης όλων των παραπάνω ινστιτούτων βρίσκονται σε ικανοποιητική συμφωνία μεταξύ τους υπολογίζοντας το σεισμογόνο ρήγμα ως οριζόντιας μετατόπισης, δεξιόστροφο με παράταξη Β20 ο Α έως Β30 ο Α και γωνία κλίσης σχεδόν 90 ο (κατακόρυφο). Αρκετές οικοδομές υπέστησαν σοβαρές ζημιές, ιδιαίτερα στη περιοχή Βάλμης Νεάπολης Φώσταινας. Τα δίκτυα ύδρευσης σε πολλές περιοχές (Βραχναίικα, Κάτω Αχαΐα Αλυκές, Βελανίδι κ.ά.) υπέστησαν επίσης βλάβες με σπασμένους ή παραμορφωμένους αγωγούς. Η σιδηροδρομική γραμμή στο σιδηροδρομικό σταθμό Κ. Αχαΐας στρεβλώθηκε σε δύο σημεία και διερράγη σε ένα τρίτο. Η οδική γέφυρα στη Κάτω Αλισσό παρακάμφθηκε λόγω των ρωγμώσεων στους αρμούς διαστολής. Τέλος, σε πολλές γεωτρήσεις της ευρύτερης περιοχής το νερό θόλωσε. Η μεγαλύτερη συγκέντρωση των φαινομένων εδαφικής παραμόρφωσης εντοπίζεται κυρίως κοντά και κατά μήκος της νοητής επιφανειακής προέκτασης του σεισμογόνου ρήγματος προς νοτιοδυτικά, όπως αυτό καθορίστηκε από τους πρόδρομους μηχανισμούς γένεσης με σεισμολογικά δεδομένα. Σύμφωνα με την πρόδρομη έκθεση του Ι.Τ.Σ.Α.Κ. η μέγιστη εδαφική επιτάχυνση που καταγράφηκε σε 5 σταθμούς στη περιοχή είναι 0.19 g και βρίσκεται στη πόλη του Πύργου, σε απόσταση περίπου 34 km από το επίκεντρο. Παρόλα αυτά, από τις επιφανειακές εκδηλώσεις (π.χ. ρευστοποίηση στην Κάτω Αχαΐα και στην τεχνητή λίμνη του φράγματος Πηνειού, κατευθυντικές παραμορφώσεις σε νεκροταφεία πολλών οικισμών της περιοχής, όπως π.χ. στο Νησί, το Σούλι, κ.ά.), παραμορφώσεις σιδηροδρομικής γραμμής Κάτω Αχαΐας, εκτιμάται ότι η σεισμική επιτάχυνση κατά θέσεις θα πρέπει να ήταν πολύ μεγαλύτερη από τις αναγραφόμενες παραπάνω τιμές, λόγω των ιδιαίτερων τοπικών γεωτεχνικών συνθηκών. 3

4 Σχήμα 1. Χάρτης της περιοχής όπου απεικονίζονται οι θέσεις παρατηρήσεων με τις αντίστοιχες παραμορφώσεις, όπως αναφέρονται στο κείμενο. Γεωλογία Το γεωλογικό υπόβαθρο της περιοχής ανήκει σε δύο γεωτεκτονικές ζώνες, τη ζώνη Γαβρόβου-Τριπόλεως και την Ιόνιο ζώνη, όπου η πρώτη είναι επωθημένη στη δεύτερη (Decourt 1964, Kaberis 1987). Η ζώνη Γαβρόβου-Τρίπολης αποτελείται κυρίως από κλαστικούς σχηματισμούς μεγάλου πάχους (φλύσχης) καθώς και ασβεστόλιθους και δολομίτες που συναντώνται στο όρος Σκολλίς (Fleury et al. 1981). Η ηλικία του φλύσχη είναι κυρίως Ολιγοκαίνου και η σύστασή του είναι από ιλυολιθική, ψαμμιτική έως κροκαλοπαγής. Τα στρώματα της Γαβρόβου-Τριπόλεως εμφανίζουν λεπιώσεις με μεγάλες επωθήσεις παράταξης Β-Ν εως ΒΒΑ-ΝΝΔ. Η Ιόνιος ζώνη εμφανίζεται στο ΒΔ τμήμα της περιοχής (Φύλλο Νέα Μανωλάς), αποτελούμενη από φλύσχη (ψαμμίτες, αργιλικοί σχιστόλιθοι, κροκαλοπαγή) και ασβεστόλιθους του Κρητιδικού (Τσόφλιας 1970 και 1977). Οι εβαπορίτες, αν και δεν εμφανίζονται επιφανειακά, εκτιμάτε ότι εκτείνονται από βάθη μεγαλύτερα των 3km. 4

5 Το μεγαλύτερο τμήμα της περιοχής καλύπτεται από μια ακολουθία πρόσφατων (Πλειοκαινικών Πλειστοκαινικών) ιζημάτων, με συνολικό πάχος >1 km. Οι σχηματισμοί αυτοί αποτελούνται από χαλαρές έως συνεκτικές άμμους, αργίλους, μάργες, κροκαλολατυποπαγή, ασβεστολίθους, που έχουν αποτεθεί σε συνθήκες ρηχής θάλασσας, παράκτιου περιβάλλοντος και ποταμολιμναία ιζήματα (Hageman 1976, Τσόφλιας 1977, 1980). Τα παλαιότερα ιζήματα που συναντώνται ανήκουν στο Ανώτερο Πλειόκαινο με τον σχηματισμό του Προφ.Ηλία Οινόης (άμμοι και άργιλοι με φακούς λιγνιτών και κροκαλοπαγών), και τον ανώτερο του Περιστερίου (Κροκαλοπαγή, άμμοι και άργιλοι). H περιοχή γύρω από την τεχνητή λίμνη Πηνειάδα αποτελείται από ιζήματα (εναλλαγές καστανών και τεφρών αργίλων, λευκών έως κίτρινων άμμων-ιλύων και κροκαλοπαγών) του σχηματισμού Βάλμης (Fleury et al., 1981, Stamatopoulos & Kontopoulos 1994). Ο σχηματισμός Βάλμης μεταβαίνει πλευρικά στους σχηματισμούς Βούναργου και Ολυμπίας (Hageman 1976, Kamberis 1987). Ο σχηματισμός Καλαθά (Κατώτερο Πλειστόκαινο) καταλαμβάνει το μεγαλύτερο τμήμα βόρεια και δυτικά της τεχνητής λίμνης, όπου μετά ακολουθούν με γωνιώδη ασυμφωνία τα ιζήματα επίκλυσης του Τυρρηνίου και οι χειμαρρώδεις αποθέσεις Βουρμίου (Stamatopoulos & Kontopoulos 1994). Η υπόλοιπη περιοχή μέχρι την ακτή καταλαμβάνεται από ολοκαινικές αλλουβιακές, παράκτιες και λιμνοθαλάσσιες χαλαρές αποθέσεις. Ο τεκτονικός ιστός της περιοχής δεν περιλαμβάνει επιφανειακά δεξιόστροφα ρήγματα που να ταυτίζονται με το σεισμολογικά προσδιοριζόμενο σεισμικό ρήγμα. Τα υπάρχοντα κανονικά και πλαγιοκανονικά ρήγματα Β-Ν, Α-Δ και ΒΔ-ΝΑ παράταξης στην περιοχή επηρεάζουν τις επωθήσεις του υποβάθρου, σε πολλές περιπτώσεις παραμορφώνουν και τα Πλειο- Πλειστοκαινικά ιζήματα της λεκάνης και διαμορφώνουν το υδρογραφικό δίκτυο (Σχήμα 2). 5

6 Σχήμα 2. Μορφολογικός χάρτης της ευρύτερης περιοχής μελέτης στον οποίο απεικονίζεται το υδρογραφικό δίκτυο. Με κόκκινες γραμμές απεικονίζονται πιθανά νεοτεκτονικά ρήγματα. Οι κύριες υδρολογικές λεκάνες εμφανίζουν σημαντική ασυμμετρία. Το υδρογραφικό δίκτυο φαίνεται να ελέγχεται από ρήγματα Β-Ν διεύθυνσης (αλπικά) και νεότερα ρήγματα ΒΔ-ΝΑ και ΔΝΔ-ΑΒΑ διεύθυνσης. Ιστορική σεισμικότητα Στην ευρύτερη περιοχή έχουν συμβεί αρκετά σεισμικά γεγονότα τα τελευταία 20 χρόνια. Το πλέον πρόσφατο συνέβη στο Βαρθολομιό στις 2/12/2002 (Μs=5.8) ενώ ο ισχυρότερος σεισμός (Μs=6.0) εκδηλώθηκε στην ευρύτερη περιοχή στις 16/10/1988. Στο Σχήμα 3 φαίνεται η κατανομή των επικέντρων των ενόργανα καταγεγραμμένων σεισμών με μέγεθος μεγαλύτερο από 5.5 στην ευρύτερη περιοχή, καθώς και το επίκεντρο του σεισμού της 8 ης Ιουνίου Στην σεισμογόνο περιοχή του πρόσφατου σεισμού δεν υπάρχουν καταγεγραμμένοι ισχυροί (M > 5.5) σεισμοί, δημιουργώντας έτσι ένα κενό (gap) σεισμικής δραστηριότητας. 6

7 Σχήμα 3. Χάρτης κατανομής επικέντρων σεισμών με μέγεθος μεγαλύτερο του 5.5 για το διάστημα (ενόργανη σεισμικότητα από τον κατάλογο σεισμών του Α.Π.Θ.). Με άστρο συμβολίζεται το επίκεντρο του σεισμού της 8 ης Ιουνίου Είναι χαρακτηριστικό ότι στην υπό μελέτη επικεντρική περιοχή δεν σημειώθηκε ισχυρός σεισμός που να φαίνεται ότι συνδέεται με το συγκεκριμένο σεισμογόνο ρήγμα κατά τον τελευταίο αιώνα. Εδαφικές παραμορφώσεις Οι επιφανειακές εκδηλώσεις του σεισμού παρατηρήθηκαν σε μία μεγάλη περιοχή (2500km 2 ) και γενικά μπορούν να καταταγούν σε τέσσερεις μεγάλες κατηγορίες: 1. Εδαφικές ρωγμώσεις. 2. Φαινόμενα ρευστοποίησης 3. Υδρολογικές ανωμαλίες. 4. Αστοχίες πρανών-καταπτώσεις βράχων. Στις παρακάτω παραγράφους θα περιγραφούν συνοπτικά οι κυριότερες επιφανειακές παραμορφώσεις για κάθε κατηγορία. 7

8 Εδαφικές ρωγμώσεις Οι εδαφικές ρωγμώσεις στην πλειόσειστη περιοχή δεν ακολούθησαν την παράταξη του σεισμογόνου ρήγματος, επιβεβαιώνοντας έτσι τις γεωλογικές παρατηρήσεις που δείχνουν ότι τέτοιας διεύθυνσης ρήγματα δεν επηρεάζουν τους γεωλογικούς σχηματισμούς που χαρτογραφούνται επιφανειακά. Οι κύριες ομάδες επιφανειακών διαρρήξεων είναι οι ακόλουθες: Ρηξιγενής γραμμή Νησίου Ψαριού Πρόκειται για μία μακρά (>5 km) ασυνεχή γραμμή εδαφικών διαρρήξεων, οι οποίες στο μεγαλύτερό τους μέρος ήταν τριχοειδείς με μικρό άνοιγμα. Σε ορισμένες θέσεις όμως, και κυρίως στην κατάληξη του ρέματος Σκιάδα στο ρέμα Βέργας, η διάρρηξη εμφανίστηκε με σημαντικό κατακόρυφο άλμα της τάξης των cm (μέγιστο), ενώ παρουσιάστηκε και αρκετά μεγάλο άνοιγμα μεγέθους έως και 15 cm (Σχήμα 6α). Η μέγιστη κατακόρυφη μετατόπιση στη θέση αυτή εκτιμάται ότι οφείλεται σε τοπικές συνθήκες, κυρίως λόγω της παραλληλότητας με το βαθύ ρέμα. Η γενική παράταξη της γραμμής αυτής είναι Β160 ο Α (Σχήμα 4,5) και οι ρωγμώσεις που την αποτελούν βρίσκονται σε διάταξη en échelon με αριστερή επικάλυψη (left stepping). Αν και οι διαρρήξεις δεν παρουσιάζουν σημαντικό άλμα (Σχήμα 6β), κατά θέσεις παρατηρήθηκε μικρή αριστερόστροφη συνιστώσα. Η ρηξιγενής γραμμή Νησίου Ψαριού φαίνεται ότι αναπτύσσεται κατά μήκος μιας προϋπάρχουσας ρηξιγενούς δομής της ίδιας παράταξης, σε εμφανίσεις της οποίας στην ευρύτερη περιοχή μελέτης δεν παρατηρήθηκαν εδαφικές παραμορφώσεις. Στη θέση της μέγιστης εδαφικής παραμόρφωσης, πρόδρομη παλαιοσεισμολογική έρευνα έδειξε ότι η ρηξιγενής γραμμή ακολουθεί προϋπάρχον γεωλογικό ρήγμα με εμφανείς επαναδραστηριοποιήσεις (Koukouvelas et al., 2008). Σε όλο το μήκος της γραμμής Νησίου Ψαριού παρατηρούνται συνοδά φαινόμενα, όπως κατολισθήσεις, πτώσεις βράχων (Σχήμα 7α) και ρευστοποιήσεις εδαφών (Σχήμα 7β). Συνέχεια της γραμμής διαρρήξεων Νησίου Ψαριού προς τα ΝΑ μπορεί να θεωρηθεί η γραμμή Μιχοΐου 8

9 Σχήμα 4. Θέσεις εδαφικών παραμορφώσεων (διαρρήξεις/ρωγμώσεις) που χαρτογραφήθηκαν στη ρηξιγενή ζώνη Νησίου Ψαρίου N = 15 Maximum = 1.5 Strik direction (5 classes) 180 St 32 U i t d V i Σχήμα 5. Ροδοδιάγραμμα παρατάξεων για τις διαρρήξεις της ρηξιγενούς γραμμής Νησίου Ψαριού. 9

10 α. β. Σχήμα 6. α. Η θέση της μέγιστης παρατηρηθείσας επιφανειακής διάρρηξης της ρηξιγενούς γραμμής Νησίου Ψαριού. β. Η παραμόρφωση του οδοστρώματος της επαρχιακής οδού Νεάπολης Ψαριού στο σημείο από το οποίο διέρχεται το ρήγμα. α. β. Σχήμα 7. α. Απογύμνωση ριζικού συστήματος δένδρων λόγω αστοχίας του πρανούς ΒΒΑ του Νησίου, σε εμφάνιση της ζώνης διάτμησης που συμπίπτει με τη ρηξιγενή γραμμή Νησίου Ψαριού. β. Ρευστοποίηση υλικού στην κοίτη ρέματος κοντά στο χωριό Ψάρι. Ρηξιγενής γραμμή Μιχοΐου Το Μιχόι είναι το χωριό που βρίσκεται πλησιέστερα στο επίκεντρο του σεισμού. Παρόλα αυτά όμως, οι ζημίες σε οικίες και κατασκευές ήταν σχετικά περιορισμένες. Δυτικά του οικισμού εμφανίστηκε μία σειρά διαρρήξεων με μήκος μεγαλύτερο των 2 km σε μία ζώνη πλάτους έως και 6 m. Πρόκειται για ανοικτές ρωγμές με γενική παράταξη Β110 ο Α (Σχήμα 8,9β). Οι διαρρήξεις αυτές εμφανίζονται με αριστερόστροφη συνιστώσα οριζόντιας μετατόπισης σε όλο τους το μήκος (Σχήμα 9α) και τοπικά συνοδεύονται από πτώσεις βράχων. 10

11 N = 6 Maximum = 1.0 Strik direction (5 classes) 180 St 32 U i t d V i Σχήμα 8. Ροδοδιάγραμμα παρατάξεων για τις διαρρήξεις της ρηξιγενούς γραμμής Μιχοΐου. α. β. Σχήμα 9. α. Χαρακτηριστική αριστερόστροφη μετατόπιση σε μία επιφανειακή διάρρηξη της ρηξιγενούς γραμμής Μιχοΐου. β. Σχεδιάγραμμα εδαφικών διαρρήξεων κοντά στο χωριό Μιχόι κατά μήκος της ίδιας ρηξιγενούς γραμμής. Ρευστοποίηση εδαφών Ο σεισμός της 8 ης Ιουνίου 2008, προκάλεσε μεγάλης κλίμακας φαινόμενα ρευστοποίησης σε αρκετές θέσεις στην επικεντρική περιοχή (Σχήμα 10). Χαρακτηριστικές μορφές ρευστοποίησης όπως ανάδυση υλικού από εδαφικές διαρρήξεις (ejection and flow of sandy material), δημιουργία κώνων (sand volcanoes- sand boils) και κρατήρων άμμου (sand craters) παρατηρήθηκαν στην παραλιακή περιοχή των οικισμών Κάτω Αχαΐα και Αλυκές. Παρόμοια, μεγάλης κλίμακας, φαινόμενα σημειώθηκαν στην όχθη της τεχνητής λίμνης Πηνειού, κοντά στον οικισμό Ρουπακιά. Επιπλέον, μικρότερης έκτασης επιφανειακές εμφανίσεις ρευστοποίησης χαρτογραφήθηκαν στις θέσεις Καλύβια, Νησί και στις όχθες του ποταμού Πηνειού νότια της λίμνης (Papathanassiou et al. 2008). Στον γενικό χάρτη που 11

12 ακολουθεί εμφανίζονται η κατανομή των θέσεων ρευστοποίησης και χαρακτηριστικές εικόνες φαινομένων ρευστοποίησης από τα συγκεκριμένα σημεία. Liquefaction-induced surface disruptions Alikes Kato Achaia Kalivia Roupakia r. Pinios Σχήμα 10. Κατανομή θέσεων ρευστοποίησης και εικόνες εδαφικών αστοχιών λόγω ρευστοποίησης Αναλυτικά, στην παραλία της Κάτω Αχαΐας παρατηρήθηκαν τυπικές μορφές επιφανειακής εκδήλωσης ρευστοποίησης όπως κώνοι άμμου, κρατήρες άμμου, ροή ιλυοαμμώδους υλικού και ανάδυση υλικού από εδαφικές διαρρήξεις (Σχήμα 11α). Οι ζώνες των διαρρήξεων είχαν γενική διεύθυνση Β110 ο Α, ενώ μέσα στις ζώνες, οι παρατάξεις των επιμέρους διαρρήξεων κυμαίνονταν από Β80 ο Α έως Β140 ο Α. Το μήκος των διαρρήξεων από όπου αναδύθηκε υλικό έφθανε έως τα 4 μέτρα με άνοιγμα έως 22 cm ενώ η μέγιστη διάμετρος των κώνων άμμου ήταν 8 cm. Επίσης, στην ίδια θέση παρατηρήθηκαν 2 διαρρήξεις όπου μετρήθηκε πλευρική μετατόπιση (lateral spreading) 4 cm προς την ακτή και κατακόρυφη μετατόπιση ίση με 2 cm (Σχήμα 11β). 12

13 α. β. Σχήμα 11. α. Παράδειγμα έκχυσης ρευστοποιημένου υλικού στην Κάτω Αχαΐα. Η έκχυση έγινε κατά μήκος ρωγμώσεων με γενική παράταξη Β110 ο Α, παράλληλα με την παρακείμενη ακτογραμμή, που συνδέονται με πλευρική μετατόπιση (lateral spreading). β. Επιφανειακή διάρρηξη πλευρικής μετατόπισης παράταξης Β80 ο Α που δε συνοδεύεται από έκχυση υλικού στην ίδια θέση. Επιπλέον, βόρεια του επικέντρου, χαρτογραφήθηκε ακόμα μία θέση εμφάνισης ρευστοποίησης στην παραλιακή ζώνη του οικισμού Αλυκές όπου οι διαστάσεις των μορφών ήταν αρκετά μικρότερες από αυτές της παραλίας της Κάτω Αχαΐας. Συγκεκριμένα, στο σημείο εκβολής ενός χειμάρρου παρατηρήθηκαν 3 μικροί κρατήρες με μέγιστη διάμετρο 12 cm και διαρρήξεις, μικρού ανοίγματος της τάξης των 0,5-1 cm, από όπου αναδύθηκε χονδρόκοκκο αμμώδες υλικό. Νότια του επικέντρου παρατηρήθηκαν επίσης χαρακτηριστικές εμφανίσεις ρευστοποίησης σε 3 θέσεις. Οι δύο από αυτές χαρτογραφήθηκαν στις ακτές της τεχνητής λίμνης Πηνειού ενώ η τρίτη θέση βρίσκεται στις όχθες του ποταμού Πηνειού, λίγα χιλιόμετρα πριν εκβάλει στη λίμνη. Αναλυτικά, μεγάλων διαστάσεων εντυπωσιακές επιφανειακές εκδηλώσεις ρευστοποίησης παρατηρήθηκαν στις όχθες της λίμνης Πηνειού κοντά στο χωριό Ρουπακιά (Σχήμα 13). Στη ίδια περιοχή χαρτογραφήθηκαν διαρρήξεις γενικής παράταξης ΒΒΑ ΝΝΔ (Σχήμα 12) μήκους μεγαλύτερου των 5 m και ανοίγματος έως 15 cm από όπου αναδύθηκε ιλυοαμμώδες υλικό (Σχήμα 14α, 14β και 14γ) και 5 κρατήρες άμμου-ιλύος με διάμετρο έως 85 cm (Σχήμα 14δ). Επίσης, στην περιοχή προκλήθηκε πλευρική μετατόπιση (lateral spreading) με κίνηση των τεμαχίων προς τη λίμνη η οποία έλαβε χώρα με διαρρήξεις μήκους έως και άνω των 500m. 13

14 N = 11 Maximum = 1.0 Strik direction (5 classes) 180 St 32 U i t d V i Σχήμα 12. Ροδοδιάγραμμα παρατάξεων των επιφανειακών διαρρήξεων που συνδέονται με διαρρήξεις στην περιοχή Ρουπακιά στις όχθες της τεχνητής λίμνης του Πηνειού. Σχήμα 13. Πανοραμικές απόψεις προς τα Β (επάνω) και τα Ν (κάτω) της περιοχής εκτεταμένων ρευστοποιήσεων στη Ρουπακιά. Οι εκχύσεις ρευστοποιημένου υλικού είναι διακριτές ως ανοικτόχρωμες περιοχές (κίτρινα βέλη) στις φωτογραφίες. 14

15 α. β. γ. δ. ε. Σχήμα 14. α, β, γ. Παραδείγματα από διαρρήξεις στη Ρουπακιά. δ. Ένας πολλαπλός κρατήρας στη Ρουπακιά. Τέτοιου είδους κρατήρες παρατηρήθηκαν στα χαμηλότερα μορφολογικά τμήματα της περιοχής. ε. Λεπτομέρεια μία από τις διαρρήξεις που συνδέονται με πλευρική μετατόπιση (lateral spreading) στις όχθες της τεχνητής λίμνης του Πηνειού. Μικρότερων διαστάσεων φαινόμενα ρευστοποίησης παρατηρήθηκαν στην περιοχή Καλύβια και στις όχθες του ποταμού Πηνειού, όπου το αναδυόμενο υλικό πλήρωσε εδαφικές διαρρήξεις στην πρώτη θέση ενώ στη δεύτερη χονδρόκοκκο υλικό αναδύθηκε από μικρού ανοίγματος διαρρήξεις της τάξης των 1-2 cm. Από τις παραπάνω περιοχές (Ρουπακιά και παραλία Κάτω Αχαΐας) συλλέχθηκαν δείγματα από το αναδυόμενο υλικό και εξετάστηκαν η κοκκομετρική σύσταση και τα όρια Atterberg του. Από τις εργαστηριακές δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν στο εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας και Υδρογεωλογίας του Τμήματος Γεωλογίας του ΑΠΘ, προέκυψε το συμπέρασμα 15

16 ότι το υλικό που αναδύθηκε στην επιφάνεια στην παραλία Κάτω Αχαΐας μέσα από τις διαρρήξεις είναι άμμος (SP) με ποσοστό λεπτόκοκκων 8% ενώ το αντίστοιχο υλικό στη θέση Ρουπακιά χαρακτηρίζεται ως μη πλαστική ιλυώδης άμμος (SM) με ποσοστό λεπτόκοκκων έως 30% (Papathanassiou et al., 2008). Οι κοκκομετρικές καμπύλες των παραπάνω υλικών προβλήθηκαν στα προτεινόμενα από τον Tsuchida (1971) διαγράμματα και από τη σύγκριση με τις καμπύλες που ορίζουν την πιθανότητα ρευστοποίησης προκύπτει το αναμενόμενο συμπέρασμα ότι το αναδυόμενο υλικό θεωρείται πολύ πιθανό προς ρευστοποίηση. Βέβαια, αυτό δεν σημαίνει ότι η σύσταση του υποκείμενου εδαφικού στρώματος που ρευστοποιήθηκε ταυτίζεται 100% με τη σύσταση του αναδυόμενου υλικού καθώς στην πορεία του μέχρι την επιφάνεια είναι σίγουρο ότι υπήρξε σταδιακή απόθεση των χονδρόκοκκων συστατικών του. Υδρολογικές ανωμαλίες Ένα ιδιαίτερο φαινόμενο που προκλήθηκε από τη σεισμική δόνηση της 8 ης Ιουνίου είναι η επανεμφάνιση των ιαματικών νερών στα λουτρά Υρμίνης του Δήμου Βουπρασίας (Chatzipetros et al., 2008). Τα λουτρά τοποθετούνται κοντά στην ακτή, βορειοδυτικά της Νεας Μανωλάδας (Κουνουπέλι). Τα θερμά νερά (29 ο C) αναβλύζουν από ρωγμές ΒΔ-ΝΑ διεύθυνσης σε ασβεστόλιθο της Ιονίου ζώνης, καθώς και από μια γεώτρηση του ΙΓΜΕ, αλλά επί μια εικοσαετία τουλάχιστον (από το σεισμό του 1988 στο Βαρθολομίο) είχε σταματήσει η ροή τους στην επιφάνεια. Μετά το πρόσφατο σεισμό, η ροή επανήλθε με μεγαλύτερες παροχές, ενώ στη θέση της γεώτρησης παρουσιάστηκε έντονο το φαινόμενο του αρτεσιανισμού με αποτέλεσμα το νερό να καταστρέψει το σφράγισμα της γεώτρησης. Μικρότερες επιφανειακές ροές εντοπίστηκαν κατά μήκος της ίδιας ακτής σε ΒΔ-ΝΑ διεύθυνση. Επιπλέον, σε αρκετές περιοχές στο πεδινό τμήμα μεταξύ των οικισμών Νέα Μανωλιάδα και Βαρθολομιό, δυτικά του επικέντρου, αναφέρθηκε θόλωση των υδάτων σε γεωτρήσεις. Αστοχίες πρανών Οι αστοχίες πρανών, διαφόρων διευθύνσεων που δεν έχουν καμία σχέση με επιφανειακές συν-σεισμικές διαρρήξεις, συνοδεύτηκαν από πτώσεις βράχων και κατολισθήσεις διεσπάρησαν σε μία πολύ μεγάλη περιοχή που καλύπτει μεγάλο μέρος της έκτασης της Πελοποννήσου. Οι περισσότερες παρατηρήθηκαν στα πρανή του όρους Σκόλλις, οι οποίες δημιούργησαν σημαντικά προβλήματα και ενδεχόμενους κινδύνους στα χωριά Σαντομέρι και Πόρτες. Παρακάτω θα περιγραφούν συνοπτικά λίγες μόνο ενδεικτικές θέσεις: Όρος Σκόλλις 16

17 Κυρίως στα δυτικά, αλλά και στα ανατολικά πρανή του όρους Σκόλλις παρατηρήθηκαν εκτεταμένες καταπτώσεις βράχων που οφείλονται τόσο στην πολύ έντονη μορφολογική έκφραση της Σκόλλιδας, λόγω των τεκτονικών λεπιώσεων που παρατηρούνται στα πετρώματα του υποβάθρου, όσο και στη μικρή απόστασή της από το επίκεντρο του σεισμού. Σε όλο το δυτικό πρανές και σε μεγάλο μέρος του ανατολικού αποκολλήθηκαν βράχοι με εκτιμώμενο όγκο έως και 9 m 3, δηλαδή βάρους έως και περίπου 20 μετρικών τόνων, οι οποίοι προκάλεσαν σημαντικές ζημιές σε δρόμους και κατασκευές. α. β. Σχήμα 15. α. Η έντονη μορφολογία του όρους Σκόλλις και η εγγύτητα στο επίκεντρο προκάλεσε την πτώση μεγάλου μεγέθους βράχων, όπως ο συγκεκριμένος όγκου περίπου 8 m 3 Β του Σαντομερίου (στο δεξί μέρος της εικόνας). β. Ένας βράχος όγκου 6 m 3 στο ανώτερο τμήμα του Σαντομερίου. Φράγμα Πηνειού Στην περιοχή του φράγματος της τεχνητής λίμνης του Πηνειού παρατηρήθηκαν αστοχίες σε πρανή κοντά στις όχθες της λίμνης σε διευθύνσεις παράλληλες με αυτές (Σχήμα 16α και 16β), καθώς επίσης και στην κοίτη του ποταμού Πηνειού στα κατάντη του φράγματος (Σχήμα 16γ). Εκτιμάται ότι οι αστοχίες αυτές είναι καθαρά βαρυτικές και δεν σχετίζονται με ρηξιγενείς δομές. α. β. γ. Σχήμα 16. Αστοχίες πρανών στην περιοχή του φράγματος του Πηνειού λόγω της δόνησης. α. στη Ν άκρη του φράγματος, β. ΒΑ της Β άκρης του φράγματος και γ. στην κοίτη του ποταμού Πηνειού, Δ του φράγματος. 17

18 Άλλες θέσεις Αστοχίες πρανών παρατηρήθηκαν όπως προαναφέρθηκε σε πάρα πολλές θέσεις σε ολόκληρη την πλειόσειστη περιοχή. Ενδεικτικά αναφέρονται οι δύο παρακάτω περιπτώσεις στο Νησί (Σχήμα 17α) και στο Σιμόπουλο (Σχήμα 17β). Σε αυτές τις περιπτώσεις δεν έπαιξε ρόλο τόσο η μορφολογία, όπως στην περίπτωση της Σκόλλιδας, αλλά το υλικό, το οποίο είναι κυρίως μη συνεκτική άμμος. Επίσης στο χωρίο Βάλμη, που υπέστη τις περισσότερες ζημιές και καταρρεύσεις, εμφανίστηκαν μικρές ρωγμώσεις τόσο ΒΒΑ-ΝΝΔ (κύρια διεύθυνση σεισμογόνου ρήγματος) όσο και Α-Δ διεύθυνσης σε χαλαρά πλευρικά υλικά, οι οποίες είναι επίσης βαρυτικές και συνδέονται με αντίστοιχα πρανή ή παλιότερες κατολισθήσεις. α. β. Σχήμα 17. α. Αστοχία πρανούς σε χαλαρές άμμους του σχηματισμού του Βούναργου ΒΔ του Νησίου. β. Αστοχία πρανούς σε κεκλιμένες εναλλαγές λεπτόκοκκης και αδρόκοκκης άμμου ΒΔ του Σιμόπουλου. Με βάση τις παραπάνω επί τόπου παρατηρήσεις εκτιμήθηκαν οι μακροσεισμικές εντάσεις στις συγκεκριμένες θέσεις σύμφωνα με την κλίμακα εδαφικών παραμορφώσεων ESI (INQUA). Η μεγαλύτερη σεισμική ένταση εντοπίζεται στην θέση της παρατηρηθείσας επιφανειακής διάρρηξης της ρηξιγενούς γραμμής Νησίου Ψαριού και είναι ίση με VIII+, ενώ εξίσου μεγάλες εντάσεις (VIII) εκτιμήθηκαν στις θέσεις εμφάνισης μεγάλων διαστάσεων φαινομένων ρευστοποίησης, Ρουπακιά και Κάτω Αχαΐα. Οι μικρότερες εντάσεις, της τάξης του VI της κλίμακας ESI, αποδίδονται σε θέσεις όπου υπήρχε αναφορά για θόλωση των υδάτων σε γεωτρήσεις και μεταβολές στην παροχή πηγών (π.χ. Κουνουπέλι). Συμπερασματικές επισημάνσεις Το συνολικό μήκος του σεισμογόνου ρήγματος οριζόντιας μετατόπισης για σεισμό μεγέθους εκτιμάται σε km (Wells & Copperschmith 1994, Ambraseys & Jackson 1998). Η 18

19 γραμμική κατανομή όμως των επικέντρων των μετασεισμών σε ΒΒΑ-ΝΝΔ διεύθυνση εκτείνεται σε υπερδιπλάσιο μήκος. Σχήμα 18. Απλοποιημένος γεωλογικός χάρτης της ΒΔ Πελοποννήσου, όπου απεικονίζεται η πιθανή δομή του σεισμογόνου («τυφλού») ρήγματος σε βάθος και η σχέση του με την γεωλογική δομή λεπιώσεων και επωθήσεων στην επιφάνεια (ανώτατος φλοιός). Κανένα γνωστό γεωλογικό ρήγμα αυτής της διεύθυνσης δεν είναι χαρτογραφημένο στην περιοχή που να μπορεί να ταυτιστεί με το σεισμογόνο ρήγμα, ούτε κατέστη δυνατό να εντοπιστεί αντίστοιχη νεοτεκτονική δομή ή συν-σεισμική διάρρηξη (Σχήμα 18). Από το σύνολο των εδαφικών διαρρήξεων που παρατηρήθηκαν στην περιοχή καμία δεν φαίνεται να συνδέεται με το σεισμογόνο ρήγμα. Μόνο οι διαρρήξεις του συστήματος Νησιού-Ψαριού (ΒΔ- ΝΑ διεύθυνσης) που εμφανίζονται κατά μήκος προϋπάρχοντος γεωλογικού ρήγματος, και του χωριού Μιχόι (ΔΒΔ-ΑΝΑ διεύθυνσης) με αριστερόστροφη συνιστώσα κίνησης φαίνεται να παρουσιάζουν τυπική συν-σεισμική μορφή, αλλά δεν συνδέονται με την κατανομή των μετασεισμών. Πιθανώς να αποτελούν δευτερεύουσες («συμπαθητικές») διαρρήξεις κατά μήκος προϋπάρχοντος αντιθετικού ως προς το σεισμογόνο, ρήγματος. Οι μόνες σοβαρές ενδείξεις οριακής συν-σεισμικής παραμόρφωσης αποτελούν οι κάμψεις και θραύση της σιδηροδρομικής γραμμής και των πλατφορμών στην Κάτω Αχαΐα, όπου παρατηρήθηκε και το μέγιστο της εδαφικής συν-σεισμικής παραμόρφωσης, όπως έδειξε το πρόδρομο συμβολογράφημα της ομάδας του συναδέλφου Ι. Παρχαρίδη (προσωπική επικοινωνία) και 19

20 Papadopoulos et al., (2008). Το σεισμογόνο ρήγμα, όπως προσδιορίζεται από τους μηχανισμούς γένεσης και την σχεδόν γραμμική (ΒΒΑ-ΝΝΔ) των επικέντρων των μετασεισμών, είτε είναι ένα «τυφλό» ρήγμα, που δεν προσέγγισε ακόμη την επιφάνεια, είτε πρόκειται για δομή βάθους, η οποία δεν σχετίζεται με την αλπική τεκτονική των επωθήσεων του λεπτού ανώτατου φλοιού (Thin Skin Tectonics), αλλά με βαθύτερες δομές που συνδέονται και με τους εβαπορίτες (Salt Tectonics). Οι εδαφικές παραμορφώσεις (ρευστοποιήσεις εδαφών, καταπτώσεις βράχων, βαρυτικές διαρρήξεις κ.α.) σύμφωνα με την κλίμακα εντάσεων ESI (INQUA) δίνουν σεισμικές εντάσεις που κυμαίνονται μεταξύ VI και VIII+ (μέγιστη). Ευχαριστίες Οι συγγραφείς θα ήθελαν να ευχαριστήσουν τους μεταπτυχιακούς φοιτητές του Τμήματος Γεωλογίας του Α.Π.Θ. Πέτρο Νεοφώτιστο και Πέτρο Μαυροδή για τη βοήθειά τους στις εργασίες υπαίθρου. Επίσης, ευχαριστίες οφείλονται στον Αναπλ. Καθηγητή Ι. Κουκουβέλα και τον Επικ. Καθηγητή Λ. Σταματόπουλο του Τμήματος Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών, τους συναδέλφους Αθ. Γκανά και Γ. Παπαδόπουλο (Γεωδυναμικό Ινστιτούτο Α), R. Caputo (University of Ferrara), Κ. Δημητρόπουλο (Ελληνικά Πετρέλαια) και Ι. Παρχαρίδη (Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο) για τη συνεργασία τους στις υπαίθριες παρατηρήσεις και συζητήσεις και τις πληροφορίες που μας παραχώρησαν. Βιβλιογραφία Ambraseys, N.N., Jackson, J.A., (1998).. Faulting associated with historical and recent earthquakes in the Eastern Metiterranean region. Geophys. J. Int. 133, Chatzipetros A., Valkaniotis S., Papathanassiou G., Sboras S., Pavlides S. (2008). Surface effects of the NW Peloponnese earthquake (June 8, 2008, Ms 6.4), 31 st General Assembly of Europeam Seismological Commission, 7-12 September Decourt J. (1964), Contribution a l etude géologique d un secteur du Péloponnèse septentrional, Ann. Geol. Pays. Hellen., XV, pp Fleury J.J., De Wever P., Izart A. and Dercourt J. (1981), Φύλλο Γούμερο, Γεωλογικός Χάρτης της Ελλάδος σε κλίμακα 1: Ινστιτούτο Γεωλογικών και Μεταλλευτικών Ερευνών, Αθήνα. Hageman J. (1976), Stratigraphy and sedimentary history of the Upper Cenozoic of the Pyrgos area (Western-Peloponnesus), Greece, Ann. Geol. Pays Hellen., XXVIII, pp Koukouvelas I.K., Papadopoulos G.A., Kokkalas S., Xypolias P., Zygouri V., Verroios S. (2008). The Nisi fault: Paleoseismological evidence for repeated earthquake activity, 31 st General Assembly of Europeam Seismological Commission, 7-12 September 2008 (ESC Abs). Ι.Τ.Σ.Α.Κ. ( 20

21 Kamberis E. (1987), Geology and Petroleum geology of NW Peloponnesus, PhD Thesis, National Technical University, Athens. Kamperis E., Alexiadis Ch. and Phillipe G. (1979), Φύλλο Αμαλιάς, Γεωλογικός Χάρτης της Ελλάδος σε κλίμακα 1: Ινστιτούτο Γεωλογικών και Μεταλλευτικών Ερευνών, Αθήνα. Papadimitriou P., Agalos A., Moshou A., Kapetanidis V., Kaviris G., Voulgaris N., Makropoulos K. (2008). Large earthquakes in the broader area of Pe;oponnesus (southern Greece) in 2008, 31 st General Assembly of Europeam Seismological Commission, 7-12 September 2008 (ESC-2008 Abs). Papadopoulos G.A., Karastathis V., Kontoes C., Papoutsis I., Daskalaki E., Diakogianni G., Fokaefs A. (2008). The earthquake of 8 June 2008 (Mw=6.3) in NW Peloponnesus, Greece: first results, 31 st General Assembly of Europeam Seismological Commission, 7-12 September 2008 (ESC 2008 Abs). Papathanassiou G., Valkaniotis S., Chatzipetros Al., Neofotistos P., Sboras S., Pavlides Sp. (2008). Liquefaction-induced ground disruption triggered by the earthquake of June 8, 2008 in NW Peloponnesus, Greece, 31st General Assembly of Europeam Seismological Commission, 7-12 September 2008 (ESC2008 Abs). Stamatopoulos L., Kontopoulos N. (1994), Geomorphology and evolution of the region between Lapa and Eleotopos, Northwestern Peloponnesus (Greece), Il Quaternario, 7, pp Τσόφλιας Π. (1980), Φύλλο Πάτρα, Γεωλογικός Χάρτης της Ελλάδος σε κλίμακα 1: Ινστιτούτο Γεωλογικών και Μεταλλευτικών Ερευνών, Αθήνα. Τσόφλιας Π. (1977), Φύλλο Νέα Μανωλάς, Γεωλογικός Χάρτης της Ελλάδος σε κλίμακα 1: Ινστιτούτο Γεωλογικών και Μεταλλευτικών Ερευνών, Αθήνα. Τσόφλιας Π. (1970), Γεωλογική δομή του βόρειου τμήματος της Πελοποννήσου (Νομός Αχαΐας, Ann. Geol. Pays Hellen., XXI, pp Tsuchida H. (1971), Estimation of liquefaction potential of sandy soils, Proc. 3rd Joint Meeting, US-Japan, UNJR Wells, D.L., Coppersmith, J.K., (1994). New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area, and surface displacement. Bull. Seismol. Soc. Am. 84,