Ευρασιατική, Αφρικανική και Αραβική

Transcript

1 Έχει διαπιστωθεί διεθνώς ότι τα περιθώρια τεκτονικών πλακών σε ηπειρωτικές περιοχές είναι πολύ ευρύτερα από τις ωκεάνιες (Ευρασία: π.χ. Ελλάδα, Κίνα), αναφορικά με την κατανομή των σεισμικών εστιών. Στην Ανατολική Μεσόγειο αλληλεπιδρούν οι πλάκες Ευρασιατική, Αφρικανική και Αραβική.

2 Η περιοχή της ανατολικής Μεσογείου είναι ένα φυσικό εργαστήριο για τη μελέτη της κινηματικής και της δυναμικής που σχετίζονται με την αλληλεπίδραση των πλακών αυτών

3 Σεισμολογία Ελλάδας Στην ανατολική Μεσόγειο λαμβάνουν χώρα τα εξής φαινόμενα: Ηπειρωτική σύγκλιση: Ζάγρος / Καύκασος / Μαύρη θάλασσα Υποβύθυση ωκεάνιας πλάκας και ταυτόχρονη διάνοιξη πίσω από τα τόξα: Ελληνικό, Κυπριακό, Καλαβρίας και Αιγαίο, Τυρρηναϊκή θάλασσα Ηπειρωτική διάνοιξη: Κορινθιακός κόλπος, θάλασσα του Μαρμαρά, δυτική Τουρκία Ηπειρωτική απόσχιση: Ανατολία Μεγάλα ηπειρωτικά ρήγματα μετασχηματισμού: ρήγματα Βόρειας και Ανατολικής Ανατολίας, Νεκράς Θάλασσας Μακρά σεισμική ιστορία

4 Με βάση τις μελέτες σε: Σεισμολογία Ελλάδας Διάνοιξη θαλάσσιου πυθμένα Συστήματα ρηγμάτων Σεισμικά ανύσματα ολίσθησης γνωρίζουμε σήμερα ότι: 1. Η Αραβική πλάκα κινείται ΒΒΔ ως προς την Ευρασία με ρυθμό χιλ./έτος 2. Η Αφρικανική πλάκα κινείται Β ως προς την Ευρασία με ρυθμό 10 χιλ./έτος 3. Η διαφορά ταχύτητας μεταξύ Αφρικανικής και Αραβικής πλάκας (10-15 χιλ./έτος) εξισορροπείται κατά μήκος του αριστερόστροφου ρήγματος μετασχηματισμού της Νεκράς Θάλασσας

5 4. Η προς βορρά κίνηση καταλήγει σε: α. ηπειρωτική σύγκλιση κατά μήκος της ζώνης πτύχωσης και επώθησης Bitlis-Zagros β. έντονη σεισμική δραστηριότητα και γ. έντονες τοπογραφικές ανωμαλίες στην ανατολική Τουρκία και την οροσειρά του Καυκάσου δ. εξώθηση προς τα δυτικά της πλάκας της Ανατολίας Η πλάκα της Ανατολίας ορίζεται από το τριπλό σημείο συνάντησης Καρλιόβα και τα ρήγματα της Βόρειας και Ανατολικής Ανατολίας

6 5. Η αιχμή της Αφρικανικής πλάκας βυθίζεται με πολύ καθορισμένο τρόπο κατά μήκος του Ελληνικού τόξου με ρυθμό μεγαλύτερο από την προς βορρά κίνηση όλης της πλάκας, με αποτέλεσμα την ταυτόχρονη κίνηση του τόξου προς νότο ως προς την Ευρασία 6. Βύθιση της Αφρικανικής πλάκας γίνεται με λιγότερο σαφή τρόπο κάτω από το Κυπριακό και το τόξο της Καλαβρίας.

7 McKenzie (1970) Jackson & McKenzie (1988) Jackson (1992) Σεισμολογία Ελλάδας Αναλύσεις σεισμών, έρευνες πεδίου σε επιφανειακές διαρρήξεις και δορυφορικές φωτογραφίες Πρότειναν: Απλό ποιοτικό μοντέλο σχετικής κίνησης τριών πλακών Η ηπειρωτική λιθόσφαιρα απομακρύνεται πλευρικά από περιοχές συμπίεσης, έτσι ώστε να ελαχιστοποιήσει τις τοπογραφικές ανωμαλίες και να αποφύγει τη βύθιση της επιπλέουσας ηπειρωτικής λιθόσφαιρας Συγκεκριμένα: 1. Η πλάκα της Ανατολίας απομακρύνεται από τη ζώνη της έντονης σύγκλισης στην ανατολική Τουρκία. 2. Καθορίζεται η πλάκα του Αιγαίου, η οποία κινείται με ευδιάκριτα διαφορετική ταχύτητα από την πλάκα της Ανατολίας. Η ζώνη που χωρίζει τις δύο αυτές πλάκες, στη δυτική Τουρκία, χαρακτηρίζεται από εφελκυσμό δε διεύθυνση Β-Ν.

8 Τα συμπεράσματα αυτά επιβεβαιώθηκαν από την κατανομή των μηχανισμών γένεσης μεγάλων σεισμών της περιοχής. Έτσι, καθορίζονται οι περιοχές χαμηλής σεισμικότητας στο νότιο Αιγαίο και την Ανατολία, η ευρεία ζώνη εφελκυσμού στη δυτική Τουρκία και τα οριζόντια ρήγματα της Ανατολίας που δικαιολογούν την οριζόντια προς δυσμάς κίνηση της Ανατολίας.

9 Τα γεωδαιτικά δεδομένα, σε συνδυασμό με τα σεισμολογικά, δίνουν τη δυνατότητα ποσοτικοποίησης του παραπάνω μοντέλου (McClusky et al., 2000)

10 Από το παραπάνω σχήμα φαίνεται η ποσοτικοποίηση της προς βορρά κίνησης της ΒΑ Αφρικανικής πλάκας, και του βόρειου τμήματος της Αραβικής πλάκας, καθώς και η αντίθετη με τη φορά των δεικτών του ρολογιού περιστροφή της Ανατολίας (κεντρικής-δυτικής Τουρκίας) και του νοτίου Αιγαίου/Πελοποννήσου. Η περιστροφή αυτή δεσμεύεται προς βορρά από το ρήγμα της Βόρειας Ανατολίας και την προέκτασή του στο βόρειο Αιγαίο. Ανατολικά του κόμβου Καρλιόβα ο χαρακτήρας της κίνησης αλλάζει απότομα. Οι κινήσεις στην ανατολική Τουρκία δείχνουν σταδιακά κινήσεις προς ΒΒΑ, καταλήγοντας σε λέπτυνση κάθετα προς το μέτωπο επώθησης του Καυκάσου, στην Αρμενία και τη Γεωργία (σεισμός Βαν, 2011). Ηπειρωτικό υλικό βόρεια από τις πλάκες Ανατολίας και Αραβίας φαίνεται να μετακινείται γύρω και ανάμεσα στην ωκεάνια λιθόσφαιρα της Κασπίας και της μαύρης θάλασσας, ενώ η πλάκα της Ανατολίας κινείται δυτικά και η ανατολική Τουρκία με τον Καύκασο κινούνται γύρω από το ανατολικό τμήμα της Μαύρης θάλασσας.

11

12

13 Οι ταχύτητες των σημείων κάτω από τη ζώνη Bitlis στο βόρειο τμήμα της Αραβικής πλάκας υποδεικνύουν ΒΔ κίνηση ως προς την Ευρασία με τιμές χιλ/έτος. Οι μικρότεροι ρυθμοί στο βόρειο άκρο της Αραβίας μπορεί να σχετίζονται με την παραμόρφωση Αραβίας-Ανατολίας, ή συρρίκνωση του φλοιού σε νοτιότερα τμήματα της πλάκας. Οι ταχύτητες του ΒΑ τμήματος της Αφρικανικής πλάκας είναι μικρότερες από της Αραβικής, ενώ ακόμη μικρότερες είναι στη βόρεια Ελλάδα, Βουλγαρία και βόρεια του καυκάσου και του ρήγματος της βόρειας Ανατολίας. Τέλος, υπάρχουν ενδείξεις για πιθανό μικρής κλίμακας εφελκυσμό στην περιοχή βόρεια του βορείου Αιγαίου.

14

15 Το πεδίο ταχυτήτων GPS στο νότιο Αιγαίο χαρακτηρίζεται από ΝΔ κίνηση ως προς την Ευρασία με τιμές 30 χιλ/έτος, ενώ παράλληλα το νότιο Αιγαίο παρουσιάζει χαμηλή σεισμικότητα. Η περιοχή του ΝΔ Αιγαίου κάτω από τον παράλληλο 39 παρουσιάζει μικρή εσωτερική παραμόρφωση, ενώ η Πελοπόννησος κινείται συνεκτικά με την ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου, με πιθανή δεξιόστροφη στρέψη. Στο ΝΑ Αιγαίο οι ταχύτητες αυξάνουν προς την τάφρο, με αριστερόστροφη τάση και μερικούς κανονικούς μηχανισμούς γένεσης.

16

17 Το βόρειο περιθώριο της περιοχής Αιγαίου-Ανατολίας είναι καθορισμένο επαρκώς, με πολλούς ισχυρούς, ιστορικούς κυρίως, αλλά και σύγχρονους σεισμούς. Η γενική προς νότο κίνηση του Αιγαίου ως προς την Ανατολία εξηγεί και τις δομές εφελκυσμού Α-Δ, ενώ ο ρυθμός της κίνησης κυμαίνεται μεταξύ χιλ/έτος. Η σχετική κίνηση νοτίου Αιγαίου-Πελοποννήσου ως προς την Ευρασία είναι εμφανής στο βόρειο Αιγαίο και τον Κορινθιακό. Οι ταχύτητες στο Μαλιακό και τη Σκύρο είναι μικρότερες από αυτές της Ευρασίας, και η περιοχή χαρακτηρίζεται από δεξιόστροφα οριζόντια και κανονικά ρήγματα. Στα κανονικά ρήγματα του Κορινθιακού φαίνεται η σχετική κίνηση μεταξύ Πελοποννήσου και Στερεάς Ελλάδας, ενώ ανατολικότερα η Αττική ακολουθεί την κίνηση του νοτίου Αιγαίου.

18 Μετακινήσεις στην περιοχή του Ιονίου, ως προς σταθερή Ευρώπη, τη περίοδο (Hollenstein et al., 2008). Το χρονικό διάστημα 1900 έως 2000 στη περιοχή του Ιονίου συνέβησαν 33 κύριοι σεισμοί με μέγεθος Μ>6.0, περισσότεροι από κάθε άλλη περιοχή της Ελλάδας. Η Κεφαλληνία επιφορτίζεται την κίνηση μεταξύ ΒΔ Ελλάδας και Αιγαίου/Πεόποννήσου. Τα κεντρικά και νότια Ιόνια κινούνται με πολύ μεγαλύτερες ταχύτητες από ότι τα βόρεια. Το ενεργό δεξιόστροφο ρήγμα της Κεφαλληνίας αποτελεί μια απότομη διακοπή της υποβύθισης στο τόξο. Είναι χαρακτηριστικές οι αντίθετες κατευθύνσεις της κίνησης στα βόρεια και στα νότια του ρήγματος. Στα βόρεια παρατηρείται δυτική-βορειοδυτική μετακίνηση της τάξης 2-4mm/yr. Στα νότια του ρήγματος παρατηρείται μετακίνηση με κατεύθυνση νοτιοδυτική με ελάχιστη ταχύτητα 7mm/yr έως και 30mm/yr σε απόσταση τουλάχιστον 200km κατα τη διεύθυνση Βορρά Νότου.

19 Συμπερασματικά, η κίνηση του νοτίου Αιγαίου/Ελληνικού τόξου χαρακτηρίζεται από την περιστροφή του νοτίου Αιγαίου, με τις εφελκυστικές δομές να δικαιολογούν μικρή λέπτυνση του φλοιού. Επίσης, οι διαφορετικές κινήσεις δικαιολογούν την ύπαρξη δύο πλακών, του νοτίου Αιγαίου και Ανατολίας

20

21 Η κίνηση της πλάκας του νοτίου Αιγαίου οφείλεται και στην ώθηση της Ανατολίας, αλλά αποτελεί και αντίδραση στην πίεση από τη βυθιζόμενη Αφρικανική, η οποία υφίσταται έντονη κάμψη στην περιοχή του τόξου (σεισμικές τομές).