Περιεχόµενα Eισαγωγή Σκοπός Εργασίας 1.Περιοχή Μελέτης 2.Τεκτονική Περιοχής Μελέτης 3.Μέθοδοι Έρευνας 4.Παρουσίαση και Ανάλυση εδοµένων

Transcript

1 Πανεπιστήµιο Πατρών Τοµέας Θετικών Επιστηµών Τµήµα Ωκεανογραφίας Περιεχόµενα Πρόγραµµα Μεταπτυχιακών Σπουδών Γεωεπιστήµες και Περιβάλλον Κατεύθυνση : Περιβαλλοντική Ωκεανογραφία «Ολοκαινική Εξέλιξη του Υποθαλάσσιου Τµήµατος Της Οροφής των Ρηγµάτων του Αιγίου Και Της Ελίκης Με Την Χρήση Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών (GIS)» Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης Παρασκευή Κ. Τροµπούκη Γεωλόγος Καθηγητής Γεώργιος Φερεντίνος Ωκεανογράφος, ρ Γεωλόγος ρ «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» i

2 Περιεχόµενα Περιεχόµενα Eισαγωγή... 1 Σκοπός Εργασίας Περιοχή Μελέτης Τεκτονική Περιοχής Μελέτης Γεωµορφολογία και Γεωλογία Κορινθιακού Κόλπου Γεωλογία παράκτιας ζώνης και κρηπίδας του υτικού Κορινθιακού κόλπου Το ρήγµα του Αιγίου Μορφοτεκτονικές παρατηρήσεις κατά µήκος του ρήγµατος του Αιγίου Παραµόρφωση που προκαλείται από το ρήγµα του Αιγίου Μέθοδοι Έρευνας Πλοήγηση και προσδιορισµός θέσης του πλοίου Γεωφυσικές διασκοπήσεις Γενικά περί Ηχοβολιστικών Συσκευών Τοµογράφος υπoδοµής πυθµένα Σφάλµατα µέτρησης βάθους µε ηχοβολιστικά συστήµατα ιαδικασία συλλογής δεδοµένων Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών Ακουστικοί τύποι Περιγραφή και ερµηνεία ακουστικών τύπων Γεωγραφική κατανοµή ακουστικών τύπων Βυθοµετρία περιοχής µελέτης Περιγραφή και γεωγραφική κατανοµή του υποεπιφανειακού ορίζοντα Ερµηνεία υποεπιφανειακού ορίζοντα Εµφάνιση του Ορίζοντα (Ζ) σε περιοχές του Κορινθιακού Κόλπου Ηλικία του υποεπιφανειακού ορίζοντα (Ζ) Πάχος αποτιθέµενων ιζηµάτων πάνω από τον ορίζοντα (Ζ) Ρήγµατα Ρήγµα Αιγίου Χαρακτηριστικά του ρήγµατος του Αιγίου Περιγραφή και συσχέτιση γραφηµάτων των χαρακτηριστικών του ρήγµατος του Αιγίου Αντιθετικό ρήγµα του ρήγµατος του Αιγίου Χαρακτηριστικά του αντιθετικού ρήγµατος Ρήγµα Γύφτισσα Χαρακτηριστικά του ρήγµατος Περιγραφή γραφηµάτων «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» i

3 Περιεχόµενα Ρυθµοί ιζηµατογένεσης των κύριων ρηγµάτων Αέριοι Υδρογονάνθρακες Πεδία κρατήρων διαφυγής αερίων υδρογονανθράκων στον ΝΑ Πατραϊκό και υτικό Κορινθιακό κόλπο Πεδία κρατήρων διαφυγής αερίων υδρογονανθράκων στον ΝΑ Πατραϊκό Κόλπο Πεδίο κρατήρων διαφυγής αερίων υδρογονανθράκων στο Ν Κορινθιακό κόλπο στην ακτή του Ελαιώνα Μηχανισµοί δηµιουργίας των κρατήρων στον Πατραϊκό και Κορινθιακό κόλπο Πεδίο Κρατήρων διαφυγής που εντοπίστηκε στο κεντρικό τµήµα της περιοχής µελέτης.69 5.Συζήτηση - Συµπεράσµατα Βιβλιογραφία Παράρτηµα «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» ii

4 Εισαγωγή Εισαγωγή Η παρούσα εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια της διπλωµατικής εργασίας µε θέµα «Ολοκαινική εξέλιξη του υποθαλάσσιου τµήµατος της οροφής των ρηγµάτων του Αιγίου και της Ελίκης µε την χρήση Γεωγραφικών συστηµάτων Πληροφοριών (GIS)» του προγράµµατος Μεταπτυχιακών Σπουδών µε τίτλο Γεωεπιστήµες και Περιβάλλον, στην κατεύθυνση Περιβαλλοντική Ωκεανογραφία, το οποίο λειτουργεί στο τµήµα Γεωλογίας του Πανεπιστηµίου Πατρών. Περιγράφει την έρευνα της θαλάσσιας γεωφυσικής διασκόπησης η οποία εκτελέστηκε στο δυτικό τµήµα του Κορινθιακού κόλπου από την περιοχή του Αιγίου µέχρι την ακτή των Νικολέικων και παρουσιάζει τα αποτελέσµατα της ερµηνείας των γεωφυσικών στοιχείων που συλλέχθηκαν µε την βοήθεια του τοµογράφου υποδοµής πυθµένα. Η έρευνα εκτελέσθηκε από το Εργαστήριο Θαλάσσιας Γεωλογίας και Φυσικής Ωκεανογραφίας (Ε.ΘΑ.ΓΕ.Φ.Ω.) του Τµήµατος Γεωλογίας του Πανεπιστηµίου Πατρών τον Αύγουστο του 1996, από αυτοχρηµατοδοτούµενο πρόγραµµα που έγινε στα πλαίσια της διερεύνησης της περιοχής µετά τις πρώτες κατολισθήσεις που πυροδοτήθηκαν µετά τον σεισµό του Επιβλέπων καθ όλη τη διάρκεια της εργασίας υπήρξε ο κ. Γεώργιος Φερεντίνος, Ρ Ωκεανογράφος, Ρ Γεωλόγος Καθηγητής του Πανεπιστηµίου Πατρών, ο κ. Γεώργιος Παπαθεοδώρου Επίκουρος Καθηγητής του Πανεπιστηµίου Πατρών και οι υποψήφιοι διδάκτορες κ. Χαραλαµπάκης Μαρίνος και κ. Αριστοφάνης Στεφάτος, τους οποίους ευχαριστώ πολύ για την βοήθεια που µου προσέφεραν για την ολοκλήρωση αυτής της εργασίας. «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 1

5 Σκοπός Εργασίας Σκοπός Εργασίας Σκοπός της εργασίας είναι η µελέτη της συµπεριφοράς της οροφής του υποθαλάσσιου τµήµατος του ρήγµατος του Αιγίου σε σχέση µε την τεκτονική δραστηριότητα της περιοχής. Για αυτό τον λόγο έχει γίνει : 1) η αναγνώριση και χαρτογράφηση των ενεργών υποθαλάσσιων ρηγµάτων της περιοχής µελέτης καθώς και ο προσδιορισµός της κλίσης και του κατακόρυφου άλµατος τους, 2) προσδιορισµός του πάχους των αποτιθέµενων ιζηµάτων στην περιοχή της οροφής (hangiwall) των ρηγµάτων 3) η λεπτοµερής βυθοµετρία της περιοχής µελέτης, 4) η χαρτογράφηση της µορφολογίας του πυθµένα, 5) ο προσδιορισµός της γεωλογικής υποδοµής του πυθµένα, 6) αναγνώριση και χαρτογράφηση ενός υποεπιφανειακού Πλειστοκαινικού ορίζοντα (Ζ), 7) τον υπολογισµό του πάχους των αποτιθέµενων ιζηµάτων πάνω από τον ορίζοντα (Ζ). «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 2

6 «Κεφάλαιο 1» Περιοχή Μελέτης Κεφάλαιο 1 Περιοχή Μελέτης Η περιοχή µελέτης βρίσκεται στο δυτικό τµήµα του Κορινθιακού κόλπου, ανατολικά της πόλης του Αιγίου. Προς τα βόρεια η περιοχή οριοθετείται από το ακρωτήρι Γύφτισσα ενώ προς τα νότια φτάνει µέχρι την παραλία των Νικολέικων (εικόνα 1.1). Εικόνα 1.1: Στην παραπάνω εικόνα απεικονίζεται η περιοχή µελέτης πάνω στον χάρτη της Ελλάδος. «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 3

7 «Κεφάλαιο 1» Περιοχή Μελέτης Περιλαµβάνει το υποθαλάσσιο τµήµα της υφαλοκρηπίδας και έχει συνολική έκταση 12,1km 2. Το µέγιστο βάθος που µετρήθηκε στην περιοχή µελέτης είναι 88,67 µέτρα και βρίσκεται στο ΒΑ τµήµα της περιοχής στο όριο της υφαλοκρηπίδας. Στον χάρτη που ακολουθεί φαίνεται η βυθοµετρία του. Κορινθιακού κόλπου, όπου τα κόκκινα χρώµατα αντιστοιχούν σε µικρά βάθη ενώ τα µπλε σε µεγάλα βάθη (εικόνα 1.2). Η περιοχή τεκτονικά βρίσκεται πάνω στην οροφή (hangiwal) του ρήγµατος του Αιγίου (εικόνα 1.2). Εικόνα 1.2 : Χάρτης βυθοµετρίας και υποθαλάσσιων ρηγµάτων του δυτικού Κορινθιακού κόλπου.( ιδακτορική διατριβή Αριστοφάνη Στεφάτου, 2005) «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 4

8 «Κεφάλαιο 2» Τεκτονική Περιοχής Μελέτης Κεφάλαιο 2 Τεκτονική Περιοχής Μελέτης 2.1. Γεωµορφολογία και Γεωλογία Κορινθιακού Κόλπου Ο Κορινθιακός κόλπος είναι µια επιµήκης ηµίκλειστη θαλάσσια λεκάνη. Εκτείνεται από το Στενό του Ρίου στα υτικά µέχρι την Παραλία των Αλκυονίδων στα ανατολικά. Το µήκος είναι περίπου 115 km και το µέσο εύρος 20 km. Το µέγιστο βάθος της φτάνει περίπου τα 900m στο κεντρικό τµήµα της λεκάνης (εικόνα.2.1 ). Ο σηµερινός ρυθµός έκτασης της λεκάνης κοντά στο δυτικό άκρο της λεκάνης είναι ~13mm/y, ο οποίος µειώνεται προς τα ανατολικά (Clarke et al. 1997). Ο Κορινθιακός κόλπος από γεωλογικής πλευράς είναι µια ασύµµετρη, «εν εξελίξει» (ενεργός) τεκτονική τάφρος, Β -ΑΝΑ διεύθυνσης (εικόνα.2.2 ) της οποίας οι πλευρές οριοθετούνται από σειρά επάλληλων (en-echelon) ενεργών ρηγµάτων Β - ΑΝΑ διεύθυνσης. Στο δυτικό Κορινθιακό κόλπο τα πιο γνωστά από τα ρήγµατα αυτά είναι: i) το ρήγµα της Ελίκης, η δραστηριοποίηση του οποίου είχε σαν αποτέλεσµα το σεισµό των 6.7Rτο 1861, ii) το ρήγµα του Αιγίου η ενεργοποίηση του οποίου είχε σαν αποτέλεσµα το σεισµό των 6.1R του 1995 και iii) το ρήγµα της Ερατεινής η δραστηριοποίηση του οποίου είχε σαν αποτέλεσµα, κατά πάσα πιθανότητα το σεισµό των 6.5R το 1965 (εικόνα 2.3) Το ρήγµα της Ελίκης είναι επίσης κατά πάσα πιθανότητα υπεύθυνο για τον πολύ ισχυρό σεισµό των 7.3R το 373 π.χ., ο οποίος κατέστρεψε την πόλη της Ελίκης. Ο σεισµός αυτός προκάλεσε πιθανή καθίζηση του εδάφους τουλάχιστον κατά 3m. Το 174 σύµφωνα µε τον Παυσανία o οποίος επισκέφτηκε την πόλη της Ελίκης, την τοποθέτησε 7km νοτιοανατολικά της πόλης του Αιγίου (Soter 1998). Η Αιγιαλεία εκτείνεται σε µια από τις πιο σεισµικά ενεργές περιοχές της Μεσογείου. Τα τελευταία 300 χρόνια έχουν γίνει 12 σεισµοί σε απόσταση 25 Km από το Αίγιο, των οποίων το µέγεθος υπολογίζεται µεταξύ 6-7R (Ambraseys & Jackson, 1997) (εικόνα 2.3). «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 5

9 Εικόνα 2.1: Γενικός Βυθοµετρικός χάρτης του Κορινθιακού κόλπου (Μαρίνος Χαραλαµπάκης). «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 6

10 Εικόνα 2.2: Γενικός τεκτονικός χάρτης του κορινθιακού κόλπου στον οποίο φαίνονται τα ρήγµατα που οριοθετούν την τάφρο. Τα υποθαλάσσια ρήγµατα που ονοµάζονται µε συντοµογραφία είναι: AEG: Το ρήγµα της Αιγείρας, AKR: το ρήγµα της Ακράτας, COR: το ρήγµα της Κορίνθου, DAS: το ρήγµα ασκαλιό, DIA: το ρήγµα του ιακοπτού, DOM: το ρήγµα οµβερνα, ΕAL: το ρήγµα των ανατολικών Αλκυονίδων,EAN: το ρήγµα ανατολικά των Αντικίρων, EGO : το ρήγµα Εγοσθένα, ERA : το ρήγµα της Ερατεινής, GLA: το ρήγµα Γλαρονήσι, HER: το ρήγµα του Ηραίου, ITE: το ρήγµα της Ιτέας, PAG: το ρήγµα Πάγαλος, PER: το ρήγµα της Περαχώρας, PSR: το ρήγµα της Ψαροµύτας,STR: το ρήγµα στα Στραβά, ΤΟL: το ρήγµα του Τολοφόνα, ΤRZ: το ρήγµα στα Τριζόνια,VEL: το ρήγµα Βελανίδια, WAL: το ρήγµα των δυτικών Αλκυονίδων. Tα χερσαία ρήγµατα AIG: το ρήγµα του Αιγίου, ELI: το ρήγµα της Ελίκής, LIV: το ρήγµα Λιβαδόστρατο,PIS: το ρήγµα στα Πίσσια, PSA: το ρήγµα Ψάθα, SKI: το ρήγµα του Σκίνου, XYL: το ρήγµα του Ξυλοκάστρου. (Stefatos et al 2002) «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 7

11 «Κεφάλαιο 2» Τεκτονική Περιοχής Μελέτης Εικόνα 2.3 : Ο παραπάνω χάρτης δείχνει τα µεγαλύτερα ρήγµατα του Κορινθιακού κόλπου και την ιστορική τους σεισµικότητα. Τα ρήγµατα είναι από Κουκουβέλα και ούτσο (1996), Colier et al. (1998) Koukouvelas et al (1999). H ιστορική σεισµικότητα από Ambraseys και Jackson (1990), Papazachos και Papazachou (1997). «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 8

12 «Κεφάλαιο 2» Τεκτονική Περιοχής Μελέτης 2.2. Γεωλογία παράκτιας ζώνης και κρηπίδας του υτικού Κορινθιακού κόλπου Η νότια πλευρά του Κορινθιακού κόλπου είναι πολύ απότοµη και διασχίζεται από πολλά κανάλια που δηµιουργούνται από το στόµιο των ποταµών που εισέρχονται µέσα στην λεκάνη και µεταφέρουν σε αυτή ιζήµατα (Ferentinos et al.,1998). H έντονη αυτή µορφολογική κλίση στο παράκτιο και υποθαλάσσιο τµήµα της περιοχής, είναι αποτέλεσµα της ανύψωσης της βάσης και ταπείνωση της οροφής ενός συστήµατος παράλληλων κανονικών ρηγµάτων µε κλίση προς τα βόρια. Η απόσταση µεταξύ των ρηγµάτων είναι περίπου ίση µε 5km και το µήκος τους κυµαίνεται από 10-15km. H κατάτµηση αυτών των ρηγµάτων ελέγχει το σχηµατισµό των µεγαλύτερων δελταικών ριπιδίων που εισέρχονται στην λεκάνη (Roberts & Jackson,1991, Leeder & Jackson,1993) Πάνω στο βυθιζόµενο τµήµα των ρηγµάτων του Αιγίου και Ελίκης, σχηµατίζονται δελταικά ριπίδια που συνίσταται από κροκάλες και υλιούχο άµµο (Schwartz & Tziavos, 1979, Leonard et al.,1998). Σήµερα τα πιο ενεργά ρήγµατα της περιοχής που βρίσκονται κατά µήκος της ακτής είναι υποθαλάσσια. Σεισµολογικές και γεωδαιτικές µελέτες από τους πρόσφατους σεισµούς του 1992 και 1995 δείχνουν µέγιστο εφελκυσµό στα υποθαλάσσια ρήγµατα σε απόσταση 4-10km ανατολικά τoυ Αιγίου (Lekkas et,al.,1998, Koukouvelas,1998). Πιθανή είναι επίσης µια µικρή µετακίνηση της επιφάνειας του ρήγµατος του Αιγίου από τον σεισµό του Ο καταστροφικός σεισµός του 1861 προκάλεσε διάρρηξη και παράκτια υποχώρηση κατά µήκος του ρήγµατος της Ελίκης, µεταξύ Αιγίου και ιακοπτού,όπου είναι πιθανός και τεµαχισµός του ρήγµατος,(χωρίς να είναι εξακριβωµένο) (Ambrasays & Jackson, 1997). Άλλα στοιχεία που πιστοποιούν την ενεργότητα των παράκτιων ρηγµάτων είναι η ανύψωση της βάσης σε σχέση µε το επίπεδο της θάλασσας µε ένα ρυθµό 1-1,5mm/year (Papageorgou et al.,1993, Stweart and Vita-Finzi, 1996, Stewart, 1996). Πολλοί ερευνητές έχουν καταλήξει ότι η ενεργότητα των κανονικών ρηγµάτων του δυτικού τµήµατος του Κορινθιακού κόλπου κατά την διάρκεια του Τεταρτογενούς, έχει µεταναστεύσει από τα νότια προς τα βόρια. Στοιχεία που υποστηρίζουν αυτή την άποψη προέρχονται από την σεισµικότητα, την γεωµορφολογία την ιζηµατολογία, drainage=?, τις κατακόρυφες κινήσεις και κυρίως την ανύψωση των ακτών που βρίισκονται στη βάση των υποθαλάσσιων ρηγµάτων (Mary Goldsworthy, J.Jackson, 2001). Ο γνωστός ρυθµός εφελκυσµού εγκάρσια του κόλπου, είναι περίπου (~13mm/y), οι ρυθµοί ανύψωσης είναι (~1-2mm/y) και το ύψος της βάσης του ρήγµατος (~1000m), συµπεραίνεται ότι η µορφολογία που συνδέεται µε τα ενεργά «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 9

13 «Κεφάλαιο 2» Τεκτονική Περιοχής Μελέτης ρήγµατα χρονολογείται σε λιγότερο από 1 εκ. χρόνια.(dart et al., 1994, Armijo et al., 1996). Η βόρια παράκτια περιοχή της Πελοποννήσου, προς τα δυτικά χαρακτηρίζεται από µια κλιµακωτή διαµόρφωση, η οποία είναι αρκετά διαφορετική από τις σχεδόν γραµµικές ακτές που βρίσκονται κατά µήκος του κεντρικού τµήµατος της λεκάνης. Αυτό οφείλεται σε µια σειρά από υποθαλάσσια ρήγµατα τα οποία είναι: 1) Βαλιµίτικα, 2) ιακοπτό, 3) Ακράτα και 4) Αιγείρα. Το µήκος τους κυµαίνεται από 3,3-5km και η διεύθυνση τους ποικίλει µεταξύ Ν -ΑΝΑ εικόνα (2.4). Μεταξύ της παραλίας του Πλατάνου και της Ακράτας η κλίση του πυθµένα καθορίζεται από µια σειρά ρηγµάτων τα οποία µετατοπίζουν τον πυθµένα σε βάθος 600m. To ρήγµα της Ακράτας είναι το µεγαλύτερο σε µήκος και παρουσιάζει ένα ρηξιγενές πρανές της τάξης των 280m και το άλµα του είναι µεγαλύτερο από την σεισµική διείσδυση (>440m). Η κλίση του ρήγµατος κυµαίνεται µεταξύ 22 ο -30 ο. Η προέκταση του ρήγµατος της Ελίκης είναι το πιο κοντινό στη ακτή υποθαλάσσιο ρήγµα της περιοχής. Το ρήµα αυτό ενεργοποιήθηκε από το σεισµό της Ελίκης το το υποθαλάσσιο τµήµα του ρήγµατος αυτού έχει µήκος 4,8Km και κλίση 37 ο -47 ο όµοια µε του ρήγµατος του ιακοπτού (Stefatos et, al.,2002) (εικόνα 2.2). Ένα άλλο παράκτιο ρήγµα που προεκτείνεται υποθαλάσσια είναι το ρήγµα του Αιγίου. Αυτό ενεργοποιήθηκε µετά το σεισµό του ,5km ΒΒΑ της πόλης του Αιγίου και ο οποίος προκάλεσε πολλές υποθαλάσσιες κατολισθήσεις δελταικών αποθέσεων (Ferentinos et al.,1998). Το υποθαλάσσιο τµήµα του εκτείνεται προς τα ανατολικά και το µήκος του είναι περίπου 1,5km (εικόνα 2.4). Κατά µήκος του βόριου τµήµατος της λεκάνης εντοπίστηκαν τρία µεγάλα ρήγµατα: 1) Ερατεινής, 2) Ψαροµύτας και 3) Τριζόνια µε µήκη 11,1km, 3,4km και 4,5km αντίστοιχα (εικόνα 2.3). Η επιφάνεια αποκόλλησης τους κυµαίνεται από 100m- 300m ύψος. Η κλίση του πυθµένα στην περιοχή της Ερατεινής καθορίζεται από µια σειρά τριών ρηγµάτων. Από αυτά την µεγαλύτερη επιφάνεια αποκόλλησης την έχει το υποθαλάσσιο τµήµα της προέκτασης του ρήγµατος της Ερατεινής και είναι 348m. Αυτό αυξάνει από τα ανατολικά προς τα δυτικά, αντίθετα µε την κατεύθυνση που αυξάνει το βάθος του νερού. Το άλµα του ρήγµατος αυτού είναι µεγαλύτερο από την σεισµική διείσδυση (>480m) και η κλίση του κυµαίνεται από 44 ο -56 ο. Το ρήγµα του Τολοφόνα έχει δηµιουργήσει ένα ρηξιγενές πρανές (~100m) και καθορίζει το όριο της κρηπίδας (εικόνα 2.2) (Stefatos et, al.,2002). «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 10

14 «Κεφάλαιο 2» Τεκτονική Περιοχής Μελέτης Εικόνα 2.4 : Τεκτονικός χάρτης υποθαλάσσιων ρηγµάτων του δυτικού Κορινθιακού κόλπου.( ιδακτορική διατριβή Αριστοφάνη Στεφάτου, 2005) «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 11

15 «Κεφάλαιο 2» Τεκτονική Περιοχής Μελέτης 2.3. Το ρήγµα του Αιγίου Το ρήγµα του Αιγίου είναι το βορειότερο χερσαίο ρήγµα µιας σειράς πέντε ρηγµάτων από τα οποία το ρήγµα Πυργάκι οριοθετεί την λεκάνη του. Κορινθιακού κόλπου (Εικ.2.5). Εικόνα 2.5 :Γεωλογικός, τεκτονικός και τοπογραφικός χάρτης, στον οποίο φαίνονται τα µεγαλύτερα ρήγµατα της περιοχής του Αιγίου (. Κορινθιακός κόλπος), (Koukouvelas, 1997). «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 12

16 «Κεφάλαιο 2» Τεκτονική Περιοχής Μελέτης Το κατακόρυφο άλµα του ρήγµατος φτάνει από 25m ανατολικά της πόλης του Αιγίου στα 200m στο κέντρο του ρήγµατος και µειώνεται στα 45m γύρω από το χωριό του Αγίου Κωνσταντίνου. Επιπλέον η αλλαγή της κλίσης από το κεντρικό τµήµα του ρήγµατος, όπου έχουµε το µέγιστο εκτόπισµα, προς τα άκρα του ρήγµατος δείχνει µια κατά µήκος µείωση της µετατόπισης στις πλευρές (α) και (β) (Εικ. 2.6Α). (Koukouvlas 1997). Των 12km µήκους ρήγµατος του Αιγίου υποδιαιρέθηκε µε βάση τις µεταβολές της µετατόπισης και διείσδυσης σε τρία µορφοτεκτονικά γεωµετρικά τµήµατα (Koukouvelas, 1997). Τα ρήγµατα αυτά στον χάρτη βρίσκονται κατά µήκος του ρήγµατος του Αιγίου και από τα ανατολικά προς τα δυτικά ονοµάστηκαν: Σταφιδάλονα, Αίγιο και Άγιος Κωνσταντίνος. Tο τµήµα Σταφιδάλονα έχει µήκος 2.2km και διεύθυνση Β -ΑΝΑ (Εικ 2.6C). Κατά µήκος του ρήγµατος αυτού δεν παρατηρήθηκε κάποια επιφάνεια αποκόλλησης κατά την διάρκεια του σεισµού. Το τµήµα Αίγιο έχει µήκος 2km και διεύθυνση Α-. Το ρηξιγενές πρανές του ρήγµατος παρουσιάζει ύψος από m. Το τµήµα αυτό του ρήγµατος είναι µετατοπισµένο από το τµήµα Σταφιδάλονα µέσω µιας ζώνης παραµόρφωσης. Η γωνία κλίσης της επιφάνειας αποκόλλησης υπολογίζεται ότι είναι 37 ο, µια τιµή που είναι παρόµοια µε την γωνία απόθεσης των ιζηµάτων (G. Koukis, 1995, personal communication). Γεωλογικοί υπολογισµοί από την συνολική γεωλογική µετατόπιση του ρήγµατος (η οποία καθορίζεται από το πάχος των ιζηµάτων, το ύψος του scarp και της διάβρωσης), δείχνουν ότι το ρήγµα αυτό παρουσιάζει µια κατακόρυφη µετατόπιση 200m (Doutsos & Poulimenos, 1992) (εικόνα.2.6b) Το τµήµα του ρήγµατος Άγιος Κωνσταντίνος έχει µήκος 8km και διεύθυνση Β. Το άλµα του ρήγµατος αυτού είναι περίπου 45m (εικόνα.2.6b). Στοιχεία από έρευνες δείχνουν ότι επιταχύνσεις του εδάφους αλλάζουν απότοµα από την περιοχή της βάσης του ρήγµατος (περιοχή Αιγίου) στην περιοχή της οροφής του ρήγµατος (παράκτια περιοχή). Συγκεκριµένα η υπολογισµένη επιτάχυνση του ανώτερου εδάφους στην περιοχή της βάση του ρήγµατος ξεπερνάει τα 0,54g ενώ για το επικρεµάµενο τµήµα είναι λιγότερο από 0,25g. Από την τοποθέτηση τοπογραφικών σταθµών κάθετα στο συνσεισµικό ίχνος του ρήγµατος συµπεραίνεται ανύψωση της βάσης του ρήγµατος και ταπείνωση της οροφής του. Αυτή η αναλογία ανύψωσης βάσης /ταπείνωσης της οροφής είναι 1:2. Αυτή η συνσεισµική µετατόπιση διπλασιάζεται κατά την περίοδο της πιο έντονης µετασεισµικής δραστηριότητας. «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 13

17 «Κεφάλαιο 2» Τεκτονική Περιοχής Μελέτης Εικόνα 2.6: A. Συνοπτικά δεδοµένα των επιφανειακών διαρρήξεων κατά την διάρκεια του σεισµού του Αιγίου. Τα έντονα βέλη δείχνουν την διεύθυνση του ρήγµατος του Αιγίου (Roberts και Κουκουβέλας, 1996) και οι έντονες κουκίδες δείχνουν επιλεγµένες περιοχές που έγιναν γεωδετικές µετρήσεις κοντά στο ρήγµα. Υπολογισµένα µέγιστα της επιτάχυνσης του εδάφους από την περιοχή του Αιγίου (Boukovalas et al, 1996). C. Συνοπτικά δεδοµένα από τους Γεωδτικούς σταθµούς κατά µήκος του ρήγµατος του Αιγίου. Η καταβύθιση της οροφής του ρήγµατος (s= 11mm) και η ανύψωση της βάσης του ρήγµατος (u=6mm) δείχνει µια αναλογία (s/u) 2. (Koukouvelas, 1997) «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 14

18 «Κεφάλαιο 2» Τεκτονική Περιοχής Μελέτης Μορφοτεκτονικές παρατηρήσεις κατά µήκος του ρήγµατος του Αιγίου Η υψοµετρία γύρω από την πόλη του Αιγίου δείχνει ότι η επίδραση του ρήγµατος του Αιγίου στην ανύψωση της παράκτιας περιοχής καθορίζεται από την µεγαλύτερη ανύψωση που λαµβάνει χώρα στο κεντρικό τµήµα του ρήγµατος, η οποία φαίνεται να µειώνεται στα άκρα του ρήγµατος. Έτσι η προς τα κάτω αυτή κάµψη της παράκτιας περιοχής κοντά στην περιοχή Κουλούρα (ράµπα της Κουλούρας) ελαττώνει την ανύψωση της βάσης του ρήγµατος µε µια µείωση της µετατόπισης κατά µήκος του ρήγµατος (εικόνα 2.5). υτικά από την κορύφωση της βάσης του ρήγµατος (εικόνα 2.5) (έντονη κουκίδα) η συνολική ανύψωση τόσο στην περιοχή της βάσης όσο και της οροφής αυξάνει, αλλά η συνολική µετατόπιση του ρήγµατος µειώνεται. Αντίθετα η µεγαλύτερη καταβύθιση που συνδέεται µε το ρήγµα λαµβάνει χώρα στην παραλία του Αιγίου (εικόνες 2.5 και 2.6Α). Παρόλο που το µεγαλύτερο τµήµα της οροφής του ρήγµατος εκτείνεται σχεδόν πάνω από το επίπεδο της θάλασσας, η µεγαλύτερη καταβύθιση λαµβάνει χώρα στο υποθαλάσσιο τµήµα της λεκάνης της παραλίας του Αιγίου, προς το κεντρικό τµήµα του ρήγµατος (Koukouvelas, 1997). Η µορφολογική έκφραση του ίχνους του ρήγµατος δείχνει παρόµοια απόκλιση κατά µήκος της διεύθυνσης του,όπως η συνσεισµική και γεωλογική µετατόπιση (εικόνα 2.5). Το επιφανειακό ίχνος του µπροστινού κατευθυνόµενου ρήγµατος (range-front bounding fault) παρουσιάζει δυο διαφορετικούς τύπους γεωµετρίας που συνδέονται µε το ρήγµα. ιακρίνεται ένας τύπος ρήγµατος (Α), όπου εµφανίζονται σχετικά απλές γεωµετρίες,οι οποίες χαρακτηρίζονται από µια µόνο επιφάνεια αποκόλλησης (scarp) ή εµφανίζει µονοκλινική κάµψη στα άκρα του ρήγµατος, δηλαδή η µετατόπιση στα άκρα είναι µηδενική. Στο τµήµα του ρήγµατος που αντιστοιχεί στον τύπο (Β) έχουµε ένα σύνολο από επιφάνειες αποκόλλησης που εµφανίζονται µέσα σε αλουβιακά ή colluvial ιζήµατα σχηµατίζοντας µια ζώνη από κλιµακωτά ρήγµατα (step over zone), η οποία εκτείνεται περίπου 100m προς την λεκάνη (Stewart and Hannock, 1991) (εικόνα.2.7) Το κεντρικό τµήµα του ρήγµατος του Αιγίου χαρακτηρίζεται από ένα τύπο γεωµετρίας ρήγµατος σχεδόν ίδιο µε τον (Β). Το δυτικό τµήµα του Αγίου Κωνσταντίνου χαρακτηρίζεται από ένα ευρύ τύπο (Β), ενώ το ανατολικό τµήµα της Σταφιδαλόνας χαρακτηρίζεται από έναν απλό τύπο (Α) γεωµετρίας ρήγµατος (koukouvelas, 1997). «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 15

19 «Κεφάλαιο 2» Τεκτονική Περιοχής Μελέτης Εικόνα 2.7: Το παραπάνω σχήµα µας δείχνει την αλλαγή του ρήγµατος του Αιγίου σε µονόκλινο προς τα ανατολικά, καθώς και την κάµψη της οροφής που βυθίζεται (Κoukouvelas, 1997) Παραµόρφωση που προκαλείται από το ρήγµα του Αιγίου. Όλες οι ρηξιγενείς επιφάνειες συνοδεύονται από παραµόρφωση της οροφής του ρήγµατος. Εντατικές έρευνες κατά µήκος του ρήγµατος του Αιγίου µετά τον σεισµό του 1995, δείχνουν του παρακάτω τύπους παραµόρφωσης : Το κεντρικό τµήµα ο ρυθµός παραµόρφωσης λόγω ολίσθησης είναι 0,48mm/day. Στο ανατολικό τµήµα ο ρυθµός αυτός µειώνεται σε 0,16mm/day, ενώ το δυτικό τµήµα χαρακτηρίζεται από εναπόθεση δυο ξεχωριστών διαδικασιών παραµόρφωσης της καταβύθισης και της ανύψωσης. Έτσι είναι δύσκολο να υπολογιστεί η ολική ανύψωση ή καταβύθιση (I.Koukouvelas & T.T Doutsos, 1996). «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 16

20 «Κεφάλαιο 3» Μέθοδοι Έρευνας Κεφάλαιο 3 Μέθοδοι Έρευνας Για την εκτέλεση της έρευνας χρησιµοποιήθηκε το αλιευτικό σκάφος «Βασίλειος»,στο οποίο τοποθετήθηκαν τα πλέον σύγχρονα όργανα πλεύσης πλοίου και γεωφυσικής διασκόπησης του πυθµένα. Παρακάτω ακολουθεί µια συνοπτική παρουσίαση των αρχών λειτουργίας των ηχοβολιστικών συσκευών (συσκευών θαλάσσιας γεωφυσικής διασκόπησης) που χρησιµοποιήθηκαν στην έρευνα καθώς και η µεθοδολογία των εργασιών υπαίθρου Πλοήγηση και προσδιορισµός θέσης του πλοίου Για την πλοήγηση και τον προσδιορισµό της θέσης του πλοίου χρησιµοποιήθηκε ορυφορικό Σύστηµα Προσδιορισµού Θέσης (Global Positioning System -G.P.S.-) τύπου MAGELLAN NAV 6500 (εικόνα 3.1). Η αλµατώδης ανάπτυξη των δορυφορικών συστηµάτων η οποία επιτρέπει την χρήση τους όλο το 24ωρο ανεξάρτητα των αποστάσεων και των καιρικών συνθηκών, τα έχει καταστήσει ως τα πλέον διαδεδοµένα στις θαλάσσιες έρευνες. Η αρχή λειτουργίας του συστήµατος στηρίζεται στην µέτρηση χρόνων µετάδοσης και άρα αποστάσεων µεταξύ του δέκτη που βρίσκεται πάνω στο πλοίο και τουλάχιστον τριών δορυφόρων γνωστών συντεταγµένων. Η ακρίβεια του προσδιορισµού της θέσης ήταν περίπου 50 µέτρα. Εικόνα 3.1: ορυφορικό σύστηµα προσδιορισµού θέσης (GPS) «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 17

21 «Κεφάλαιο 3» Μέθοδοι Έρευνας 3.2. Γεωφυσικές διασκοπήσεις Στα πλαίσια της έρευνας διεξήχθησαν γεωφυσικές διασκοπήσεις, µε σκοπό τον εντοπισµό των λιθολογικών ενοτήτων και της µορφολογίας του πυθµένα, τον εντοπισµό ενεργών ρηγµάτων, τον προσδιορισµό του πάχους και θυλάκων αερίων υδρογονανθράκων. Για το σκοπό αυτό το ηχοβολιστικό όργανο που χρησιµοποιήθηκε ήταν ο τοµογράφος υποδοµής πυθµένα (εικόνα 3.2) Γενικά περί Ηχοβολιστικών Συσκευών Οι ηχοβολιστικές συσκευές ανάλογα µε την µορφή της δέσµης των ηχητικών κυµάτων, το φάσµα συχνοτήτων των εκπεµπόµενων κυµάτων και του τρόπου στοιχειοθέτησης της καταγραφής διακρίνονται σε: Ηχοβολιστές ή βυθόµετρα (echo-sounders). Τοµογράφους υποδοµής πυθµένα (subbottom profilers). Ηχοβολιστές πλευρικής σάρωσης (side scan sonars). Οι ηχοβολιστικές συσκευές αποτελούνται από: i.μια πηγή ενέργειας η οποία έχει την ικανότητα να µετατρέπει τους ηλεκτρικούς παλµούς σε ηχητικά κύµατα ii.ένα ποµπό και ένα δέκτη που εκπέµπει και λαµβάνει τα ανακλώµενα από τον πυθµένα κύµατα και τα µετατρέπει σε ηχητικούς παλµούς (συνήθως ο ποµπός και ο δέκτης είναι ενσωµατωµένοι και είτε τοποθετούνται σταθερά στα ύφαλα του σκάφους είτε σύρονται πίσω του µε την µορφή ηµιπλωτής τορπίλης ) iii.έναν ενισχυτή και iv.ένα καταγραφέα (αναλογικό ή/ και ψηφιακό). Οι σηµαντικότερες σχέσεις που ισχύουν σε όλες τις ηχοβολιστικές συσκευές είναι αυτές που συνδέουν: (α) το εύρος ζώνης καταγραφής και διακριτικής ικανότητας και (β) του βάθους διείσδυσης και διακριτικής ικανότητας (Φερεντίνος, Γ., 1985). «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 18

22 «Κεφάλαιο 3» Μέθοδοι Έρευνας Τοµογράφος υπoδοµής πυθµένα Οι τοµογράφοι υποδοµής πυθµένα χρησιµοποιούνται για την µελέτη της γεωλογικής υποδοµής του πυθµένα. Η λειτουργία του συνίσταται στην εκποµπή κατακόρυφης δέσµης ηχητικών κυµάτων η οποία αφού ανακλαστεί από τον πυθµένα και από τις επιφάνειες ασυνέχειας κάτω από αυτόν, επιστρέφει στην επιφάνεια και προσλαµβάνεται από τον δέκτη και καταγράφονται σε ηλεκτροευαίσθητο χαρτί (εικόνα 3.2). Αυτά ενισχύονται και καταγράφονται µε τέτοιο τρόπο έτσι ώστε να σχετίζονται οι ανακλάσεις που προέρχονται από την ίδια ανακλαστική επιφάνεια. Η τοµογραφία που σχηµατίζεται µπορεί να συσχετιστεί µε γεωλογική τοµή µε τη διαφορά ότι τα γεωλογικά στρώµατα καθορίζονται µε βάση τις ακουστικές ιδιότητες τους. Εικόνα 3.2 : Σχηµατική αναπαράσταση της εκποµπής των ηχητικών κυµάτων για τοµογράφους τύπου 3.5kHz, της διείσδυσης τους και της σύνθεσης της τοµογραφίας του πυθµένα (Σηµειώσεις Θαλάσσιας Γεωλογίας, Παπαθεοδώρου, Γ., 1997). Ο ποµπός που υπάρχει στο σύστηµα παράγει ένα εκτεταµένο µέτωπο κύµατος το οποίο φαίνεται να αποτελεί ένα ηχητικό παλµό µε διάρκεια µερικών δεκάδων ms. Οι ποµποί χαρακτηρίζονται από ορισµένα στοιχεία που έχουν σχέση µε το χαρακτήρα των «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 19

23 «Κεφάλαιο 3» Μέθοδοι Έρευνας ακουστικών κυµάτων που εκπέµπουν και καθορίζουν την ποιότητα του ποµπού. Τα κύρια στοιχεία που χαρακτηρίζουν ένα ποµπό είναι ο χρόνος διάρκειας του παλµού, το φάσµα των συχνοτήτων που εκπέµπονται στη διάρκεια του παλµού, η ποσότητα της ενέργειας που εκπέµπεται, η ταχύτητα αναπαραγωγής των ακουστικών παλµών και η ταυτότητα της πηγής. Ο ηχητικός παλµός µεταδίδεται µέσω των πετρωµάτων σαν ένα ελαστικό κύµα το οποίο µεταφέρει ενέργεια. Σε κάθε τύπο πετρώµατος, το ηχητικό κύµα µεταδίδεται µε διαφορετική ταχύτητα, η οποία είναι χαρακτηριστική για το καθένα. Έτσι είναι δυνατό να διαχωριστούν οι διαφορετικοί τύποι πετρωµάτων, καθώς για κάθε τύπο λαµβάνουµε µία διαφορετική ανάκλαση. Η δυνατότητα διείσδυσης και διακριτικότητας εξαρτάται από τις γεωλογικές συνθήκες κάθε περιοχής και από τον τύπο της ακουστικής πηγής. Οι τοµογράφοι υψηλών συχνοτήτων (3,5-7 khz) διεισδύουν περίπου µέχρι 40m κάτω από τον πυθµένα και έχουν διακριτική ικανότητα της τάξης των 50 cm. Οι τοµογράφοι µεσαίων συχνοτήτων ( khz) διεισδύουν από m και έχουν διακριτική ικανότητα 2m περίπου. Τέλος οι τοµογράφοι χαµηλών συχνοτήτων ( Hz) διεισδύουν έως 1500 m και παρουσιάζουν διακριτική ικανότητα από m. Εποµένως για να πετύχουµε µεγάλη διείσδυση χρειάζεται η συσκευή να εκπέµπει κύµατα χαµηλών συχνοτήτων, γιατί τα κύµατα υψηλών συχνοτήτων απορροφούνται εκλεκτικά από τα πετρώµατα µέσα στα οποία µεταδίδονται, µε αποτέλεσµα να ελαττώνεται η διεισδυτικότητα. Επίσης, µεγάλη κατακόρυφη διακριτικότητα επιτυγχάνεται µε εκποµπή κυµάτων µε υψηλή κύρια συχνότητα και διάρκεια παλµού πολύ µικρή. Μεγάλη σηµασία έχει η ταχύτητα επανάληψης των παλµών ώστε να δίνεται µία συνεχής εικόνα της επιφάνειας της ασυνέχειας από την οποία ανακλώνται τα κύµατα, που εκπέµπονται από τον ποµπό. Η θέση καταγραφής του κύµατος πάνω στο χαρτί είναι χρονική, δηλαδή βασίζεται στο χρόνο που κάνει το κύµα να διανύσει την απόσταση ποµπός-επιφάνεια ανάκλασης-δέκτης (Σηµειώσεις Θαλάσσιας Γεωλογίας, Παπαθεοδώρου, Γ., 1997 και Τεχνική Ωκεανογραφία, Φερεντίνος, Γ., 1985). «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 20

24 «Κεφάλαιο 3» Μέθοδοι Έρευνας 3.3. Σφάλµατα µέτρησης βάθους µε ηχοβολιστικά συστήµατα Τα πιθανά σφάλµατα µέτρησης µε τους ηχοβολιστές είναι: Σφάλµα βυθίσµατος ποµποδέκτη: στη µέτρηση του βάθους πρέπει να υπολογίζεται το βάθος βύθισης του ποµποδέκτη, το οποίο δεν είναι σταθερό, τόσο όσο αφορά τα σκάφη µεταξύ τους όσο και το ίδιο το σκάφος. Στην τελευταία περίπτωση εξαρτάται από την κατάσταση φορτώσεως του σκάφους. Σφάλµα καταγραφής: Η επιφάνεια της θάλασσας θα πρέπει να ταυτίζεται πάντα µε την οριζόντια γραµµή µηδενικού βάθους στην καταγραφή. Σφάλµα λόγω κυµατισµού: Το σφάλµα αυτό οφείλεται στις κατακόρυφες κινήσεις του σκάφους κατά την διάρκεια κυµατισµού. Η διόρθωση είναι δύσκολη και συνήθως για το σκοπό αυτό υπολογίζονται οι συχνότητες των κυµάτων ανάκλασης από τον πυθµένα. Σφάλµα διαχωρισµού του ποµποδέκτη: Συµβαίνει όταν ο ποµπός και ο δέκτης δεν βρίσκονται ενσωµατωµένοι στην ίδια συσκευή. Στην περίπτωση αυτή το πραγµατικό βάθος είναι µικρότερο από το µετρούµενο στον ηχοβολιστή και ισχύει : d = r 2 1 s 4 2 Όπου : s: η απόσταση µεταξύ ποµπού και δέκτη d: το πραγµατικό βάθος r: το µετρούµενο βάθος Σφάλµα καθιζήσεως και δυναµικής αναγωγής: Όταν το σκάφος κινείται δηµιουργείται µια καθίζηση της θαλάσσιας επιφάνειας γύρω από το σκάφος. Όταν το σκάφος κινείται µεταβάλλεται η διαγωγή του (διαφορά πλώρης πρύµνης ) και η διαφορά της διαγωγής του όταν είναι κινούµενο και ακίνητο, καλείται διαγωγή. Το σφάλµα λόγω δυναµικής διαγωγής είναι σηµαντικό σε περιοχές που τα βάθη είναι µικρότερα από το επταπλάσιο του βυθίσµατος του σκάφους. Σφάλµα ταχύτητας του ήχου: Η ταχύτητα διάδοσης του ήχου δεν είναι σταθερή αλλά εξαρτάται από την θερµοκρασία την αλατότητα και την πίεση. Συνήθως χρησιµοποιείται ως ταχύτητα διάδοσης του ήχου η ταχύτητα 1500 m/sec. Η ταχύτητα διάδοσης του ήχου διορθώνεται είτε µε την χρήση νοµογράµµατος είτε από τον τύπο: I= V T + V P + V STP «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 21

25 «Κεφάλαιο 3» Μέθοδοι Έρευνας Όπου : V T, V P, V STP πολυωνιµικές συναρτήσεις της θερµοκρασίας, της πίεσης και της αλατότητας αντίστοιχα. Ο υπολογισµός αυτός γίνεται για διάφορα στρώµατα της υδάτινης στήλης. Στη συνέχεια υπολογίζεται ο συντελεστής διόρθωσης για κάθε στρώµα από τον τύπο: a = A V V όπου : Α: η ταχύτητα του ήχου στο µέσο βάθος του στρώµατος V: η ταχύτητα του ήχου που χρησιµοποιείται από τον ηχοβολιστή. Οι συντελεστές πολλαπλασιαζόµενοι µε το πάχος του αντίστοιχου στρώµατος δίνουν τις διορθώσεις για κάθε στρώµα. Όλες οι διορθώσεις αθροίζονται αλγεβρικά και προκύπτει και προκύπτει η τελική διόρθωση για όλη τη θαλάσσια στήλη. Σφάλµα λόγω ανώµαλου ανάγλυφου: Όταν ο πυθµένας παρουσιάζει ανώµαλο ανάγλυφο (πολλά σηµεία αλλαγής κλίσης) εξαιτίας του φαινοµένου της περίθλασης και της αυξηµένης γωνίας της ηχητικής δέσµης, ο πυθµένας καταγράφεται υπό την µορφή υπερβολικών ανακλάσεων. Σφάλµα λόγω κεκλιµένου πυθµένα: Όταν ο πυθµένας παρουσιάζει κλίση και λόγω του εύρους της ηχητικής δέσµης, καταγράφεται σε µικρότερο βάθος από το πραγµατικό. Αυτό συµβαίνει γιατί πρώτα φτάνουν και καταγράφονται οι ανακλάσεις από περιοχή του πυθµένα µε µικρότερο βάθος, η οποία βρίσκεται µπροστά από την θέση του σκάφους και όχι από την βαθύτερη περιοχή που βρίσκεται κάτω από την θέση του σκάφους. Η σχέση µεταξύ πραγµατικής και φαινόµενης κλίσης δίνεται από τον τύπο: ηµθ = εφφ όπου :θ= η πραγµατική γωνία κλίσης του κεκλιµένου επιπέδου µε το οριζόντιο επίπεδο. Φ= η γωνία κλίσης του φαινοµενικού επιπέδου µε το οριζόντιο επίπεδο. (Σηµειώσεις Θαλάσσιας Γεωλογίας, Παπαθεοδώρου, Γ., 1997). «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 22

26 «Κεφάλαιο 3» Μέθοδοι Έρευνας 3.4. ιαδικασία συλλογής δεδοµένων Για τη γεωφυσική διασκόπηση της υποδοµής του πυθµένα χρησιµοποιήθηκε τοµογράφος υψηλών συχνοτήτων ( khz) ο οποίος διεισδύει περίπου µέχρι 40m κάτω από τον πυθµένα και έχει διακριτική ικανότητα της τάξης των 50 cm. Το time base που χρησιµοποιήθηκε είναι 0,1 sec στις πορείες µε τοπ (22-29, 30-54, , ,) και 0,2 sec στις πορείες µε τοπ (67-109, , , ). Αναλυτικά το σύστηµα του τοµογράφου υποδοµής πυθµένα υψηλών συχνοτήτων 3.5kHz, που χρησιµοποιήθηκε στην έρευνα (Εικόνες 3.3 και 3.4), αποτελείται από: Ποµπό GEOPULSE model 5210A έκτη ενισχυτή GEOPULSE model 5210A Ηµιπλωτή συστοιχία 4 ποµποδεκτών O.R.E. model132b (over the side transduser array) Καταγραφέα E.P.C.model 1600S Πλήρη σειρά ανταλλακτικών Εικόνα 3.3: Ηµιπλωτός ποµποδέκτης τοµογράφου υποδοµής πυθµένα. «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 23

27 «Κεφάλαιο 3» Μέθοδοι Έρευνας Εικόνα 3.4: έκτης, ενισχυτής και καταγραφική µονάδα τοµογράφου υποδοµής πυθµένα. Οι πορείες που εκτελέστηκαν, αρχικά είχαν προσχεδιαστεί, όπου µε βάση αυτό το σχέδιο δηµιουργήθηκε ένας κάνναβος πορειών συνολικού µήκους περίπου 117km µε σκοπό την καλύτερη γεωφυσική διασκόπηση της περιοχής µελέτης. Η διάρκεια συλλογής των δεδοµένων πραγµατοποιήθηκε στις 01/08/1996, 02/08/19996 και 03/08/1996. Οι πορείες αυτές ανάλογα µε την µέρα την οποία πραγµατοποιήθηκαν φαίνονται στον χάρτη 3.1. Για την πραγµατοποίηση της εργασίας χρησιµοποιήθηκαν οι πορείες που φαίνονται στον χάρτη 3.2, οι οποίες έχουν συνολικό µήκος περίπου 80km. «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 24

28 «Κεφάλαιο 3» Μέθοδοι Έρευνας Χάρτης 3.1:Χάρτης ολικών πορειών που πραγµατοποιήθηκαν για την έρευνα της περιοχής. «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 25

29 «Κεφάλαιο 3» Μέθοδοι Έρευνας Χάρτης 3.2: Χάρτης πορειών που χρησιµοποιήθηκαν για την πραγµατοποίηση της εργασίας. «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 26

30 «Κεφάλαιο 3» Μέθοδοι Έρευνας 3.5. Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών Για την χαρτογράφηση των δεδοµένων και την παρουσίαση των χαρτών που κατασκευάστηκαν για την παρούσα εργασία χρησιµοποιήθηκαν τα Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών (Geographical Information Systems- GIS) µέσω του προγράµµατος Arc info 8.1. Τα Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών (Geographical Information Systems- GIS), αν και ξεκίνησαν να εφαρµόζονται από το 1963, από το 1981 και µετά, αποτελούν και εµπορικά, τη νέα τεχνολογία για τη διαχείριση της γεωγραφικής πληροφορίας. Σκοπός τους είναι να παρέχουν την υποδοµή για τη λήψη αποφάσεων σε θέµατα που αφορούν την χρήση του φυσικού περιβάλλοντος, αλλά και στη διαχείριση του σε συνδυασµό µε την επίδραση του ανθρώπου σε αυτό. Η αυξανόµενη χρήση των Γ.Σ.Π τόσο από τους διάφορους φορείς διαχείρισης, όσο και από το επιστηµονικό δυναµικό, συνεισφέρει στη συστηµατική καταγραφή και ανάλυση του περιβάλλοντος χώρου (δηλ. οργάνωση χωρικής πληροφορίας) και στην απόκτηση γνώσεων σχετικά µε αυτόν. Έτσι πολλά από τα προβλήµατα που παρουσιάζονταν στο παρελθόν δυσεπίλυτα έχουν αποκτήσει µε την χρήση της σύγχρονης τεχνολογίας ρεαλιστικές και υλοποιήσιµες λύσεις (Μαρίνος Χαραλαµπάκης). Εάν θα έπρεπε να δώσουµε έναν ορισµό για το τι είναι Γ.Σ.Π., θα µπορούσαµε να πούµε ότι πρόκειται για έναν οργανωµένο συνδυασµό τεχνικών µέσων (ηλεκτρονικών υπολογιστών και λογισµικών προγραµµάτων), ειδικά καταρτισµένου ανθρώπινου δυναµικού, δεδοµένων και οργανωτικών διαδικασιών, µε τον οποίο µπορούµε να προσοµοιάσουµε και στη συνέχεια να περιγράψουµε και να εξηγήσουµε διεργασίες (φυσικές ή ανθρωπογενείς ) που λαµβάνουν χώρα στον πραγµατικό κόσµο εικόνα 3.5 (Μαρίνος Χαραλαµπάκης). Στην ουσία, πρόκειται για µια βάση Γεωγραφικών δεδοµένων, όπου αρχικά έχουµε εισάγει δεδοµένα τα οποί έχουν γεωγραφική έκφραση και στη συνέχεια έχουµε προσθέσει όλες τις πληροφορίες που µας ενδιαφέρουν και συνδέονται µε αυτά. Η βάση δεδοµένων που δηµιουργήσαµε µε αυτόν τον τρόπο µας δίνει παράλληλα τη δυνατότητα να διαχειριζόµαστε, να επεξεργαζόµαστε, να αναλύουµε και να παρουσιάζουµε την ποικιλοµορφία των δεδοµένων και πληροφοριών που έχουµε στη διάθεση µας µε έναν εύχρηστο και επιστηµονικό τρόπο (Μαρίνος Χαραλαµπάκης). «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 27

31 «Κεφάλαιο 3» Μέθοδοι Έρευνας Εικόνα 2.5: Μέρη από τα οποία αποτελείται ένα Γεωγραφικό Σύστηµα Πληροφοριών (ΓΣΠ) (Μαρίνος Χαραλαµπάκης). «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 28

32 «Κεφάλαιο 4» Κεφάλαιο Ακουστικοί τύποι Με σκοπό τη µελέτη της γεωλογικής υποδοµής του πυθµένα στην περιοχή έρευνας, πραγµατοποιήθηκαν 22 πορείες του σκάφους, οι 4 από τις οποίες ήταν παράλληλες προς την ακτή µε διεύθυνση ΝΑ-Β και 18 πορείες εγκάρσια σε αυτές (χάρτης 1.2). Από την µελέτη των αντίστοιχων τοµογραφιών διακρίθηκαν οκτώ ακουστικοί τύποι Περιγραφή και ερµηνεία ακουστικών τύπων 1 ος ακουστικός τύπος: Ο πρώτος τύπος περιλαµβάνει δυο οµάδες ακουστικών τύπων 1α και 1β (εικόνα 4.1 και 4.2) αντίστοιχα. Ακουστικός τύπος 1α :Σε αυτόν τον ακουστικό τύπο διακρίνεται µια ακολουθία υποεπιφανειακών στρωµάτων, που αποτελείται από τρεις ενότητες: 1 η ενότητα: Σαφείς σεισµικές ανακλάσεις της επιφάνειας του πυθµένα, µε συνεχείς και παράλληλες υποεπιφανειακές ανακλάσεις. 2 η ενότητα: Ηµιδιαφανείς ακουστικός χαρακτήρας και µικρού αριθµού αραιών, παράλληλων, ασθενών και ασυνεχών εσωτερικών ανακλάσεων. 3 η ενότητα: Μια παρατεταµένη υποεπιφανειακή ανάκλαση κάτω από την οποία δεν διακρίνονται ανακλάσεις ή εµποδίζει την περαιτέρω σεισµική διείσδυση. H επιφάνεια αυτή πιθανά αποτελεί την µετάβαση από το Πλειστόκαινο στο Ολόκαινο (εικόνα 4.1). Αυτός ο ακουστικός τύπος αντιπροσωπεύει καλά στρωµατωµένες εναλλαγές χαλαρών ιζηµάτων τα οποία αποδεικνύουν περιβάλλοντα οµοιόµορφου ρυθµού ιζηµατογένεσης σε περιβάλλοντα υφαλοκρηπίδας που βυθίζονται σταθερά. Σε βάθος µέτρων από την επιφάνεια της θάλασσας φαίνεται αυτά τα ιζήµατα να είναι κορεσµένα από αέριους υδρογονάνθρακες οι οποίοι δεν έχουν επηρεάσει τα υπερκείµενα στρώµατα ή αδροµερείς ενστρώσεις ποτάµιας προέλευσης (πιθανόν κροκάλες). «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 29

33 «Κεφάλαιο 4» Εικόνα 4.1: Ακουστικός τύπος 1α. Ακουστικός τύπος 1β: Εδώ διακρίνονται συνεχείς σαφείς σεισµικές ανακλάσεις µε συνεχείς, ασαφείς και παράλληλες υποεπιφανειακές ανακλάσεις και µια παρατεταµένη ανάκλαση που υπόκειται των παραπάνω ανακλάσεων, η οποία εµφανίζεται να διακόπτεται σε κάποια σηµεία, στα οποία παρατηρούνται στα υπερκείµενα σεισµοκονιασµένες περιοχές (εικόνα 4.2). Εικόνα 4.2: Ακουστικός τύπος 1β. Ο ακουστικός τύπος 1β διαφοροποιείται από τον 1α από το γεγονός ότι αέριοι υδρογονάνθρακες που προέρχονται από τα βαθύτερα στρώµατα έχουν αρχίσει να διαφεύγουν προς την επιφάνεια του πυθµένα και να επηρεάζουν τα υπερκείµενα στρώµατα των ιζηµάτων. Το γεγονός αυτό πιστοποιείται και από την ύπαρξη κοιλωµάτων (pock-marks) που παρατηρήθηκαν στην περιοχή. «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 30

34 «Κεφάλαιο 4» 2 ος Ακουστικός τύπος : Ο δεύτερος τύπος περιλαµβάνει δυο οµάδες ακουστικών τύπων 2α και 2β (εικόνα 4.3 και 4.4) αντίστοιχα. Ακουστικός τύπος 2α: Σε αυτό τον ακουστικό τύπο διακρίνεται µια ηµιπαρατεταµένη σεισµική ανάκλαση της επιφάνειας του πυθµένα µε ηµιπαρατεταµένες, υποπαράλληλες και ασυνεχείς υποεπιφανειακές ανακλάσεις (εικόνα 4.3) Εικόνα 4.3: Ακουστικός τύπος 2α. Ο τύπος 2α αντιπροσωπεύει χαλαρά ιζήµατα που πιθανά να περιέχουν και ένα ποσοστό πηλού. Σε βάθος περίπου 60 µέτρων από την επιφάνεια της θάλασσας διακρίνεται ένας ορίζοντας στον οποίο έχουν αρχίσει να παγιδεύονται αέριοι υδρογονάνθρακες οι οποίοι κατά τόπους φαίνεται ότι έχουν αρχίσει να ανεβαίνουν προς την επιφάνεια. Αυτό πιστοποιείται και από την ύπαρξη κοιλωµάτων (pock marks). Ακουστικός τύπος 2β: ιακρίνεται µια σαφής και ελαφρώς ηµιπαρατεταµένη επιφανειακή σεισµική ανάκλαση και µια παρατεταµένη και συνεχής υποεπιφανειακή ανάκλαση (εικόνα 4.4) «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 31

35 «Κεφάλαιο 4» Εικόνα 4.4: Ακουστικός τύπος 2β. Ο τύπος 2β αντιπροσωπεύει χαλαρά ιζήµατα (άµµος), όπου οι πόροι των ιζηµάτων έχουν στα πιο βαθιά στρώµατα καλύπτονται από αέριους υδρογονάνθρακες, οι οποίοι έχουν αρχίσει να διαφεύγουν προς την επιφάνεια του πυθµένα. 3 ος Ακουστικός τύπος ιακρίνεται µια σαφείς συνεχής ηµιπαρατεταµένη επιφανειακή σεισµική ανάκλαση µε µια ηµιπαρατεταµένη και συνεχή υποεπιφανειακή ανάκλαση. Πιθανά αυτός ο τύπος αντιπροσωπεύει πιο συνεκτικά ιζήµατα (πηλό), στα οποία µόλις έχει αρχίσει να παγιδεύεται αέριος υδρογονάνθρακας στα ιζήµατα σε ένα βάθος περίπου 60 µέτρων κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας (εικόνα 4.5) Εικόνα 4.5: Ακουστικός τύπος 3. «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 32

36 «Κεφάλαιο 4» 4 ος Ακουστικός τύπος Συνεχής, σαφής ηµιπαρατεταµένη ανάκλαση του πυθµένα µε συνεχή υποεπιφανειακή ανάκλαση, η οποία ακολουθεί την κλίση του πυθµένα η οποία προηγείται µιας έντονα παρατεταµένης υποεπιφανειακής ανάκλασης (εικόνα 4.6) Αυτός ο ακουστικός τύπος πιθανά αντιπροσωπεύει χαλαρά ιζήµατα χερσαίας προέλευσης (άµµοι) των οποίων οι πόροι έχουν καλυφθεί από αέριους υδρογονάνθρακες οι οποίοι έχουν φτάσει σχεδόν µέχρι την επιφάνεια του πυθµένα ή από αδροµερές υλικό. Εικόνα 4.6: Ακουστικός τύπος 4. 5 ος Ακουστικός τύπος Αυτός ο ακουστικός τύπος διακρίνεται από τρεις ενότητες: 1 η ενότητα: Αποτελείται από συνεχείς, σαφείς ηµιπαρατεταµένες σεισµικές ανακλάσεις της επιφάνειας του πυθµένα, µε συνεχείς σαφείς και παράλληλες υποεπιφανειακές ανακλάσεις. 2 η ενότητα: Παράλληλες,ασθενείς και ασυνεχείς σεισµικές ανακλάσεις (εικόνα 4.7) Αυτός ο ακουστικός τύπος υποδηλώνει ότι τα επιφανειακά στρώµατα του πυθµένα αποτελούνται από λεπτοστρώσεις χονδρόκοκκου / λεπτόκοκκου υλικού (πηλού / άµµου) χερσαίας προέλευσης. Επίσης αυτές οι λεπτοστρώσεις µπορεί να προέρχονται από µεταβολές στην πυκνότητα των ιζηµάτων. «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 33

37 «Κεφάλαιο 4» Εικόνα 4.7: Ακουστικός τύπος 5. 6 ος Ακουστικός τύπος: Σε αυτόν τον ακουστικό τύπο διακρίνεται µια έντονη παρατεταµένη µεγάλου εύρους σεισµική ανάκλαση, χωρίς υποεπιφανειακές ανακλάσεις (εικόνα 4.8). Στην περίπτωση αυτή µπορούµε να πούµε ότι έχουµε ανάδυση του ακουστικού υποβάθρου, το οποίο είναι πολύ χονδρόκοκκο υλικό το οποίο σε επιτρέπει την διείσδυση. Εικόνα 4.8: Ακουστικός τύπος 6. 7 ος Ακουστικός τύπος: Σε αυτόν τον ακουστικό τύπο διακρίνεται µια παρατεταµένη µεγάλου εύρους σεισµική ανάκλαση της επιφάνειας του πυθµένα, µε µια παρατεταµένη µεγάλου εύρους υποεπιφανεική ανάκλαση.(εικόνα 4.9). Στην περίπτωση µπορούµε να πούµε ότί ο ακουστικός τύπος αντιστοιχεί στο υπόβαθρο το οποίο µπορεί να είναι καλυµµένο µε χονδρόκοκκα ιζήµατα. «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 34

38 «Κεφάλαιο 4» Εικόνα 4.9: Ακουστικός τύπος 7. 8 ος Ακουστικός τύπος Σε αυτό τον ακουστικό τύπο έχουµε συνεχείς σαφείς σεισµικές ανακλάσεις χωρίς υποεπιφανειακές ανακλάσεις.(ζώνη χωρίς σεισµικές ανακλάσεις) (εικόνα 4.10). Σεισµικές ανακλάσεις µε τέτοιο χαρακτήρα υποδηλώνουν ότι τα επιφανειακά στρώµατα αποτελούνται από στερεοποιηµένα ιζήµατα µε ένα πολύ λεπτό (µερικά εκατοστά κάλυµµα από άµµο και ψηφίδες χερσαίας προέλευσης.τα υλικά αυτά µπορεί να είναι ισχυροί ανακλαστές µε αποτέλεσµα η ενέργεια να ανακλάται και τα κύµατα να µην διεισδύουν κάτω από τον πυθµένα. Ψευδανάκλαση Εικόνα 4.10: Ακουστικός τύπος 8. «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 35

39 «Κεφάλαιο 4» Γεωγραφική κατανοµή ακουστικών τύπων Η γεωγραφική κατανοµή των ακουστικών τύπων της περιοχής µελέτης αποτυπώνεται στον χάρτη των ακουστικών τύπων (χάρτης 1). Οι ακουστικοί τύποι 2 (2α, 2β) και 3 καταλαµβάνουν όλο το ανατολικό τµήµα της περιοχής µελέτης που παρατηρούνται τα µεγαλύτερα βάθη ( µέτρα) και αντιστοιχούν σε λεπτόκοκκα ιζήµατα. Οι ακουστικοί τύποι 4 και 6 καταλαµβάνουν το βόριο τµήµα της περιοχής µελέτης. Ο ακουστικός τύπος 4 συνίσταται από χονδρόκοκκα ιζήµατα χερσαίας προέλευσης και βρίσκεται σε βάθη από 20 έως 50 µέτρα. Ο ακουστικός τύπος 6 συνίσταται από χονδρόκοκκα ιζήµατα και στην περιοχή εµφανίζεται µε την µορφή υβωµάτων ή µπορεί να αντιπροσωπεύει το υπόβαθρο. Ο ακουστικός τύπος 5 καλύπτει ένα κοµµάτι του βόριου τµήµατος της περιοχής µελέτης µε βάθος από µέτρα, καθώς και ένα µικρό κοµµάτι στο Ν τµήµα κοντά στην ακτή µε βάθος από µέτρα. Ο τύπος αυτός αντιπροσωπεύει χονδρόκοκκα ιζήµατα χερσαίας προέλευσης. Οι τρεις παραπάνω ακουστικοί τύποι καλύπτουν τµήµατα της περιοχής µελέτης όπου δεν αναγνωρίζεται η ύπαρξη ενός υποεπιφανειακού ορίζοντα που θα δούµε αναλυτικά παρακάτω. Ο ακουστικός τύπος 7 καταλαµβάνει δυο µικρές περιοχές στο βόριο τµήµα της περιοχής αντιστοιχεί στο υπόβαθρο το οποίο µπορεί να είναι καλυµµένο µε χονδρόκοκκα ιζήµατα και βρίσκεται σε βάθος από 30 έως 45 µέτρα. Ο ακουστικός τύπος 8 καταλαµβάνει κάποια τµήµατα κοντά στην ακτή (δυτικό τµήµα περιοχής µελέτης) και κατά µήκος αυτής, το βάθος στο οποίο εντοπίζεται είναι πολύ µικρό και κυµαίνεται από 10 έως 15 µέτρα. Ο ακουστικός τύπος 1 (1α, 1β) καλύπτει το µεγαλύτερο τµήµα της περιοχής µελέτης. Ο τύπος 1β καταλαµβάνει το κεντρικό τµήµα της περιοχής µε βάθη από 20 έως 50 µέτρα και αντιπροσωπεύουν χαλαρά ιζήµατα τα οποία είναι διαταραγµένα κατά τόπους από αέριους υδρογονάνθρακες. Ο τύπος 1α καταλαµβάνει ένα κοµµάτι στο βόριο τµήµα της περιοχή ένα στο νότιο κοντά στην ακτή των Νικολέικών και ένα στο ΝΑ µε βάθη από 20 έως 40 µέτρα. Στον πίνακα που ακολουθεί (πίνακας 4.1) φαίνεται συνοπτικά η έκταση (σε m 2 ) που καταλαµβάνει ο κάθε ακουστικός τύπος συνολικά στην περιοχή µελέτης, το εύρος του βάθους (σε µέτρα) που παρατηρείται, καθώς µια προσεγγιστική εκτίµηση της διείσδυσης του ήχου (σε µέτρα). «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 36

40 «Κεφάλαιο 4» Aκουστικός τύπος Έκταση σε Km 2 Εύρος βάθους νερού σε m 1α 1, ,4 1β 3, α 0, β 0, , , ,7 5 0, και , ,7 7 0, ,7 8 0, Εκτίµηση διείσδυσης σε m Πίνακας 4.1: Ο παραπάνω πίνακας µας δείχνει την έκταση του ακουστικού τύπου σε Km 2, το εύρος του βάθους και µια προσεγγιστική τιµή της διείσδυσης του ήχου για κάθε ακουστικό τύπο. «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 37

41 «Κεφάλαιο 4» 4.2. Βυθοµετρία περιοχής µελέτης Ο ψηφιακός βυθοµετρικός χάρτης της περιοχής µελέτης (χάρτης 2) κατασκευάστηκε µε την βοήθεια των τοµογραφιών. Η µέτρηση του βάθους έγινε πάνω στα τοπ καθώς και µεταξύ αυτών σε σηµεία που απέχουν ίσες αποστάσεις µεταξύ τους και τα οποία καθορίστηκαν ανάλογα µε την απόσταση των τοπ στον χάρτη των πορειών και του ανάγλυφου του πυθµένα. Με αυτόν τον τρόπο προσδιορίστηκε το βάθος για 453 σηµεία. Επίσης προσδιορίστηκε το βάθος άλλων 129 σηµείων τα οποία αντιστοιχούν στα βάθη των υβωµάτων που παρατηρήθηκαν στις καταγραφές και συνυπολογίστηκαν για την κατασκευή του βυθοµετρικού χάρτη. Το µέγιστο βάθος που µετρήθηκε είναι 73,55m που βρίσκεται στο ΒΒΑ τµήµα της περιοχής στο όριο της κρηπίδας. Το ελάχιστο βάθος είναι 2,35m και βρίσκεται στο νότιο τµήµα της περιοχής µελέτης, στην παραλία των Νικολέικων. Γενικά ο πυθµένας χαρακτηρίζεται από πολύ ήπιες κλίσεις. Η µέση κλίση του βόρειου τµήµατος είναι περίπου 2,5 ο, του νότιου τµήµατος περίπου 1,16 ο ενώ στο κεντρικό τµήµα είναι 1,25 ο. Επίσης παρατηρείται ότι η απόσταση του ορίου της κρηπίδας από την ακτογραµµή στο βόειο τµήµα της περιοχής είναι 280m (ακρωτήρι Γύφτισσας), στο κεντρικό τµήµα είναι περίπου 1900m ενώ στο νότιο είναι 1270m. ηλαδή προς τα νότια η απόσταση του ορίου της υφαλοκρηπίδας από την ακτή αυξάνεται. Παρατηρώντας την ισοβαθή των 10m (χάρτης 2) βλέπουµε ότι παρουσιάζει κάποιες ανωµαλίες οι οποίες οφείλονται σε αυξοµειώσεις του βάθους σε αυτά τα σηµεία. Αυτές αντιπροσωπεύουν υποθαλάσσια υβώµατα τα οποία µπορεί να οφείλονται σε ποτάµιες αποθέσεις των παλαιοεκβολών του ποταµού Σελινούντα. «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 38

42 «Κεφάλαιο 4» 4.3. Περιγραφή και γεωγραφική κατανοµή του υποεπιφανειακού ορίζοντα Το βάθος του υποεπιφανειακού ορίζοντα ορίστηκε µε επίπεδο αναφοράς την στάθµη της θάλασσας. Η ελάχιστη τιµή βάθους που αναγνωρίστηκε ο ορίζοντας είναι - 30 µέτρα και βρίσκεται στα πιο ρηχά νερά της περιοχής µελέτης κατά µήκος της ακτογραµµής., ενώ η µέγιστη τιµή είναι -70 µέτρα και παρατηρείται στα πιο βαθιά νερά της περιοχής, κοντά στο όριο της υφαλοκρηπίδας. Όπως φαίνεται από στους χάρτες 3 και 4 στη γραµµοσκιασµένη περιοχή που βρίσκεται στο ΒΑ τµήµα της περιοχής µελέτης, δεν µπορεί µε ακρίβεια να προσδιοριστεί η ύπαρξη και το βάθος του υποεπιφανειακού ορίζοντα για αυτό η περιοχή αυτή είναι χωρίς πληροφορία. Επίσης πρέπει να αναφερθεί ότι η πληροφορία από την καταγραφή της πρώτης πορείας (χάρτης 1) δεν έχει ληφθεί υπόψη για τον ίδιο λόγο. Στο κεντρικό τµήµα της περιοχής µελέτης παρατηρείται µια ανωµαλία στις ισοβαθείς που αντιστοιχεί σε ένα απότοµο βύθισµα της σεισµικής ανάκλασης του υποεπιφανειακού ορίζοντα (χάρτης 4). Αυτό το βύθισµα βρίσκεται µεταξύ του ρήγµατος του Αιγίου (FA) και του αντιθετικού του (F) (χάρτης 4). Εποµένως µπορούµε να πούµε ότι σε αυτό το σηµείο φαίνεται καθαρά η ύπαρξη µιας τεκτονικής τάφρου που δηµιουργήθηκε από τα δύο ρήγµατα Ερµηνεία υποεπιφανειακού ορίζοντα Για την χαρτογράφηση του ορίζοντα µετρήθηκε το βάθος µιας παρατεταµένης µεγάλου εύρους υποεπιφανειακής ανάκλασης. Μια πιθανή εκδοχή για την ερµηνεία αυτού του ορίζοντα είναι ότι αντιπροσωπεύει χονδρόκοκκα ιζήµατα από άµµο και κροκάλες. Αποθέσεις από χονδρόκοκκα ιζήµατα έχουµε όµως κοντά στην ακτή. Αυτό σηµαίνει ότι η στάθµη της θάλασσας κατά την απόθεση αυτών των ιζηµάτων δεν βρίσκονταν στην σηµερινή της θέση. Εποµένως θα πρέπει να αποτέθηκαν µετά το Last Glacial (20-16 ka), όπου η στάθµη της θάλασσας στην περιοχή της Μεσογείου ήταν µέχρι και 120 µέτρα χαµηλότερη από την σηµερινή. Αποτέλεσµα αυτού ήταν µεγάλα τµήµατα του Κορινθιακού κόλπου να χερσεύουν. Άλλη µια εκδοχή είναι ότι ο ορίζοντας αυτός αντιπροσωπεύει ιζήµατα άµµου των οποίων οι πόροι έχουν καλυφθεί από αέριους υδρογονάνθρακες CH 4. Στο συµπέρασµα αυτό οδηγούµαστε α) από το βάθος του ορίζοντα το οποίο δεν είναι σταθερό για όλη την περιοχή µελέτης, β) από κάποιες σεισµοκονιασµένες περιοχές οι οποίες οφείλονται «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 39

43 «Κεφάλαιο 4» στην άνοδο των αερίων υδρογονανθράκων προς τα ανώτερα υποεπιφανειακά στρώµατα λόγω της µικρότερης πυκνότητας τους, γ) από την ύπαρξη κοιλωµάτων (pock marks) στον πυθµένα της θάλασσας. Το αίτιο δηµιουργίας των κοιλωµάτων αυτών είναι πιθανόν διαβρωσιγενούς προέλευσης. Η διάβρωση προκαλείται από την διαφυγή των υδρογονανθράκων προς την επιφάνεια της θάλασσας, τα οποία όπως ανέρχονται ανασηκώνουν και παρασύρουν το λεπτόκοκκο υλικό των ιζηµάτων µε αποτέλεσµα να δηµιουργούνται κοιλώµατα στον πυθµένα τα οποία περιέχουν µόνο χονδρόκοκκο υλικό (εικόνα 4.3.1). Τα (pockmarks) είναι αρκετά διαδεδοµένα στην περιοχή της υφαλοκρηπίδας. Στην περιοχή µελέτης εµφανίζονται στον πόδα (footwall) του ρήγµατος του Αιγίου, αλλά αυτά που έχουν καταγραφεί και χαρτογραφηθεί είναι περιορισµένου αριθµού. Τέλος µια τρίτη εκδοχή και ίσως η πιο πιθανή είναι ο ορίζοντας (Ζ) να αντιπροσωπεύει χονδρόκοκκα ιζήµατα από άµµο και κροκάλες και αποτελεί την διαχωριστική επιφάνεια Ολοκαίνου / Πλειστοκαίνου, η οποία είναι επιφάνεια συγκέντρωσης των αερίων υδρογονανθράκων. Pockmarks ιαχωριστική επιφάνεια Ολοκαίνου/Πλειστοκαίνου Εικόνα 4.3.1: Στην παραπάνω εικόνα φαίνεται η δηµιουργία των pock marks από την διαφυγή των αέριων υδρογονανθράκων. «Μεταπτυχιακή ιατριβή Ειδίκευσης» 40