Χρήστος ΠΑΠΑΙΩΑΝΝΟΥ 1

Transcript

1 3 o Πανελλήνιο Συνέδριο Αντισεισμικής Μηχανικής & Τεχνικής Σεισμολογίας 5 7 Νοεμβρίου, 2008 Άρθρο 1913 Εκτίμηση της Σεισμικής Επικινδυνότητας της Πάφου με Χρήση ενός Υβριδικού Μοντέλου Σεισμικών Πηγών και Τεκμηρίωση των Αποτελεσμάτων Seismic Hazard Assessment for Paphos Based on a Hybrid Model of Seismic Sources and Validation of the Results Χρήστος ΠΑΠΑΙΩΑΝΝΟΥ 1 ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Η Πάφος βρίσκεται στη περιοχή του ρήγματος διεύθυνσης της Πάφου και έχει πληγεί επανειλημμένα από ισχυρούς επιφανειακούς σεισμούς, οι οποίοι έχουν προκαλέσει σημαντικές βλάβες στο δομημένο περιβάλλον και για τους οποίους υπάρχουν περιγραφές από τα ιστορικά χρόνια. Ο τελευταίος σεισμός ο οποίος έπληξε την πόλη έγινε τον Οκτώβριο του Στη εργασία αυτή με τη χρήση ενός υβριδικού μοντέλου επιφανειακών και γραμμικών σεισμικών πηγών το οποίο βασίστηκε στο σεισμοτεκτονικό καθεστώς της Κύπρου γίνεται εκτίμηση της σεισμικής επικινδυνότητας της Πάφου. Στη συνέχεια δίνεται η τεκμηρίωση των αποτελεσμάτων με βάση παρατηρημένες τιμές της μακροσεισμικής έντασης και με βάση την από-άθροιση των αποτελεσμάτων προτείνονται οι σεισμοί σχεδιασμού. ABSTRACT: The area of Paphos (W. Cyprus) is located at the proximity of the Paphos Transform Fault (PTF) and has suffered due to strong earthquakes which caused damage to the buildings since antiquity. The last strong earthquake that struck the town occurred on October In the present study the seismic hazard for the area is assessed on the using a hybrid model consisting of area and line sources which was based on the seismotectonic setting of Cyprus. The validation of the results is based on the statistical treatment of the macroseismic intensities. Using the deaggregation of the results the design earthquakes are proposed for Paphos. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Κατά τα τελευταία χρόνια έχει γίνει ευρύτερα αποδεκτό και φαίνεται να υπάρχει συμφωνία μεταξύ των ειδικών επιστημόνων ότι η σεισμική θωράκιση του δομημένου περιβάλλοντος είναι δυνατόν να επιτευχθεί με τον αντισεισμικό σχεδιασμό των κατασκευών. Είναι επίσης γνωστό ότι βάση για τον αποτελεσματικό αντισεισμικό σχεδιασμό αποτελεί ο προσδιορισμός ρεαλιστικών σεισμικών δράσεων σχεδιασμού. Τα αποτελέσματα πολυάριθμων ερευνών της τελευταίας τριακονταετίας στα πλαίσια της Τεχνικής Σεισμολογίας και της Γεωτεχνικής Σεισμικής Μηχανικής έχουν δείξει ότι η σεισμική κίνηση (κραδασμός) της επιφάνειας του εδάφους-και επομένως οι σεισμικές δράσεις σχεδιασμού-εξαρτώνται τόσο από τη σεισμικότητα της ευρύτερης περιοχής του σχεδιαζόμενου έργου (π.χ. Aki, 1982; Papageorgiou, 1997) όσο και από τις εδαφικές συνθήκες της θέσης του έργου (π.χ. Aki, 1988a, 1993; Kramer, 1996; Sanchez-Sesma, 1997). Με τον όρο τοπικές εδαφικές 1 Κύριος Ερευνητής, ΙΤΣΑΚ, ΤΘ 53 Φοίνικας, Θεσσαλονίκη 55102, chpapai@itsak.gr

2 συνθήκες περιγράφεται η σύσταση και στρωματογραφία του υπεδάφους στη θέση του έργου μέχρι τη στάθμη του σεισμικού υποβάθρου καθώς και η τοπογραφία της εδαφικής επιφάνειας και του σεισμικού υποβάθρου. Λαμβάνοντας υπόψη τη μεταβλητότητα των εδαφικών συνθηκών οι οποίες είναι δυνατόν να συναντηθούν στην έκταση που καταλαμβάνεται από ένα πολεοδομικό συγκρότημα, γίνεται φανερό ότι για τον αποτελεσματικό αντισεισμικό σχεδιασμό των σχετικών κατασκευών είναι αναγκαία η σύνταξη Σεισμικής Μικροζωνικής Μελέτης (ΣΜΜ) (U.S.G.S. 1985, Ansal and Sugai, 1997; Field and SCEC Phase III WG, 2000; Bard and Riepl-Thomas 2000; ΟΑΣΠ 1998). Με τον όρο ΣΜΜ νοείται το σύνολο των αναλύσεων, μετρήσεων και προσδιορισμών που απαιτούνται για την οριοθέτηση ζωνών μικρής έκτασης (μικροζωνών)-στο εσωτερικό ενός πολεοδομικού συγκροτήματος-στις οποίες αναμένεται διαφοροποίηση των χαρακτηριστικών του σεισμικού κραδασμού εξαιτίας των τοπικών εδαφικών/γεωλογικών συνθηκών. Η διαφοροποίηση αυτή θα πρέπει να ληφθεί υπόψη για τον προσδιορισμό των σεισμικών δράσεων σχεδιασμού των νέων ή των κατασκευών οι οποίες επισκευάζονται και ενισχύονται. Η ως ανωτέρω μικροζωνοποίηση αποτελεί φυσική επέκταση της σεισμικής ζωνοποίησης η οποία χρησιμοποιείται από τους Αντισεισμικούς Κανονισμούς (όπως στον ΕΑΚ 2000) για το διαχωρισμό μιας χώρας σε μικρό αριθμό μεγάλης έκτασης ζωνών σεισμικότητας. Η εκπόνηση της Σεισμολογικής μελέτης μίας μικροζωνικής αποτελείται από δύο ενότητες την σεισμικότητα και την σεισμική επικινδυνότητα. Τελικός σκοπός της Σεισμολογικής μελέτης είναι ο καθορισμός των παραμέτρων της ισχυρής σεισμικής κίνησης, των φασματικών τιμών και επιταχυνσιογραμμάτων που αναμένονται στο υπόβαθρο της θέσης μελέτης. Με σκοπό την προστασία της Πάφου από τις επιπτώσεις των σεισμών εκπονήθηκε στα πλαίσια προγράμματος για τη μικροζωνική μελέτη της ευρύτερης περιοχής μελέτη σεισμικής επικινδυνότητας με παραμέτρους την αναμενόμενη Μακροσεισμική Ένταση τις μέγιστες τιμές των παραμέτρων της ισχυρής σεισμικής κίνησης και τις φασματικές τους τιμές. Με βάση την από-άθροιση τω ν αποτελεσμάτων και το σεισμοτεκτονικό καθεστώς προτάθηκαν οι σεισμοί σχεδιασμού για διάφορες μέσες περιόδους επανάληψης. ΣΕΙΣΜΟΤΕΚΤΟΝΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ Η ευρύτερη περιοχή του πολεοδομικού συγκροτήματος της Πάφου βρίσκεται στο δυτικό τμήμα της Κύπρου, το οποίο παρουσιάζει την υψηλότερη σεισμική δράση στην περιοχή της Κύπρου με μεγέθη έως 7.0 (Papazachos and Papaioannou, 1999). Προαπαιτούμενο στάδιο σε κάθε μελέτη σεισμικής επικινδυνότητας είναι η υιοθέτηση ενός σεισμοτεκτονικού μοντέλου το οποίο να σχετίζεται με την ενεργό τεκτονική της ευρύτερης περιοχής και το οποίο με τη χρήση πρόσθετων σεισμολογικών, γεωφυσικών γεωλογικών, γεωμορφολογικών κ.α. πληροφοριών θα χρησιμοποιηθεί για τον καθορισμό των σεισμικών

3 πηγών της ευρύτερης περιοχής. Με τον όρο ενεργός τεκτονική εννοούμε την κινηματική και δυναμική διαδικασία της λιθόσφαιρας, η οποία συμβαίνει σε μία περιοχή (κινήσεις λιθοσφαιρικών πλακών, παραμόρφωση της λιθόσφαιρας, κλπ). Η ενεργός τεκτονική μπορεί να μελετηθεί με διάφορες μεθόδους (γεωλογικές, γεωφυσικές, γεωδαιτικές κα) και το μέτρο της υπολογίζεται με διάφορες τεχνικές. Η σεισμικότητα μπορεί να θεωρηθεί ως ένα μέτρο της. Σύμφωνα με τις απόψεις για την παγκόσμια τεκτονική (επέκταση θαλασσίων πυθμένων, κινήσεις της λιθόσφαιρας κλπ.), η ένταση της ενεργού τεκτονικής είναι μεγάλη κατά μήκος των ορίων των λιθοσφαιρικών πλακών, όπου συμβαίνει αλλεπίδραση μεταξύ των πλακών, επειδή στις περιοχές αυτές η παραμόρφωση του φλοιού είναι μεγάλη. Το πλάτος της ζώνης παραμόρφωσης είναι σχετικά μικρό σε περιοχές όπου συμβαίνει απόκλιση των λιθοσφαιρικών πλακών καθώς επίσης και εκεί όπου έχουμε κινήσεις ολίσθησης διεύθυνσης ενώ αντίθετα το πλάτος είναι μεγάλο σε περιοχές σύγκλισης, όπου έχουμε και βύθιση. Εργασίες οι οποίες έγιναν για την ενεργό τεκτονική στην ευρύτερη περιοχή της Κύπρου γενικά συμφωνούν ότι το Κυπριακό Τόξο είναι το όριο μεταξύ της Αφρικανικής πλάκας (προς Νότο) και της πλάκας της Ανατόλιας (προς Βορρά) και ότι στην περιοχή αυτή γίνεται η σύγκλιση των δύο πλακών. Ωστόσο, μεταξύ των συγγραφέων δεν υπάρχει συμφωνία για τη γεωμετρία του Τόξου αλλά ούτε υπάρχει ευρέως αποδεκτή άποψη για τη σχετική κίνηση των δύο πλακών. Επίσης αν και έχουν επίσης δημοσιευτεί διάφορες εργασίες για την σεισμικότητα της ευρύτερης περιοχής της Κύπρου αυτές δείχνουν μία σχετικά διάσπαρτη κατανομή των επικέντρων, με την κύρια δράση να συμβαίνει στο θαλάσσιο χώρο και να σχετίζεται με την νότια τοξοειδή δομή της Κύπρου. Από τις ίδιες εργασίες προκύπτει ότι κατά τον XX αιώνα έχουν συμβεί επτά σεισμοί στην ευρύτερη περιοχή με μεγέθη Μ > 6.0. Οι Papazachos and Papaioannou (1999) με βάση τα πλέον αξιόπιστα σεισμολογικά δεδομένα και με την πρόσθετη χρήση γεωφυσικών και γεωμορφολογικών δεδομένων πρότειναν ένα μοντέλο για την χωροθέτηση των ορίων των λιθοσφαιρικών πλακών και την ποιοτική περιγραφή των κινήσεων στην ευρύτερη περιοχή της Κύπρου. Το μοντέλο αυτό υιοθετήθηκε στην παρούσα μελέτη. Επίσης οι ίδιοι καθόρισαν το ρήγμα της Πάφου, το οποίο βρίσκεται μεταξύ των δύο καμπύλων τμημάτων του Κυπριακού Τόξου. Σύμφωνα με το μοντέλο αυτό στην περιοχή της Α. Μεσογείου αλληλεπιδρούν τρεις μεγάλες λιθοσφαιρικές πλάκες, η Αφρικανική, η Ευρασιατική και η Αραβική. Υπάρχει και μία μικρότερη πλάκα μεταξύ αυτών πάνω στην οποία είναι η Κύπρος, η πλάκα της Ανατόλιας, η κίνηση της οποίας σε σχέση με τις άλλες είναι σημαντική για την κατανόηση της ενεργού τεκτονικής στην περιοχή. Η κίνηση της πλάκας της Ανατόλιας σε σχέση με την Αραβική πλάκα γίνεται πάνω στο ρήγμα διεύθυνσης της Ανατολικής Ανατόλιας, όπου έχουμε παραμόρφωση μίας στενής ζώνης μήκους περίπου 250km με μία οριζόντια ταχύτητα 4-7mm/yr (Kiratzi and Papazachos, 1995). Η κίνηση της πλάκας της Ανατόλιας σε σχέση με την Ευρασιατική πλάκα είναι δεξιόστροφη ολίσθηση διεύθυνσης και γίνεται επίσης σε μία στενή αλλά πολύ επιμήκη ζώνη με ταχύτητα παραμόρφωσης της τάξης των 2.5cm/yr. Τέλος η κίνηση της σε σχέση με την Αφρικανική πλάκα γίνεται σε μία πολύπλοκη επιμήκη και ευρεία ζώνη σύγκλισης όπου έχουμε συμπιεστική παραμόρφωση με μία μέση ταχύτητα 1 cm/yr σε διεύθυνση Βορρά-Νότο

4 (Papazachos and Papaioannou, 1999). Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η κίνηση των πλακών στην περιοχή βρέθηκε με την χρήση σεισμολογικών (McKenzie, 1972, 1978; Kiratzi and Papazachos, 1995), γεωλογικών (Sengor et al., 1985) και γεωδαιτικών δεδομένων (Reilinger et al., 1997). Σχήμα 1. Κύρια τοπογραφικά χαρακτηριστικά τεκτονικών αιτίων στην ευρύτερη περιοχή της Κύπρου. (Τροποποιημένο από Ben Avraham, 1989). Ο χάρτης του σχήματος (1) δίνει τα κύρια μορφολογικά χαρακτηριστικά της ευρύτερης περιοχής της Κύπρου, τα οποία είναι οι οροσειρές του Τρόοδου και της Κερύνειας με την κοιλάδα της Μεσαοριάς μεταξύ αυτών. Στην τοπογραφία του πυθμένα δεσπόζουν τα υποθαλάσσια όρη Αναξίμανδρος (στα δυτικά) Ερατοσθένης και Εκατεύς (στο νότιο και νοτιοανατολικό τμήμα). Δυτικά της Κύπρου βρίσκεται η ράχη Florence και βόρεια είναι οι λεκάνες της Antalya και Adana. (Galanopoulos and Delibasis, 1965; Papazachos and Papaioannou, 1999; Salamon et al., 2003). Με βάση το μοντέλο Papazachos and Papaioannou (1999) και τη γεωγραφική κατανομή της σεισμικής δράσης των επιφανειακών σεισμών στην ευρύτερη περιοχή, o Papaioannou (2001a) καθόρισε τρεις κύριες σεισμικές ζώνες, οι οποίες σχετίζονται με τις τρεις κύριες

5 σεισμοτεκτονικές μονάδες στην περιοχή. Αυτές είναι το Κυπριακό Τόξο, η ζώνη διάρρηξης της Νεκράς Θάλασσας και το δυτικό όριο του Ρήγματος της Ανατολικής Ανατόλιας. Ο χάρτης του σχήματος (2) δείχνει την γεωγραφική κατανομή των επικέντρων των γνωστών επιφανειακών σεισμών μέχρι το 2002 για μεγέθη Μ 6.0 ενώ για μεγέθη 4.0 Μ 5.9 τα δεδομένα καλύπτουν την περίοδο Οι τρεις κύριες σεισμοτεκτονικές μονάδες των επιφανειακών σεισμών φαίνονται με σκιασμένες επιφάνειες. Το βόρειο όριο της Αφρικανικής λιθοσφαιρικής πλάκας στην ανατολική Μεσόγειο (το οποίο παριστάνεται με διακεκομμένη γραμμή) και το Ρήγμα της Πάφου (Papazachos and Papaioannou, 1999) φαίνονται επίσης. Σχήμα 2. Γεωγραφική κατανομή των επικέντρων των επιφανειακών σεισμών στην ευρύτερη περιοχή της Ανατολικής Μεσογείου. Οι τρεις κύριες σεισμικές ζώνες φαίνονται επίσης (Τροποποιημένο από Papaioannou, 2001a). Όπως φαίνεται από το χάρτη αυτό η σεισμική δράση κατά μήκος του Κυπριακού Τόξου συγκεντρώνεται σε τρία τμήματα, ένα γραμμικό και δύο καμπύλα. Σύμφωνα με τους Papazachos and Papaioannou (1999) δεν βρέθηκαν σεισμοί με εστιακό βάθος μεγαλύτερο των 50 km στο κυρτό τμήμα των δύο τοξοειδών ζωνών.

6 Το πρώτο από τα καμπύλα τμήματα βρίσκεται νότια της Κύπρου και έχει διεύθυνση παράλληλα με τις ακτές. Η ζώνη αυτή συνεχίζεται πιθανώς βορειοανατολικά όπου ενώνεται με το ρήγμα της Ανατολικής Ανατόλιας και τη. ζώνη διάρρηξης της Νεκράς Θάλασσας στη περιοχή των συνόρων Συρίας-Τουρκίας. Στο τμήμα αυτό έχουν συμβεί δύο ισχυροί σεισμοί τον ΧΧ αιώνα και υπάρχουν πληροφορίες για την γένεση ισχυρών σεισμών και κατά τους ιστορικούς χρόνους. Το δεύτερο τμήμα βρίσκεται βορειοδυτικά της Κύπρου και οριοθετείται στο βορειοδυτικό άκρο του από το μεγάλο ρήγμα της Ρόδου (Papazachos, 1996) και στο νοτιοανατολικό από το ρήγμα της Πάφου. Ενδιάμεσα έχει διεύθυνση παράλληλη με την ράχη Florence. Το τμήμα αυτό χαρακτηρίζεται από χαμηλή σεισμικότητα. Το ευθύγραμμο τμήμα του τόξου βρίσκεται στο δυτικό-νοτιοδυτικό μέρος της Κύπρου και σχετίζεται με το ρήγμα της Πάφου, το οποίο είναι ένα δεξιόστροφο ρήγμα διεύθυνσης με ανάστροφη συνιστώσα. Τρεις από τους ισχυρούς σεισμούς οι οποίοι έγιναν τον εικοστό αιώνα και έπληξαν την Κύπρο σχετίζονται με το ρήγμα αυτό. Σχήμα 3. Γεωγραφική κατανομή των πλέον αξιόπιστων επικέντρων των σεισμών ενδιαμέσου βάθους στην ευρύτερη περιοχή της Κύπρου. Ο χάρτης του σχήματος 3 δίνει την γεωγραφική κατανομή των επικέντρων των σεισμών ενδιαμέσου βάθους οι οποίοι έχουν συμβεί στο διάστημα και οι οποίοι είχαν αξιόπιστα επίκεντρα. Στο ίδιο σχήμα έχει χαραχθεί η ισοβαθής των 80 km, οποία τέμνει την Κύπρο βόρεια της οροσειράς του Τρόοδος (Papazachos and Papaioannou, 1999). Σύμφωνα

7 με τους ίδιους συγγραφείς αυτό σημαίνει ότι ηφαιστειακά υλικά της οροσειράς βρίσκονται πάνω από το βάθος αυτό της ζώνης Benioff. Η έλλειψη ισχυρών σεισμών ενδιαμέσου βάθους ανατολικά της Κύπρου μπορεί να ερμηνευτεί από πιθανή διακοπή της βύθισης λόγω τη σύγκρουσης του υποθαλάσσιου όρους του το οποίο δημιουργεί μία ζώνη ισχυρής παραμόρφωσης (Ben-Avraham et al., 1988). Όπως φαίνεται από το σχήμα αυτό στον κόλπο της Antalya οι σεισμοί έχουν βάθος μέχρι 130 km και μέγιστο μέγεθος Μ=6.8 ενώ στην περιοχή της Κύπρου το βάθος τους δεν ξεπερνάει τα 80 km και το μέγιστο μέγεθος είναι Μ=6.5. Το μέγεθος αυτό αντιστοιχεί στον σεισμό της με συντεταγμένες Ο Β Ο Α και βάθος 70km. Υπάρχουν 90 καταγραφές και το μέγεθος του λήφθηκε από την PASADENA. Αν και όλοι οι κατάλογοι τον έχουν σαν σεισμό ενδιαμέσου βάθους ωστόσο υπάρχει και λύση από τους Ambraseys and Adams (1992), οι οποίοι τον θεωρούν ως επιφανειακό. Ο χάρτης του σχήματος (6) δίνει τους μηχανισμούς γένεσης σεισμών στην ευρύτερη περιοχή. Οι έγχρωμοι μηχανισμοί προέρχονται από τις λύσεις των μηχανισμών γένεσης από διεθνή σεισμολογικά κέντρα (Harvard Univ., USGS, CSEM, INGV) και είναι οι πλέον αξιόπιστοι. Σχήμα 4. Μηχανισμοί γένεσης στην ευρύτερη περιοχή της Κύπρου. Οι τυπικοί μηχανισμοί επιφανειακών (b, c) και ενδιαμέσου βάθους (a) σεισμών (Papazachos and Papaioannou, 1999) δίνονται επίσης. Τρεις ομάδες μηχανισμών γένεσης εντοπίζονται στη περιοχή. Τρία διαφορετικά χρώματα

8 έχουν χρησιμοποιηθεί για την διάκριση τους. Η πρώτη ομάδα, (a), είναι μηχανισμοί σεισμών οι οποίοι έχουν συμβεί στον κόλπο της Antalya, και είναι σεισμοί ενδιαμέσου βάθους. Η δεύτερη ομάδα, (b), είναι μηχανισμοί γένεσης οι οποίοι έχουν συμβεί στο ρήγμα της Πάφου. Τέλος η τρίτη ομάδα, (c), σχετίζεται με το καμπύλο τμήμα του τόξου νότια της Κύπρου. Οι μαύροι μηχανισμοί παριστάνουν τους τυπικούς μηχανισμούς για κάθε μία από τις ομάδες, οι οποίοι υπολογίστηκαν με βάση την μεθοδολογία των Papazachos and Kiratzi (1992). Οι παράμετροι των τυπικών μηχανισμών δίνονται στον Πίνακα 1. Ο τυπικός μηχανισμός των σεισμών ενδιαμέσου βάθους στον κόλπο της Antalya αντιστοιχεί σε ανάστροφη διάρρηξη με τον άξονα Τ (μέγιστου εφελκυσμού) σχεδόν παράλληλο με την κλίση της ζώνης Benioff. Για την περιοχή της Πάφου ο τυπικός μηχανισμός αντιστοιχεί σε διάρρηξη ολίσθησης διεύθυνσης. Λαμβάνοντας υπόψη την κατανομή των επικέντρων, φαίνεται ότι το ρήγμα είναι δεξιόστροφο με ανάστροφη συνιστώσα, παράταξη ΒΒΑ και κλίνει προς την Κύπρο. Τέλος για το νότιο τμήμα της Κύπρου ο τυπικός μηχανισμός δείχνει ανάστροφη διάρρηξη, με την Κύπρο να εφιππεύει την ανατολική Μεσόγειο κινούμενη σε νοτιοδυτική διεύθυνση (Papazachos and Papaioannou, 1999). Πίνακας 1. Τυπικοί μηχανισμοί γένεσης σεισμών για την περιοχή της Κύπρου και τις γύρω περιοχές (Papazachos and Papaioannou, 1999). Ομάδα Γεωγρ. Συντ. Η Επίπεδο Ρήγμ. I Επίπεδο Ρήγμ. IΙ φ 0 Ν λ 0 Ε (km) ξ δ λ ξ δ λ a. Κόλπος Antalya b. Πάφος c. Νότια Κύπρος Οι μηχανισμοί γένεσης με γκρι χρώμα αντιστοιχούν σε μικρού μεγέθους σεισμούς (4.0 Μ 5.5) και προέρχονται από τον κατάλογο των Salamon (1993) και Salamon et al. (2003). Ορισμένοι από τους σεισμούς αυτούς είναι σε συμφωνία με τα δεδομένα των ισχυρών σεισμών (πχ ο σεισμός 5/82 συμφωνεί απόλυτα με τον τυπικό μηχανισμό της ομάδας C). Ωστόσο στη περιοχή της Πάφου υπάρχουν διαφοροποιήσεις από τον τυπικό μηχανισμό). Στη δυτική Κύπρο οι μηχανισμοί 7/70 και 9/79 αντιστοιχούν σε συμπιεστικό πεδίο με διεύθυνση ρηγμάτων ΒΔ-ΝΑ, δείχνοντας την ΒΔ διεύθυνση της συνέχειας του Κυπριακού Τόξου. Ανατολικά της Κύπρου η σεισμικότητα είναι διάσπαρτη και οι μηχανισμοί γένεσης αντιστοιχούν σε εφελκυστικό και συμπιεστικό πεδίο με σημαντική διατμητική συνιστώσα. Οι Kempler and Garuunkel (1991) συσχέτισαν την ταυτόχρονη δράση αυτών των συστημάτων στην γεωμετρία του ορίου των πλακών και οι Vidal et al. (2000a, b) παρουσίασαν λεπτομερή χαρτογράφηση αυτών των δομών και συμπέραναν ότι η παραμόρφωση γίνεται σε συστήματα ρηγμάτων παράταξης κατανεμημένα σε ομάδες εξελισσόμενων δομών των οποίων η μορφή μεταβάλλεται γρήγορα στο χρόνο και χώρο κατά μήκος της ζώνης παραμόρφωσης.

9 Υπάρχουν επίσης δύο μηχανισμοί (1/41, 11/68), οι οποίοι αντιστοιχούν σε σεισμούς ενδιαμέσου βάθους στην Κύπρο, παριστάνονται με ροζ χρώμα και δείχνουν ανάστροφες διαρρήξεις με διεύθυνση των επιπέδων ΝΔ-ΒΑ. ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΣ ΣΕΙΣΜΙΚΩΝ ΠΗΓΩΝ Ο ακριβής καθορισμός των σεισμικών πηγών στις οποίες η γένεση των ισχυρών σεισμών επηρεάζουν την Πάφο έχει μεγάλη σημασία για τον υπολογισμό των μέτρων σεισμικής επικινδυνότητας στην πόλη αυτή. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι έχουν αναπτυχθεί σύγχρονες τεχνικές (και προγράμματα ηλεκτρονικών υπολογιστών), οι οποίες βασίζονται στο γεωμετρικό καθορισμό τέτοιων περιοχών για τον υπολογισμό αυτών των παραμέτρων σε μία θέση (Cornell, 1968; McGuire, 1976; Frisk88M, 1995). O καθορισμός των σεισμογόνων πηγών οι οποίες επηρεάζουν την Πάφο, ο καθορισμός των παραμέτρων σεισμικότητας αυτών και η τεκμηρίωση τους βασίστηκε στο σεισμοτεκτονικό μοντέλο των Papazachos and Papaioannou (1999) και σε έναν ομογενή κατάλογο σεισμών. Με βάση τα δεδομένα αυτά καθορίστηκαν οι πηγές αυτές και στην συνέχεια χωρίστηκαν με βάση τα εστιακά βάθη, τους μηχανισμούς γένεσης και τα μέγιστα μεγέθη των σεισμών κάθε περιοχής. Κατάλογος Σεισμών Για την σύνταξη του καταλόγου χρησιμοποιήθηκαν διάφορες πηγές δεδομένων. Οι σημαντικότερες από αυτές ήταν τα αρχεία (για το διάστημα ) και τα Δελτία (για το διάστημα ) του International Seismological Center, η βάση δεδομένων και ο κατάλογος του National Earthquake Information Center. Οι κατάλογοι των σεισμολογικών κέντρων του Ισραήλ (IPRG) και της Τουρκίας (ΙSK). Οι κατάλογοι Ambraseys (1965, 1992), Galanopoulos and Delibasis (1965), Karnik (1969, 1971), Alsan et al., (1975), Comninakis and Papazachos (1978), Ambraseys and Adams (1992) και Khair et al. (2000). Για το διάστημα χρησιμοποιήθηκαν επίσης και τα δελτία του σεισμολογικού δικτύου του Τμήματος Γεωλογικής επισκόπησης της Κυπριακής Δημοκρατίας. Με βάση τις ανωτέρω πηγές δεδομένων συντάχθηκε ένας ομογενής κατάλογος σεισμών για την περιοχή που καλύπτεται μεταξύ των βορείων παραλλήλων 30 Ο -38 Ο και των ανατολικών μεσημβρινών 30 Ο -39 Ο, ο οποίος μπορεί να χωριστεί σε τρεις περιόδους ανάλογα με τα το χρονικό διάστημα που καλύπτουν τα δεδομένα. Τα μεγέθη του καταλόγου δίνονται σε κλίμακα ισοδύναμη με την κλίμακα του μεγέθους ροπής. Το πρώτο χρονικό διάστημα είναι η περίοδος των ιστορικών σεισμών. Οι σεισμοί αυτής της περιόδου έχουν μεγέθη Μ 6.0 και οι παράμετροι τους βασίστηκαν σε δημοσιευμένες εργασίες. Ωστόσο καταβλήθηκε προσπάθεια να γίνει έλεγχος ώστε για τις περιπτώσεις όπου υπήρχαν περισσότερες από μία αναφορές για τον ίδιο αυτές να βρίσκονται σε συμφωνία με το επίκεντρο, το βάθος και το μέγεθος του σεισμού. Η συνθήκη αυτή υιοθετήθηκε επίσης και για τους σεισμούς των πρώτων δεκαετιών του παρόντα αιώνα. Παράδειγμα εφαρμογής αποτελεί ο μεγάλος σεισμός της 22 ας Ιουνίου του Ο σεισμός αυτός είχε προσεισμική ακολουθία και αισθητούς μετασεισμούς για πέντε μήνες, προκάλεσε επιφανειακές

10 διαρρήξεις Σε μερικούς καταλόγους δίνεται ως σεισμός ενδιαμέσου βάθους. Με βάση τον συνδυασμό όλων των πληροφοριών λήφθηκε ως επιφανειακός σεισμός και το επίκεντρο του τοποθετήθηκε πλησιέστερα προς το Ακρωτήρι. Η ακρίβεια υπολογισμού των επικέντρων τους είναι της τάξης των km ανάλογα με τις διαθέσιμες πληροφορίες. Το δεύτερο χρονικό διάστημα περιλαμβάνει τους σεισμούς της περιόδου Οι παράμετροι των σεισμών αυτής της περιόδου αυτής έχουν υπολογιστεί με βάση ενόργανες καταγραφές. Για τα επίκεντρα των πρώτων δεκαετιών χρησιμοποιήθηκαν πρόσθετες πληροφορίες (μακροσεισμικές παρατηρήσεις, μορφολογία και τοπογραφία πυθμένα, εμφάνιση tsunamis, κα). Το μέσο σφάλμα υπολογισμού των επικέντρων είναι της τάξης των km. Το τελευταίο διάστημα ( ) περιλαμβάνει σεισμούς τα επίκεντρα των οποίων έχουν ληφθεί από τα δελτία του ISC και του NEIC. Το μέσο σφάλμα των επικέντρων είναι μικρότερο των 20 km. Τα επίκεντρα των σεισμών των ακολουθιών του Φεβρουαρίου 1995 και Οκτωβρίου Ιανουαρίου 1997 επανυπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας τις φάσεις από το ISC, Για τα επίκεντρα της ακολουθίας των σεισμών του Αυγούστου-Οκτωβρίου 1999 τα οποία υπολογίστηκαν χρησιμοποιήθηκαν και οι χρονικές διαφορές άφιξης των κυμάτων P και S από τις καταγραφές των επιταχυνσιογράφων. Οι τελευταίες συνέβαλαν σημαντικά στην βελτίωση της ακρίβειας επειδή ο σταθμός SZAC, ο οποίος ήταν πλησιέστερα στα επίκεντρα και ο μόνος σταθμός στο νότιο τμήμα της Κύπρου, ήταν πρακτικά εκτός λειτουργίας με αποτέλεσμα η παράμετρος GAP να έχει μεγάλη τιμή. Από τις καταγραφές των επιταχυνσιογράφων διαπιστώθηκε ότι την 11 η Αυγούστου 1999 έγιναν δύο σεισμοί με διαφορά στον χρόνο γένεσης 20 sec. Αυτό είχε σαν αποτέλεσμα την πολυπλοκότητα των κυματομορφών στις καταγραφές στο δίκτυο στην Κύπρο. Επειδή δεν ήταν δυνατός ο υπολογισμός του επικέντρου του δεύτερου σεισμού υιοθετήθηκε η λύση του NEIC. Μεγέθη Σεισμών Τα μεγέθη των σεισμών του καταλόγου δίνονται σε κλίμακα ισοδύναμη με το μέγεθος ροπής, Μ W. Η κλίμακα αυτή υιοθετήθηκε επειδή υπάρχουν αξιόπιστες σχέσεις μετατροπής για την ευρύτερη περιοχή (Papazachos et al., 1997) και επειδή τα μεγάλα μεγέθη στην κλίμακα αυτή δεν υφίστανται κορεσμό. Τα μεγέθη των ιστορικών σεισμών δίνονται στην κλίμακα του επιφανειακού μεγέθους, Μ S. Τα μεγέθη των σεισμών αυτών του καταλόγου είναι Μ S 6.0. Σύμφωνα με τους Papazachos et al. (1997) για τα μεγέθη αυτά το επιφανειακό μέγεθος είναι ίσο με το μέγεθος ροπής, Μ W. Μπορεί να θεωρηθεί ότι για την περίοδο αυτή το μέγιστο σφάλμα στον καθορισμό των μεγεθών είναι 0.4 μονάδες μεγέθους. Τα μεγέθη των σεισμών του διαστήματος ήταν εκφρασμένα σε διάφορες κλίμακες μεγεθών (τοπικό μέγεθος από διάφορα δίκτυα, M L,ή το ισοδύναμο μέγεθος διάρκειας, Μ D, χωρικό μέγεθος, m b, επιφανειακό μέγεθος, M S, μέγεθος σεισμικής ροπής, M W ). Για τον λόγο αυτό υιοθετήθηκε η παρακάτω διαδικασία για την μετατροπή όλων των μεγεθών σε M W.

11 Αρχικά βρέθηκαν όλοι οι σεισμοί για τους οποίους υπήρχαν μεγέθη M L, (από το δίκτυο της Κύπρου) και M W. Επειδή το σύνολο αυτών των ζευγών ήταν μικρό (14 ζεύγη) για τον λόγο αυτό στη συνέχεια βρέθηκαν οι σεισμοί οι οποίοι είχαν τοπικό μέγεθος, M L, από το δίκτυο της Κύπρου και χωρικό μέγεθος, m b, από το ISC και το NEIC. Πρόσφατα το σεισμολογικό δίκτυο στην Κύπρο αναβαθμίστηκε με την εγκατάσταση νέων σταθμών και ο υπολογισμός του μεγέθους γίνεται απ ευθείας από τις ψηφιακές κυμματομορφές. Προκειμένου να ελεγχθεί αν ο νέος τρόπος υπολογισμού των μεγεθών είναι σε συμφωνία με τον προηγούμενο χαρτογραφήθηκε το τοπικό μέγεθος από το δίκτυο της Κύπρου, M L CSS, σε συνάρτηση με το τοπικό μέγεθος m b (NEIC/ΙSC), με βάση 141 παρατηρήσεις βρέθηκε η σχέση: M = 0.83m (1) L b η οποία είναι σε καλή συμφωνία με τη σχέση η οποία έχει προταθεί για την περιοχή (Papaioannou, 2000) με βάση διαφορετικά δεδομένα. Λαμβάνοντας υπόψη ότι το χωρικό μέγεθος, m b, το οποίο υπολογίζεται από το ISC και το NEIC είναι ίσο και θεωρώντας ότι το m b και το M W (από το HRVD και το NEIC) συνδέονται με σχέση η οποία έχει παγκόσμια ισχύ, όλα τα μεγέθη τα οποία ήταν στην κλίμακα του χωρικού μεγέθους, m b, μετατράπηκαν σε M W με βάση την σχέση: M =1.28 *m (2) W b η οποία προτάθηκε από τους Papazachos et al. (1997) για m b 6.0. Με τον τρόπο αυτό βρέθηκαν συνολικά 137 ζεύγη τιμών (M L, M W ) τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για να βρεθεί η σχέση μεταξύ του τοπικού μεγέθους των σεισμών όπως υπολογίζεται από το δίκτυο του Τ.Γ.Ε. και του μεγέθους ροπής. Στο σχήμα (10) φαίνεται η χαρτογράφηση των δεδομένων που χρησιμοποιήθηκαν. Η συνεχής γραμμή παριστάνει τη ευθεία που προσεγγίζει τα δεδομένα καθορίστηκε λαμβάνοντας υπόψη τις ελάχιστες αποστάσεις (least absolute estimation) από τα δεδομένα και η σχέση της είναι : CSS L M = M (3) W Για τα υπόλοιπα μεγέθη τα οποία είχαν υπολογιστεί από άλλα δίκτυα (GII/IPRG, HLW, ANK κ.α.) ή καταλόγους (Karnik, 1969) έγινε αντίστοιχη στατιστική επεξεργασία των δεδομένων. Με τον τρόπο αυτό ο κατάλογος παρουσιάζει ομογένεια ως προς το μέγεθος. Το ιστόγραμμα για την κατανομή των μεγεθών των σεισμών του τελικού καταλόγου δίνεται στο σχήμα 5. Με πράσινη γραμμοσκίαση φαίνεται η κατανομή των επιφανειακών σεισμών ενώ με την κόκκινη σκίαση δίνεται η κατανομή των σεισμών ενδιαμέσου βάθους. Από το ιστόγραμμα αυτό φαίνεται ότι η δράση των επιφανειακών σεισμών στην περιοχή της Ανατολικής Μεσογείου τόσο ως προς τη συχνότητα εμφάνισης όσο και ως προς τα μέγιστα μεγέθη είναι σημαντικά μεγαλύτερη. Το ιστόγραμμα στο σχήμα 6 δίνει την κατανομή των εστιακών βαθών του καταλόγου για την περιοχή της ανατολικής Μεσογείου ενώ στο ένθετο δίνεται η κατανομή βάθους-μεγέθους των ίδιων δεδομένων. Από το σχήμα αυτό φαίνεται ότι οι ισχυροί (Μ 6.5) σεισμοί στην περιοχή

12 είναι επιφανειακοί (h<60 km) Number of Earthquakes Magnitude (M w *) 8 Σχήμα 5. Ιστόγραμμα κατανομής των μεγεθών του καταλόγου για τους επιφανειακούς σεισμούς (πράσινη γραμμοσκίαση) και τους σεισμούς ενδιαμέσου βάθους (κόκκινη σκίαση) Number of Earthquakes Depth (km) Σχήμα 6. Ιστόγραμμα κατανομής των εστιακών βαθών του καταλόγου. Στο ένθετο δίνεται η κατανομή βάθους-μεγέθους των δεδομένων.

13 Μοντέλο Σεισμικών Πηγών Ένας αποτελεσματικός τρόπος μελέτης της γεωγραφικής κατανομής της σεισμικότητας μιας περιοχής είναι να τη χωρίσουμε σε σεισμικές ζώνες ή σεισμικές πηγές, δηλαδή σε κατά το δυνατόν ομογενή σεισμοτεκτονικώς τμήματα και να προσδιορίσουμε τα μέτρα σεισμικότητας σε κάθε μία από αυτές. Τέτοιες προσπάθειες για τον καθορισμό των σεισμικών ζωνών έχουν γίνει από αρκετούς ερευνητές για τον Αιγιακό χώρο και τις γύρω περιοχές (Papazachos, 1980, 1990; Hatzidimitriou et al., 1985; Papazachos and Papaioannou, 1993; Papaioannou and Papazachos, 2000; Papaioannou 2001a). Ο καθορισμός των επιφανειακών και ενδιαμέσου βάθους πηγών έγινε ξεχωριστά αλλά ακολουθήθηκε η ίδια διαδικασία. Ο Papaioannou (2001a) καθόρισε για την περιοχή της Ανατολικής Μεσογείου έξη επιφάνειες σεισμικών ζωνών με βάση το σεισμοτεκτονικό μοντέλο των Papazachos and Papaioannou (1990) και την κατανομή επικέντρων των ισχυρών σεισμών. Οι τρεις αντιστοιχούν στα τρία τμήματα του Κυπριακού Τόξου. Η ζώνη του ρήγματος της Νεκράς Θάλασσας (Dead Sea Fault Zone) χωρίστηκε σε τέσσερις σεισμικές πηγές και η τελευταία ζώνη περιλαμβάνει το ρήγμα της ανατολικής Ανατόλιας. Από τις ζώνες αυτές οι οποίες έχουν σημαντική επίδραση στην σεισμική επικινδυνότητα για την Πάφο είναι οι ζώνες του Κυπριακού Τόξου. Για τον λόγο αυτό αναλύονται παρακάτω. Οι τρεις ζώνες του Κυπριακού τόξου χωρίστηκαν σε 6 σεισμικές πηγές λαμβάνοντας υπόψη την γεωγραφική κατανομή της σεισμικής δράσης, την κατανομή των μέγιστων μεγεθών, τους μηχανισμούς γένεσης και την τοπογραφία (Papaioannou, 2001a). Στον χάρτη του σχήματος 7 φαίνονται οι σεισμικές πηγές στην περιοχή της Ανατολικής Μεσογείου. Με κόκκινες γραμμές δίνονται οι σεισμικές πηγές του Κυπριακού τόξου ενώ με πράσινες φαίνονται οι υπόλοιπες ζώνες. Στον ίδιο χάρτη δίνονται και τα επίκεντρα των σεισμών. Με ανοιχτούς κύκλους παριστάνονται τα επίκεντρα των ιστορικών σεισμών. Τρία διαφορετικά μεγέθη και χρώματα κύκλων χρησιμοποιήθηκαν για τρεις κατηγορίες μεγεθών ( , και ). Για την γεωγραφική κατανομή των επικέντρων του τελευταίου αιώνα χρησιμοποιήθηκαν έξη διαφορετικών μεγεθών και χρωμάτων γεμάτοι κύκλοι ( : ; : ; : ; : , : και : ). Η σεισμική πηγή του ρήγματος της Πάφου (CY1) παρουσιάζει την μεγαλύτερη δράση και για την πηγή αυτή υπάρχουν ιστορικές πληροφορίες για την γένεση καταστρεπτικών σεισμών από την αρχαιότητα με μέγιστο μέγεθος Μ=7.0. Οι ισχυροί καταστρεπτικοί σεισμοί του 1953, 1995 και 1996 έγιναν στην πηγή αυτή. Από τις ιστορικές πληροφορίες για τον σεισμό του 26 πχ (Ambraseys 1965) το μέγεθος του σεισμού εκτιμήθηκε ίσο με Μ=7.0. Οι ισχυροί σεισμοί σχετίζονται με το ρήγμα της Πάφου. Δεδομένου ότι υπάρχουν προγράμματα Η/Υ τα οποία στην εκτίμηση της σεισμικής επικινδυνότητας λαμβάνουν υπόψη τους ταυτόχρονα την επίδραση επιφανειών και γραμμικών σεισμικών πηγών για το λόγο αυτό βρέθηκαν οι σεισμοί με μεγέθη Μ 5.0 στην πηγή αυτή οι οποίοι σχετίζονται με το ρήγμα της Πάφου (CY1_PTF). Όλοι οι σεισμοί με μέγεθος Μ 6.0 και οι μετασεισμοί τους σχετίστηκαν με το ρήγμα αυτό. H επιφανειακή σεισμική πηγή (CY1_ΑRΕΑ) περιλαμβάνει τους υπόλοιπους σεισμούς με μεγέθη 4.0 Μ 5.7. Παρόμοια διαδικασία ακολουθήθηκε και στη εκπόνηση του χάρτη σεισμικής επικινδυνότητας του Ελληνικού χώρου από το ΙΤΣΑΚ (Παπαϊωάννου, 2001b). Οι παράμετροι των ρηγμάτων της ευρύτερης περιοχής Πάφου (Soulas, 2001) οδηγούν σε εκτιμήσεις για μεγάλες (Τ > 500 yrs) περιόδους επανάληψης. To μέγιστο μέγεθος των ρηγμάτων στη

14 περιοχή είναι της τάξης του 5.7, τιμή η οποία χρησιμοποιήθηκε σαν μέγιστο μέγεθος για την σεισμική πηγή CY1_ΑRΕΑ. Σχήμα 7. Σεισμικές πηγές επιφανειακών σεισμών (επιφάνειες και το ρήγμα της Πάφου) στην ευρύτερη της Κύπρου (σχήμα τροποποιημένο από Papaioannou, 2001). Η διακεκομμένη γραμμή παριστάνει το όριο των πλακών (Papazachos and Papaioannou, 1999). Το δυτικό τμήμα του τόξου παρουσιάζει χαμηλή σεισμικότητα. Για το τμήμα αυτό δεν υπάρχουν πληροφορίες για ισχυρούς ιστορικούς σεισμούς και ούτε έχει υπάρχει στους καταλόγους της ενόργανης περιόδου σεισμός με μέγεθος Μ 6.0. Καθορίστηκαν δύο ζώνες. Η μία εξωτερική (CY_2) η οποία περιλαμβάνει το όρια σύγκλισης των πλακών της Ανατόλιας με την Αφρικανικής και η δεύτερη εσωτερικά (CY_3). Δύο μηχανισμοί γένεσης μικρών σεισμών για την περιοχή αυτή είναι διαθέσιμοι (Salomon et al., 2003). Η ζώνη στο ανατολικό καμπύλο τμήμα του τόξου χωρίστηκε σε τρεις πηγές. Οι δύο πρώτες βρίσκονται στο νότιο τμήμα της Κύπρου (CY_4 και CY_5). Η πηγή CY_4 παρουσιάζει

15 υψηλότερη σεισμικότητα από την εξωτερική, γεγονός το οποίο είναι σε συμφωνία με την κατανομή της σεισμικότητας στις σεισμικές πηγές του Αιγιακού χώρου (Papazachos, 1990; Papaioannou and Papazachos, 2000). Η ακολουθία των σεισμών του 1999 έγινε μέσα στην ζώνη αυτή. Ο μηχανισμός γένεσης του σεισμού της 11 ης Αυγούστου συμπίπτει με τον τυπικό μηχανισμό των σεισμών στην ζώνη αυτή που προτάθηκε από τους Papazachos and Papaioannou (1999). Στην ίδια ζώνη έγινε και ο σεισμός του Στο βόρειο όριο της πηγής αυτής βρίσκεται το ρήγμα του Ακαπά με διεύθυνση Α-Δ (Gass et al., 1994; Soulas, 1999). Ο Soulas (1999) εκτίμησε ότι ισχυροί σεισμοί στο ρήγμα αυτό έχουν μεγάλες περιόδους επανάληψης. Το ρήγμα αυτό αποτελεί το βόρειο όριο της σεισμικής πηγής. Η τελευταία σεισμική πηγή περιλαμβάνει το ανατολικό όριο του τόξου και, τερματίζεται στις βόρειες ακτές της Συρίας όπου η τοπογραφία πυθμένα είναι πολύ απότομη. Με βάση το μοντέλο των Papazachos and Papaioannou (1999), την κατανομή των αξιόπιστων σεισμών ενδιαμέσου βάθους (h 60 km) όπως φαίνεται στο σχήμα 3 καθορίστηκαν τρεις σεισμικές ζώνες ενδιαμέσου βάθους στην ευρύτερη περιοχή, οι οποίες φαίνονται στο σχήμα 8. Στον ίδιο χάρτη φαίνονται και τα επίκεντρα των σεισμών και τα όρια των λιθοσφαιρικών πλακών. Σχήμα 7. Σεισμικές πηγές των σεισμών ενδιαμέσου βάθους στην ευρύτερη της Κύπρου (Papaioannou, 2001). Η ισοβαθής των 80 km και τα όρια των λιθοσφαιρικών πλακών φαίνονται επίσης.

16 Οι σεισμικές πηγές DCY_1 και DCY_2 περιλαμβάνουν την ζώνη Benioff η οποία βυθίζεται από νοτιοδυτικά προς βορειοανατολικά στα νότια παράλια της Τουρκίας. Σύμφωνα με τους Papazachos and Papaioannou (1999) το πάνω (:60-80 km) τμήμα της ζώνης Benioff (DCY_1) βυθίζεται με μικρότερη γωνία (~10 Ο ) από το βαθύτερο (: km) τμήμα (DCY_2), η γωνία βύθισης του οποίου είναι (~40 Ο ). Για την διάκριση των δύο αυτών ζωνών λήφθηκαν υπόψη τα μέσα εστιακά βάθη των σεισμών και η ισοβαθής των 80 km (Papazachos and Papaioannou, 1999) η οποία τέμνει την Κύπρο βόρεια του Τρόοδος. Τα μέγιστα μεγέθη για τις πηγές DCY_1 και DCY_2 λήφθηκαν ίσα με Μ=6.2 και Μ=6.5 αντίστοιχα. Η τρίτη σεισμική πηγή (DCY_3) περιλαμβάνει τους σεισμούς ενδιαμέσου βάθους στην Κύπρο με μέγιστο μέγεθος Μ=6.5, το οποίο αντιστοιχεί στον σεισμό της 20/01/1941 (Μ S PAS =6.5). ΜΕΤΡΑ ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑΣ Με τον όρο σεισμικότητα μιας περιοχής εννοούμε μια ποσότητα η οποία είναι τόσο μεγαλύτερη όσο μεγαλύτερα είναι τα μεγέθη των σεισμών που γίνονται στην περιοχή και όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα γένεσής τους (Papazachos, 1990). Για τον ποιοτικό καθορισμό της σεισμικότητας χρησιμοποιούνται κυρίως χάρτες που δείχνουν την κατανομή των επικέντρων των σεισμών σε μια περιοχή. Απαραίτητη προϋπόθεση για να παρέχει ένας χάρτης επικέντρων αντικειμενική εικόνα της σεισμικότητας είναι το δείγμα των στοιχείων που χρησιμοποιήθηκαν για την εκπόνηση του να είναι πλήρες. Για την ποσοτική εκτίμηση της σεισμικότητας μιας περιοχής χρησιμοποιούνται ποσότητες όπως είναι η μέση περίοδος επανάληψης των σεισμών με μεγέθη μεγαλύτερα ή ίσα ενός συγκεκριμένου μεγέθους ή το πιθανότερο μέγιστο μέγεθος κατά τη διάρκεια ενός συγκεκριμένου χρονικού διαστήματος. Μερικές φορές, η σεισμικότητα εκφράζεται και με βάση το ρυθμό έκλυσης της σεισμικής ροπής ή της σεισμικής ενέργειας. Σε όλες τις παραπάνω περιπτώσεις θεωρείται ότι οι σεισμοί είναι γεγονότα χρονικώς ανεξάρτητα μεταξύ τους, δηλαδή, ότι οι χρόνοι γένεσης τους ακολουθούν την κατανομή Poisson, και ότι τα μεγέθη τους ακολουθούν την κατανομή των Gutenberg-Richter (1944). Σύμφωνα με το νόμο αυτό, ο αθροιστικός αριθμός Ν, των σεισμών με μεγέθη μεγαλύτερα ή ίσα του Μ, που έχουν εστίες σε ορισμένο χώρο και συμβαίνουν σε ορισμένο χρονικό διάστημα, t, δίνεται από τη σχέση: logn = a t - bm (4) όπου a t και b είναι παράμετροι. Η παράμετρος b εξαρτάται από το πεδίο των τάσεων της περιοχής και την ομοιογένεια του υλικού. Η παράμετρος a t εξαρτάται από τη σεισμικότητα της περιοχής, από το εμβαδόν της επιφάνειας την οποία καλύπτουν τα επίκεντρα και από το χρονικό διάστημα, t, στο οποίο έγιναν οι σεισμοί. Συνήθως ανάγουμε την παράμετρο a t σε χρονικό διάστημα ενός έτους και σε μια μονάδα επιφάνειας με τη σχέση: όπου S είναι η επιφάνεια της περιοχής που μελετάται. a = a t log (ts) (5)

17 Η μέση περίοδος επανάληψης, T m (σε έτη), των σεισμών οι οποίοι έχουν μέγεθος Μ ή μεγαλύτερο δίνεται από τη σχέση: T = 10 m bm 10 a (6) Θεωρώντας κατανομή Poisson για την χρόνους γένεσης των σεισμών και λαμβάνοντας υπόψη την σχέση (4), η πιθανότητα υπέρβασης, P t, μιας δοσμένης τιμής του μεγέθους δίνεται από την σχέση: t -βμ ( O ) P =1 - exp -N t e (7) όπου a N =10 O και b O β = loge (8) Λαμβάνοντας υπόψη τις σχέσεις (4), (5), (6) και (7) μπορούμε να υπολογίσουμε το μέγεθος, M t, το οποίο παρατηρείται στην περιοχή σε χρονικό διάστημα t ετών και το οποίο δίνεται από την σχέση: a + logt M t = - b [ [ ]] log -ln 1- Pt b (9) ενώ το συχνότερα παρατηρούμενο μέγιστο μέγεθος, M t, σε χρόνο t ετών δίνεται από τη σχέση: a logt M t = + (10) b b το οποίο έχει πιθανότητα εμφάνισης 63%. Από την σχέση (7) και χρησιμοποιώντας τις σχέσεις (6) και (8) έχουμε: P=1-exp - t ( t ) Tm (11) η οποία δίνει την πιθανότητα να παρατηρηθεί το μέγεθος M ή μεγαλύτερο σε χρονικό διάστημα t ετών. Αν t=t m τότε P t =0.63. Οι ποσότητες T m και M t χρησιμοποιούνται συνήθως ως μέτρα σεισμικότητας. Για τον ακριβή καθορισμό της σεισμικότητας μιας περιοχής με ποιοτικά ή ποσοτικά κριτήρια είναι απαραίτητη η χρησιμοποίηση ενός πλήρους δείγματος δεδομένων τα οποία να καλύπτουν όσο το δυνατόν μεγαλύτερη χρονική περίοδο και εύρος μεγεθών. Υπολογισμός των Μέτρων Σεισμικότητας Για την ευρύτερη περιοχή της Κύπρου, στην οποία είναι το Κυπριακό τόξο,

18 χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα της περιόδου Το χρονικό διάστημα που καλύπτουν τα δεδομένα χωρίστηκε σε μικρότερα χρονικά διαστήματα και ορίστηκε για κάθε τέτοιο διάστημα το μικρότερο μέγεθος σεισμού πάνω από το οποίο τα δεδομένα έχουν πληρότητα. Ο αριθμός των σεισμών που παρατηρούνται σε κάθε ένα από αυτά τα χρονικά διαστήματα με μεγέθη μεγαλύτερα ή ίσα από το μικρότερο μέγεθος, ανάγεται στο συνολικό χρονικό διάστημα το οποίο καλύπτουν τα δεδομένα. Η μέθοδος αυτή έχει εφαρμοστεί σε διάφορες μελέτες σεισμικότητας του ελληνικού χώρου (Papazachos, 1990; Hatzidimitriou et al., 1994, Παπαϊωάννου, 2001b). Από την εφαρμογή της μεθοδολογίας προέκυψαν οι παρακάτω πληρότητες για τους επιφανειακούς και ενδιαμέσου βάθους σεισμούς: Επιφανειακοί Σεισμοί Σεισμοί Ενδιαμέσου Βάθους Μ Μ Μ Μ Μ Μ Με βάση τις παραπάνω πληρότητες τα δεδομένα των επιφανειακών σεισμών ανήχθηκαν σε χρονικό διάστημα 111 ετών και βρέθηκε η κατά μέγεθος κατανομή τους, η οποία δίνεται γραφικά στο σχήμα CYPREAN ARC SHALLOW EARTHQUAKES log N Magnitude (M) Σχήμα 8. Κατανομή κατά μέγεθος των επιφανειακών σεισμών του Κυπριακού Τόξου. Ο υπολογισμός της παραμέτρου b της σχέσης 4 έγινε για δύο διαφορετικά σύνολα δεδομένων. Στην πρώτη περίπτωση λήφθηκαν υπόψη τα δεδομένα με μέγεθος Μ > 4.0 ενώ στην δεύτερη μόνον οι σεισμοί οι οποίοι είχαν μέγεθος Μ > 5.0. Ιδιαίτερη σημασία για τη μελέτη αυτή παρουσιάζει το ρήγμα της Πάφου καθώς και η σεισμική πηγή (επιφάνεια), στην ευρύτερη περιοχή του ρήγματος. Για τον λόγο αυτό στο σχήμα 9

19 δίνεται η κατά μέγεθος κατανομή για το ρήγμα της Πάφου (μωβ κύκλοι) και την επιφανειακή σεισμική πηγή (μπλε τετράγωνα). Οι ευθείες οι οποίες προσαρμόζονται στα δεδομένα των δύο πηγών φαίνονται επίσης. Η τιμή της παραμέτρου b της σχέσης (4) βρέθηκε ίση με 0.95 για το ρήγμα της Πάφου. Η αντίστοιχη τιμή για το ρήγμα της Κεφαλονιάς είναι Για τη σεισμική πηγή CY1_AREA βρέθηκε η τιμή b= PAFOS Transform Fault Data Pafos Fault Data Pafos Area Source CYPREAN ARC INTERMEDIATE DEPTH EARTHQUAKES 1.50 log N 1.25 log N Magnitude (M) Magnitude (M) 6.5 Σχήμα 9. Κατανομή κατά μέγεθος των επιφανειακών σεισμών για το ρήγμα της Πάφου (μωβ) κύκλοι και την επιφανειακή σεισμική (CY_AREA) της Πάφου (μπλε τετράγωνα). Σχήμα 10. Κατανομή κατά μέγεθος των σεισμών ενδιαμέσου βάθους του Κυπριακού Τόξου. Για του σεισμούς ενδιαμέσου βάθους για το διάστημα , με βάση τον έλεγχο πληρότητας και τη γεωγραφική κατανομή των σεισμικών πηγών τα δεδομένα τους ανήχθηκαν σε χρονικό διάστημα 111 ετών και βρέθηκε η κατανομή τους κατά μέγεθος, η οποία δίνεται στο σχήμα 10. Και στην περίπτωση των σεισμών ενδιαμέσου βάθους ο υπολογισμός της παραμέτρου b της σχέσης 4 έγινε για δύο διαφορετικά σύνολα δεδομένων δηλαδή για σεισμούς με μέγεθος Μ > 4.0 και Μ > 5.0. Η τιμή της παραμέτρου b βρέθηκε ίση με 1.07 (για το δείγμα των σεισμών με Μ 5.0: διακεκομμένη γραμμή) και 0.97 (για το δείγμα των σεισμών με Μ 4.0: συνεχής γραμμή). Για τους σεισμούς ενδιαμέσου βάθους του ελληνικού τόξου η τιμή της παραμέτρου b έχει βρεθεί ίση με 0.56 και 0.75 για το ανώτερο (πλέον ενεργό) και κατώτερο τμήμα της ζώνης Benioff (Papaioannou and Papazachos, 2000). H διαφορά μπορεί να αποδοθεί στο ότι τα μέγιστα μεγέθη στο ελληνικό τόξο είναι σημαντικά μεγαλύτερα (M max = 8.0) και η σεισμική δράση είναι υψηλότερη. Όπως φαίνεται από τα αποτελέσματα του Πίνακα 2 οι τιμές της παραμέτρου b δεν μεταβάλλονται για τα δύο διαφορετικά δείγματα οπότε υιοθετήθηκαν οι τιμές του Πίνακα 2 για Μ 4.0. Με βάση αυτές τις τιμές της παραμέτρου b υπολογίστηκαν για κάθε σεισμική πηγή οι παράμετροι σεισμικότητας, δηλαδή οι μέσες περίοδοι επανάληψης σεισμών με

20 μεγέθη 5.0, 5.5, 6.0 και 6.5 με χρήση της σχέσης (6). Με εφαρμογή της σχέσης (10) υπολογίστηκε επίσης και το συχνότερα παρατηρούμενο μέγιστο μέγεθος, M t, για διάφορα χρονικά διαστήματα t ετών. Πίνακας 2. Τιμές της παραμέτρου b της σχέσης 4 για τις σεισμικές ζώνες των επιφανειακών και ενδιαμέσου βάθους σεισμών του Κυπριακού Τόξου και για δύο διαφορετικά σύνολα δεδομένων. b Επιφανειακοί Σεισμοί Μ Μ Σεισμοί Ενδιαμέσου Βάθους Μ Μ Τα αποτελέσματα δίνονται στον Πίνακα 3 για τις σεισμικές πηγές των επιφανειακών σεισμών και στον Πίνακα 4 για τις τρεις πηγές των σεισμών ενδιαμέσου βάθους. Το σύμβολο (*) δείχνουν ότι οι υπολογισμοί δεν έχουν πρακτικό αποτέλεσμα αλλά έχουν προκύψει από εφαρμογή των μαθηματικών σχέσεων ενώ ή οι τιμές σε παρένθεση δηλώνουν ότι τα δεδομένα καλύπτουν σημαντικά μικρότερο διάστημα από την αντίστοιχη τιμή. Για τις σεισμικές πηγές των επιφανειακών σεισμών η τιμή b=1.11 η οποία χρησιμοποιήθηκε στους υπολογισμούς είναι σχεδόν ίση με την τιμή που βρέθηκε για τις σεισμικές πηγές των σεισμών τον νοτίου Αιγιακού χώρου (Papazachos, 1990; Hatzidimitriou et al., 1994; Papazachos, 1999b). Η τιμή που βρέθηκε για τις πηγές των σεισμών ενδιαμέσου βάθους του ελληνικού τόξου είναι b=0.56 (για τις εξωτερικές ζώνες) και b=0.75 (για τις εσωτερικές ζώνες) αλλά τα αντίστοιχα μέγιστα μεγέθη τους είναι 8.2 και 7.1 (Papazachos, 1990; Papaioannou and Papazachos, 2000) αρκετά μεγαλύτερα από αυτά στο Κυπριακό Τόξο, γεγονός το οποίο μπορεί να ερμηνεύσει τη σχετικά υψηλή τιμή της παραμέτρου b. Πίνακας 3. Αποτελέσματα της μελέτης σεισμικότητας για τις σεισμικές πηγές των επιφανειακών σεισμών στην ευρύτερη περιοχή της Κύπρου. Μέση Περίοδος Επανάληψης Πιθανότερο Μέγιστο Μέγεθος Τ 5.0 Τ 5.5 Τ 6.0 Τ 6.5 Μ 10 Μ 25 Μ 50 Μ 100 CY1_PTF CY1_AREA * CY_ * (6.0) CY_ * CY_ CY_ * CY_ (407)

21 Πίνακας 4. Αποτελέσματα της μελέτης σεισμικότητας για τις σεισμικές πηγές των σεισμών ενδιαμέσου βάθους του Kυπριακού Tόξου. Μέση Περίοδος Επανάληψης Πιθανότερο Μέγιστο Μέγεθος Τ 5.0 Τ 5.5 Τ 6.0 Τ 6.5 Μ 10 Μ 25 Μ 50 Μ 100 DCY_ DCY_ DCY_ (408) ΣΧΕΣΕΙΣ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΤΩΝ ΜΑΚΡΟΣΕΙΣΜΙΚΩΝ ΕΝΤΑΣΕΩΝ ΚΑΙ ΤΩΝ ΑΝΑΜΕΝΟΜΕΝΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΤΗΣ ΙΣΧΥΡΗΣ ΣΕΙΣΜΙΚΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ Οι εμπειρικές σχέσεις εκτίμησης των παραμέτρων της ισχυρής σεισμικής κίνησης είναι της μορφής: lny = c 1+ c2m + c3ln(r + R O) + c4s + σlnyp (12) όπου Υ είναι η εξεταζόμενη παράμετρος της ισχυρής σεισμικής κίνησης (PGA, PGV, PGD) ή η Μακροσεισμική ένταση, Ι ΜΜ, Μ είναι το μέγεθος του σεισμού (επιφανειακό ή μέγεθος ροπής), R η επικεντρική απόσταση, S η παράμετρος που χαρακτηρίζει τις εδαφικές συνθήκες (αλλουβιακές, σκληρό πέτρωμα). Η παράμετρος Ro σχετίζεται με την απόσβεση της ισχυρής κίνησης στο κοντινό πεδίο και σ lny είναι το μέσο τετραγωνικό σφάλμα των υπολοίπων της εξαρτημένης μεταβλητής lny. P είναι 0 για το μέσο όρο των τιμών lny και 1 για το μέσο όρο συν ένα μέσο τετραγωνικό σφάλμα. c 1,..., c 4 είναι οι συντελεστές αναγωγής της σχέσης 12. Στην εργασία αυτή για την απόσβεση των μακροσεισμικών εντάσεων για την τεκμηρίωση του σεισμοτεκτονικού μοντέλου χρησιμοποιήθηκαν οι σχέσεις: I = b * M W * log(d + 6) (13) I = * M W * log(d + 30) για τους επιφανειακούς (Papazachos and Papaioannou, 1997) και τους ενδιαμέσου βάθους σεισμούς (Παπαϊωάννου, 1984) αντίστοιχα. Η ποσότητα b 1 μπορεί να υπολογιστεί για κάθε εξεταζόμενη θέση και εκφράζει την επίδραση των τοπικών συνθηκών. Για τον καθορισμό της απόσβεσης της Μακροσεισμικής Έντασης για την Πάφο, δηλαδή για τον καθορισμό της τιμής της παραμέτρου, b 1, (σχέση 13) έγινε προσπάθεια να συλλεχθούν οι μακροσεισμικές παρατηρήσεις από τους σεισμούς του 1937, 1953, 1995, 1996 και Για τους σεισμούς του 1995, 1996 και 1997 δεν υπάρχουν αξιόπιστα δεδομένα. Συστηματική προσπάθεια για τη συλλογή μακροσεισμικών δεδομένων άρχισε να γίνεται από το ΤΓΕ μετά την ακολουθία των σεισμών του Αυγούστου 1999 με την χρήση ερωτηματολογίων τα οποία χρησιμοποιεί το Γεωδυναμικό Ινστιτούτο του ΕΑΑ. Από τα δελτία του International Seismological Center ( προκύπτει ότι η μέγιστη ένταση στη Πάφο για τους τρεις αυτούς σεισμούς ήταν Ι ΜΜ = VΙΙI. Από τις περιγραφές για τις συνέπειες του σεισμού του 1953 (Ambraseys, 1965, 1992; Ambraseys and Adams, 1992) φαίνεται ότι η ένταση από το

22 σεισμό αυτό ήταν επίσης Ι ΜΜ = VΙΙI. Τα μακροσεισμικά δεδομένα της ενόργανης περιόδου για την Πάφο δίνονται στον Πίνακα 5. Από τα δεδομένα του πίνακα αυτού φαίνεται ότι οι εντάσεις των σεισμών του 1953 και του 1996 οι οποίοι έχουν προξενήσει στην Πάφο τις σημαντικότερες βλάβες κατά τη διάρκεια της ενόργανης περιόδου ήταν Ι ΜΜ = VΙΙΙ, τιμή ίδια με την μέγιστη ένταση, η οποία εκτιμήθηκε θεωρητικά. Πίνακας 5. Παράμετροι σεισμών, αποστάσεις τους από την Πάφο και παρατηρημένες εντάσεις. D D ΕΤΟΣ ΜΗΝΑΣ ΗΜΕΡΑ M I ΜΜ ΕΤΟΣ ΜΗΝΑΣ ΗΜΕΡΑ Μ Ι (km) ΜΜ (km) Για τον καθορισμό της τιμής της παραμέτρου b 1 έγινε χρήση της σχέσης (13), από τα δεδομένα του Πίνακα 5 για την Πάφο βρέθηκαν τα υπόλοιπα των διαφορών Ι obs - I Th και από το μέσο όρο αυτών καθορίστηκε η τελική σχέση η οποία είναι: I MM = *M *ln(δ +6), σi = 0.83 (14) MM Με βάση μεθοδολογία η οποία προτάθηκε από τον Papazachos (1992) και χρήση σχέσεων, οι οποίες έχουν καθοριστεί από τους Papazachos and Papaioannou (1997) για το Νότιο Βαλκανικό χώρο, υπολογίστηκαν οι αναμενόμενες τιμές έντασης για τους σεισμούς στην ευρύτερη περιοχή της Πάφου, σε ένα κάναβο 0.1 O x 0.1 O, ο οποίος κάλυπτε την ευρύτερη

23 περιοχή. Για την εκπόνηση του χάρτη αυτού χρησιμοποιήθηκαν τα δεδομένα των σεισμών για τους οποίους υπήρχαν αξιόπιστοι μηχανισμοί γένεσης για να οριστούν τα επίπεδα ρήγματος με βάση το σεισμοτεκτονικό μοντέλο της περιοχής. Το τελικό αποτέλεσμα παρουσιάζεται στο χάρτη του σχήματος 11, ο οποίος δίνει τη γεωγραφική κατανομή των μεγίστων εντάσεων για την ενόργανη περίοδο, ανεξάρτητα από τη συχνότητα εμφάνισης τους. Παρατηρούμε ότι στην περιοχή της Πάφου η μέγιστη ένταση είναι Ι ΜΜ = 8.0. Σχήμα 11. Γεωγραφική κατανομή των μεγίστων εντάσεων στην ευρύτερη περιοχή. Για την απόσβεση των μέγιστων τιμών της οριζόντιας εδαφικής επιτάχυνσης PGA (cm/sec 2 ) των επιφανειακών σεισμών χρησιμοποιήθηκε σχέση της μορφής 12, η οποία βασίστηκε στη χρήση 744 οριζοντίων συνιστωσών, 142 επιφανειακών σεισμών του Ελληνικού χώρου: lnpga = M W ln(R+6) S +0.70P (14) (Margaris et al., 2002), ενώ για τους ενδιαμέσου βάθους σεισμούς χρησιμοποιήθηκε η σχέση: ln PGA = M lnR S P S CER (15) (Theodulidis and Papazachos, 1990) η οποία προέκυψε με χρήση 70 οριζοντίων συνιστωσών 28 σεισμών από περιβάλλοντα ζωνών κατάδυσης και στην οποία R CER είναι η

24 απόσταση από το κέντρο έκλυσης ενέργειας. Ένας παράγοντας ο οποίος πρέπει να λαμβάνεται υπόψη είναι η διαφορετική απόσβεση των μικρών σεισμών από τους μεγάλους. Το γεγονός αυτό για περιοχές οι οποίες επηρεάζονται από ισχυρούς σεισμούς οι οποίοι μεγάλες περιόδους επανάληψης μπορεί να οδηγήσει σε τεχνητά αυξημένες τιμές των παραμέτρων της σεισμικής επικινδυνότητας. Προκειμένου να ληφθεί υπόψη στους υπολογισμούς για την εκτίμηση της σεισμικής επικινδυνότητας η παρατήρηση αυτή χρησιμοποιήθηκε η σχέση logpga = *M *log(r + 6) ± 0.34 (16) Skarlatoudis et al. (2004) για τους σεισμούς με μεγέθη 4.0 Μ 5.0 Για την απόσβεση της μέγιστης οριζόντιας εδαφικής ταχύτητας, PGV και μετάθεσης, PGD, χρησιμοποιήθηκαν οι σχέσεις των M;argaris et al. (2002) και Τheodulidis and Papazachos, (1990) για τους επιφανειακούς και ενδιαμέσου βάθους σεισμών αντίστοιχα. Γα την απόσβεση της φασματικής ψευδοταχύτητας PSV(T) (σε cm/sec), χρησιμοποιήθηκαν διαφορετικές σχέσεις για τους επιφανειακούς σεισμούς και τους σεισμούς ενδιαμέσου βάθους (Τheodulidis and Papazachos, 1994). Με βάση τη σχέση, PSA(T) = ω PSV(T) οι τιμές της φασματικής ψευδοταχύτητας είναι δυνατόν να μετατραπούν σε φασματικές τιμές επιτάχυνσης, PSA(T). ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΗΣ ΣΕIΣΜIΚΗΣ ΕΠIΚIΝΔΥΝΟΤΗΤΑΣ Με τον όρο σεισμική επικινδυνότητα σε ένα τόπο εννοούμε την αναμενόμενη στον τόπο αυτό τιμή της σεισμικής έντασης, Υ, (μακροσεισμική ένταση, μέγιστη εδαφική επιτάχυνση, ταχύτητα, μετάθεση, ή οι φασματικές τους τιμές, διάρκεια της ισχυρής κίνησης) σε καθορισμένο χρονικό διάστημα με ορισμένη πιθανότητα υπέρβασης της τιμής αυτής. Η μαθηματική διατύπωση του προβλήματος της σεισμικής επικινδυνότητας δίνεται από τη σχέση. ln N t β 0 Y t = - [ ] ln -ln(1- P ) β t (17) Η σχέση 17, για τη σεισμική επικινδυνότητα θεωρεί ότι οι υπολογισμοί για την τιμή της παραμέτρου Υ t της σεισμικής επικινδυνότητας δεν εξαρτώνται χρονικά από την σεισμική δράση του παρελθόντος, δηλαδή θεωρεί ότι οι σεισμοί κατανέμονται τυχαία στο χρόνο. Θεωρείται δηλαδή ότι οι σεισμοί ακολουθούν μία κατανομή Poisson, κατανομή η οποία εφαρμόστηκε και στην μελέτη αυτή. Ο λόγος για τον οποίο το μοντέλο Poisson έχει εφαρμοστεί σε ευρεία κλίμακα σε μελέτες σεισμικής επικινδυνότητας είναι α) ότι είναι απλό στην εφαρμογή του και β) περιγράφεται με παραμέτρους οι οποίες υπολογίζονται με εύκολο τρόπο, χωρίς μεγάλα σφάλματα (Cornell, 1968; Anagnos and Kiremidjian, 1988).