Μελέτη της σεισμικότητας και της ενεργού τεκτονικής του ευρύτερου Κυπριακού χώρου

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ ΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ ΚΚΑΛΛΑΣ ΧΑΡΑΛΑΜΠΟΣ Γεωλόγος Μελέτη της σεισμικότητας και της ενεργού τεκτονικής του ευρύτερου Κυπριακού χώρου ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ Ειδίκευση: Γεωφυσική ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 29

ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗΣ Μελέτη της σεισμικότητας και της ενεργού τεκτονικής του ευρύτερου Κυπριακού χώρου ΚΚΑΛΛΑΣ ΧΑΡΑΛΑΜΠΟΣ Γεωλόγος ΤΡΙΜΕΛΗΣ ΣΥΜΒΟΥΛΕΥΤΙΚΗ ΚΑΙ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ Επιβλέπων: Αναπλ. Καθηγητής Κωνσταντίνος Παπαζάχος Μέλος: Επίκ. Καθηγητής Σκορδύλης Μανόλης Μέλος: Καθηγητής Παπαιωάννου Χρίστος

ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα διατριβή ειδίκευσης εκπονήθηκε στο πλαίσιο του Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών του Τομέα Γεωφυσικής του Τμήματος Γεωλογίας του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Στόχος είναι ο καλύτερος προσδιορισμός των εστιακών παραμέτρων των σεισμών στην περιοχή της ανατολικής μεσογείου και η σεισμοτεκτονική μελέτη αυτής. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στα τεκτονικά χαρακτηριστικά της περιοχής της ανατολικής Μεσογείου, καθώς και σε μοντέλα που έχουν προταθεί για την δημιουργία και τεκτονική εξέλιξη της περιοχής. Ακόμα, γίνεται αναφορά στους ισχυρότερους σεισμούς που έπληξαν την περιοχή από το 18π.Χ μέχρι και σήμερα και παρουσιάζονται οι μηχανισμοί γένεσης των ισχυρών σεισμών των τελευταίων δεκαετιών, Στο δεύτερο κεφάλαιο αναπτύσσεται ο τρόπος συλλογής των δεδομένων καθώς και η μεθοδολογία που ακολουθείται για την δημιουργία ενός πλήρους καταλόγου φάσεων. Στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφεται η επεξεργασία των σεισμών από το 1964 μέχρι το 26 με πρόγραμμα hypoinvese καθώς και η περιγραφή του συγκεκριμένου προγράμματος. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται επεξεργασία των σεισμών από το 1964 μέχρι το 26 και περιγράφεται η διαδικασία εύρεσης ενός μονοδιάστατου μοντέλου ταχυτήτων για την ευρύτερη περιοχή της Κύπρου. Επίσης, περιγράφεται η διαδικασία επαναπροσδιορισμού των εστιακών παραμέτρων με το πρόγραμμα hypoinverse και hypodd. Στο πέμπτο κεφάλαιο περιγράφεται η μεθοδολογία της σεισμικής τομογραφίας στην περιοχή της Κύπρου και περιγράφονται τα αποτελέσματα από τη μέθοδο αυτή. Ακόμα γίνετε προσπάθεια για την εύρεση του πάχους του φλοιού στην Ανατολική Μεσόγειο. Στο έκτο κεφάλαιο συνοψίζονται τα αποτελέσματα και αναλύονται τα συμπεράσματα. Με την ολοκλήρωση της διατριβής αυτής θα ήθελα να ευχαριστήσω τον Αναπληρωτή Καθηγητή Σεισμολογίας του Τομέα Γεωφυσικής του Τμήματος Γεωλογίας Α. Π. Θ. κ. Παπαζάχο Κώστα χωρίς τη βοήθεια του οποίου η εργασία αυτή δε θα είχε πραγματοποιηθεί. Τον ευχαριστώ για την ανάθεση του θέματος, την καθοδήγηση, τις παρατηρήσεις και συμβουλές σε όλη τη διάρκεια εκπόνησης της διατριβής αυτής. Επίσης τον ευχαριστώ για τη διόρθωση του κειμένου και την οικονομική υποστήριξη που μου παρείχε. Επίσης ευχαριστώ τον επίκουρο καθηγητή Σεισμολογίας κ. Σκορδύλη Μανώλη του Τομέα Γεωφυσικής του Τμήματος Γεωλογίας Α. Π. Θ. για τη συνεχή βοήθεια του σε επιστημονικά θέματα, τις χρήσιμες συμβουλές του κατά τη διάρκεια της διατριβής αυτής καθώς και για την προσεχτική ανάγνωση και διόρθωση του κειμένου. Ακόμα θα ήθελα να ευχαριστήσω τους γονείς μου για την ψυχολογική και οικονομική συμπαράστασή τους όλα αυτά τα χρόνια.

Σε όλους τους φίλους και συναδέλφους μεταπτυχιακούς φοιτητές εκφράζω τις ευχαριστίες μου για την συμπαράσταση και βοήθειά τους.

ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ ΠΡΟΛΟΓΟΣ Κεφάλαιο 1 ο ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1 1.1 Γενικά 1 1.2 Περιοχή μελέτης 1 1.3 Τεκτονικό πλαίσιο 5 1.4 Μηχανισμοί γένεσης ισχυρών σεισμών 13 1.5 Ιστορική σεισμικότητα της περιοχής 15 Κεφάλαιο 2 ο ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΠΛΗΡΟΥΣ ΚΑΤΑΛΟΓΟΥ ΦΑΣΕΩΝ 19 2.1 Γενικά 19 2.2 Συλλογή δεδομένων 19 2.2.1 Διεθνές σεισμολογικό κέντρο(isc) 19 2.2.2 Σεισμολογικό κέντρο μεσογείου(emsc) 24 2.2.3 Τμήμα γεωλογικής επισκόπηση Κύπρου(ΤΓΕ) 25 2.3 Δημιουργία πλήρους καταλόγου φάσεων 29 Κεφάλαιο 3 ο ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ 3.1 Γενικά 3.2 Μοντέλα ταχυτήτων 3.3 Παράμετροι εντολών που χρησιμοποιήθηκαν 3.4 Προσδιορισμός των εστιακών παραμέτρων των σεισμών 41 Κεφάλαιο 4 ο ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΟΝΟΔΙΑΣΤΑΤΟΥ ΜΟΝΤΕΛΟΥ ΤΑΧΥΤΗΤΩΝ 47 4.1 Γενικά 47 4.2 Γενικά στοιχεία για την θεωρία της αντιστροφής 48 4.3 Η μέθοδος της αντιστροφής των χρόνων διαδρομής τοπικών σεισμών 5 4.4 Περιγραφή της λειτουργίας του προγράμματος VELEST 53 4.5 Διαδικασία εύρεσης του μονοδιάστατου μοντέλου ταχυτήτων 55 4.6 Επαναπροσδιορισμός των εστιακών παραμέτρων των σεισμών 65 4.7 Επεξεργασία των δεδομένων με το HypoDD 68 Κεφάλαιο 5ο ΣΕΙΣΜΙΚΗ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑ 75 5.1 Εισαγωγή 75 5.2 Σεισμική τομογραφία με τη χρήση δεδομένων τοπικών σεισμών 75 5.3 Δεδομένα χρόνων διαδρομής 79

5.4 Τοπογραφικά αποτελέσματα 88 5.5 Πάχος του φλοιού στην περιοχή της Κύπρου 96 Κεφάλαιο 6 ο ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 99 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 12

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 Γενικά Σκοπός της παρούσας διατριβής είναι η μελέτη των σεισμοτεκτονικών ιδιοτήτων της ευρύτερης περιοχής της Κύπρου. Η μελέτη αυτή βασίζεται στην χρήση όλων των διαθέσιμων σεισμολογικών δεδομένων της περιοχής, με βάση τα οποία γίνεται αρχικά προσπάθεια επανακαθορισμού των εστιακών συντεταγμένων των σεισμών. Χρησιμοποιήθηκαν επίσης δεδομένα από τα διεθνή σεισμολογικά κέντρα για καλύτερο επαναπροσδιορισμό των παραμέτρων των σεισμών στο νησί της Κύπρου και μετέπειτα στον προσδιορισμό του μονοδιάστατου και τρισδιάστατου μοντέλου ταχυτήτων στο χώρο αυτό. Στην διατριβή αυτή χρησιμοποιήθηκαν όλα τα διαθέσιμα δεδομένα από το 1964 μέχρι το 26, χρονικό διάστημα για το οποίο υπάρχουν διαθέσιμα σεισμολογικά δεδομένα. Τα δεδομένα αυτά μπορούν να αξιοποιηθούν για τη σεισμοτεκτονική μελέτη της περιοχής η οποία απαιτεί σημαντική ακρίβεια στον καθορισμό των εστιακών παραμέτρων των σεισμών που αφορούν τις γεωγραφικές τους συντεταγμένες, το εστιακό βάθος, καθώς και το χρόνο γένεσης αυτών, ώστε να είναι δυνατή η συσχέτιση με τα τεκτονικά χαρακτηριστικά της περιοχής μελέτης. 1.2 Περιοχή μελέτης Το νησί της Κύπρου βρίσκεται στο βορειοανατολικό μέρος της Ανατολικής Μεσόγειου, με μήκος περίπου 225km, σε Ανατολική Δυτική διεύθυνση και πλάτος 95km σε διεύθυνση βορρά νότου (σχήμα 1.1). Η γένεση και μετεξέλιξη της Κύπρου συντελέστηκαν μέσα από μια σειρά τεκτονικών επεισοδίων. Η γένεση της άρχισε με την καταβύθιση της αφρικανικής πλάκας κάτω από την πλάκα της Ευρασίας και τη δημιουργία του Οφιολιθικού συμπλέγματος του Τροόδους (Ανώτερο Κρητιδικό, 9 εκ. χρόνια), συνεχίστηκε με την αποκόλληση και αριστερόστροφη περιστροφή του κατά 9 και την προσκόλληση σ' αυτό παλαιότερων πετρωμάτων 1

ηλικίας 23 μέχρι 75 εκ. χρόνων στη νότια και δυτική περιφέρεια του (Ζώνη Μαμωνιών). Στην συνέχεια ακολούθησε σχετική τεκτονική ηρεμία, που επικράτησε στην περίοδο πριν από 75 μέχρι 1 εκατομμύρια χρόνια και χαρακτηρίστηκε από την απόθεση θαλάσσιων ασβεστολιθικών ιζημάτων και τη βαθμιαία μείωση του βάθους των θαλασσών (Σχηματισμοί Λευκάρων και Πάχνας). Η προσκόλληση της οροσειράς του Πενταδακτύλου στη βόρεια πλευρά της ζώνης του Τροόδους και η ανύψωση της Κύπρου στη σημερινή της σχεδόν μορφή ξεκίνησε το Μειόκαινο (1-15 εκ. χρόνια) και αποτέλεσε το προτελευταίο τεκτονικό επεισόδιο. Στο τέλος του Μειόκαινου (6 εκ. χρόνια) στο βορειότερο τμήμα της περιοχής που θα αποτελούσε την Κύπρο μια σειρά από αλλόχθονους ασβεστόλιθους (Ζώνη Πενταδακτύλου) επωθήθηκε νότια πάνω στις παρυφές της Ζώνης του Τροόδους, πτυχώνοντας και εκτοπίζοντας όλα τα νεότερα ιζήματα που συνάντησε στην πορεία της. Ανατολικά της Κύπρου, η Τηθύς θάλασσα έκλεισε και η Μεσόγειος απέκτησε πρακτικά το σημερινό της σχήμα. Η επανένωση της Μεσογείου με τον Ατλαντικό (μέσω του Γιβραλτάρ), ο κατακλυσμός της από τα νερά του Ατλαντικού και η ανύψωση της στάθμης της επιφάνειας της θάλασσας είχε ως αποτέλεσμα την εκ νέου απόθεση ιζημάτων, που αντιπροσωπεύονται σήμερα από τις μάργες και τους ασβεστολιθικούς ψαμμίτες (πωρόλιθους) των Σχηματισμών Λευκωσίας και Αθαλάσσας. Η απότομη ανύψωση του χώρου της Κύπρου έγινε κατά το Πλειστόκαινο, πριν από 2 περίπου εκατομμύρια χρόνια (τελευταίο τεκτονικό επεισόδιο), οπότε αναδύθηκαν το σημερινό Τρόοδος και ο Πενταδάκτυλος σε υψόμετρα πολύ πιο ψηλά από τα σημερινά. Η ανύψωση αυτή, συνδυασμένη με έντονη βροχόπτωση, είχε ως αποτέλεσμα την εκτεταμένη διάβρωση των οροσειρών, κυρίως εκείνης του Τροόδους και τη μεταφορά τεράστιων ποσοτήτων προϊόντων διάβρωσης (κλαστικές αποθέσεις) που αποτέθηκαν στις κοιλάδες των μεγάλων ποταμών και στο χώρο της Μεσαορίας, σχηματίζοντας τα κλαστικά πλειστοκαινικά ιζήματα (Σύναγμα). 2

Σχήμα 1.1 Γεωλογικός χάρτης Κύπρου (Τμήμα γεωλογικής επισκόπησης της Κύπρου) Η Κύπρος γεωμορφολογικά μπορεί να διαχωριστεί σε τρεις περιοχές: - στην οροσειρά του Πενταδάκτυλου - στην οροσειρά του Τροόδους - στις αλλουβιακές πεδιάδες Η οροσειρά του Πενταδάκτυλου είναι μια στενή και επιμήκης οροσειρά, που εκτείνεται από το ακρωτήριο του αποστόλου Ανδρέα στα ανατολικά μέχρι το ακρωτήριο Κορμακίτη στα δυτικά.το πλάτος της σπάνια υπερβαίνει τα 5 χιλιόμετρα και θεωρείται το νοτιότερο κομμάτι της αλπικής ορογενετικής ζώνης που εκτείνεται από τα Πυρηναία όρη δυτικά μέχρι τα Ιμαλάια όρη στα ανατολικά. Η οροσειρά του Τροόδους με τις παρυφές της κατέχει το κεντρικό με νοτιοκεντρικό μέρος της Κύπρου και καλύπτει τα 2/3 του νησιού. Γεωλογικά αποτελείται από το ομώνυμο οφιολιθικό σύμπλεγμα. Το ψηλότερο σημείο της Κύπρου είναι ο Όλυμπος με υψόμετρο 1951 μέτρα. Η οροσειρά του Τρόοδους αποτελεί μέρος ενός πανάρχαιου ωκεάνιου φλοιού, η ανύψωση του οποίου οφείλεται μεταξύ άλλων στην σύγκρουση της αφρικάνικης λιθοσφαιρικής πλάκας με την Ευρασιατική και την καταβύθιση της πρώτης. Μεταξύ των οροσειρών του Πενταδάκτυλου και του Τροόδους εκτείνεται η πεδιάδα της Μεσαορίας, η οποία γεωμορφολογικά δεν θεωρείται ξεχωριστή ενότητα, 3

αλλά είναι ουσιαστικά προέκταση των παρυφών των δυο οροσειρών. Η ζώνη επαφής των γεωμορφολογικών ζωνών του Πενταδάκτυλου και του Τροόδους ακολουθεί τις κοίτες των ποταμών Πεδιαίου και Οβγού. 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 Αντάλιας και της Αντάνας. (Galanopoulos and Delibasis, 1965, Papazachos and Papaioannou (1999), Σχήμα 1.2). TURKEY Rhodos Fault ANTALIA Basin ANAXIMANDER Sea.mount KYRENIA range ADANA Basin Florence rise TROODOS complex HECATEUS sea.mount ERATOSTHENIS sea.mount HERODOTUS basiin EGYPT Σχήμα 1.2: Κύρια τοπογραφικά χαρακτηριστικά στην ευρύτερη περιοχή της Κύπρου, όπως διαμορφώθηκε από τις τεκτονικές διεργασίες της περιοχής. 4

1.3 Τεκτονικό πλαίσιο Η περιοχή της Κύπρου αποτελεί τμήμα του πολύπλοκου τεκτονικά χώρου της Ανατολικής Μεσόγειου, όπως αυτός διαμορφώνεται από τις κινήσεις των τεκτονικών πλακών. Εργασίες οι οποίες έγιναν για την ενεργό τεκτονική στην ευρύτερη περιοχή της Κύπρου (McKenzie, 197, 1972, 1978; Comninakis and Papazachos, 1972; Nur and Ben-Avraham, 1978; Rotstein and Kafka, 1982; Le Pichon and Angelier, 1981; Kempler and Ben-Avraham, 1987; Ben-Avraham et al., 1988, 1995; Ben-Avraham, 1989; Swarbrick, 1993), γενικά συμφωνούν ότι το Κυπριακό Τόξο είναι το όριο μεταξύ της πλάκας της Αν. Μεσογείου (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. O Nur et al (1978) πρότειναν ότι το Κυπριακό τόξο ενώνετε με το ελληνικό τόξο αλλά δεν συνεχίζει πολύ προς στα ανατολικά. (Σχήμα 1.3). Οι Pichon et al (1979) και ο Mercier (1981) υποστήριξαν ότι τα δυο τόξα δεν ενώνονται, αλλά διαχωρίζονται από την αλπική ορογένεση, ωστόσο το κυπριακό τόξο συνεχίζει στα ανατολικά (Σχήμα 1.4). Οι Lort(1971), Biju-Duval et al. (1978 ), Pichon et al.(1979), Dercourt et al. (1985) και ο Kempler et al. (1987) υπέθεσαν ότι υπάρχει ένα διπλό τεκτονικό όριο το οποίο υπάρχει κατά μήκος του τόξου. Οι Woodsite et al. (1992) εισηγήθηκαν ότι το νοτιότερο τμήμα της τούρκικης μικροπλάκας αποτελείται μια σειρά από τρεις ή τέσσερις εκτεταμένες και καμπυλωτές ζώνες διάτμησης (shear belts), (Σχήμα 1.5). Σχήμα 1.3 Σεισμοτεκτονικό μοντέλο για το Κυπριακό τόξο που προτάθηκε από Nur et al 1978. 5

Σχήμα 1.4 Σεισμοτεκτονικό μοντέλο για το Κυπριακό τόξο που προτάθηκε από Pichon et al (1979) και Mercier (1981). Σχήμα 1.5 Σεισμοτεκτονικό μοντέλο που προτάθηκε από Lort(1971), Biju-Duval et al. ( 1978 ), Pichon et al.(1979), Dercourt et al. (1985) και Kempler et al. (1987) τόξο. Ο Rotstein et al. (1985) υποστήριξε ότι την πριν από την δημιουργία όλων των τεκτονικών στοιχείων υπήρχαν μερικές μικροπλάκες στην Α. Μεσόγειο και τα όρια των πλακών διαχωρίζονταν από ένα συνεχόμενο και ανενεργό τόξο (σχήμα 1.6α). Κατά την διάρκεια της αύξησης και σύγκρουσης των τεμαχών, το τόξο αρχίζει να διαχωρίζεται από μια μεγάλη πλάκα η οποία βρισκόταν μεταξύ της Κρήτης και Κύπρου (σχήμα 1.6β). Το τόξο έσπασε σε δυο κομμάτια, στο Κυπριακό και στο Ελληνικό τόξο. Οι εμφανίσεις του μεγάλου τέμαχους φαίνονται στην νοτιοδυτική Τουρκία και μερικές άλλες εμφανίσεις σχετίζονται και βρίσκονται κοντά στο Ελληνικό τόξο (σχήμα 1.6 γ). 6

Σχήμα 1.6 (α) Σεισμοτεκτονικό μοντέλο που προτάθηκε από Rotstein et al. (1985) και υποστήριξε ότι την πριν από την δημιουργία όλων των τεκτονικών στοιχείων υπήρχαν μερικές μικροπλάκες στην Α. Μεσόγειο και τα όρια των πλακών διαχωρίζονταν από ένα συνεχόμενο και ανενεργό τόξο Σχήμα 1.6 (β) Σεισμοτεκτονικό μοντέλο που προτάθηκε από Rotstein et al. (1985) και υποστήριξε ότι κατά την διάρκεια της αύξησης και σύγκρουσης των τεμαχών, το τόξο αρχίζει να διαχωρίζεται από μια μεγάλη πλάκα η οποία βρισκόταν μεταξύ της Κρήτης και Κύπρου Rotstein et al. (1985) Σχήμα 1.6 (γ) Σεισμοτεκτονικό μοντέλο που προτάθηκε από Rotstein et al. (1985) και υποστήριξε ότι Οι εμφανίσεις του μεγάλου τέμαχους φαίνονται στην νοτιοδυτική Τουρκία και μερικές άλλες εμφανίσεις σχετίζονται και βρίσκονται κοντά στο Ελληνικό τόξο 7

Σχήμα 1.7 Χάρτης με δεδομένα από εργασίες των Finetti and Morelli (1973), Garfunkel(1981), and Ron(1987) To σχήμα (1.7) παριστάνει τα δεδομένα από τις εργασίες των Finetti and Morelli (1973), Garfunkel(1981), και Ron(1987) τα οποία δείχνουν ότι στο δυτικό μέρος της Κύπρου υπάρχει μια υποβύθιση ενώ στα νότια υπάρχει συμπίεση. Από τους συγγραφείς υποστηρίζεται ότι μάλλον αυτό συμβαίνει λόγο του υποθαλάσσιου όρους του Ερατοσθένη, το οποίο συγκρούεται με το εμπρόσθιο τμήμα της Αφρικανικής πλάκας. 8

Σχήμα 1.8 Χωρική κατανομή των επικέντρων στην Ανατολική Μεσόγειο για το 194-1988 από εργασία του (Makris et al., 1983). To σχήμα (1.8) παριστάνει την χωρική κατανομή των επικέντρων στην Ανατολική Μεσόγειο για το διάστημα 194-1988 από εργασία του (Makris et al., 1983). Στο σχημα (1.9) παρουσιάζονται δυο τομές κατανομής των επικέντρων πάνω στα επίκεντρα των σεισμών. H τομή CC δείχνει την υποβύθιση της Αφρικάνικης πλάκας στην περιοχή της Αντάλιας στο βορειοδυτικό τμήμα της Ανατολικής Μεσόγειου με το βάθος της υποβύθισης να φτάνει έως και 12km. Η τομή DD νότου βορρά πάνω στο νησί της Κύπρου δεν έδειξε συνέχεια της ζώνης Benioff σε βάθη μεγαλύτερα από 8km. C C D D Σχήμα 1.9 Τομές κατανομής των επικέντρων πάνω στα επίκεντρα των σεισμών. (Makri et al., 1983). To σχήμα (1.1) δείχνει την γεωγραφική κατανομή των επικέντρων των επιφανειακών σεισμών για το χρονικό διάστημα 1896-1999 (Papazachos and 9

Papaioannou, 1999). Στο ίδιο σχήμα έχει χαραχθεί η ισοβαθής των 8 km, η οποία τέμνει την Κύπρο βόρεια της οροσειράς του Τρόοδος (Papazachos and Papaioannou, 1999). Όπως στον κόλπο της Αντάλιας οι σεισμοί έχουν βάθος μέχρι 13 km και μέγιστο μέγεθος Μ=6.8 ενώ στην περιοχή της Κύπρου το βάθος τους δεν ξεπερνάει τα 8 km και το μέγιστο μέγεθος είναι Μ=6.. Σχήμα 1.1 Γεωγραφική κατανομή των επικέντρων των επιφανειακών σεισμών για το χρονικό διάστημα 1896-1999 (Papazachos and Papaioannou, 1999). Σχήμα 1.11 Τομή κατανομής των επικέντρων πάνω στα επίκεντρα των σεισμών (Papazachos and Papaioannou, 1999). 1

H τομή ab (σχήμα 1.11) δείχνει αρκετά καλά την υποβύθιση της ζώνης Benioff, η οποία από τα 6km μεχρι τα 8km έχει μια κλίση περίπου 1 o, ενώ από τα 8km μέχρι τα 13km η κλίση αυξάνεται περίπου στις 4 ο. Σχημα 1.12 Χάρτης της χωρικής κατανομής των επικέντρων των σεισμών στον Κυπριακό χώρο. Η σεισμική δράση να συγκεντρώνεται σε τρία τμήματα του Κυπριακού τόξου, ένα περίπου γραμμικό (ρήγμα Πάφου) και δύο καμπύλα (περιοχή Αντάλιας και νότιο Κυπριακό τόξο). (Papazachos and Papaioannou, 1999). Όπως φαίνεται από το χάρτη του σχήματος(1.12) η σεισμική δράση συγκεντρώνεται σε τρία τμήματα του τόξου, ένα γραμμικό και δύο καμπύλα. Σύμφωνα με τους Papazachos and Papaioannou (1999) δεν βρέθηκαν σεισμοί με εστιακό βάθος μεγαλύτερο των 5 km στο κυρτό τμήμα των δύο τοξοειδών ζωνών. Το πρώτο από τα καμπύλα τμήματα βρίσκεται νότια της Κύπρου και έχει διεύθυνση παράλληλα με τις ακτές. Η ζώνη αυτή συνεχίζεται βορειοανατολικά όπου ενώνεται με το ρήγμα της Ανατολικής Ανατόλιας. Το δεύτερο τμήμα βρίσκεται βορειοδυτικά της Κύπρου και οριοθετείται στο βορειοδυτικό άκρο του από το μεγάλο ρήγμα της Ρόδου (Papaza- 11

chos, 1996) και στο νοτιοανατολικό από το ρήγμα της Πάφου ενώ ενδιάμεσα έχει διεύθυνση παράλληλη με την ράχη Florence. Το τμήμα αυτό χαρακτηρίζεται από χαμηλή σεισμικότητα. Το ευθύγραμμο τμήμα του τόξου βρίσκεται στο νοτιοδυτικό μέρος του νησιού 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 παρόντα αιώνα και έπληξαν την Κύπρο σχετίζονται με το ρήγμα αυτό.to σχήμα (1.13) παρουσιάζει ένα πρόσφατο σεισμοτεκτονικό μοντέλο το οποίο έχει προταθεί για την ανατολική Μεσόγειο (Papazachos and Papaioannou, 1999). Όπως φαίνεται, στην περιοχή της Ανατολικής Μεσογείου αλληλεπιδρούν τρεις μεγάλες λιθοσφαιρικές πλάκες, η Αφρικανική, η Ευρασιατική και η Αραβική. Υπάρχει και μία μικρότερη πλάκα μεταξύ αυτών πάνω στην οποία βρίσκεται η Κύπρος και 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 25 km με μία οριζόντια ταχύτητα 4-7mm/yr (Kiratzi and Papazachos, 1995),(McClusky et al.,2). 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 σ ε 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. 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 a l., 1997, McClusky et al.,2). Στον χάρτη του σχήματος (1.13) οι μαύρες οδοντωτές γραμμές παριστάνουν τα δύο καμπύλα τμήματα του Κυπριακού Τόξου. Μεταξύ των δύο αυτών τμημάτων βρίσκεται το Ρήγμα της Πάφου. Στο ίδιο σχήμα φαίνονται το ρήγμα της Ανατολικής Ανατόλιας και η ζώνη διάρρηξης της Νεκράς Θάλασσας. Οι διευθύνσεις των κινήσεων της Αραβικής και της Τουρκικής πλάκας παριστάνονται με βέλη. 12

Σχήμα 1.13 Σεισμοτεκτονικό μοντέλο Ανατολικής Μεσογείου (Papazachos and Papaioannou, 1999). 1.4 Μηχανισμοί γένεσης ισχυρών σεισμών Ο χάρτης του σχήματος (1.14) δίνει τους αξιόπιστους μηχανισμούς γένεσης σεισμών στην ευρύτερη περιοχή (πρόσφατο τροποποιημένο σχήμα από Papazachos and Papaioannou, (1999). Τρεις ομάδες μηχανισμών γένεσης εντοπίζονται στη περιοχή. Η πρώτη ομάδα, (a), είναι μηχανισμοί σεισμών οι έχουν συμβεί στον κόλπο της Ανταλιας, και είναι όλοι 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. 13

Σχήμα 1.14 Μηχανισμοί γένεσης και τυπικοί μηχανισμοί επιφανειακών (b, c) και ενδιαμέσου βάθους (a) σεισμών (Papazachos and Papaioannou, 1999) στην ευρύτερη περιοχή της Κύπρου. Πίνακας (Ι). 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 Ν λ Ε (km) ξ δ λ ξ δ λ a. Κόλπος Antalya.29 31. 74 85 15-12 278 76-86 b. Πάφος.69.23 13 74 141 1 53 21 c. Νότια Κύπρος.89.11 15 39 19 16 54 76 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 μέσων μηχανισμών δίνονται στον πίνακα (Ι). Ο τυπικός μηχανισμός των σεισμών ενδιαμέσου βάθους στον κόλπο της Αντάλιας αντιστοιχεί σε κανονική διάρρηξη, με τον άξονα Τ (μέγιστου εφελκυσμού) σχεδόν παράλληλο με την κλίση της ζώνης Benioff. Για την περιοχή της Πάφου ο τυπικός 14

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). 1.5 Ιστορική σεισμικότητα της περιοχής Ιστορικές αναφορές μαρτυρούν ότι την Κύπρο έπληξαν στο παρελθόν ισχυροί σεισμοί, που σε αρκετές περιπτώσεις κατέστρεψαν τις πόλεις και τους οικισμούς της. Η Σαλαμίνα, το Κίτιο, η Αμαθούντα, το Κούριο, η Πάφος και η Λευκωσία, καθώς και πολλά χωριά υπέστησαν καταστροφές σε διάφορες χρονικές περιόδους. Από ιστορικά δεδομένα προκύπτει ότι από το 26π.χ μέχρι το 19μ.χ έγιναν 16 καταστρεπτικοί σεισμοί, με ένταση τουλάχιστο 8 στην κλίμακα Mercalli. Η Κύπρος πλήγηκε πολλές φορές από σεισμούς και σίγουρα σεισμούς θα έχουμε και στο μέλλον. Ο μεγαλύτερος και πιο καταστροφικός σεισμός, όπως καταγράφεται σε ιστορικά κείμενα, συνέβη το 76 μ.χ. και είχε σαν αποτέλεσμα την ισοπέδωση της Σαλαμίνας, του Κιτίου και της Πάφου. Πλήρης καταστροφή από σεισμό επήλθε για τη Σαλαμίνα και τη Πάφο το 2 μ.χ. και το 2 μ.χ., αντίστοιχα. Στα παλαιότερα χρόνια οι αναφορές και περιγραφές κυρίως των πολύ μεγάλων σεισμών, γίνονται μόνο από ιστορικούς, ταξιδιώτες και μοναχούς. Τα δεδομένα μέχρι τα τέλη του 19ου αιώνα παρουσιάζουν πολλές αδυναμίες και κενά και ειδικότερα για τις περιόδους 8- μ.χ., 4-114 μ.χ. και 16-1718 μ.χ. υπάρχει πλήρης έλλειψη στοιχείων. Αυτό οφείλεται κυρίως στις ασταθείς πολιτικές συνθήκες που επικρατούσαν τότε στην Κύπρο και ειδικότερα σε ό,τι αφορά την περίοδο των αραβικών επιδρομών και αργότερα τη τουρκική κατοχή της Κύπρου, οι πληροφορίες που έχουν στη διάθεσή τους οι επιστήμονες, για σκοπούς στατιστικής και συγκρίσεων, είναι σχεδόν ανύπαρκτες. Εκτός όμως από τα κενά που παρουσιάζει η ιστορική σεισμικότητα της Κύπρου ένα άλλο πρόβλημα, όπως παρατηρεί είναι ότι τα υπάρχοντα στοιχεία είναι ανακριβή ή έχουν μεγαλοποιηθεί από τους ιστορικούς που τα περιγράφουν, γεγονός που δεν βοηθά στο να εξαχθούν ασφαλή συμπεράσματα για τη συχνότητα των σεισμών στην Κύπρο. Παρ' όλα τα κενά ωστόσο και τις αδυναμίες των ιστορικών δεδομένων 15

«μπορούμε να συμπεράνουμε ότι από το 15 π.χ. μέχρι σήμερα είχαμε 3 αρκετά καταστρεπτικούς σεισμούς εντάσεως 8 και πλέον βαθμών στην κλίμακα Mercalli». Στατιστικά, όπως επισημαίνεται, κάθε 12 χρόνια έχουμε ένα καταστρεπτικό σεισμό στην Κύπρο. Η γερμανική ασφαλιστική εταιρεία, στον παγκόσμιο χάρτη της φυσικών καταστροφών δίδει στην Κύπρο την πιθανότητα 2% σε 5 χρόνια για σεισμό έντασης 8 βαθμών και άνω στην κλίμακα Mercalli. Αυτό σημαίνει ότι στην Κύπρο στατιστικά μπορεί να συμβεί ένας καταστρεπτικός σεισμός κάθε 25 χρόνια. Σε δυο περιπτώσεις, σύμφωνα με τα ιστορικά στοιχεία που έχουν στη διάθεσή τους οι σεισμολόγοι, η Kύπρος και ειδικότερα η Πάφος, είχε εμπειρία από καταστροφικά τσουνάμι κατά τη διάρκεια των τελευταίων δυο χιλιετιών. H πρώτη φορά ήταν το 2 μ.χ. και η δεύτερη το 1222 μ.χ. Tην τελευταία φορά είχε πληγεί και η περιοχή της Λεμεσού, οι καταστροφές ήταν πολύ μεγαλύτερες και μεταξύ άλλων είχαν σαν αποτέλεσμα και την κατάρρευση του φρουρίου της Πάφου. Παλιρροϊκά κύματα εξάλλου που έφταναν σε ύψος το ένα μέτρο στον κόλπο της Aυδήμου και τα δυο μέτρα στον κόλπο της Πάφου, είχαν δημιουργηθεί και με το σεισμό του 1953 μ.χ. Ο πίνακας II μας δίνει τους κυριότερους σεισμούς που έγιναν από το 18 π.χ. μέχρι σήμερα και για τους οποίους είχαμε στοιχεία. Πίνακας II Πληροφορίες για σεισμούς οι οποίοι έγιναν στη περιοχή της Κύπρου από το 18 π.χ ως σήμερα (Τμήμα γεωλογικής επισκόπησης της Κύπρο) Χρονολογία Mέγιστη Ένταση - Περιοχή Μέγεθος Επίκεντρο 18 π.χ. Κύπρος(VII), Καταστρεπτικός ------- Δυτικά της Κύπρου 26 π.χ. Πάφος (VII), Αίγυπτος (IV), Καταστρεπτικός ΜL 7,3 ΝΔ της Πάφου 15 π.χ. Πάφος (IX), Κούριον (IX), σε άλλες πόλεις της ΜL 6,8 ΝΔ της Πάφου Κύπρου (VIII), Καταστρεπτικός 6 μ.χ. Πάφος (VII), Αμαθούντα (V), Ζημιογόνος ------- ΒΔ της Κύπρου 76 μ.χ. Σαλαμίνα (Χ), Πάφος (ΙΧ), Λάρνακα (ΙΧ). Ισχυρό ΜL 7, ΝΑ της Κύπρου κύμα Τσουνάμι, Καταστροφικός 2 μ.χ. Σαλαμίνα (VII), Καταστρεπτικός ΜL 6,4 Ανατολ. της Κύπρου 2 μ.χ. Πάφος (Χ-), ΝΔ ακτές (VΙΙΙ+). Ισχυρό κύμα Τσουνάμι, Καταστροφικός ΜL 6.9 ΝΔ ακτή της Κύπρου 7 μ.χ. Κούριο (VII), Ακρωτήρι (VII), Νοτ.ακτές της ΜL 6,7 ΝΔ της Κύπρου Κύπρου (VIII), Καταστρεπτικός 394 μ.χ. Πάφος (VII), Σαλαμίνα (VII), Ζημιογόνος ------- Ανατολ.της Κύπρου 19 /5/ 1144 Πάφος (VII), Περιφερειακός σεισμός, Καταστρεπτικός ------- Περιφερ. σεισμός 1183 Πάφος (VIII), ΒΒΑ της Πάφου (ΙΧ), τοπικός σεισμός, Καταστρεπτικός ΜL 6, Πλησίον της Πάφου 122-3 Κύπρος (VI), Ζημιογόνος ------- ΝΔ της Κύπρου 3/5/1222 Πάφος(ΙΧ), Λεμεσός (VIII), Λευκωσία (VII). ΜL 6,6 ΝΔ της Κύπρου 16

Χρονολογία Mέγιστη Ένταση - Περιοχή Μέγεθος Επίκεντρο Ισχυρό κύμα Τσουνάμι, Καταστρεπτικός 3/5/1481 Πάφος (VI), Λευκωσία (V), Ζημιογόνος ------- ΒΔ της Κύπρου 1267 Λευκωσία (VI), Ζημιογόνος ------- ; 18/12/1481 Πάφος (V), Ζημιογόνος ------- ΒΔ της Κύπρου 25/4/1491 Μεσαορία (IX), Λευκωσία (VIII), Λεμεσός (VII), ΜL 6,7 Κύπρος Αμμόχωστος (VI), Πάφος (V), Καταστρεπτικός 1546 Λευκωσία, Αμμόχωστος (VI), Ζημιογόνος ------- ΝΑ της Κύπρου 25/4/1567 Λεμεσός (VII), Λευκωσία, Αμμόχωστος (VI), Ζημιογόνος ------- Νοτ. της Κύπρου 1567, Δεκ. Πάφος, Επαρχία Πάφου (VI), Ζημιογόνος ------- Τοπικός σεισμός 28/1/1577 Κούριο, Λεμεσός(VI), Λευκωσία, Σαλαμίνα (V), Ζημιογόνος ------- Νοτ. της Κύπρου 1/12/1718 Μεσαορία (IX), Λευκωσία (VIII), Καταστρεπτικός ΜL 6, Τοπικός σεισμός 17, Δεκ. Αμμόχωστος (VΙΙI), Καταστρεπτικός ΜL 6,5 Θαλ. περιοχή Αμμοχώστου 1741 Αμμόχωστος (VΙ), Ζημιογόνος ------- Τοπικός σεισμός 17/1/1756 Λευκωσία, Μεσαορία (V), Ζημιογόνος ------- ; 29/6/1896 Ακρωτήρι (VIII), Λεμεσός(VII), Κερύνεια (V), Καταστρεπτικός ΜS 6,5 Θαλ.περιοχή 4χλμ Ν της Λεμεσού Β.3 Α. 5/1/19 Μεσαορία (V-VI), μικρές ζημιές ΜS 5,7 Θαλ.περιοχή 1 χλμ ΝΑ της Λάρνακας Β. Α.5 23/2/196 Λεμεσός (VII), Κολόσσι μικρές ζημιές. Αισθητός σε όλο το νησί. ΜS 5,3 Θαλ.περιοχή 8 χλμ ΝΑ της Λεμεσού Β.3 Α.5 18/2/1924 Αμμόχωστος (V-VI), μικρές ζημιές. ΜS 6, Θαλ.περιοχή 55 χλμ ΝΑ της Αμμ/του Β.8 Α.3 13/12/1927 Μικρές ζημιές στη Λεμεσό (V), Κοιλάνι, Πέρα Πεδί, Μονάγρι 9/5/193 Ζημιές στην πόλη της Πάφου (VII) και τη γύρω περιοχή. 26/6/19 Ζημιές στην ΝΔυτική Κύπρο (VII), Πάχνα, Όμοδος, Άρσος, Πλάτρες, Σαλαμιού). 2/1/1941 Καταστρεπτικός σεισμός στην επαρχία Αμμ/στου, κυρίως στο Παραλίμνι (VIII), όπου 24 άτομα τραυματίστηκαν και πολλές οικοδομές κατέρρευσαν. Περιορισμένες ζημιές στις επαρχίες Λευκωσίας, Λάρνακας και Κερύνειας 1/9/1953 Σοβαρές καταστροφές στην επαρχία Πάφου (VIII) με 63 νεκρούς, 2 τραυματίες και 4 άστεγους. Πολλά σπίτια κατέρρευσαν σε 158 χωριά. Τον κύριο σεισμό ακολούθησαν πολλοί μετασεισμοί, ορισμένοι από τους οποίους προκάλεσαν επιπρόσθετες ζημιές 15/9/1961 Πολλές ζημιές, κυρίως ρωγμές, σε οικίες στη Λάρνακα (VII) και τη γύρω περιοχή μέχρι το Παραλίμνι και την Αμμόχωστο 28/3/1984 Μικρές ζημιές στην πόλη και επαρχία της Λάρνακας (VI), όπου έγινε ιδιαίτερα αισθητός 23/2/1995 Καταστρεπτικός σεισμός στην επαρχία Πάφου με 2 νεκρούς. Αρκετά σπίτια κατέρρευσαν στα χωριά Πάνω Αρόδες και Μηλιού (VIII). Ζημιές προκλήθηκαν επίσης στα χωριά Περιστερώνα, Στενή, Γιαλιά, Αργάκα, Πωμός, Πύργος, Λεύκα, ΜS 5, Λεμεσός Β.8 Α. ΜS 5,4 Θαλ.περιοχή χλμ ΝΔ της Πάφου Β.64 Α.19 MS 4,7 Β.88 Α.8 ΜS 5,9 Αμμόχωστος Β.17 Α.65 ΜS 6,1 Πάφος Β.8 Α.78 ΜS 5,7 Κόλπος της Λάρνακας Β.91 Α.83 MS 4,5 Β.75 Α.58 ΜS 5,7 Θαλ.περιοχή 3 χλμ ΒΔ της Πάφου Β.1 Α.3 17

Χρονολογία Mέγιστη Ένταση - Περιοχή Μέγεθος Επίκεντρο Νέο Χωριό, Λατσί και Πόλη Χρυσοχούς 9/1/1996 Πολύ ισχυρός σεισμός στο Νοτιοδυτικό τμήμα της Κύπρου. Προκάλεσε πανικό στους κατοίκους της Πάφου και της Λεμεσού (VIII), καθώς και σε ενοίκους πολυόροφων κτιρίων στη Λευκωσία, Λάρνακα και Παραλίμνι. Δύο άτομα έχασαν τη ζωή τους από δευτερογενή αίτια και είκοσι τραυματίστηκαν ελαφρά. Προκλήθηκαν περιορισμένες ζημιές, κυρίως στην Πάφο και Λεμεσό 11/8/1999 Ισχυρός σεισμός με επίκεντρο κοντά στο χωριό Γεράσα (VII). Προκάλεσε ζημιές σε κτίρια στη Λεμεσό και σε χωριά βόρεια της πόλης. Έγινε αισθητός σε όλη την Κύπρο. Τραυματίστηκαν ελαφρά 4 άτομα, κυρίως από πανικό. Ακολούθησε μεγάλος αριθμός μετασεισμών ΜS 6,5 Θαλ.περιοχή 5χλμ ΝΔ της Πάφου και 75χλμ ΝΔ της Λεμεσού Β.42 Α.13 ΜS 5,6 Γεράσα Β.75 Α.3 18

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΠΛΗΡΟΥΣ ΚΑΤΑΛΟΓΟΥ ΦΑΣΕΩΝ 2.1 Γενικά Ως πρώτο βήμα, απαραίτητο για όλες τις μετέπειτα αναλύσεις και επεξεργασίες ήταν η δημιουργία ενός πλήρους κατάλογου σεισμικών φάσεων, ο οποίος θα περιείχε χρόνους άφιξης από τους σεισμολογικούς σταθμούς στην ευρύτερη περιοχή της Κύπρου. Tα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα εργασία, συλλέχθηκαν από το διεθνές σεισμολογικό κέντρο ISC (International Seismological center), από το EMSC (European-Mediterranean Seismological Centre) και από το Τμήμα Γεωλογικής Επισκόπησης της Κύπρου (ΤΓΕ). 2.2 Συλλογή δεδομένων 2.2.1 Διεθνές σεισμολογικό κεντρο (ISC) Η βάση δεδομένων του ISC αποτελείται από καταγραφές φάσεων σεισμικών κυμάτων (P&S), για κάθε σεισμό που έγινε παγκοσμίως από την χρονική περίοδο που υπάρχουν σεισμολογικά όργανα (σεισμογράφοι, σεισμόμετρα) μέχρι σήμερα. Οι καταγραφές των φάσεων προέρχονται από σεισμολογικούς σταθμούς που βρίσκονται κατανεμημένοι σε όλο τον κόσμο. Με τον όρο καταγραφή μιας φάσης, εννοούμε τον χρόνο άφιξής της σε ένα σεισμολογικό σταθμό. Με βάση τις καταγραφές των φάσεων μπορούμε να υπολογίσουμε τους χρόνους διαδρομής των σεισμικών κυμάτων, δηλαδή της απαραίτητης ποσότητας για τον προσδιορισμό των επικέντρων των σεισμών. Από τα παραπάνω γίνεται φανερή η σπουδαιότητα των δεδομένων που μας παρέχει το διεθνές σεισμολογικό κέντρο. Η συλλογή των δεδομένων του ISC γίνεται και μέσω του διαδικτύου. Σε κατάλληλη ιστοσελιδα, δίνοντας τα όρια γεωγραφικού πλάτους (Latitude), του γεωγραφικού μήκους (Longitude) και του χρονικού διαστήματος που μας ενδιαφέρει 19

ορίζουμε το χωροχρονικό παράθυρο της περιοχής για την οποία θέλουμε τα δεδομένα από το σεισμολογικό κέντρο. Ως περιοχή μελέτης στην παρούσα εργασία, επιλέχθηκε ο χώρος μεταξύ των γεωγραφικών πλατών.5 Β και Β και των γεωγραφικών μηκών 31 Α και Α ενώ το χρονικό διάστημα που καλύπτουν τα δεδομένα είναι από το 1964 έως το 26.Μια τυπική ιστοσελίδα παρουσιάζεται στο σχήμα 2.1. Σχήμα 2.1 Ιστοσελίδα του διεθνούς σεισμολογικού κέντρου (International Seismological center), μέσω της οποίας έγινε απόκτηση των δεδομένων Η γένεση των σεισμών στην συγκεκριμένη περιοχή και στην διάρκεια του χρονικού διαστήματος που ορίσαμε, οδηγεί στην δημιουργία φάσεων σεισμικών κυμάτων, που ανάλογα με το μέγεθος των σεισμών, καταγράφονται από σεισμολογικούς σταθμούς που βρίσκονται σε διάφορες αποστάσεις από το επίκεντρο. Οι καταγραφές των φάσεων των επιμήκων και εγκαρσίων κυμάτων που οφείλονται στους παραπάνω σεισμούς, αποτελούν τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για τον σκοπό της παρούσας εργασίας. Σε αυτό το σημείο αναφέρουμε ότι τα δεδομένα της περιοχής μελέτης, περιέχουν και καταγραφές φάσεων από σταθμούς που βρίσκονται αρκετά έξω από το επιλεγμένο παράθυρο, οι οποίες δεν συμβάλλουν σημαντικά (ή και καθόλου) στον προσδιορισμό των επικέντρων. Απομακρύνοντας τα συγκεκριμένα δεδομένα, ελαττώνουμε το συνολικό πλήθος τους, και έτσι απομένουν μόνο αυτά από 2

τα οποία είναι δυνατόν να ανακτήσουμε χρήσιμες πληροφορίες. Στο παράθυρο που επιλέξαμε το ISC υπολογίζει τις θέσεις των επικέντρων των σεισμών, αλλά χρησιμοποιεί ένα κοινό μοντέλο δομής για όλες τις περιοχές, που προφανώς διαφέρει από το τοπικό μοντέλο κάθε υποπεριοχής, με αποτέλεσμα οι προσδιοριζόμενες υποκεντρικές θέσεις να περιέχουν κάποια σφάλματα. Παρουσιάζουν όμως ενδιαφέρον, γιατί μας δίνουν μια αρχική εικόνα για το πού περίπου βρίσκονται τα επίκεντρα των σεισμών τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν και ως μέτρα σύγκρισης για να διαπιστώσουμε πόσο βελτιώσαμε την θέση τους με την επεξεργασία που εφαρμόστηκε. Για να μπορέσουν τα δεδομένα του ISC να γίνουν αρχεία φάσεων ώστε να χρησιμοποιηθούν στο πρόγραμμα προσδιορισμού επικέντρων HYPOINVERSE, έπρεπε να αποθηκευτούν και μέσω κατάλληλων κωδικών στην γλώσσα προγραμματισμού Fortran, να μετατραπούν στα αρχεία φάσεων. Αρχικά τα δεδομένα που ανακτήθηκαν μέσω του διαδικτύου αποθηκεύτηκαν ως αρχεία.doc (σχήμα 1) και.txt (plain text), για κάθε έτος χωριστά. Δημιουργήθηκαν δηλαδή τα αρχεία 1964.doc και 1964.txt, 1965.doc και 1965.txt, κ.ο.κ. Σχήμα 2.2 Αποθήκευση δεδομένων του διεθνούς σεισμολογικού κέντρου (International Seismological center ) σε αρχείο.doc. 21

Μέσω κατάλληλου κώδικα Fortran gse2pha κάθε ένα από τα αρχεία.txt μετατράπηκαν σε δύο νέα αρχεία, τα txt.pha και τα txt.cat τα οποία περιείχαν ημερομηνίες των σεισμών, τους χρόνους γένεσής τους, τις συντεταγμένες των επικέντρων και τα εστιακά βάθη, όπως υπολογίστηκαν από το ISC. Ο αριθμός των σεισμών και των φάσεων για κάθε ένα αρχείο (κάθε ένα έτος), (όπως προέκυψε με την εφαρμογή κατάλληλου κώδικα δίνεται στον πίνακα 2.Ι: Πίνακας 2.Ι Αριθμός P και S φάσεων και σεισμών που συλλέχθηκαν από το διεθνές σεισμολογικό κέντρο (International Seismological center), για την περιοχή μελετης. Έτος P κύματα S κύματα Αριθμός σεισμών 1964 175 41 16 1965 99 24 8 1966 61 4 17 1967 191 11 1968 151 15 6 1969 195 28 7 197 169 23 12 1971 66 178 28 1972 298 46 1 1973 231 29 7 1974 73 11 1975 53 8 1976 625 96 21 1977 48 144 14 1978 614 15 17 1979 1177 226 2 198 755 11 15 1981 587 85 6 1982 1147 139 2 1983 47 65 12 1984 144 28 6 1985 617 162 39 1986 7 93 23 1987 172 283 56 1988 968 3 64 1989 1619 295 88 199 112 2 71 1991 1 657 128 1992 1999 422 15 22

1993 2164 489 131 1994 1477 159 63 1995 5431 828 144 1996 25559 5151 73 1997 6127 1154 192 1998 93 971 226 1999 1157 18 698 2 123 3 21 3946 117 28 22 3 127 261 23 2891 1 239 24 2653 117 289 25 4 1995 9 26 486 1965 413 12 6 Αθροιστική συχνότητα σεισμικών φάσεων 8 4 Αθροιστική συχνότητα σεισμικών P φάσεων Αθροιστική συχνότητα σεισμικών S φάσεων Αθροιστική συχνότητα σεισμών 5 4 3 2 1 Αθροιστική συχνότητα σεισμών 196 1965 197 1975 198 1985 199 1995 2 25 Έτη Σχήμα 2.3 Αθροιστική συχνότητα αριθμού σεισμών, P και S σεισμικών φάσεων 23

2.2.2 Σεισμολογικό κέντρο μεσογείου (EMSC) Η βάση δεδομένων του EMSC αποτελείται από καταγραφές φάσεων σεισμικών κυμάτων (P&S) για κάθε σεισμό και λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο με το ISC. Δεν υπήρχαν διαθέσιμα δεδομένα από το 1964, όπως στο ISC, αλλά ανακτήθηκαν δεδομένα από το 1995 μέχρι το 26. Ακολουθήθηκε παρόμοια διαδικασία με το ISC και στον Πίνακα 2.ΙΙ δίδονται οι αντίστοιχες ποσότητες όπως και στον Πίνακα 2.Ι. Πίνακας 2.ΙI Αριθμός P και S φάσεων και σεισμών που συλλέχθηκαν από το EMSC (European-Mediterranean Seismological Centre), για την περιοχή μελέτης. Έτος P κύματα S κύματα Αριθμός σεισμών 1995 151 5 4 1996 4215 225 54 1997 49 16 7 1998 45 139 8 1999 1698 26 768 2 4114 1669 426 21 456 1288 1 22 4153 162 531 23 3188 1119 6 24 3184 1415 413 25 4431 177 45 26 525 2162 56 24

5 6 Αθροιστική συχνότητα σεισμικών φάσεων 4 3 2 1 Αθροιστική συχνότητα σεισμικών P φάσεων Αθροιστική συχνότητα σεισμικών S φάσεων Αθροιστική συχνότητα σεισμών 5 4 3 2 1 Αθροιστική συχνότητα σεισμών 1994 1996 1998 2 22 24 26 Έτη Σχήμα 2.4 Αθροιστική συχνότητα αριθμού σεισμών, P και S σεισμικών φάσεων 2.2.3 Τμήμα γεωλογικής επισκόπησης Κύπρου (ΤΓΕ) Το σεισμικό δίκτυο της Κύπρου αποτελείται από 7 σεισμολογικούς σταθμούς, 2 τηλεμετρικούς σταθμούς και 29 σταθμούς με επιταχυνσιογράφους. Ο κεντρικός σταθμός καταγραφής βρίσκεται στο κτίριο του Τμήματος Γεωλογικής Επισκόπησης στη Λευκωσία. Η εγκατάσταση του Σεισμικού Δικτύου που άρχισε το 1984 απέβλεπε στο να αναγνωριστούν οι περιοχές της Κύπρου που είναι ευάλωτες σε σεισμικές δονήσεις. Το Κυπριακό Σεισμικό Δίκτυο σίγουρα άρχισε να παρέχει ακριβέστερα στοιχεία για τον κυπριακό χώρο, ωστόσο, δεν είναι αρκετό να καλύψει ολόκληρο το φάσμα των απαραίτητων παραμέτρων και να ανταποκριθεί στις ανάγκες μελέτης της σεισμολογίας του κυπριακού χώρου, κυρίως εξαιτίας του μικρού αριθμού σεισμικών σταθμών και την ανεπαρκή εγκατάσταση επιταχυνσιογράφων σε όλες τις σεισμογενείς περιοχές της Κύπρου. 25

Σχήμα 2.5 Το Κυπριακό Σεισμικό Δίκτυο(ΤΓΕ),όπως λειτουργεί σήμερα Από τις 26/6/1984 μέχρι 1/1/1987 υπήρχε μόνο ένας σεισμολογικός σταθμός στον Μαθιάτη(CSS). Από την 1/1/1987 μέχρι 16/11/1998 υπήρχαν 3 σταθμοί:α) Μαθιάτης(CSS-Ζ), β) Πάφος (PPCY-Ζ), γ) Αγία Ναπα(FAM-Ζ). Από τις 16/11/1998 μέχρι σήμερα είναι σε λειτουργία οι 7 εξής σταθμοί: α) Μαθιάτης(CSS), β) Πάφος(PPCY), γ) Παραλίμνι(PHNC), δ) Μάμμαρι(MAMC), ε) Σούνι(SZAC), στ) Ακάμας(AKMC), ζ) Αλέφκα(ALFC). Υπάρχουν ακόμα 2 αναμεταδότες, στη θέση Μαδαρί και στο όρος Τρόοδος. Ο σταθμός στην Λευκωσία(NIC) λειτούργησε από 1/4/97 και σταμάτησε στις 16/11/98 με σεισμόμετρο κατακόρυφης συνιστώσας τύπου Wilmore(Geotech Teledyne). Το σεισμόμετρο αυτό μεταφέρθηκε στο Μάμμαρι- Κοκκινοτριμιθιά στις 16/11/98, όπου λειτουργεί μέχρι σήμερα. Επίσης ο σταθμός στην Αγία Νάπα λειτούργησε από 1/1/87 και σταμάτησε στις 16/11/98 όπου και μεταφέρθηκε στο Παραλίμνι με τύπο σεισμομέτρου SS-1. O σεισμογράφος που χρησιμοποιείται μέχρι και σήμερα για την καταγραφή του σταθμού στο Μάμμαρι είναι της Geotech Teledyne. Στο σχήμα (2.6) παρουσιάζονται οι σεισμολογικοί σταθμού της Κύπρου όπου, με κόκκινο χρώμα είναι οι σταθμοί που λειτουργούν σήμερα και με γκρίζο χρώμα είναι οι σταθμοί της Λευκωσίας και Αμμοχώστου που έχει σταματήσει η λειτουργία τους. 26

Σχήμα 2.6 Το Κυπριακό Σεισμολογικό Δίκτυο. Πίνακας 2.ΙΙΙ Χρονική και χωρική εξέλιξη του σεισμολογικού δικτύου της Κύπρου ΧΡΟΝΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΣΤΑΘΜΟΙ 26/6/1984-1/1/1987 α) Μαθιάτης(CSS) 1/1/1997-16/11/1998 α)λευκωσία(nic) 1/1/1987-16/11/1998 α) Μαθιάτης(CSS) β) Πάφος (PPCY) γ) Αμμόχωστος(FAM) 16/11/1998 μέχρι σήμερα α) Μαθιάτης(CSS) β) Πάφος(PPCY) γ) Παραλίμνι(PHNC) δ) Μάμμαρι(MAMC) ε) Σούνι(SZNC) στ) Ακάμας(AKMC) ζ) Αλέφκα(ALFC) Από το Τμήμα Γεωλογικής Επισκόπησης (ΤΓΕ) συλλέχθηκαν δυο σύνολα δεδομένων. Tο πρώτο σύνολο αφορούσε δεδομένα διαθέσιμα σε έντυπη μορφή με φάσεις επιμηκών και εγκάρσιων κυμάτων καθώς και οι εστιακές παράμετροι των 27

σεισμών (χρόνος γένεσης, εστιακό βάθος και επίκεντρο).τα δεδομένα αυτά αφορούσαν το διάστημα από το 1987-1997(Οκτώβρη) και χρειάστηκε η μεταφορά τους σε ψηφιακή μορφή για να μπορούν να αναλυθούν(πίνακας 2.IV). Για αυτό το σκοπό χρησιμοποιήθηκε κατάλληλος κώδικας σε Fortran. Το δεύτερο σύνολο δεδομένων αφορούσε δεδομένα σε ψηφιακή μορφή από το 1997 έως το 26. Χρειάστηκε να τροποποιηθεί το πρόγραμμα gse2pha (γλώσσα Fortran) για να μπορέσουν να δημιουργηθούν δύο νέα αρχεία, τα txt.pha και τα txt.cat τα οποία περιείχαν ημερομηνίες των σεισμών, τους χρόνους γένεσής τους, τις συντεταγμένες των επικέντρων και τα εστιακά βάθη (πίνακας 2.V). Πίνακας 2.IV Ετήσιος αριθμός φάσεων (P και S) και σεισμών που διατέθηκαν από το Τ.Γ.Ε σε έντυπη μορφή. Έτος P κύματα S κύματα Αριθμός σεισμών 1987 81 27 1988 21 7 7 1989 128 47 199 78 24 26 1991 197 141 72 1992 257 249 85 1993 252 211 84 1994 74 47 24 1995 16 13 1996 167 6 56 1997 48 3 17 Πίνακας 2.V Ετήσιος αριθμός φάσεων (P και S) και σεισμών που διατέθηκαν από το Τ.Γ.Ε σε ψηφιακή μορφή Έτος P κύματα S κύματα Αριθμός σεισμών 1997 455 2 186 1998 69 468 2 1999 49 1947 731 2 1668 8 1 21 1191 639 249 22 116 546 26 23 879 489 16 24 1452 885 263 25 127 595 188 26 797 469 149 28

16 4 Αθροιστική συχνότητα σεισμικών φάσεων 12 8 4 Αθροιστική συχνότητα σεισμικών P φάσεων Αθροιστική συχνότητα σεισμικών S φάσεων Αθροιστική συχνότητα σεισμών 3 25 2 15 1 Αθροιστική συχνότητα σεισμών 5 1986 1988 199 1992 1994 1996 1998 2 22 24 26 Έτη Σχήμα 2.7 Αθροιστική συχνότητα αριθμού σεισμών, P και S σεισμικών φάσεων 2.3 Δημιουργία πλήρους κατάλογου φάσεων Αφού δημιουργήσαμε τέσσερα πακέτα δεδομένων τα οποία κάθε πακέτο αποτελείτο από δύο νέα αρχεία, τα txt.pha και τα txt.cat τα οποία περιείχαν ημερομηνίες των σεισμών, τους χρόνους γένεσής τους, τις συντεταγμένες των επικέντρων τα εστιακά βάθη και τις φάσεις των εγκαρσίων και επιμηκών κυμάτων χρησιμοποιήθηκαν κατάλληλα προγράμματα για την δημιουργία του ενοποιημένου πλήρους καταλόγου φάσεων και σεισμών. Τα αρχικά δεδομένα αποτελούνταν από φάσεις για τις οποίες πολλές από αυτές είτε ήταν ταυτόσημες είτε αφορούσαν τον ίδιο σεισμό και σταθμό αλλά διέφεραν λίγο μεταξύ τους, είτε δεν υπήρχαν στον αρχικό κατάλογο του ISC ο οποίος θεωρήθηκε ως βασικός κατάλογος αναφοράς. Η διαδικασία που χρησιμοποιήθηκε για να ενοποιηθούν τα δεδομένα ήταν να χρησιμοποιηθεί πρώτα κατάλληλο πρόγραμμα, το οποίο ρύθμιζε και έλεγχε κατά πόσο πρέπει να θεωρηθεί ένας νέος σεισμός και νέες φάσεις από το δευτερεύον σύνολο δεδομένων(emsc ή ΤΓΕ) στο κύριο σύνολο δεδομένων(isc). Μετά από τον έλεγχο νέων πιθανών σεισμών και 29

φάσεων, χρησιμοποιήθηκε κατάλληλο πρόγραμμα το οποίο εκτελούσε την διαδικασία πρόσθεσης φάσεων και σεισμών στο κυρίως σύνολο δεδομένων. Η διαδικασία αυτή έγινε σε όλα τα σύνολα δεδομένων που είχαν τις ίδιες χρονολογίες κατά έτος και έτσι δημιουργήθηκε το τελικό σύνολο σεισμών και σεισμικών φάσεων. (πίνακας 2.VI). Πίνακας 2.VI Τελικός ετήσιος αριθμός σεισμών και σεισμικών φάσεων(p και S) για την περιοχή μελέτης(ευρύτερη περιοχή της Κύπρου) Έτος P κύματα S κύματα Events 1964 175 41 16 1965 99 24 8 1966 61 4 17 1967 191 11 1968 151 15 6 1969 195 28 7 197 169 23 12 1971 66 178 28 1972 298 46 1 1973 231 29 7 1974 73 11 1975 53 8 1976 625 96 21 1977 48 144 14 1978 614 15 17 1979 1177 226 2 198 755 11 15 1981 587 85 6 1982 1147 139 2 1983 47 65 12 1984 144 28 6 1985 617 162 39 1986 7 93 23 1987 172 283 56 1988 968 3 64 1989 162 295 88 199 112 2 71 1991 5 657 128 1992 25 422 15 1993 2166 489 131 1994 1478 159 63 1995 54 827 144 1996 25561 5151 73 1997 6495 14 2 1998 4647 1296 7 1999 12297 3981 822 2 4866 1772 465 3

21 5112 1392 9 22 45 1985 555 23 14 1678 1 24 62 1563 423 25 493 2256 418 26 567 247 51 12 7 Αθροιστική συχνότητα σεισμικών φάσεων 8 4 Αθροιστική συχνότητα σεισμικών P φάσεων Αθροιστική συχνότητα σεισμικών S φάσεων Αθροιστική συχνότητα σεισμών 6 5 4 3 2 1 Αθροιστική συχνότητα σεισμών 1964 1968 1972 1976 198 1984 1988 1992 1996 2 24 Έτη Σχήμα 2.8 Αθροιστική συχνότητα αριθμού σεισμών, P και S σεισμικών φάσεων με βάση τον τελικό πλήρη κατάλογο. Ο πλήρης κατάλογος αυτός περιέχει όλες της φάσεις και σεισμούς από όλα τα διαθέσιμα δεδομένα του 1964-26 και τα οποία χρησιμοποιήθηκαν στην συνέχεια της διατριβής. 31

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ 3.1 Γενικά Στο κεφάλαιο αυτό περιγράφεται η διαδικασία που ακολουθήθηκε για τον προσδιορισμό των εστιακών παραμέτρων των σεισμών της περιοχής της Κύπρου. Για το λόγο αυτό, γίνεται περιγραφή τρόπου επεξεργασίας των δεδομένων, ο οποίος βασίστηκε στη χρήση του προγράμματος Hypoinverse (Klein, 22). 3.2 Μοντέλα ταχυτήτων Για τον αξιόπιστο υπολογισμό των εστιακών παραμέτρων των σεισμών, πρέπει να είναι γνωστή η δομή του εσωτερικού της Γης, δηλαδή η μεταβολή της ταχύτητας διάδοσης των σεισμικών κυμάτων σε συνάρτηση με το βάθος. Για τον σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν δυο μοντέλα του φλοιού και άνω μανδύα της περιοχής της Κύπρου για τον προσδιορισμό των εστιακών παραμέτρων έτσι ώστε να βρεθεί το καλύτερο από αυτά για την χρησιμοποίηση του ως αρχικό μοντέλο στην μετέπειτα επεξεργασία. Το πρώτο μοντέλο ταχυτήτων που χρησιμοποιήθηκε προτάθηκε από τους Makris et al,(1983), στα πλαίσια έρευνας του πανεπιστήμιου του Hamburg σε συνεργασία με το Τμήμα γεωλογικής επισκόπησης της Κύπρου, με την χρήση της μεθόδου της σεισμικής ανάκλασης (Πίνακας 3.Ι). Για το πείραμα χρησιμοποιήθηκαν υποθαλάσσιες εκρήξεις των 8kg η κάθε μια και τα σεισμικά κύματα μετρήθηκαν σε σταθμούς του Ισραήλ και της Κύπρου, καθώς και σε 5 σταθμούς στον πυθμένα της θάλασσας. Το σχήμα (3.1) δείχνει τις καταγραφές και ανακλάσεις των κυμάτων, καθώς και τις ταχύτητες διάδοσης των επιμηκών κυμάτων στον φλοιό της Κύπρου.

Σχήμα 3.1 Δομή του φλοιού κατά μήκος ενός προφίλ Κύπρου- Ισραήλ με την χρήση χρόνων διαδρομής από τεχνητές έκρηξης (Makris et al., 1983). Με βάση τα αποτελέσματα αυτά, στα βόρεια της Κύπρου ο ηπειρωτικός φλοιός έχει πάχος περίπου 3km ενώ λεπταίνει νοτιότερα. Παράλληλα, ο ηπειρωτικός φλοιός επεκτείνεται και στο υποθαλάσσιο όρος του Ερατοσθένη. Ο άνω φλοιός έχει ταχύτητα 6,km/s σε πάχος 2km κάτω από το νησί της Κύπρου. Το υποθαλάσσιο όρος του Ερατοσθένη είναι ηπειρωτικό τέμαχος, με πάχος φλοιού περίπου 25km. Νότια του Ερατοσθένη φαίνεται μια σημαντική μεταβολή στη δομή του φλοιού από ηπειρωτικό σε ωκεάνιο φλοιό. Ο ωκεάνιος φλοιός έχει πάχος περίπου 12km και καλύπτεται από περισσότερο από 13km ιζήματα. Ο άνω μανδύας έχει ταχύτητα P-κυμάτων ίση με 8.km/s.

ΠΙΝΑΚΑΣ 3.Ι Τιμές της ταχύτητας διάδοσης των επιμηκών κυμάτων σε διάφορα βάθη με βάση τα αποτελέσματα των Makris et al.,(1983) Ταχύτητα Ρ-κυμάτων (km/sec) Βάθος (km) 1.45 2.5 2.5 4.5 5. 6. 3. 6.7. 8. 5. Το δεύτερο μοντέλο ταχυτήτων είναι αυτό που χρησιμοποιείτε από το EMSC (Ευρωπαϊκό-Μεσογειακό Σεισμολογικό Κέντρο) για τον προσδιορισμό των εστιακών παραμέτρων των σεισμών από τις φάσεις των εγκαρσίων και επιμηκών κυμάτων (πίνακας 3.ΙΙ). ΠΙΝΑΚΑΣ 3.ΙΙ Τιμές της ταχύτητας διάδοσης των επιμηκών κυμάτων και τα αντίστοιχα βάθη τους (EMSC) Ταχύτητα Ρ-κυμάτων (km/sec) Βάθος (km) 4. 5.51 2.6 6.23 8.8 7.95 3.3 8. 45. Για την καλύτερη μελέτη των σεισμοτεκτονικών ιδιοτήτων της εξεταζόμενης περιοχής απαιτείται όσο το δυνατό καλύτερος καθορισμός των εστιακών συντεταγμένων των σεισμών. Για τον ακριβέστερο αυτό προσδιορισμό χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα HYPOINVERSE (Klein, 22). Το Hypoinverse είναι ένα πρόγραμμα το οποίο επεξεργάζεται αρχεία τα οποία περιέχουν τα δεδομένα καταγραφής των σεισμών στους σεισμολογικούς σταθμούς (όπως χρόνους άφιξης Ρ και S κυμάτων, πλάτη και διάρκειες) και υπολογίζει τις εστιακές παραμέτρους, καθώς, και το μέγεθος των σεισμών. Ο λόγος για τον οποίο επιλέχθηκε η χρησιμοποίηση του προγράμματος αυτού είναι ότι επιτρέπει

να οριστούν με μεγαλύτερη ακρίβεια οι εστιακές συντεταγμένες των σεισμών από παλαιότερα προγράμματα(πχ.hypo71), και κυρίως για το λόγο ότι το Hypoinverse έχει την ιδιότητα να μπορεί να χρησιμοποιεί διαφορετικά μοντέλα ταχυτήτων σε επιμέρους τμήματα της περιοχής μελέτης. Σε ολόκληρη την περιοχή μελέτης της διατριβής αυτής, όπως έχει ήδη αναφερθεί, χρησιμοποιήθηκαν τα δυο μοντέλα ταχυτήτων των Makris et al.(1983) και του EMSC. Έτσι στη συνέχεια καθορίζεται κάθε φορά το μοντέλο που χρησιμοποιείται 3.3 Παράμετροι των εντολών που χρησιμοποιήθηκαν Τα αποτελέσματα που προκύπτουν από το πρόγραμμα Hypoinverse εξαρτώνται και από τις τιμές αρκετών παραμέτρων στις εντολές που δίνονται από το χρήστη. Με τις εντολές αυτές καθορίζονται τα εισερχόμενα και εξερχόμενα αρχεία, ορίζονται οι κατάλληλες παράμετροι και προσδιορίζονται οι εστιακές συντεταγμένες των σεισμών ενός αρχείου που περιέχει τα δεδομένα (χρόνους άφιξης κλπ.), χρησιμοποιώντας τις εκάστοτε παραμέτρους. Για την εύρεση των εστιακών παραμέτρων των σεισμών στην εξεταζόμενη περιοχή χρησιμοποιήθηκε το αρχείο με τις εντολές και τις αντίστοιχες παραμέτρους το οποίο φαίνεται στον πίνακα 3.ΙΙΙ. Πίνακας 3.ΙΙΙ Εντολές και παράμετροι που χρησιμοποιήθηκαν για την επεξεργασία των δεδομένων με το πρόγραμμα Hypoinverse 2 f 2 crh 1 'models/model3.crh' h71 2 2 2 sta 'stationslist/hyp.sta' sta 'stationslist/isc.sta' dis 4 2 1. 4. rms 4.5 1 4 con 5.4.1 dam 7 3.5.9.12.2.6 5 9999 pos 1.78 rep t t err.5 prt 'sum/1998.prt' phs 'xronies/1998.pha' sum 'sum/1998.sum'

Η εντολή 2 καθορίζει τον τύπο (format) των αρχείων που πρόκειται να χρησιμοποιηθούν, δηλαδή αν χρησιμοποιούνται αρχεία που λαμβάνουν υπόψη τους τον αιώνα και έχουν την ημερομηνία με τέσσερα ψηφία ή όχι. Η εντολή αυτή αφορά αρχεία τα οποία περιέχουν ημερομηνίες. Στην προκειμένη περίπτωση στην εντολή 2 χρησιμοποιήθηκε η παράμετρος f που σημαίνει ότι χρησιμοποιούνται αρχεία με παλιό format, η παράμετρος 2 η οποία δηλώνει τον αιώνα που είναι το αρχείο των φάσεων και η παράμετρος η οποία δηλώνει τη μονάδα μέτρησης του πλάτους στο αρχείο των φάσεων σε mm. Η εντολή H71 καθορίζει αν τα input αρχεία είναι σε Hypoinverse ή σε Hypo71 format. Οι παράμετροι στην εντολή αυτή είναι 2 2 2 για να δηλώσει ότι τα χρησιμοποιούμενα αρχεία είναι σε Hypo71 format. Στη συνέχεια με την εντολή STA δηλώνεται το αρχείο που περιέχει τον κατάλογο των σεισμολογικών σταθμών στο αντίστοιχο format που έχει δηλωθεί προηγουμένως. Με την εντολή CRH ορίζεται το μοντέλο ταχυτήτων του φλοιού της Γης. Συντάσσεται ως εξής : CRH 1 model.crh. Ο αριθμός δηλώνει τον αύξοντα αριθμό του μοντέλου και στη συνέχεια ορίζεται το αρχείο το οποίο περιέχει τις πληροφορίες για τις ταχύτητες και τα πάχη των στρωμάτων. Με την εντολή DIS καθορίζεται η εφαρμογή διαφορετικού βάρους με την επικεντρική απόσταση στους σεισμολογικούς σταθμούς. Όταν η απόσταση του δεύτερου σεισμολογικού σταθμού από τις αφίξεις ενός σεισμού (DMIN2) είναι μεγαλύτερη από την τιμή DISCUT που ορίζεται από τον χρήστη η απόσταση που αρχίζει και τελειώνει η συνιμητονοειδής συνάρτηση σταδιακής μείωσης του βαρους, διαβαθμίζεται με το DMIN2, δηλαδή με την απόσταση του δεύτερου σταθμού, και έχει το μεγαλύτερο βάρος(full weight) στις τιμές κοντά στην τιμή DMIN2*DISW1 (το DISW1 ορίζεται από τον χρήστη) και χωρίς βάρος (no weight) μετά την τιμή DMIN2*DISW2. Από την άλλη μεριά, όταν η απόσταση του δεύτερου σταθμού είναι μικρότερη του DISCUT, τότε η απόσταση στην οποία αρχίζει και τελειώνει η συνάρτηση σταδιακής μείωσης είναι σταθερή και έχει μεγαλύτερο βάρος (full weight) στις τιμές κοντά στο DISCUT*DISW1 και χωρίς βάρος (no weight) πέραν της τιμής DISCUT*DISW2 (σχήμα 3.2). Έτσι λοιπόν οι τιμές που ορίζονται για τις παραμέτρους που αφορούν το βάρος απόστασης εξαρτώνται από τα δεδομένα τα οποία έχει ο χρήστης και από την περιοχή