Άγνωστοι Σεισμοί κρυμμένοι στα ρήγματα της Τροίας, Μικρής Δοξιπάρας-Ζώνης Έβρου και Ελίκης (Αχαΐα): ΣΠΥΡΟΣ ΠΑΥΛΙΔΗΣ, Καθηγητής Γεωλογίας του Τμήματος Γεωλογίας, της Σχολής Θετικών Επιστημών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης E-MAIL: pavlides@geo.auth.gr Αυτή η εργασία χορηγείται με άδεια Creative Commons Αναφορά Δημιουργού - Όχι Παράγωγα Έργα 4.0 Διεθνές
Άγνωστοι Σεισμοί κρυμμένοι στα ρήγματα της Τροίας, Μικρής Δοξιπάρας-Ζώνης Έβρου και Ελίκης (Αχαΐα): ΣΠΥΡΟΣ ΠΑΥΛΙΔΗΣ, Καθηγητής Γεωλογίας του Τμήματος Γεωλογίας, της Σχολής Θετικών Επιστημών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης E-MAIL: pavlides@geo.auth.gr Περίληψη Στην παρούσα εργασία ανασκόπησης παρουσιάζονται τα νέα αντικείμενα της Παλαιοσεισμολογίας και Αρχαιοσεισμολογίας, που διερευνούν σεισμικά γεγονότα του παρελθόντος με γεωλογικές μεθόδους, αλλά και με διεπιστημονικά εργαλεία (αρχαιολογικά, ραδιοχρονολογήσεων, κ.α.). Δίνονται τρία παραδείγματα αντίστοιχης έρευνας της ομάδας Γεωλογίας των Σεισμών (http://eqgeogr.weebly.com/) από την Τροία, Ελίκη και Βόρειο Έβρο. Στην Τροία μελετήθηκε το ομώνυμο ρήγμα, η πεδιάδα του Σιμόεντα ποταμού και τα ιζήματα ιστορικής περιόδου σε στοχευόμενες εκσκαφές. Στην Ελίκη μελετήθηκε με παλαιοσεισμολογικές τομές το ανατολικό τμήμα του ρήγματος, που συνδέεται με τους ισχυρούς σεισμούς του 373 π.χ. και 1861, καθώς και η συμπεριφορά του Κερυνίτη ποταμού, τα τελευταία 5.000 χρόνια. Στον Έβρο, στον Τύμβο Μικρής Δοξιπάρας-Ζώνης, ρωμαϊκών αυτοκρατορικών χρόνων, μελετήθηκε μια σειρά κανονικών ρηγμάτων που έχουν σαφή σεισμικό χαρακτήρα. Εισαγωγή: «Δημήτριος δ ο Καλλατιανός (c 200 π.χ.) τούς καθ όλην την Ελλάδα γενομένους ποτέ σεισμούς διηγούμενος», Στράβων. Η Παλαιοσεισμολογια είναι ένας νέος κλάδος της Γεωλογίας που ασχολείται με την έρευνα προϊστορικών και ιστορικών σεισμών με γεωλογικά δεδομένα (μικροστρωματογραφική ανάλυση ιζημάτων, χρονολόγηση, τεκτονικές δομές, καθιζήσεις εδαφών, κλπ). Η Αρχαιοσεισμολογία είναι ένας ακόμη διεπιστημονικός, αλλά και ταυτόχρονα εξειδικευμένος κλάδος που μελέτα τις συνέπειες των σεισμών σε αρχαία καταλύματα και από τα αρχαιολογικά ευρήματα και προσπαθεί να πιστοποιήσει σεισμικά γεγονότα γνωστά από τις ιστορικές πηγές, καθώς και μη γνωστούς σεισμούς. Συστηματικές αρχαιολογικές και αρχαιοσεισμολογικές έρευνες, καθώς και γεωλογικές μελέτες προσπαθούν να εξαγάγουν αποδεικτικά στοιχεία για ιστορικούς σεισμούς, που σχετίζονται με κατεστραμμένα κτίρια και πόλεις. Αυτές οι προσπάθειες γίνονται προκειμένου οι επιστήμονες σήμερα να καταλήξουν σε συμπεράσματα χρήσιμα για την αξιολόγηση της σεισμικής επικινδυνότητας. Μερικά από τα πιο αντιπροσωπευτικά παραδείγματα της σύγχρονης αρχαιοσειμολογικής παλαιοσεισμολογικής έρευνας της ερευνητικής ομάδας μας, από την Τροία (ΒΔ Μ. Ασία), Ελίκη (Αχαΐα) και της Μικρής Δοξιπάρας - Ζώνης (Έβρος), παρουσιάζονται σε αυτή την εργασία ανασκόπησης. 93
Τροία: Η Τροία βρίσκεται στο ΒΔ άκρο της χερσονήσου Biga στο στομίου Fig. 1 του στενού των Δαρδανελλίων (Δ. Τουρκία), μεταξύ των δύο μεγάλων κλάδων του ρήγματος της Βόρειας Ανατολίας (Fig. 1). Είναι χτισμένη σε ένα λόφο με νεογενή ιζηματογενή πετρώματα (μάργες, άργιλοι, άμμοι) (Fig. 2), με την ομώνυμη πεδιάδα της που διαμορφώνουν οι Σκάμανδρος (Karamenderes) και Σιμόεις (Dümrek). Αρχαιολογικά διακρίνεται σε εννέα στρώματα (Troy I to ΙX) εκτεινόμενα χρονικά μεταξύ 3000 π.χ. και μέχρι τον πρώτο αιώνα π.χ. Σεισμικές ενδείξεις από τις αρχαιολογικές έρευνες υπάρχουν για: Troy III (2200 2050 π.χ.), Troy VI (1800 1200 π.χ>) και κατά την Ελληνιστική Ρωμαϊκή εποχή (323-31 π.χ.) Εξετάστηκαν τα προβλήματα της γεωμορφολογικής εξέλιξης της πεδιάδας της Τροίας κατά τo μέσo - ύστερo Ολόκαινο (κυρίως την εποχή του Χαλκού). Επίσης, διερευνώνται όλα τα νέα στοιχεία των προσχωσιγενών αποθέσεων των ποταμών Σκαμάνδρου (Karamenderes) και Σιμόεντα (Dümrek), η φύση, η δομή και η χρησιμότητα του τεχνητού καναλιού του Keşiktepe και κυρίως τα Fig. 2 νεοτεκτονικά ρήγματα της ευρύτερης Fig. 3 περιοχής της Τροίας (Fig. 3). Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στη μελέτη του κανονικού ρήγματος της βόρειας πλαγιάς της Τροίας (Hisarlik - Tevfikiye - Kaştepe). Εξετάζονται τα μορφοτεκτονικα χαρακτηριστικά του, η δραστηριότητα του, η σχέση του με την μεγάλη δεξιόστροφη τεκτονική δομή της Βόρειας Ανατολίας και η πιθανότητα να είναι υπεύθυνο για τον καταστροφικό σεισμό κατά τη διάρκεια του τέλους της Εποχής του Χαλκού (12ος αιώνας π.χ.), όπως δείχνουν τα αποδεικτικά αρχαιολογικά δεδομένα για την Τροία VI. Έμφαση δόθηκε στη μελέτη της μικρής και στενής κοιλάδας 94
του Dümrek ( Σιμόεις ) ποταμού, όπου μια σειρά από αβαθείς γεωτρήσεις αναπτύχθηκαν για τη μελέτη των ποτάμιων ιζημάτων (Fig. 5). Πολλά θραύσματα κεραμικής βρέθηκαν ακόμη και στα κατώτατα στρώματα (ιστορική ηλικία των ιζημάτων). Όλα τα ιζήματα αποτελούνται από ποτάμια χαλίκια-κροκάλες μικρού-μέσου μεγέθους. Τα ιζήματα του Τεταρτογενούς σε όλες τις γεωτρήσεις με μέγιστο βάθος 8 μέτρα φαίνονται αδιατάρακτα. Αυτά τα στοιχεία δείχνουν ανύψωση του ανατολικού τμήματος κοιλάδας του ποταμού Dümrek. Με βάση το ορατό μήκος του ρήγματος της Τροίας, η δυνατότητα γένεσης σεισμού από αυτό εκτιμάται σε Μέγεθος 5,8 με 6,1. Λαμβάνοντας όμως υπόψη τη δυτικότερη επέκτασή του στη πεδιάδα, το μέγιστο αναμενόμενο Μέγεθος σεισμού είναι 6,2 έως Fig. 5 6,5. Σε μερικές παλαιοσεισμολογικές εκσκαφές εντοπίστηκαν σεισμικές παλαιοδομές ρευστοποίησης του εδάφους, που συνέβησαν πιθανόν κατά τη διάρκεια από το 760 π.χ. μέχρι πρόσφατα ως αποτέλεσμα ενός σεισμού (ή σεισμών) που προήλθε από τα κοντινά ρήγματα. Δύο σεισμοί χρονολογούνται, σύμφωνα με τα πρόδρομα αποτελέσματα της Παλαιοσεισμολογικής μελέτης (Fig. 3 και 4). Το πρώτο από αυτά τα ρήγματα εκτιμάται ότι ενεργοποιήθηκε μεταξύ 130 και 780 π.χ. και το δεύτερο μεταξύ του 1000 και 1300 μ. Χ. (Βλέπε επίσης Kurcel et al., 2012). Η μελέτη αυτή πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο της διμερούς ελληνο-τουρκικής συνεργασίας με το Πανεπιστήμιο Onsekiz Mart του Çanakkale. Το έργο βρίσκεται σε εξέλιξη, ενώ ορισμένα ζητήματα εξακολουθούν να παραμένουν ανοικτά, όπως : - Πότε επανενεργοποιήθηκε τελευταία το ρήγμα της Τροίας ; - Αν και τα αρχαιολογικά ευρήματα τεκμηριώνουν σεισμικές Fig. 4 ζημίες στην Τροία (Τροίας ΙΙΙ και VI) οφείλονται στο κοντινό ρήγμα της Τροίας ή σε ένα μακρινό; - Πώς το ρήγμα της Τροίας, καθώς και άλλα ενεργά ρήγματα της ευρύτερης περιοχής επηρεάζουν τη γεωμορφολογική εξέλιξη της πεδιάδας της Τροίας ; - Είναι η παρατηρούμενη ανύψωση της περιοχής, που τεκμηριώνεται γεωμορφολογικά, μια ευρέως διαδεδομένη εκδήλωση ή ένα τοπικό φαινόμενο ; Ελίκη: Το 373 π.χ., μια νύχτα του χειμώνα, ένας πολύ ισχυρός σεισμός κατέστρεψε την αρχαία ελληνική πόλη της Ελίκης. Η Ελίκη εξαφανίστηκε, καθώς και η κοντινή Βούρα, σε 95
μια περίοδο μερικών ωρών, χωρίς να αφήσουν κανένα ίχνος. Πολλοί επιστήμονες έχουν προσπαθήσει να εντοπίσουν την ακριβή θέση της αρχαίας Ελίκης. Τα γεωλογικά δεδομένα, καθώς και τα αρχαιολογικά, οδηγούν στο συμπέρασμα ότι μια από τις πλέον πιθανές τοποθεσίες για την περιοχή της αρχαίας Ελίκης είναι η περιοχή μεταξύ των ποταμών Σελινούντα και Κερυνίτη. Η προσπάθειά της ερευνητικής μας ομάδας επικεντρώθηκε στο ανατολικό τμήμα του ρήγματος της Ελίκης. Η παλαιοσεισμολογική έρευνα βασίζεται κυρίως στην τεκτονοστρωματογραφία των ιζημάτων στις εκσκαφές (Fig. 7 και 8 ) και τις μορφοτεκτονικές αναλύσεις κατά μήκος του ρήγματος. Στρωματογραφία παλαοσεισμολογικών τομών και μορφοτεκτονικές αναλύσεις χρησιμοποιήθηκαν για να μελετηθεί το ρήγμα της Ελίκης, το οποίο συνδέεται με το μεγάλο καταστροφικό σεισμό του 373 π.χ. καθώς Fig. 7 και του 1861. Η πεδιάδα των ποταμών Κερυνίτη και Βουραϊκού, που επηρεάζεται από το ρήγμα της Ελίκης, υποχωρεί 1,4 χιλιοστά / έτος, με αποτέλεσμα την κάλυψη των Ύστερο Ελληνιστικών - Ρωμαϊκών οριζόντων 3 m με ποτάμια και με κολλουβιακά ιζήματα. Κατά μήκος των ανατολικών τμημάτων του ρήγματος της Ελίκης πραγματοποιήθηκαν πέντε εκσκαφές που δείχνουν απόθεση ιζημάτων 5000 ετών, ενώ έχουν μελετηθεί σεισμοτεκτονικά γεγονότα που είναι αποτυπωμένα σε αυτά. Η καθίζηση στην προσχωσιγενή πεδιάδα του ποταμού Κερυνίτη είναι σημαντική για την κατανόηση της εξέλιξης του ρήγματος και την επιχωμάτωση της αρχαίας πόλης Ελίκης (4ος αι. π.χ. ) Fig. 8 Τα στοιχεία χρονολόγησης (C14) και οι μετατοπίσεις στρωμάτων ιζημάτων στις παλαιοσεισμολογικές τομές δείχνουν ότι συνέβησαν τρία τουλάχιστον σεισμικά γεγονότα σε ένα χρονικό διάστημα από περίπου 2.000 χρόνια πριν τα οποία δημιούργησαν συνολικά στρωματογραφικές μετατοπίσεις από 2,5 έως 3,5 μέτρα. Από την άποψη αυτή ο ποταμός Κερυνίτης υπήρξε ένα ποτάμι με συνεχή αλλαγή της κοίτης του, και αυτό έχει συνέπειες για το ανατολικό άκρο της Ελίκης, κα- 96
θώς και για το μεγάλο πάχος απόθεσης των ιστορικών ιζημάτων και τη διατήρηση των αρχαίων αρχιτεκτονικών χώρων κάτω από ποτάμιες αποθέσεις. Το έργο αυτό έγινε σε συνεργασία με το Τμήμα Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών, (Κουκουβέλας και οι συνεργάτες του). Τύμβος της Μικρής Δοξιπάρας - Ζώνης Βορείου Έβρου : Ο τύμβος της Μικρής Δοξιπάρας-Ζώνης, βρίσκεται στο Βόρειο Έβρο (κοιλάδα ποταμού Άρδα) κοντά στα Βουλγαρικά σύνορα και χρονολογείται στον 2 ο αιώνα μ.χ. έχει βρεθεί να έχει επηρεαστεί από ένα σύνολο ενεργών ρηγμάτων, που συνδέονται με ιστορικό σεισμό (-ους). Η Παλαιοσεισμολογική μελέτη του χώρου έγινε με σκοπό να ποσοτικοποιηθούν τα δεδομένα και να αναλυθούν οι γεωλογικές δομές που σχετίζονται με αυτά τα ρήγματα (Fig. 9 και 10). Η ανασκαφή δείχνει δύο σεισμικά γεγονότα: Ο πιο πρόσφατος σεισμός προκάλεσε την παραμόρφωση ενός βωμού και δημιούργησε επιφανειακές διαρρήξεις από λίγα εκατοστά μέχρι 1,9 μέτρα. Το μέγιστο όμως της σεισμικής μετατόπισης υπολογίσθηκε σε 90 cm (κατακόρυφη μετατόπιση). Δεδομένου ότι είναι ένας ιστορικός σεισμός, μεταγενέστερος της κατασκευής του βωμού και του τύμβου Fig. 9 (μετά τον 1 ο αιώνα μ.χ., αυτοκρατορική ρωμαϊκή περίοδος), θα μπορούσε να συσχετιστεί μόνο με το σεισμικό γεγονός του1752, που προκάλεσε εκτεταμένες ζημιές στην Αδριανούπολη (Edirne) και την γύρω περιοχή. Είναι ο μόνος γνωστός από ιστορικές πηγές ισχυρός σεισμός στην περιοχή (αβεβαιότητες σχετικά με τη θέση του σεισμογόνου ρήγματος). Η προηγούμενη σεισμική εκδήλωση συνέβη μεταξύ 10 ου π.χ. και του 2 ου αιώνα μ.χ., με Fig. 10 βάση την χρονολόγηση ενός στρώματος παλαιοεδάφους, που έχει παραμορφωθεί από ένα κανονικό ρήγμα. Για το σεισμό αυτό δεν υπάρχουν ιστορικές αναφορές, και ως εκ τούτου θεωρείται μια σημαντική συμβολή στη γνώση της σεισμικότητας της περιοχής. (Συνεργασία με το αρχαιολόγο-ανασκαφέα Διαμ. Τριαντάφυλλο, ΙΘ Εφορεία Προϊστορικών και Κλασικών Αρχαιοτήτων). 97
Ως επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας της γεωρχαιολογικής και παλαιοσεισμολογικής μελέτης της ευρύτερης περιοχής της Τροίας ευχαριστώ όλους τους συνεργάτες μου στο έργο αυτό που συμμετέχουν σε διάφορα στάδια της έρευνας, η οποία βρίσκεται σε εξέλιξη: Βαλκανιώτη, Σ., Βλαχοπούλου, Α., Βουβαλίδη, Κ., Ζερβοπούλου Α., Μιχαηλίδου Α., Παπαθανασίου, Γ., Σμπόρα Σ., Συρίδη Γ. και Α. Χατζηπέτρο, καθώς και τους O. Ates, A. Kurcel, O. Suha, E. Ulugergerli και ιδιαίτερα τον Καθηγητή Z. S. Tutkun του πανεπιστημίου Çanakkale, (πρόγραμμα ελληνοτουρκικής διακρατικής συνεργασίας ΓΓΕΤ-TUBITAK). Οι σκέψεις και οι προβληματισμοί που διατυπώνονται σχετικά με το μεγάλο γεωαρχαιολογικό πρόβλημα της Τροίας, καθώς και των άλλων αρχαιολογικών χώρων τέθηκαν στους συνεργάτες μου μετά από πολύωρες συζητήσεις και στη βάση των γεωτρητικών, γεωφυσικών, τοπογραφικών, γεωμορφολογικών εργασιών και παλαιοσεισμολογικών εκσκαφών. Διατηρείται ένας σκεπτικισμός γιατί τα μέχρι σήμερα δεδομένα δεν επιτρέπουν τη διατύπωση οριστικών απαντήσεων στα προβλήματα, τα οποία στις περισσότερες περιπτώσεις παραμένουν ανοιχτά θέματα. Ευχαριστίες επίσης οφείλονται στους συναδέλφους του Τμήματος Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών Ι. Κουκουβέλα, Σ. Κοκκάλα, Λ. Σταματόπουλο, Ι. Τσόδουλο, Μ. Βαβελίδη του Α.Π.Θ. και τον αρχαιολόγο Δ. Τριαντάφυλλο. 98