Επιχειρησιακό Πρόγραμμα Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση Πρόγραμμα Δια Βίου Μάθησης ΑΕΙ για την Επικαιροποίηση Γνώσεων Αποφοίτων ΑΕΙ: Σύγχρονες Εξελίξεις στις Θαλάσσιες Κατασκευές Α.Π.Θ. Πολυτεχνείο Κρήτης 7.1.4 ΣΕΙΣΜΟΙ ΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΕΣ και ΕΝΕΡΓΑ ΡΗΓΜΑΤΑ, Σπύρος Παυλίδης Καθηγητής Γεωλογίας, ΑΠΘ pavlides@geo.auth.gr
ΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΕΣ και ΕΝΕΡΓΑ ΡΗΓΜΑΤΑ, Σπύρος Παυλίδης, Καθηγητής Γεωλογίας ΑΠΘ, 52441 ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ Μυτιλήνη 19 Ιανουαρίου 2011
Seismic Faults and Earthquake Ground Deformation in the Aegean broader region S. B. Pavlides Dept of Geology, University of Thessaloniki, 54124 Greece Pavlides@geo.auth.gr
ΕΙΣΑΓΩΓΗ-INTRODUCTION TAIWAN 1999
TAIWAN 1999
TAIWAN 1999
TAIWAN 1999 ΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΕΣ και ΕΝΕΡΓΑ ΡΗΓΜΑΤΑ,
IZMIT-KOCAELI 1999 ΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΕΣ και ΕΝΕΡΓΑ ΡΗΓΜΑΤΑ,
N W 102 N 70 110-130 E 100 Pressure ridges 0 1 m 120 60 N 80-90 70 100 130 0 2 m Extensional cracks
Mapped small scale features: a) pressure ridge b) displaced poplar at Tepetarla,
1.ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΠΟΝΗΣΗ ΜΕΛΕΤΩΝ ΓΕΩΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΑΛΛΗΛΟΤΗΤΑΣ ΣΤΙΣ ΠΡΟΣ ΠΟΛΕΟΔΟΜΗΣΗ ΠΕΡΙΟΧΕΣ(Εφημ. Κυβ. Αρ. Φυλ.723/15-7-98) ΚΑΙ ΓΙΑ ΜΙΚΡΟΖΩΝΙΚΕΣ ΜΕΛΕΤΕΣ: α)γενική Γεωλογία της ευρύτερης Περιοχής (γεωλογικοί σχηματισμοί-λιθολογική σύσταση, στρωματογραφία, τεκτονικές δομές, αποσάθρωση, κα), β)γεωμορφολογία (ανάγλυφο, διάβρωση, ερπυσμός-κατολοσθήσεις, ανθωπογενείς παρεμβάσεις κα.), γ)υδρογεωλογία (βάθος υδροφόρου ορίζοντα, υδροπερατότητα, ρευστοποιήσιμα εδάφη κα), δ)αξιολόγηση Γεωτρήσεων, ε)σεισμικότητα (στατιστικά-πιθανολογικά-αιτιοκρατικά σεισμολογικά στοιχεία, ισχυρή εδαφική σεισμική κίνηση, κα) στ)τεχνικογεωλογική συμπεριφορά των Γεωλογικών Σχηματισμών-Συνθήκες θεμελίωσης.
5.1.2 Γειτνίαση Ενεργών Σεισμοτεκτονικών Ρηγμάτων [3] Σε περιπτώσεις στις οποίες συντρέχουν ειδικοί λόγοι δόμησης στην άμεση γειτονία σεισμοτεκτονικών ρηγμάτων που θεωρούνται σεισμικώς ενεργά, η δόμηση επιτρέπεται μόνον ύστερα από ειδική σεισμική γεωλογική γεωτεχνική στατική μελέτη. Στην μελέτη αυτή θα διερευνώνται οι επιπτώσεις της γειτνίασης του ρήγματος και θα λαμβάνονται μέτρα για την αποτελεσματική αντιμετώπισή τους. Η σεισμική δράση σχεδιασμού στην άμεση γειτονία τέτοιων ρηγμάτων θα λαμβάνεται αυξημένη τουλάχιστον κατά 25% σε σχέση με την οριζόμενη στο Κεφάλαιο 2. (ΕΑΚ 2000). Kozani Grevena (W. Macedonia) 1995 Ms = 6.6 Kaparelli Athens 1981 Ms = 6.4 Ierissos Northern Greece 1932 Ms 6.9 1,8-2,0m
Contents 1.Faults responsible for large historical and instrumentally recorded earthquakes (20th century) in Greece and Western Anatolia 2.Co-seismic fault ruptures 3. Liquefaction and Landslides 4. Tsunami 5. Active faults as input to Seismic Hazard Assessment
ACTVE AND POSSIBLE ACTIVE FAULTS ΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΕΣ και ΕΝΕΡΓΑ ΡΗΓΜΑΤΑ,
1999 displacement Slip distribution along the 1999 Izmit earthquake surface ruptures.
Composite panchromatic SPOT image of Gölcük area. Blue colour indicates areas that subsided under the sea after the earthquake. ΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΕΣ και ΕΝΕΡΓΑ ΡΗΓΜΑΤΑ,
Η σημασία 3km τους GOLCUK στη θεμελίωση NORMAL Τεχνικών FAULT Έργων IZMIT GULF 2.20 m 1.20 m Study Area 1.50 m 2 m 0.70m MDZ
Excavation ΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΕΣ και ΕΝΕΡΓΑ ΡΗΓΜΑΤΑ,
ΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΕΣ και ΕΝΕΡΓΑ ΡΗΓΜΑΤΑ, 1999 150 cm 220 cm 20 cm
Logging
Yenice 1953 M=7.5 Troy Fault Edremit 1944 M=6.9 Lesvos fault 1867 M=6.8
Η TROY σημασία FAULT τους στη θεμελίωση Τεχνικών Έργων Pavlides, Tutkun and colleagues TROY (TROIA VI)~ 1200 BC
TROY FAULT Although it is not associated with any known historical orinstrumental strong earthquake, taking into account know empiricalrelationships of fault length versus Ms (or Mw) and the length ofsegments, the seismic potential is of Mw = 5.8-6.1, while taking the totallength 9 km and the possible westward extension (10 to11) anearthquake of magnitude 6.2 to 6.5 is possible in case of reactivation oftroy Fault. An analogous magnitude could also associated with theholocene palaeoseismic history of the fault.palaeoseismological studies based on trenching investigation.
The Yenice Gönenearthquake 1953 (Mw 7.2), NW Turkey: a palaeoseismologicalapproach Pavlides S., Tutkun Z., Chatzipetros A., Kürçer A., Ateş Ö. & Valkaniotis S. 1 Aristotle University of Thessaloniki, Greece 2. Çanakkale Onsekiz Mart University, Turkey
Mw = 7.2, 18 March 1953. Focal depth 10-12 km. ca. 70 km-long surface rupture of predominantly dextral displacement (4.0 to 4.7m Max). -Rupture is extended from east of Gönen town to the south-west of Yenice town. -Liquefaction and landslides are also reported ΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΕΣ και ΕΝΕΡΓΑ ΡΗΓΜΑΤΑ, Gönen town Yenice town Yenice NW Turkey earthquake
YENICE WESTERN ANATOLIA 1953 Ms=7.5 Dextral echelon surface seismic ruptures (Right lateral Strike-slip displacement ) near Muratlar village (Ketin and Roesli, 1953).
Ketin trench logging and Η sampling σημασία τους στη θεμελίωση Τεχνικών Έργων
Ketin trench logging and Η sampling σημασία τους στη θεμελίωση Τεχνικών Έργων
2 nd Ketin smaller trench ΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΕΣ και ΕΝΕΡΓΑ ΡΗΓΜΑΤΑ,
Ketin trench west wall ΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΕΣ και ΕΝΕΡΓΑ ΡΗΓΜΑΤΑ,
Lesvos 1867 earthquake M=6.8 ΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΕΣ και ΕΝΕΡΓΑ ΡΗΓΜΑΤΑ,
Pavlides et al., 1990; Pavlides & Tranos 1991
3 of the most catastrophic earthquake events in Greek history 373 BC Helike ΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΕΣ και ΕΝΕΡΓΑ ΡΗΓΜΑΤΑ, 426 BC Lamia 464 BC Sparta
Koukouvelas et al. 2001 Pavlides et al., 2005 ΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΕΣ και ΕΝΕΡΓΑ ΡΗΓΜΑΤΑ,
Targets for Palaeoseismological Η σημασία research τους στη in θεμελίωση Aegion-Eliki Τεχνικών area Έργων To search which fault or fault segment has been activated by which earthquake? To fill the gap of 14 centuries To search for pre-historic earthquakes To estimate the slip-rate of the fault and elapsed time since the last event. To contribute Seismic Hazard Assessment (SHA) ΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΕΣ και ΕΝΕΡΓΑ ΡΗΓΜΑΤΑ, Date/Time Epicenter Depth November373 B.C./ February 372 B.C. 38,2 Ν/22,3 Ε (5km) 15 km Ms 6.6 Max Intensity Fault length X M (MM) 13 km
Aeghion Heliki Helike Sketch of liquefaction, 1861, Schmidt Liquefied area Map of fault ruptions ( ), 1861 earthquake, Schmidt 1875. Heliki fault ( ).
Offset associated Η with σημασία τους στη θεμελίωση Τεχνικών Έργων the 1861 earthquake. 0.93m Log of the trench Heliki I, initial mapping 1:20. (Koukouvelas et al 2001, JSG, Pavlides et al 2005)
1520B P 4840B P R 2170B P 2610B P 870BP S 1000B P S 860BP 2 ΣΕΙΣΜΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΕΣ και ΕΝΕΡΓΑ ΡΗΓΜΑΤΑ, C m 6 5 4 3 2 TRENCH V Palaeoseismological research Koukouvelas et al. 2001 Pavlides et al., 2005 4 3 m 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 TRENCH IV: Numbers: C 14 date Before Present (1950) Radiocarbon Analysis. The University of Georgia, USA. 1,2,3,4: Faults. C: Coluvium, S: Sand, R: River deposits. 1 1 Palaeo-liquefaction
1. Paleoseismological analysis based on geological data enable us to understand the recent seismic history of the Heliki fault. 2. A first result was that the Kerynitis river, which crosses the Heliki fault from S to N today and supplies the alluvial plain, has subsided at a rate of 1.4 mm/yr. The river was running from west to east, resulting the fluvial conglomerates in the trenches, which have buried under the colluvial sediments. 3. Based on colluvium stratigraphy, displacement of distinct horizons, and C14 dating, 3 faulting events have been identified affecting unconsolidated sediments in the trench. 4. The penultimate 373 BC event (Roman times strong event with a throw of 0.44 m) and the two younger events with a throw of 1.37m(?) (unknown historical event) and 0.93m (1861) respectively, suggest a variable seismic history. 5. Considering the faults' displacements and the displacement - magnitude diagrams (Wells R. Coppersmith 1994, Pavlides et al 2001), it is estimated that the earthquakes due to the study faults were of the order M=6.6-6.7 (Dmax 1.10m, Dav 50cm, Dmin 10cm)
Eliki Fault hosts strong earthquakes affecting the morphology
Kerynitis river is crossing at high angle. Helike normal fault is probably the most active fault in the Gulf of Corinth
Eastern Eliki fault K Western Eliki fault Ancient HELIKE? S The study area, showing major normal faults. B. Small arrows indicate the trenches location. K: Kerynites river. S: Selinus river (Pavlides et al. 2004)