ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΠΕΔΙΟΥ ΤΩΝ ΤΑΣΕΩΝ Εισαγωγή: Η σεισμικότητα μιας περιοχής χρησιμοποιείται συχνά για την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικών με τις τεκτονικές διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα εκεί. Από τα τέλη του 18 ου αιώνα άρχισε να επικρατεί η άποψη ότι τα παρατηρούμενα ρήγματα συνδέονται με τη γένεση των σεισμών. Από τότε είχε αναγνωρισθεί ότι οι σεισμοί παίζουν ένα σημαντικό ρόλο στην ενεργό τεκτονική και ο ρόλος αυτός σε διαφορετικά τεκτονικά περιβάλλοντα αποτελεί έως σήμερα ένα σημείο αμφισβήτησης. Καταβάλλεται επομένως η προσπάθεια να ερευνήσουμε πόση σχετική γνώση αποκαλύπτεται από τη γένεση σεισμών. Η μελέτη των σεισμών ως μία τεκτονική συνιστώσα είναι γνωστή ως σεισμοτεκτονική. Για τη μελέτη των σεισμοτεκτονικών ιδιοτήτων μιας περιοχής σχετική πληροφόρηση παρέχεται από τις διαθέσιμες αξιόπιστες λύσεις των μηχανισμών γένεσης των σεισμών. Σκοπός: Με στόχο να καθορίσουμε το πεδίο των τάσεων το οποίο επικρατεί σε μία περιοχή, αξιοποιούμε τις λύσεις των μηχανισμών γένεσης των σεισμών, από τις οποίες γνωρίζουμε τις γεωμετρικές παραμέτρους του επιπέδου του ρήγματος, την κινηματική των ρηγμάτων (είδος και διεύθυνση ολίσθησης) και τις γεωμετρικές ιδιότητες των αξόνων της μέγιστης συμπίεσης (Ρ) και του μέγιστου εφελκυσμού (Τ). Οι γεωμετρικές και κινηματικές αυτές παράμετροι παρέχουν τη δυνατότητα ερμηνείας για την ενεργό παραμόρφωση που λαμβάνει χώρα στην περιοχή που εξετάζουμε. Ερμηνεία: Υπάρχουν δύο τρόποι ερμηνείας των δεδομένων των μηχανισμών γένεσης. Μπορεί να γίνει μία κινηματική ερμηνεία στην οποία τα επίπεδα και τα διανύσματα ολίσθησης παράγουν μία τεκτονική ερμηνεία συμβατή με γεωλογικά και άλλα δεδομένα. Σε άλλες περιπτώσεις είναι προτιμητέα μία δυναμική ερμηνεία, στην οποία οι μηχανισμοί γένεσης φαίνονται συνεπείς με τις διευθύνσεις των τάσεων στην περιοχή. Αυτοί οι δύο τύποι ερμηνείας μπορεί να μην είναι συμβατοί μεταξύ τους. Για παράδειγμα, στην τομή ενός ρήγματος μετασχηματισμού με μία μεσωκεάνια ράχη, ο μηχανισμός γένεσης οριζόντιας μετατόπισης στο πρώτο είναι κινηματικά συμβατός με κανονική διάρρηξη στη ράχη, αλλά οι δύο τύποι μηχανισμών γένεσης έχουν αρκετά διαφορετικούς άξονες Ρ και Τ (Σχήμα 1). 1
Σχ. 1. Στην Μεσο Ατλαντική Ράχη γίνονται σεισμοί στα ρήγματα μετασχηματισμού και πάνω στη ράχη. Η διάρρηξη παράταξης λαμβάνει χώρα σε επίπεδα παράλληλα με το μετασχηματισμό. Στα τμήματα πάνω στη ράχη λαμβάνει χώρα κανονική διάρρηξη με ορικά επίπεδα παράλληλα στον άξονα της ράχης, με εφελκυσμό στη διεύθυνση της επέκτασης. 2
Εκτέλεση της άσκησης Δεδομένα παρατήρησης Δίνεται πίνακας με πληροφορίες για τους μηχανισμούς γένεσης σεισμών που έγιναν σε συγκεκριμένη περιοχή του ελληνικού χώρου. Γεωγραφικές Συντεταγμένες Επίπεδο 1 Επίπεδο 2 Άξονας P Άξονας T Ημερομηνία Χρόνος φ ο Ν λ ο Ε h M ξ δ λ ξ δ λ ξ δ ξ δ 650405 031255 37.7 22.0 28 6.1 226 57-159 126 74-35 82 35 178 10 650706 031842 38.4 22.4 28 6.3 281 34-71 79 58-102 316 74 177 12 661029 023925 38.9 21.1 6 6.0 324 40 48 194 61 120 263 11 152 62 700408 135028 38.3 22.6 10 6.2 278 20-85 90 70-94 357 75 186 23 751231 094544 38.4 21.7 10 5.9 235 40-125 97 58-65 56 66 169 10 840211 080251 38.3 21.9 2 5.6 77 28-121 291 66-74 229 65 10 19 860913 172434 37.1 22.2 6 6.0 200 50-81 06 40-100 168 83 285 06 930305 065508 37.2 21.5 39 5.8 342 42 120 125 55 66 231 7 341 70 950615 001549 38.4 22.2 12 6.4 276 34-73 76 58-101 316 75 174 12 Οι μηχανισμοί γένεσης των σεισμών που δίνονται στον Πίνακα 1 χαρτογραφούνται στη θέση του επικέντρου του κάθε σεισμού στο Σχήμα 2. Σχ. 3. Χαρτογράφηση των μηχανισμών γένεσης των σεισμών οι οποίοι δίνονται στον Πίνακα 1. 3
Βήμα 1: Θεωρούμε το επίπεδο 1 ως το επίπεδο του ρήγματος. Από τις πληροφορίες που έχουμε γνωρίζοντας τη διεύθυνση και την κλίση του επιπέδου του ρήγματος χαρτογραφούμε το κάθε ρήγμα που συνδέεται με κάθε σεισμό πάνω σε χάρτη της περιοχής. Σημείωση 1: Χρησιμοποιούμε διαφορετικό συμβολισμό για ρήγματα διαφορετικού τύπου διάρρηξης (ανάστροφα, κανονικά, οριζόντιας μετατόπισης). Σημείωση 2: Τα ρήγματα χαρτογραφούνται στη θέση του επικέντρου του σεισμού. Δεδομένου ότι η κλίση των ρηγμάτων είναι σημαντική, τα ρήγματα φαίνονται μετατοπισμένα προς την διέυθυνση κλίσης. Για παράδειγμα τα κανονικά ρήγματα στην περιοχή του Κορινθιακού κόλπου τα οποία κλίνουν προς το βορρά, χαρτογραφούνται μετατοπισμένα προς το βορρά, ενώ η επιφανειακή τους εμφάνιση εφάπτεται των νότιων ακτών του κόλπου. Βήμα 2: Από την τιμή της γωνίας ολίσθησης είμαστε σε θέση να εκτιμήσουμε το είδος της διάρρηξης και τον (τους) άξονα (ες) τάσης που επικρατεί στην περιοχή. Σημείωση: Οι άξονες τάσης οι οποίοι καθορίζουν το είδος της διάρρηξης και παρέχουν συνεπώς πληροφορία για τη δυναμική ερμηνεία, είναι οριζόντιοι ή σχεδόν οριζόντιοι. Συνεπώς για τον καθορισμό του πεδίου των τάσεων βασιζόμαστε στους άξονες των οποίων η κλίση είναι συμβατικά μικρότερη από 45 ο. Βήμα 3: Χαρτογραφούμε τους άξονες τάσης οι οποίοι καθορίζουν το είδος της διάρρηξης σε κάθε ρήγμα. Βήμα 4: Δίνουμε την ερμηνεία του επικρατούντος πεδίου των τάσεων στην περιοχή. Διακρίνουμε τους διαφορετικούς τύπους διάρρηξης. Ανάστροφα ρήγματα: (1) Το ανάστροφο ρήγμα στον Αμβρακικό κόλπο με διεύθυνση περίπου παράλληλη προς τις ακτές της δυτικής Ελλάδας είναι σε συμφωνία με το συμπιεστικό πεδίο των τάσεων το οποίο επικρατεί στην περιοχή αυτή λόγω της σύγκλισης μεταξύ της Ευρασιατικής λιθοσφαιρικής πλάκας και της Απουλίας (Αδριατικής) μικροπλάκας, λόγω περιστροφής της τελευταίας κατά φορά αντίθετη της φοράς περιστροφής των δεικτών του ωρολογίου. 4
Σχ. 3. Χαρτογράφηση των ρηγμάτων των σεισμών οι μηχανισμοί των οποίων δίνονται στον Πίνακα 1 και των αξόνων τάσης οι οποίοι καθορίζουν το πεδίο των τάσεων που επικρατεί στην περιοχή. (2) Το ανάστροφο ρήγμα κοντά στις ακτές της δυτικής Πελοποννήσου ανήκει στη ζώνη ανάστροφων ρηγμάτων κατά μήκος της Ελληνικής Τάφρου. Τα ρήγματα αυτά οφείλονται στη σύγκλιση μεταξύ του ωκεάνιου φλοιού της Ανατολικής Μεσογείου και της Ευρασιατικής πλάκας κατά την οποία η πρώτη καταδύεται κάτω από τη δεύτερη. 5
Κανονικά ρήγματα: (1) Τα κανονικά ρήγματα κατά μήκος του Κορινθιακού Κόλπου ανήκουν στη ζώνη κανονικών ρηγμάτων που οφείλονται στην επέκταση της λιθόσφαιρας του ευρύτερου χώρου του Αιγαίου κατά τη διεύθυνση βορρά νότου. Έχουν διεύθυνση περίπου ανατολή δύση. (2) Το κανονικό ρήγμα στην περιοχή της Καλαμάτας ανήκει στη ζώνη κανονικών ρηγμάτων διεύθυνσης βορρά νότου κατά μήκος της οροσειράς των Ελληνίδων με εφελκυστικές τάσεις σε διεύθυνση ανατολή δύση. Ρήγματα οριζόντιας μετατόπισης: Το ρήγμα οριζόντιας μετατόπισης στην περιοχή της κεντρικής Πελοποννήσου ανήκει στη ζώνη δεξιόστροφων ρηγμάτων της βοεριοδυτικής Πελοποννήσου η οποία μαζί με την περιοχή των κεντρικών Ιονίων Νήσων (Κεφαλλονιά Λευκάδα) αποτελούν τη ζώνη των δεξιόστροφων ρηγμάτων τα οποία οφείλονται στην προς τα νοτιοδυτικά κίνηση της μικροπλάκας του Αιγαίου σε σχέση με την Ευρασιατική και την Απούλια μικροπλάκα. 6