Ενεργός τεκτονική της ΝΑ Στερεάς Ελλάδας

Abstract

The study area is located in the easternmost sector of the Gulf of Corinth, the Beotia area in SE Central Greece, which is an area with active normal faults located between two major rift structures of Central Greece, the Gulf of Corinth and the South Gulf of Evia. The Gulf of Corinth is an active rift with high rates of uplift and high seismicity, on the contrary the South Gulf of Evia is an area with low rates of uplift, compared with the Gulf of Corinth, moderate seismicity but with strong seismic events. The research is focused on four fault zones, which are described from west to east: the Neochori-Leontari, the Livadostras-Kaparelli, the Erithres-Dafnes and the Kallithea-Asopia fault zones with lengths from ~18 km to ~27 km. The purpose of this study is to analyze the drainage pattern and landscape evolution in order to evaluate the tectonic activity and the fault growth within the actively deformed easternmost sector of the Gulf of Corinth. In order to achieve this aim, a variety of morphotectonic parameters is used additionally with detailed mapping of faults to refine geometry and evolution of fault systems in the study area. In addition, we used G.I.S. techniques to estimate the morphotectonic parameters. In addition, three palaeoseismological trenches were excavated across the Kaparelli fault scarp, in order to understand the seismic history of the Kaparelli normal fault that ruptured during the March 1981 Gulf of Corinth earthquakes.The results of this study shows that vertical motions and tilting associated with normal faulting influence the drainage geometry and its development. All morphotectonic parameters and geomorphological data suggest that the analyzed normal faults are highly active.Although fault zones controlling the Thiva Basin show lateral growth both westwards and eastwards, in several cases the tendency for eastward lateral growth is more predominant.The analyzed trenches expose evidence of at least three events, for the past 10,000 years, with the 1981 event included. Displacements per event on different fault segments within the trenches vary between 0.7 and 1 m. Average vertical displacements associated with interpreted paleoearthquakes at the trench site are in the order of 2.7 m. Average slip rates derived from the trenches is in the order of c. 0,3 mm/yr.

Η περιοχής της διατριβής βρίσκεται στη ΝΑ Στερεά Ελλάδα μεταξύ του συστήματος τάφρων-ζωνών, του Κορινθιακού και του Νότιου Ευβοϊκού Κόλπου και η κατανόηση της τεκτονικής εξέλιξής της κρίνεται ιδιαίτερα σημαντική για την κατανόηση της πιθανής αλληλεπίδρασής τους ή ακόμη και της σύνδεσης τους. Για να σκιαγραφηθεί αυτή η σχέση έγινε τεκτονική ανάλυση στη Λεκάνη Θηβών όπου αναγνωρίσθηκαν τέσσερις (4) κύριες ρηξιγενείς ζώνες με μήκη που κυμαίνονται από ~18 έως ~27 km. Το βασικό ‘’εργαλείο’’ της παρούσας μελέτης αποτέλεσε ένα ευρύ φάσμα ‘’τεχνικών’’ της Ενεργού Τεκτονικής και της Τεκτονικής Γεωμορφολογίας. Η ποσοτική μορφοτεκτονική ανάλυση των ρηξιγενών ζωνών με τη χρήση μορφομετρικών δεικτών, επιτρέπει τόσο την ακριβή χαρτογράφηση και ανάλυση των ρηγμάτων όσο και την εκτίμηση του ‘’βαθμού ενεργότητάς’’ τους. Τα όρια των ρηγμάτων και οι ζώνες μεταβίβασης που αναπτύσσονται μεταξύ των ρηγμάτων στις ρηξιγενής ζώνες αναλύθηκαν με την κατασκευή διαγραμμάτων κατανομής της μετατόπισης. Επιπρόσθετα, η διερεύνηση της σχέσης μεταξύ αναγλύφου και λεκανών απορροής στη βάση των ρηξιγενών ζωνών, αποτελεί ένα ακόμα ‘’βήμα’’ για την κατανόηση της εξέλιξης του αναγλύφου των ρηξιγενών ορεογραφικών μετώπων. Τα νεοτεκτονικά στοιχεία που συλλέχθηκαν συμπληρώθηκαν με την εκσκαφή παλαιοσεισμολογικών τομών και την εφαρμογή μεθόδων και αρχών της Παλαιοσεισμολογίας και οδήγησαν στη διερεύνηση της σεισμικής ιστορίας του Ρήγματος Καπαρέλλιου, με γεωλογικές μεθόδους, ώστε να εκφράζεται αυτή με όρους ανάλογους της σεισμολογίας. Η χρήση των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (G.I.S) αποτέλεσε ένα ‘’δυναμικό εργαλείο’’ συλλογής, διαχείρισης και απεικόνισης χωρικών δεδομένων που προέκυψαν από την εφαρμογή των παραπάνω μεθόδων στην περιοχή μελέτης. Η ποιοτική και ποσοτική ανάλυση του υδρογραφικού δικτύου της περιοχής μελέτης, έδειξε ότι η εξέλιξη των λεκανών απορροής επηρεάζεται σημαντικά από τη δράση των επιμέρους ρηξιγενών ζωνών, και σε μικρότερο βαθμό και από τις τοπικές γεωλογικές και υδρογεωλογικές συνθήκες της περιοχής. Οι τιμές των μορφοτεκτονικών δεικτών καταδεικνύουν ότι όλες οι ρηξιγενείς ζώνες είναι ενεργές και υπόκεινται σε υψηλό ρυθμό ανύψωσης σύμφωνα με τα διεθνώς παραδεκτά δεδομένα. Η ανάλυση με μεθόδους της Τεκτονικής Γεωμορφολογίας, που πραγματοποιήθηκε στις τέσσερις ρηξιγενής ζώνες της περιοχής μελέτης, οδηγεί στο συμπέρασμα ότι όλες οι ζώνες μπορούν να χαρακτηρισθούν σαν υψηλής ενεργότητας. Από την ανάλυση των αποτελεσμάτων των παλαιοσεισμολογικών τομών διαπιστώθηκε ότι το Βόρειο Ρήγμα Καπαρελλίου παρουσιάζει συνεχή τεκτονική δραστηριότητα. Σε μια περιοχή όπως ο ευρύτερος Αιγιακός χώρος, η μελέτη του αναγλύφου με τη χρήση μορφοτεκτονικών παραμέτρων μπορεί να αποτελέσει οδηγό για την κατανόηση των επιφανειακών επιπτώσεων των σεισμών επί του ανάγλυφου.