Γεωμορφολογική - Μορφοτεκτονική μελέτη της Βόρειας Εύβοιας

Abstract

For the purposes of this Ph.D. thesis, a spatial database of the northern part of the Evia Island was developed. As much as possible data regarding the topography, the geology, tectonics, seismicity and the geomorphology of the study area were collected using published maps, bibliographic sources and field work. The purpose of the implementation of the information in a database was to be used in the optimal way during several phases of the methodology, utilizing a large number of analysis tools and techniques of GIS. The used methods include the landscape classification, the geomorphological mapping and the quantitative analyses of the drainage systems, performed in both regional and local scale. The analyses were performed with the use of statistical methods such as factor analysis and using spatial decision making tools such as analytical hierarchy process. Simple and composite morphotectonic indices were calculated and a new integrated index named IRTA was proposed in order to determine the relevant tectonic activity. GIS-based spatial multi-criteria analysis, along with fuzzy analytic hierarchy process, was applied to estimate the neotectonic deformation of the landscape. The maximum earthquake magnitudes and the recurrence intervals were estimated using empirical relationships, wherein the lengths of the faults were based on the present study’s estimations and the slip rates were based on bibliographic data. As a result of the individual analyses, the study area was classified into zones of high to very high tectonic activity and into zones of neotectonic deformation. The proposed classifications and the maps produced through the application of the above mentioned methods were compared and evaluated. The present thesis proposes that the development of drainage systems and of the relief as a whole is closely linked to the major fault zones of Dirfis, Kandili, Gregolimano-Telethrio, Kechries, Prokopi-Pelion and as well to the minor active normal faults affecting the north-eastern parts of the island, while the landscape deformation is analogous to their activity. The dissertation, through geomorphological and morphotectonic analyses, suggests a classification of the faults according to the reliability of their activity and proposes the segmentation of the major fault zones. Apart from the included morphotectonic map and the maps of relative tectonic activity and neotectonic landscape deformation, the dissertation is also accompanied by the neotectonic map of the Northern Evia Island.

Στο πλαίσιο της διδακτορικής αυτής διατριβής αρχικά δημιουργήθηκε μια χωρική βάση δεδομένων για το βόρειο τμήμα της νήσου Εύβοιας, η οποία περιλαμβάνει τοπογραφικά, γεωλογικά, τεκτονικά, σεισμικά και γεωμορφολογικά δεδομένα, που προήλθαν από αναλογικούς χάρτες, βιβλιογραφικές πηγές, αλλά και από εργασία πεδίου. Σκοπός της συλλογής και οργάνωσης των πληροφοριών ήταν να χρησιμοποιηθούν με τον βέλτιστο δυνατό τρόπο στις επιμέρους φάσεις της μεθοδολογίας, αξιοποιώντας ένα μεγάλο αριθμό εργαλείων και τεχνικών ανάλυσης των ΣΓΠ. Οι μέθοδοι που εφαρμόστηκαν περιλαμβάνουν την ταξινόμηση του αναγλύφου, τη λεπτομερή γεωμορφολογική χαρτογράφηση και αποτύπωση των γεωμορφολογικών χαρακτηριστικών της βόρειας Εύβοιας καθώς και την ποσοτική ανάλυση των υδρογραφικών συστημάτων. Η ανάλυση πραγματοποιήθηκε τόσο σε περιφερειακή, όσο και σε τοπική κλίμακα με χρήση στατιστικών μεθόδων, όπως η παραγοντική ανάλυση και με χρήση εργαλείων λήψης χωρικών αποφάσεων, όπως η αναλυτική ιεράρχηση. Υπολογίστηκαν σύνθετοι μορφοτεκτονικοί δείκτες για τον προσδιορισμό της σχετικής τεκτονικής δραστηριότητας, προτάθηκε ένας νέος σύνθετος δείκτης που ονομάστηκε IRTA για τον ίδιο σκοπό και εφαρμόστηκε η σταθμισμένη χωρική πολυκριτηριακή ανάλυση σε συνδυασμό με την ασαφή αναλυτική ιεράρχηση για την εκτίμηση της νεοτεκτονικής παραμόρφωσης. Επιπλέον υπολογίστηκε το δυναμικό γένεσης σεισμού βάσει εμπειρικών σχέσεων στις οποίες χρησιμοποιήθηκαν τα μήκη των ρηγμάτων που εκτιμήθηκαν από την παρούσα έρευνα και οι ρυθμοί ολίσθησης από βιβλιογραφικά δεδομένα. Ως αποτέλεσμα των επιμέρους αναλύσεων η περιοχή υποδιαιρέθηκε σε ζώνες υψηλής και πολύ υψηλής τεκτονικής δραστηριότητας και νεοτεκτονικής παραμόρφωσης. Οι ταξινομήσεις και οι παραγόμενοι χάρτες που προέκυψαν από την εφαρμογή των επιμέρους μεθοδολογιών συγκρίθηκαν και αξιολογήθηκαν. Η παρούσα διατριβή έδειξε πως η διαμόρφωση του αναγλύφου συνολικά, έχει επηρεαστεί από τα επιμέρους τμήματα των κύριων ρηξιγενών ζωνών Δίρφυος, Κανδηλίου, Γρεγολίμανου-Τελέθριου, Κεχριών, Προκοπίου-Πηλίου καθώς και από τα ενεργά κανονικά ρήγματα του ΒΑ τμήματος της περιοχή μελέτης. Η διατριβή, μέσω γεωμορφολογικών και μορφοτεκτονικών αναλύσεων, παρουσιάζει την ταξινόμηση των ρηγμάτων της περιοχής μελέτης σε πολύ πιθανής και πιθανής δραστηριότητας καθώς και την τμηματοποίηση των κύριων ρηξιγενών ζωνών, και πέραν του μορφοτεκτονικού χάρτη και των χαρτών σχετικής τεκτονικής δραστηριότητας και νεοτεκτονικής παραμόρφωσης που περιλαμβάνει, συνοδεύεται επίσης από το νεοτεκτονικό χάρτη της Βόρειας Εύβοιας.