Γεωδαιτικός Προσδιορισμός Τεκτονικών Μετατοπίσεων στην Χαλκιδική

Abstract

Η Ελλάδα βρίσκεται στα όρια σύγκλισης της Ευρασιατικής πλάκας με την Αφρικανική, γεγονός που την κατατάσσει στη λίστα με τις πιο σεισμογενείς περιοχές του πλανήτη. Συνεπώς, λόγω της έντονης τεκτονικής δραστηριότητας, ιδιαίτερο ενδιαφέρον εμφανίζεται στον προσδιορισμό των παραμορφώσεων που προκαλούνται στην ευρύτερη περιοχή. Για τον σκοπό αυτό, το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο και συγκεκριμένα ο Τομέας Τοπογραφίας, δημιούργησε ένα ερευνητικό πρόγραμμα, με την ονομασία SING, το οποίο περιλάμβανε σειρά μετρήσεων με δορυφορικές μεθόδους, σε ποικίλες περιοχές, που να καλύπτουν σχεδόν το σύνολο του Ελλαδικού χώρου. Στα πλαίσια του ερευνητικού προγράμματος SING, που διήρκησε τρεις χρονιές, από το 1998 έως το 2000, ιδρύθηκε ένα δίκτυο σημείων στην περιοχή της Χαλκιδικής. Όπως η πλειοψηφία του Ελλαδικού χώρου, έτσι και η Χαλκιδική παρουσιάζει έντονο τεκτονικό ενδιαφέρον, καθώς διατρέχεται από τρία ρήγματα. Γεγονός που αποδεικνύει την έντονη σεισμικότητα της περιοχής αποτελεί και ο τελευταίος σεισμός που πραγματοποιήθηκε στις 14 Φεβρουαρίου του 2012, έντασης 5,1 βαθμών της κλίμακας ρίχτερ, που αποτελεί σύμφωνα με το Πανεπιστήμιο Αθηνών έναν από τους σημαντικότερους το έτος 2012. Το δίκτυο που ιδρύθηκε στην περιοχή , αποτελείται από τριάντα ένα σημεία. Από αυτά τα είκοσι ένα μετρήθηκαν και τις τρεις χρονιές, τα οκτώ δύο χρονιές και τέλος δύο σημεία, μετρήθηκαν μία χρονιά, οπότε δεν χρησιμοποιήθηκαν στον προσδιορισμό των παραμορφώσεων στην περιοχή. Εκτός των τριάντα ένα σημείων, χρησιμοποιήθηκαν επίσης δύο μόνιμοι σταθμοί, από τους οποίους επιλύθηκε το τοπικό δίκτυο. Αρχικά, έγινε υλοποίηση του συστήματος αναφοράς στο ITRF2005, από εννέα σταθμούς IGS, κοινούς και για τις τρεις χρονιές. Στη συνέχεια έγινε συνόρθωση του τοπικού δικτύου από τους μόνιμους σταθμούς και δόθηκαν οι τελικές συντεταγμένες στα σημεία του δικτύου. Η επίλυση των μετρήσεων πραγματοποιήθηκε με το λογισμικό Bernese v5. Με δεδομένες τις γεωδαιτικές συντεταγμένες των σημείων του δικτύου, προσδιορίστηκαν οι μετατοπίσεις τους στις τρεις διευθύνσεις, στο χρονικό διάστημα που μετρήθηκαν, καθώς και οι ταχύτητες με τις οποίες κινούνται. Επίσης, υπολογίστηκαν οι ταχύτητες των σημείων του δικτύου ως προς σταθερή Ευρώπη, ως προς τον κόσμο και ως προς τον Διόνυσο. Τέλος, προκειμένου να προσδιοριστούν οι τεκτονικές παραμορφώσεις, που εμφανίζονται στην περιοχή μελέτης, υπολογίστηκαν τρεις τανυστές παραμόρφωσης, με τη χρήση ενός συνόλου σημείων του δικτύου για κάθε τανυστή.

Greece is situated on the convergence limits between the Eurasian and the African lithosperic plate, and due to this fact it is enlisted as one of the most seismogenic areas on the planet. Consequently, because of this intense tectonic activity,a great interest arises, when it comes to defining the distortions, which are caused in the area. For this purpose, the National Technical University of Athens and more specifically the Department of Surveying Engineering, created a research program, called SING, which included a series of measurements with satellite methods in various places, covering almost all of Greece. As part of the SING research program, which lasted three years-from 1998 to 2000-, a network of points was established in the area of Halkidiki. Like the majority of Greece, Halkidiki also has an intense tectonic appeal, as it is traversed by three faults. A fact that proves this intense seismicity of the area, is the last 5.1-magnitude earthquake, that took place on February 14 2012, which, according to the University of Athens, is one of the most important earthquakes in 2012. The network that was established in the area has thirty one points. From these points, twenty one, were measured during the whole three years, eight points were measured during two years and finally, two points were measured during only one year and as a result were not used at the calculations of the deformations of the area. Apart from these 31 points, there was also the use of two permanent stations, which lead to the solution of the local network. First of all, implementation of the reference system in ITRF2005 was made, using nine IGS stations, for the three years of measurements. Secondly, the local network was solved from the permanent stations and the final coordinates of the points of the network, were calculated. The resolution of the measurements was made with Bernese GPS Software v5. With knowledge of the geodetic coordinates of the points of the network, their movements in three directions were calculated,during the time in which they were observed, as well as their velocities.The velocities of the points, considering Europe, the earth and the permanent station DION fixed, were also calculated. Finally, in order to define the tectonic deformations, of the area in study , three strain tensors were calculated, using a group of points for each tensor.