Τάσεις Coulomb με δεδομένα από ιστορικούς σεισμούς.

Abstract

Η Ελλάδα είναι μία χώρα με έντονη σεισμικότητα και αυτό προκύπτει από το γεγονός ότι τοποθετείται στα όρια σύγκλισης μεταξύ δύο μεγάλων λιθοσφαιρικών πλακών, της Ευρασιατικής και της Αφρικανικής. Το γεγονός αυτό συμβάλει στη δημιουργία αρκετών σεισμικών δονήσεων μέσα σε ένα ημερολογιακό έτος και δίνει την δυνατότητα, σε ερευνητές και όχι μόνο, να ασχολούνται με τους σεισμούς. Αξιοσημείωτη σεισμική δραστηριότητα εντοπίζεται στην περιοχή του Βόρειου Ευβοϊκού Κόλπου, με την ύπαρξη πολλών ενεργών ρηγμάτων, ενώ μία δεύτερη περιοχή με έντονη σεισμική δραστηριότητα είναι το Αιγαίο πέλαγος, με πολλούς σεισμούς να προέρχονται από αλληλοεπιδράσεις τεκτονικών φαινομένων στα διάφορα νησιά του. Στόχος της παρούσας εργασίας είναι αρχικά ο υπολογισμός των τάσεων coulomb από τους σεισμούς που έγιναν σε δύο περιοχές του Ελλαδικού χώρου, στο Μαρτίνο στις 20 Απριλίου του 1894 και στην Αταλάντη στις 27 Απριλίου του 1894, ανατολικά του Μαρτίνου, καθώς και τον σεισμό στην Αμοργό στις 9 Ιουλίου 1956. Πρόκειται για ισχυρούς σεισμούς, με μεγέθη 6.2, 6.4 και 7.5 αντίστοιχα. Εν συνεχεία ακολουθεί ο υπολογισμός των παραμορφώσεων και των συνιστωσών τους για τους μεγάλους σεισμούς και γίνεται η απεικόνιση σε μορφή χάρτη των αποτελεσμάτων αυτών. Για τους υπολογισμούς τάσεων και παραμορφώσεων, χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα Coulomb από την ιστοσελίδα της USGS. Για τους σεισμούς στην ευρύτερη περιοχή της Αταλάντης εξετάστηκαν η επιρροή του ενός σεισμικού γεγονότος (σεισμός στο Μαρτίνο 20 Απριλίου του 1894) στο άλλο (σεισμός στην Αταλάντη στις 27 Απριλίου του 1894), καθώς επίσης και τα αποτελέσματα των μεταβολών των τάσεων Coulomb που μεταφέρθηκαν προς και από άλλα γειτονικά ρήγματα στα παραπάνω ρήγματα. Ακόμα στην παρούσα εργασία, έγινε μία πειραματική ανάλυση των τιμών της γραμμικής συμπιεστότητας, εναλλάσσοντας τις τιμές των μεταβλητών από τις οποίες εξαρτάται. Οι μεταβλητές αυτές ήταν ο λόγος Poisson και το μέτρο ελαστικότητας. Η ανάλυση βασίσθηκε στον τύπο που συνδέει την τάση και την παραμόρφωση, μέσω της γραμμικής συμπιεστότητας που υπολογίζεται από γνωστές σταθερές (Engelder, T., M. L. Sbar, 1977, The relationship between in situ strain relaxation and outcrop fractures in the Potsdam sandstone, Alexandria Bay, New York, Pure and Applied Geophys., 115, 41-55). Τέλος έγινε μία αναλυτική σύγκριση των παραγόμενων αποτελεσμάτων των τάσεων Coulomb για την περίπτωση των σεισμών σε Μαρτίνο και Αταλάντη, αλλά και των γειτονικών ρηγμάτων, με τα αποτελέσματα από την εργασία Ganas et al.2006 και υπολογίσθηκαν σημειακές τάσεις Coulomb που μεταφέρθηκαν από την ενεργοποίηση του ρήγματος του Μαρτίνου στο ρήγμα της Αταλάντης.

Greece is a country with intense seismicity, which is resulted by the fact that it is placed in the collision zone between two lithospheric plates, the Eurasian and the African. This fact contributes to the creation of many earthquakes in time of a year and gives the opportunity to researchers and others to occupy with them. Remarkable seismicity is located in the northern Gulf of Evia, where plenty of active faults exist, while a second area, also with high seismicity, is the Aegean pelagic, where many of the earthquakes come from interactions tectonic causes which take place in Aegean Islands. The purpose of the current thesis is initially the calculation of coulomb stresses from earthquakes that occurred in two areas of Hellenic region, in Martino at 20 April 1894 and in Atalanti at 27 April 1894, east of Martinon, and also from the earthquake in Amorgos island at 9 July 1956. These earthquakes are quite strong with magnitudes 6.2, 6.4 and 7.5 respectively. Consequently the strains and their components of the strong earthquakes are calculated and the results are represented in maps. In order to calculate strain and stresses, the Coulomb program from USGS was used. Moreover in regards to the earthquakes in the whole area of Atalanti, the influence of the first strong earthquake (in Martinon at 20 April 1894) to the second (in Atalanti at 27 April 1894) was examined. In addition the results of Coulomb stress changes which moved towards and from other adjacent faults to the faults of these earthquakes were also examined. Furthermore this thesis continued with an experimental analysis of linear compressibility values by changing the values of the variables which is depends of. These variables were the Poisson’s ratio and the modulus of elasticity. The analysis was based in the formula that connects stress and strain, through the linear compressibility (or pseudo linear compressibility) which is calculated from familiar constants (Engelder, T., Sbar, M. L., 1977, The relationship between in situ strain relaxation and outcrop fractures in the Potsdam sandstone, Alexandria Bay, New York, Pure and Applied Geophys., 115, 41-55). The thesis also contents an analytical comparison between the produced results of Coulomb stresses for the case Martinon and Atalanti earthquakes and adjacent faults, and the results from the paper of Ganas et al., 2006. Finally Coulomb stresses on points which transferred from the activation of Martinon fault to the Atalanti fault were also calculated.