Μικροσεισμική μελέτη της ευρύτερης περιοχής της Θεσσαλονίκης.
Περίληψη
Η γνώση των βασικών παραμέτρων των εστιών των σεισμών για μία περιοχή αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για την παραπέρα σεισμολογική μελέτη της περιοχής αυτής. Η πόλη της Θεσσαλονίκης και οι περιοχές γύρω από αυτή, ανήκουν στη Σερβομακεδονική ζώνη που αποτελεί μία από τις ενεργές σεισμικές ζώνες της Βόρειας Ελλάδας (Papazachos et al., 1979). Για το λόγο αυτό έγινε εγκατάσταση τοπικού δικτύου στην περιοχή της Θεσσαλονίκης τον Ιούλιο 2001 και λειτούργησε μέχρι τον Απρίλιο του 2002. Κατά τη διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου, από τους σταθμούς του δικτύου που εγκαταστάθηκαν στην περιοχή, καταγράφηκε ένας αριθμός σεισμών, που χρησιμοποιήθηκαν για την επεξεργασία της διατριβής αυτής. Αρχικά, έγινε ανάλυση των κυματομορφών των σεισμών της περιοχής τη χρονική περίοδο που ήταν εγκατεστημένο το δίκτυο. Προσδιορίστηκαν, δηλαδή, για κάθε σεισμό, οι χρόνοι άφιξης των επιμήκων και εγκαρσίων κυμάτων και μετρήθηκε το πλάτος και οι διάρκειες των κυματομορφών. Τα δεδομένα αυτά χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό των εστιακών παραμέτρων των σεισμών. Για τον ακριβέστερο προσδιορισμό των εστιακών παραμέτρων, βρέθηκε ένα νέο μοντέλο δομής ταχυτήτων του φλοιού της περιοχής. Το προτεινόμενο μοντέλο, περιγράφει τη μεταβολή ταχύτητας διάδοσης των επιμήκων κυμάτων με το βάθος και αποτελείται από εννέα στρώματα και ημιχώρο (Πίνακας 2.6). Αφού έγινε αποδεκτό το μοντέλο που εφαρμόσθηκε, υπολογίσθηκαν τα μέσα χρονικά υπόλοιπα, για κάθε σταθμό (Πίνακας 2.9). Έγιναν διαδοχικές διορθώσεις έως ότου το μέσο σφάλμα των χρονικών υπολοίπων σε όλους τους σταθμούς ήταν μικρότερο του 0.03 sec. Για να περιγραφεί τελείως ένα μοντέλο φλοιού, είναι απαραίτητη και η γνώση της μεταβολής της ταχύτητας των S κυμάτων με το βάθος. Υπολογίστηκε, επομένως, ο λόγος ταχυτήτων διάδοσης των επιμήκων (P) κυμάτων προς την ταχύτητα διάδοσης των S (εγκαρσίων) κυμάτων, V p /V s , και βρέθηκε ίση με 1.76. Στη συνέχεια με τη χρησιμοποίηση του προγράμματος HYPO71 (Lee and Lahr 1975) και με δεδομένα τους χρόνους άφιξης των P και S κυμάτων των σεισμών στους διάφορους σταθμούς του τοπικού δικτύου, προσδιορίστηκαν οι βασικές παράμετροι των 172 σεισμών που έγιναν από τις 12 Ιουλίου 2001, έως και τις 25 Απριλίου 2002 (Πίνακας 2.11). Το μέσο εστιακό βάθος των σεισμών της περιοχής βρέθηκε ίσο με 11.97 km. 118Οι εστιακές παράμετροι που υπολογίστηκαν για τους σεισμούς του τοπικού δικτύου χρησιμοποιήθηκαν για την επίτευξη ενός ακριβέστερου καταλόγου ο οποίος περιλάμβανε σεισμούς από τη 1 Ιανουαρίου 1981 έως και τον Σεπτέμβριο του 2002. Τα δεδομένα του καταλόγου αυτού συλλέχθηκαν από τα δελτία του ∆ιεθνούς Σεισμολογικού Κέντρου (ISC) και από τα δελτία του Σεισμολογικού Σταθμού του Τομέα Γεωφυσικής. Βρέθηκαν οι κοινοί σεισμοί των πειραμάτων του δικτύου που εγκαταστάθηκε στη Θεσσαλονίκη από τον Ιούνιο 2001 μέχρι και τον Απρίλιο του 2002, των Hatzfeld et al., 1986/87, των Hatzidimitriou et al. 1991, και των Papazachos et al. 2000, τους σεισμούς του καταλόγου. Οι κοινές λύσεις (χρόνος γένεσης, γεωγραφικές συντεταγμένες επικέντρου και εστιακό βάθος), των πειραμάτων θεωρήθηκαν ως εκρήξεις (δηλαδή ως αξιόπιστες λύσεις) και χρησιμοποιήθηκαν για τους 58 κοινούς σεισμούς., ως εστιακές παράμετροι. Χρησιμοποιώντας τους 58 αυτούς σεισμούς και εφαρμόζοντας τη μεθοδολογία των καμπύλων χρόνων διαδρομής υπολογίστηκε ένα μοντέλο δομής φλοιού για την περιοχή. Το προτεινόμενο μοντέλο (Πίνακας 3.4) αποτελείται από 10 στρώματα και βρίσκεται σε πολύ καλή συμφωνία με το μοντέλο που προτάθηκε με τη χρησιμοποίηση των δεδομένων του τοπικού δικτύου. Για την ακριβέστερη περιγραφή του μοντέλου έγινε ο προσδιορισμός του λόγου ταχυτήτων V p /V s . Ο λόγος αυτός βρέθηκε ίσος με 1.78. Στη συνέχεια υπολογίστηκαν τα μέσα χρονικά υπόλοιπα των σταθμών καταγραφής (Πίνακας 3.5). Με τη χρησιμοποίηση του προγράμματος HYPO71, προσδιορίστηκαν όλες οι εστιακές παράμετροι όλων των σεισμών του καταλόγου (2538), έχοντας ως δεδομένο το προτεινόμενο μοντέλο και τους χρόνους άφιξης των επιμήκων (P) και εγκαρσίων (S) κυμάτων. Το μέσο εστιακό βάθος όλων των σεισμών βρέθηκε ίσο με 8.7 km. Για τον υπολογισμό των μεγεθών των σεισμών που καταγράφηκαν από το τοπικό δίκτυο, χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα υπολογισμού μεγεθών του Σεισμολογικού Σταθμού του Εργαστηρίου Γεωφυσικής του Α.Π.Θ. Οι επικεντρικές αποστάσεις που χρησιμοποιήθηκαν ήταν με βάση το σταθμό της Θεσσαλονίκης. Τα μεγέθη υπολογίστηκαν σύμφωνα με τις σχέσεις που ισχύουν για τον υπολογισμό του μεγέθους από τα εδαφικά πλάτη, Α (σχέσεις 3.8, α, β), και από τη διάρκεια ,D, (σχέσεις 3.9 α, β, γ). Επειδή η διαφορά στον υπολογισμό των μεγεθών Μ α και Μ d , ήταν πολύ μικρή χρησιμοποιήθηκε ένα μέσο μέγεθος. Ο μέσος όρος των τιμών των μεγεθών ήταν 2.1. Από τους 172 σεισμούς που καταγράφηκαν από το τοπικό δίκτυο υπολογίστηκαν με τη χρησιμοποίηση του προγράμματος FPFIT 46 μηχανισμοί γένεσης σεισμών, των οποίων οι λίσεις και οι διευθύνσεις δίνονται στον πίνακα 4.2. Όλοι οι μηχανισμοί γένεσης έδειξαν κανονική διάρρηξη. Επομένως οι τάσεις που επικρατούν στην περιοχή είναι εφελκυστικές, με τους Τ άξονες να έχουν διευθύνσεις Β-Ν και μικρές κλίσεις. Το αποτέλεσμα αυτό έρχεται σε συμφωνία με προηγούμενες έρευνες που έγιναν πάνω σε μηχανισμούς γένεσης σεισμών για την περιοχή της Θεσσαλονίκης (Papazachos et al. 1979, Mercier et al. 1983, Σκορδύλης 1985, Hatzfeld et al. 1986/87, Hatzidimitriou et al. 1991).
Η περιοχή χωρίζεται σε δύο ομάδες, ανάλογα με τη σεισμικότητα που επικρατεί: α) Στην περιοχή που εμφανίζονται τα ρήγματα Ασβεστοχωρίου-Χορτιάτη και Πυλαίας-Πανοράματος, όπου σημειώθηκε η σεισμική ακολουθία, στις 8 Οκτωβρίου 2001, με μέγεθος κύριου σεισμού Μ=4.5. Οι μηχανισμοί γένεσης έχουν διεύθυνση Α-∆ και Β∆-ΝΑ με μέσο όρο κλίσης 50 ° και μέσο όρο αζιμούθιου επιπέδου διάρρηξης περίπου 90 ° (σχ. 4.7). Οι διευθύνσεις αυτές έρχονται σε ικανοποιητική συμφωνία με τις διευθύνσεις των επιφανειακών εκδηλώσεων των ρηγμάτων στις περιοχές των επικέντρων. Οι άξονες Τ βρέθηκαν να έχουν διεύθυνση Β-Ν και ΒΒΑ-ΝΝ∆ με κλίσεις πολύ μικρές (13 ° ) (σχ. 4.8). β) Στην περιοχή κοντά στη λίμνη Λαγκαδά υπάρχουν δύο ρήγματα. Στα βόρεια της λίμνης το ρήγμα Ασσήρου-Ανάληψης με διεύθυνση Β∆-ΝΑ και κλίση προς τα ΝΑ και νοτιότερα το ρήγμα Λαγηνών-Αγίου Βασιλείου με ίδια διεύθυνση και κλίση προς τα Β∆. Τα δύο ρήγματα αυτά είναι αντιθετικά και ανταποκρίνονται στον εφελκυσμό που επικρατεί στην περιοχή. Τις ίδιες διευθύνσεις δίνουν και οι μηχανισμοί γένεσης. Η μέση διεύθυνση υπολογίστηκε ίση με 110 ° και ο μέσος όρος κλίσης υπολογίστηκε στις 50 ° (για το ρήγμα Λαγυνά-Άγιος Βασίλειος) και στις 55 ° για το ρήγμα Ασσήρου-Ανάληψης (σχ. 4.7). Οι άξονες Τ παρατάσσονται κάθετα στην ανάπτυξη της λεκάνης με Β∆-Ν∆ παράταξη και κλίση περίπου στις 18 ° (σχ. 4.8). Στο ανατολικό τμήμα υπολογίστηκαν δύο μηχανισμοί γένεσης με διεύθυνση ΑΒΑ-∆Ν∆ (στις 110 ° ) και κλίση στις 55 ° (σχ. 4.7). Η διεύθυνση αυτή συμφωνεί με την ΑΒΑ-∆Ν∆ παράταξη του ρήγματος Αγίας Παρασκευής. Οι Τ άξονες έχουν παράταξη ΝΑ, με μέση κλίση 20 ° (σχ. 4.8) 120Για καλύτερη κατανόηση της γεωμετρίας των ρηγμάτων με το βάθος κατασκευάστηκε τομή με διεύθυνση ΒΒΑ-ΝΝ∆ στις 10 ° . Η κατανομή των εστιών των σεισμών που προέκυψε από την τομή (σχ. 4.9), σε συνδυασμό με τη γεωμετρία των ρηγμάτων της περιοχής, έδειξε ότι η σεισμική ακολουθία προκαλείται στη διασταύρωση της ρηξιγενούς γραμμής Ανθεμούντα και της προέκτασης, προς τα ανατολικά, της ρηξιγενούς γραμμής Πυλαίας-Πανοράματος. Για τις υπόλοιπες περιοχές επειδή υπάρχει διασπορά των εστιών των σεισμών, χαράχθηκαν πιθανά ρήγματα, με διεύθυνση Β∆-ΝΑ και κλίση προς τα ΒΑ (αυτά που βρίσκονται προς τα ανατολικά εκτός από ένα που βρίσκεται περίπου σε 55 km απόσταση και κλίνει προς τα Ν∆) και Β∆-ΝΑ διεύθυνση με κλίση ΒΒΑ (στην περιοχή δυτικά του ρήγματος του Ανθεμούντα).
Η περιοχή χωρίζεται σε δύο ομάδες, ανάλογα με τη σεισμικότητα που επικρατεί: α) Στην περιοχή που εμφανίζονται τα ρήγματα Ασβεστοχωρίου-Χορτιάτη και Πυλαίας-Πανοράματος, όπου σημειώθηκε η σεισμική ακολουθία, στις 8 Οκτωβρίου 2001, με μέγεθος κύριου σεισμού Μ=4.5. Οι μηχανισμοί γένεσης έχουν διεύθυνση Α-∆ και Β∆-ΝΑ με μέσο όρο κλίσης 50 ° και μέσο όρο αζιμούθιου επιπέδου διάρρηξης περίπου 90 ° (σχ. 4.7). Οι διευθύνσεις αυτές έρχονται σε ικανοποιητική συμφωνία με τις διευθύνσεις των επιφανειακών εκδηλώσεων των ρηγμάτων στις περιοχές των επικέντρων. Οι άξονες Τ βρέθηκαν να έχουν διεύθυνση Β-Ν και ΒΒΑ-ΝΝ∆ με κλίσεις πολύ μικρές (13 ° ) (σχ. 4.8). β) Στην περιοχή κοντά στη λίμνη Λαγκαδά υπάρχουν δύο ρήγματα. Στα βόρεια της λίμνης το ρήγμα Ασσήρου-Ανάληψης με διεύθυνση Β∆-ΝΑ και κλίση προς τα ΝΑ και νοτιότερα το ρήγμα Λαγηνών-Αγίου Βασιλείου με ίδια διεύθυνση και κλίση προς τα Β∆. Τα δύο ρήγματα αυτά είναι αντιθετικά και ανταποκρίνονται στον εφελκυσμό που επικρατεί στην περιοχή. Τις ίδιες διευθύνσεις δίνουν και οι μηχανισμοί γένεσης. Η μέση διεύθυνση υπολογίστηκε ίση με 110 ° και ο μέσος όρος κλίσης υπολογίστηκε στις 50 ° (για το ρήγμα Λαγυνά-Άγιος Βασίλειος) και στις 55 ° για το ρήγμα Ασσήρου-Ανάληψης (σχ. 4.7). Οι άξονες Τ παρατάσσονται κάθετα στην ανάπτυξη της λεκάνης με Β∆-Ν∆ παράταξη και κλίση περίπου στις 18 ° (σχ. 4.8). Στο ανατολικό τμήμα υπολογίστηκαν δύο μηχανισμοί γένεσης με διεύθυνση ΑΒΑ-∆Ν∆ (στις 110 ° ) και κλίση στις 55 ° (σχ. 4.7). Η διεύθυνση αυτή συμφωνεί με την ΑΒΑ-∆Ν∆ παράταξη του ρήγματος Αγίας Παρασκευής. Οι Τ άξονες έχουν παράταξη ΝΑ, με μέση κλίση 20 ° (σχ. 4.8) 120Για καλύτερη κατανόηση της γεωμετρίας των ρηγμάτων με το βάθος κατασκευάστηκε τομή με διεύθυνση ΒΒΑ-ΝΝ∆ στις 10 ° . Η κατανομή των εστιών των σεισμών που προέκυψε από την τομή (σχ. 4.9), σε συνδυασμό με τη γεωμετρία των ρηγμάτων της περιοχής, έδειξε ότι η σεισμική ακολουθία προκαλείται στη διασταύρωση της ρηξιγενούς γραμμής Ανθεμούντα και της προέκτασης, προς τα ανατολικά, της ρηξιγενούς γραμμής Πυλαίας-Πανοράματος. Για τις υπόλοιπες περιοχές επειδή υπάρχει διασπορά των εστιών των σεισμών, χαράχθηκαν πιθανά ρήγματα, με διεύθυνση Β∆-ΝΑ και κλίση προς τα ΒΑ (αυτά που βρίσκονται προς τα ανατολικά εκτός από ένα που βρίσκεται περίπου σε 55 km απόσταση και κλίνει προς τα Ν∆) και Β∆-ΝΑ διεύθυνση με κλίση ΒΒΑ (στην περιοχή δυτικά του ρήγματος του Ανθεμούντα).
Πλήρες Κείμενο:
PDFΕισερχόμενη Αναφορά
- Δεν υπάρχουν προς το παρόν εισερχόμενες αναφορές.