Συνθετικές συναρτήσεις Green και αντιστροφή του τανυστή της σεισμικής ροπής: εφαρμογή στην μετασεισμική ακολουθία της Kω – Αλικαρνασσού 2017 = Green’s functions and moment tensor inversion: example from the 2017 Kos – Halicarnassus earthquake sequence

Άρτεμις Ορφανίδου


Στόχος της παρούσας μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας είναι η συμβολή στη μελέτη της σεισμικής ακολουθίας Κω – Αλικαρνασσού 2017. Ο κύριος σεισμός μεγέθους Μw=6.6 σημειώθηκε στις 20 Ιουλίου 2017, στις 22:31:11 (UTC). Το επίκεντρό του τοποθετήθηκε στη θαλάσσια περιοχή μεταξύ των πόλεων της Κω και της Αλικαρνασσού, με συνέπεια να προκαλέσει ζημιές και στις δύο περιοχές. Στο πρώτο κεφάλαιο περιγράφονται τα σεισμοτεκτονικά χαρακτηριστικά της ευρύτερης περιοχής του νοτίου Αιγαίου Πελάγους. Επίσης, γίνεται σύντομη αναφορά στους σημαντικότερους ιστορικούς σεισμούς που έλαβαν χώρα στην περιοχή μελέτης. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφεται η συλλογή των δεδομένων και στη συνέχεια η επεξεργασία τους με τα προγράμματα Hypoinverse (Klein, 2002) και HypoDD (Waldhauser and Ellsworth, 2000). Ο σκοπός της διαδικασίας αυτής ήταν ο επαναπροσδιορισμός των εστιακών παραμέτρων. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η διαδικασία υπολογισμού των μηχανισμών γένεσης ορισμένου αριθμού σεισμών της ακολουθίας, για το χρονικό διάστημα από 20/07/2017 έως 24/09/2017. Ο υπολογισμός των μηχανισμών γένεσης έγινε με χρήση του λογισμικού πακέτου ISOLA (Sokos and Zahradnik, 2008, 2013). Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται στοχαστική προσομοίωση της ισχυρής κίνησης, με χρήση του λογισμικού EXSIM (Boore, 2009). Οι προσομοιώσεις αυτές αφορούν τρεις σταθμούς στην περιοχή της Τουρκίας, καθώς και τον σταθμό στην πόλη της Κω όπου δεν υπήρχαν διαθέσιμες καταγραφές για τον σεισμό της 20ης Ιουλίου. Στόχος των προσομοιώσεων είναι η περαιτέρω διερεύνηση της κλίσης του σεισμικού ρήγματος.

The main goal of the present thesis is to study the geometric characteristics of the fault that ruptured during the 2017 Kos – Halicarnassus earthquake sequence, and enhance the properties of the aftershocks. The mainshock with moment magnitude Mw=6.6 occurred on July 20, at 22:31:11 (UTC). Its epicenter was located offshore, in the mid-distance between the cities of Kos and Bodrum. Significant structural damage was observed in both cities. Here, we relocated the aftershock sequence, using phase data from the seismological stations located in Greece and Turkey, and adopting the codes of Hypoinverse and HypoDD. From the distribution of epicenters, it is evident that the sequence operated at depths from 5 – 17 km, in the crust. Using moment tensor inversion and the ISOLA code (Sokos and Zahradnik, 2008, 2013), we calculated the focal mechanisms for the mainshock and the largest aftershocks. The results show that the mainshock and the major aftershocks are connected with normal faulting, striking E-W, in accordance with the direction of ~N-S extension in the Gulf of Gokova. Neither the distribution of the aftershocks, nor the cross sections perpendicular to the strike of the fault, provided any evidence regarding the dip of the fault, i.e. towards north nor south, as both polarities are compatible with the major faults bounding the basin. In an attempt to constrain the dip angle, we simulated the ground motion at three sites, which recorded acceleration, using EXSIM code. We tested both polarities for the dip angle and we adopted suitable models from the literature. The results show that the simulated motions are slightly better for a north-dipping fault, especially for the lower periods, of the PSA.

Πλήρες Κείμενο:




Ινστιτούτο Τεχνικής Σεισμολογίας και Αντισεισμικών Κατασκευών (ΙΤΣΑΚ) (2017), Σεισμός Mw=6.6 της 21/07/2017 – Προκαταρκτική Έκθεση.

Παπαζάχος, Β. Κ., & Παπαζάχου, Κ. (2003). Οι σεισμοί της Ελλάδας, Εκδόσεις Ζήτη.


Ambraseys, N. N., &White, D. (1997). The seismicity of the eastern Mediterranean region 550–1 BC: A re-appraisal. Journal of Earthquake Engineering, 1(04), 603-632.

Atkinson, G. M., & Boore, D. M. (1995). Ground-Motion Relations for Eastern North America. Bulletin of the Seismological Society of America, 85(1), 17-30.

Beresnev, I. A., & Atkinson, G. M. (1997). Modeling finite-fault radiation from the ω n spectrum. Bulletin of the Seismological Society of America, 87(1), 67-84.

Beresnev, I., & Atkinson, G. (2001). Subevent structure of large earthquakes—A ground‐motion perspective. Geophysical Research Letters, 28(1), 53-56.


BOORE, D. M. (2003). Simulation of Ground Motion Using the Stochastic Method. Pure appl. geophys, 160, 635-676.

Dziewonski, A. M., Chou, T. A., & Woodhouse, J. H. (1981). Determination of earthquake source parameters from waveform data for studies of global and regional seismicity. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 86(B4), 2825-2852.

Ganas, A., Elias, P., Kapetanidis, V., Valkaniotis, S., Briole, P., Kassaras, I., Argyrakis, P., Barberopoulou, A.,& Moshou, A. (2019). The July 20, 2017 M6. 6 Kos earthquake: seismic and geodetic evidence for an active north-dipping normal fault at the western end of the Gulf of Gökova (SE Aegean Sea). Pure and Applied Geophysics, 176(10), 4177-4211.

Geiger, L. (1912). Probability method for the determination of earthquake epicenters from the arrival time only (translated from Geiger’s 1910 German article). Bull. St. Louis Univ, 8(1), 56-71.

Jost, M. U., & Herrmann, R. B. (1989). A student’s guide to and review of moment tensors. Seismological Research Letters, 60(2), 37-57.

KALAFAT, D. (2012). A seismological view to Gkova region at southwestern Turkey. International Journal of Physical Sciences, 7(30), 5143-5153.

Karagianni, E. E., Papazachos, C. B., Panagiotopoulos, D. G., Suhadolc, P., Vuan, A., & Panza, G. F. (2005). Shear velocity structure in the Aegean area obtained by inversion of Rayleigh waves. Geophysical Journal International, 160(1), 127-143.

Karasözen, E., Nissen, E., Büyükakpınar, P., Cambaz, M. D., Kahraman, M., Kalkan Ertan, E., Abgarmi, B., Bergman, E., Ghods, A.,& Özacar, A. A. (2018). The 2017 July 20 M w 6.6 Bodrum–Kos earthquake illuminates active faulting in the Gulf of Gökova, SW Turkey. Geophysical Journal International, 214(1), 185-199.

Kikuchi, M., & Kanamori, H. (1991). Inversion of complex body waves—III. Bulletin of the Seismological Society of America, 81(6), 2335-2350.

Kiratzi, A., & Koskosidi, A. (2018). Constrains on the near source motions of the Kos-Bodrum 20 July 2017 Mw 6.6 earthquake. Proceedings of the 16th European conference of earthquake engineering (pp. 18-21).

Klein, F. W. (2002). User’s Guide to HYPOINVERSE-2000, a Fortran Program to Solve for Earthquake Locations and Magnitudes 4/2002 version. USGS, Open File Report 02-171 Version, 1, 123.

Kurt, H., Demirbağ, E., & Kuşçu, İ. (1999). Investigation of the submarine active tectonism in the Gulf of Gökova, southwest Anatolia–southeast Aegean Sea, by multi-channel seismic reflection data. Tectonophysics, 305(4), 477-496.

Lay, T., & Wallace, T. C. (1995). Modern global seismology (No. 550.34 LAY).

Margaris, B. N., & Boore, D. M. (1998). Determination of Δσ and κ 0 from response spectra of large earthquakes in Greece. Bulletin of the Seismological Society of America, 88(1), 170-182.

McKenzie, D. P. (1970). Plate tectonics of the Mediterranean region. Nature, 226(5242), 239.

Mesimeri, M., Karakostas, V., Papadimitriou, E., Schaff, D., & Tsaklidis, G. (2016). Spatio-temporal properties and evolution of the 2013 Aigion earthquake swarm (Corinth Gulf, Greece). Journal of Seismology, 20(2), 595-614.

Mesimeri, M., Karakostas, V., Papadimitriou, E., Tsaklidis, G., & Jacobs, K. (2017). Relocation of recent seismicity and seismotectonic properties in the Gulf of Corinth (Greece). Geophysical Journal International, 212(2), 1123-1142.

Motazedian, D., & Atkinson, G. M. (2005). Stochastic Finite-Fault Modeling Based on a Dynamic Corner Frequency. Bulletin of the Seismological Society of America, 95(3), 995-1010.

Panagiotopoulos, D. G., & Papazachos, B. C. (1985). Travel times of Pn-waves in the Aegean and surrounding area. Geophysical Journal International, 80(1), 165-176.

Papazachos, B. C., & Comninakis, P. E. (1971). Geophysical and tectonic features of the Aegean arc. Journal of Geophysical Research, 76(35), 8517-8533.

Papazachos, C. B., & Kiratzi, A. A. (1996). A detailed study of the active crustal deformation in the Aegean and surrounding area. Tectonophysics, 253(1-2), 129-153.

Saltogianni, V., Taymaz, T., Yolsal-Çevikbilen, S., Eken, T., Gianniou, M., Öcalan, T.,Pytharouli, S.,& Stiros, S. (2017). Fault-model of the 2017 Kos-Bodrum (east Aegean Sea) Mw 6.6 earthquake from inversion of seismological and GPS data—preliminary report.

Sokos, E. N., & Zahradník, J. (2008). ISOLA a Fortran code and a Matlab GUI to perform multiple-point source inversion of seismic data. Computers & Geosciences, 34(8), 967-977.

Sokos, E., & Zahradník, J. (2013). Evaluating centroid‐moment‐tensor uncertainty in the new version of ISOLA software. Seismological Research

Letters, 84(4), 656-665.

Stein, S., & Wysession, M. (2003). An Introduction toSeismology, Earthquakes, and Earth structure. Malden: Blackwell Publishing.

Taymaz, T., Jackson, J., & McKenzie, D. (1991). Active tectonics of the north and central Aegean Sea. Geophysical Journal International, 106(2), 433-490.

Uluğ, A., Duman, M., Ersoy, Ş., Özel, E., & Avcı, M. (2005). Late Quaternary sea-level change, sedimentation and neotectonics of the Gulf of Gökova: Southeastern Aegean Sea. Marine Geology, 221(1-4), 381-395.

Wadati, K., & Oki, S. (1933). On the travel time of earthquake waves.(Part II). Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II, 11(1), 14-28.

Waldhauser, F. (2001). hypoDD--A program to compute double-difference hypocenter locations.

Waldhauser, F., & Ellsworth, W. L. (2000). A double-difference earthquake location algorithm: Method and application to the northern Hayward fault, California. BulletinoftheSeismologicalSocietyofAmerica, 90(6), 1353-1368.

Εισερχόμενη Αναφορά

  • Δεν υπάρχουν προς το παρόν εισερχόμενες αναφορές.