Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/2591
Title: Τμηματοποίηση και τρόποι σύνδεσης κανονικών ρηγμάτων στην κεντρική Ελλάδα
Authors: Ζάμπος, Μιλτιάδης
Issue Date: 2010-01-19T10:42:46Z
Keywords: Τμηματοποίηση
Αλληλεπίδραση τμημάτων
Keywords (translated): Segmentation
Linkage of segments
Abstract: Οι ρηξιγενείς ζώνες περιλαμβάνουν συνήθως ασυνεχή, υποπαράλληλα, κλιμακωτά ρηξιγενή τμήματα τα οποία χωρίζονται από ζώνες μεταβίβασης (relay zones). Καθώς οι ρηξιγενείς ζώνες εξελίσσονται, τα τμήματα των ζωνών αυτών, μπορούν να αλληλεπιδρούν μηχανικά και να ενώνονται σταδιακά, σχηματίζοντας έτσι δομές μεγαλύτερης κλίμακας με την αύξηση της παραμόρφωσης. Ο τρόπος με τον οποίο τα τμήματα αλληλεπιδρούν κατά τη διάρκεια της εξέλιξης των ζωνών, έχει γίνει αντικείμενο αρκετών ερευνών. Ωστόσο ακόμα και σήμερα οι γνώσεις μας για τις διεργασίες της αλληλεπίδρασης και της σύνδεσης των τμημάτων είναι περιορισμένες. Στην παρούσα εργασία, για τη μελέτη της τμηματοποίησης και του τρόπου σύνδεσης κανονικών ρηγμάτων, επιλέχτηκαν 3 περιοχές της Κεντρικής Ελλάδας: οι ρηξιγενείς ζώνες του Αιγίου και της Ελίκης στον Κορινθιακό κόλπο, οι ρηξιγενείς ζώνες της Αταλάντης και της Αρκίτσας στον Ευβοϊκό κόλπο και τέλος οι σύνθετες ρηξιγενείς ζώνες του Καπαρελλίου και της Δάφνης στην περιοχή της Βοιωτίας. Οι δύο πρώτες έχουν ΔΒΔ διεύθυνση, ενώ η τελευταία έχει σχεδόν Α-Δ διεύθυνση και αντιπροσωπεύει τη ζώνη παραμόρφωσης μεταξύ των δύο κύριων ζωνών rift. Η επιλογή των περιοχών αυτών έγινε με βάση την σημαντική τεκτονική τους δραστηριότητα τα τελευταία 1.5 εκατομμύρια χρόνια και την σπουδαιότητα τους στη νεοτεκτονική εξέλιξη της Κεντρικής Ελλάδας. Στην παρούσα διατριβή υπολογίστηκαν παράμετροι που αντανακλούν έμμεσα την κατανομή της τάσης γύρω από τα ρήγματα, όπως είναι η κατακόρυφη μετατόπιση (D), το μήκος των ρηγμάτων (L), ο αριθμός των ρηξιγενών τμημάτων κάθε ζώνης (n), η επικάλυψη (OL), η κλιμάκωση (S), και το μήκος της ζώνης μεταβίβασης (Lr). Οι παράμετροι αυτοί αποτελούν δείκτες του βαθμού σύνδεσης μεταξύ των ρηξιγενών τμημάτων καθώς και του βαθμού ωριμότητας μιας ενεργού ζώνης. Έτσι, χρησιμοποιήθηκαν αρχικά Ψηφιακά Μοντέλα Αναγλύφου (DEM) από τα οποία κατασκευάστηκαν τοπογραφικά προφίλ σε κάθε ρηξιγενή ζώνη, με σκοπό τον υπολογισμό της κατακόρυφης μετατόπισης των ρηγμάτων τόσο στα επι μέρους τμήματα όσο και στις ζώνες μεταβίβασης καθώς και η κατανομή της μετατόπισης κατά μήκος οροφής-βάσης των ρηγμάτων. Επίσης προσδιορίστηκε η γεωμετρία των ζωνών μεταβίβασης μεταξύ των ρηξιγενών τμημάτων, με σκοπό να εξετασθούν οι τρόποι σύνδεσης των τμημάτων με υπολογισμό του μήκους των μη επικαλυπτόμενων ζωνών (underlapping zone), των ζωνών επικάλυψης (overlap zone) και των κλιμακώσεων (separation/spacing). Τα μήκη των τμημάτων των ρηξιγενών ζωνών προβλήθηκαν σε διαγράμματα αθροιστικής συχνότητας με σκοπό την περιγραφή των πληθυσμών των ρηγμάτων στις τρεις περιοχές μελέτης. Τα διαγράμματα δηλώνουν μια πολυκλασματική κατανομή, που αντιπροσωπεύει διαφορετικούς πληθυσμούς ρηγμάτων που αλληλεπιδρούν ή μια εκθετική κατανομή που δείχνει ένα πρώιμο στάδιο κορεσμού των ρηγμάτων. Στη συνέχεια, κατασκευάστηκαν διαγράμματα της μέγιστης κατακόρυφης μετατόπισης των τμημάτων με το μήκος (D-L), με σκοπό να προσδιοριστεί σε ποιο στάδιο σύνδεσης βρίσκονται οι συγκεκριμένες ζώνες και να προταθούν μοντέλα εξέλιξης αυτών. Τέλος εξετάστηκαν και συσχετίστηκαν τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά των ζωνών μεταβίβασης (μήκος κλιμάκωσης, μήκος επικαλυπτόμενων ή μη τμημάτων), με σκοπό την εξαγωγή συμπερασμάτων για την ικανοποίηση ή μη κριτηρίων αλληλεπίδρασης των τμημάτων και της πιθανής σύνδεσης αυτών. Η κατανόηση του ρόλου της τμηματοποίησης και του τρόπου σύνδεσης των τμημάτων των ρηξιγενών ζωνών μπορεί να βοηθήσει σημαντικά στην εκτίμηση της σεισμικής επικινδυνότητας μιας περιοχής, στην κατανόηση των ιζηματογενών διαδικασιών μπροστά από τα ρήγματα καθώς και στον προσδιορισμό παγίδων ρευστής φάσης και της μετανάστευσή τους, μιας και οι ζώνες μεταβίβασης δύναται να αποτελούν περιοχές διαφυγής ή εμπόδια στη ροή των ρευστών.
Abstract (translated): Fault zones are commonly composed of discontinuous, sub-parallel, stepping fault segments, separated by relay zones. During the growth of a fault zone, its segments interact mechanically and link up into gradually larger segments that eventually may form large structures, due to strain accommodation. The way that segments interact during the growth of a fault zone, has been the subject of several studies. Yet, present understanding of interaction and linkage of segments, continues to be shrouded by considerable uncertainty. Three areas in central Greece were chosen, to investigate the role of segmentation and linkage of normal faults: the Aigio and Eliki fault zones in the Gulf of Corinth, the Atalanti and Arkitsa fault zones in the Northern Gulf of Evoia and the composite fault zones of Kaparelli and Dafnes in Beotia area. The Gulf of Corinth and the Northern Gulf of Evia are WNW-trending grabens, while Beotia area represents the deformed zone between the two main rift zones. These areas have been chosen due to their significant tectonic activity in the last 1.5Ma and their great importance in the neotectonic evolution of central Greece. In this study, several parameters reflecting the stress distribution around faults, have been measured, such as the vertical displacement (D), the number of segments (n), the overlap (OL), the spacing (S) and the length of relay zone (Lr). These parameters are indicators of the degree of linkage between fault segments and the degree of maturity of an active fault zone. Digital Elevation Models (DEM) have been used to construct elevation profiles in every fault zone, in order to measure the vertical throw of each segment, and in the relay zones as well as the distribution of displacement in footwall and hanging wall blocks. In addition, the geometry of the relay zones between fault segments is defined by calculating the length of underlapping zone, the length of overlapping zone and the length of spacing, in order to examine the segment linkage. The lengths of fault zones’ segments have been illustrated in plots of cumulative frequency, in order to describe the fault population in the three study areas. The plots indicate either multifractal distribution that represents fault population with different characteristics that interact or exponential distribution that shows an early stage of fault saturation. The relationship between maximum vertical displacement and length is illustrated in d-L plots, in order to determine the linkage stage of the particular fault zones and to propose evolutionary models. Finally the geometric characteristics of relay zones (spacing, length of underlapping or overlapping segments) were examined, in order to investigate whether or not the segments satisfy the interaction criteria and their possible linkage. Segmentation and fault segment linkage plays an important role in evaluating seismic hazard of an area, the architecture of sedimentary deposits, as well as in fluid flow in faulted reservoirs since relay zones can act as leakage zones or barriers from the hanging wall to the footwall blocks.
Appears in Collections:Τμήμα Γεωλογίας (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Nimertis_Zampos(geo).pdf11.87 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.