Συμβολή στη μελέτη της σεισμικότητας, της σεισμικής επικινδυνότητας και της ενεργού τεκτονικής στο Ν. Αιγαίο

Abstract

The aim of the present thesis was the study of the active stress field of the Southern Aegean Sea subduction area from fault plane solution data, either collected or computed in the framework of the thesis, focusing on the results from the application of different stress inversion methods. We employ the stochastic finite-fault modelling approach for the simulation of Fourier Amplitude Spectra (FAS) of intermediate-depth earthquakes of the southern Aegean Sea subduction. The results suggest that the employed approach can be efficiently used for the modeling of large historical intermediate-depth earthquakes, as well as for seismic hazard assessment for similar intermediate-depth events in the southern Aegean Sea area. We model the macroseismic damage distribution of four important, historical intermediate-depth earthquakes of the southern Aegean Sea subduction zone, which all exhibit spatially anomalous macroseismic patterns. The results are in very good agreement with the observed anomalous damage patterns, confirming the reliability of the proposed methodology. We also consider two additional “blind-prediction” but realistic intermediate-depth earthquake scenarios, and model their macroseismic distributions, to assess their expected damage impact in the broader southern Aegean area. The results suggest that intermediate-depth events, especially north of central Crete, have a prominent effect on a wide area of the outer Hellenic arc, with a very important impact on modern urban centers along northern Crete coasts, in excellent agreement with the available historical information.

Σκοπός της παρούσας διατριβής είναι η μελέτη του πεδίου τάσεων στην περιοχή του Νοτίου Αιγαίου χρησιμοποιώντας διαφορετικές τεχνικές αντιστροφής. Ένας μεγαλύτερος αριθμός διαθέσιμων μηχανισμών γένεσης που έχει συλλεχθεί για το Νότιο Αιγαίο, καθώς και πρόσθετοι μηχανισμοί που υπολογίστηκαν στο πλαίσιο της διατριβής, παρείχαν τη βάση για τη λεπτομερή μελέτη της χωρικής κατανομής του ενεργού πεδίου τάσεων. Στην συνέχεια χρησιμοποιήθηκε η στοχαστική μέθοδος πεπερασμένων πηγών με την χρήση δυναμικής γωνιακής συχνότητας και εφαρμογή στους σεισμούς ενδιαμέσου βάθους του Νοτίου Αιγαίου με την χρήση του λογισμικού EXSIM. Με βάση τα αποτελέσματα που προέκυψαν προκύπτει ότι η προτεινόμενη μεθοδολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ρεαλιστικές «τυφλές» προβλέψεις, τόσο για μελλοντικούς, όσο και για ιστορικούς σεισμούς. Η μέθοδος αυτή εφαρμόστηκε για την προσομοίωση τεσσάρων σημαντικών ιστορικών σεισμών ενδιαμέσου βάθους για τους οποίους μόνο μακροσεισμικές εντάσεις ήταν διαθέσιμες. Από την σύγκριση των παρατηρημένων μακροσεισμικών εντάσεων με τα αποτελέσματα από την στοχαστική προσομοίωση (EXSIM) φαίνεται η καλή συμφωνία που υπάρχει, επιβεβαιώνοντας την αξιοπιστία της προτεινόμενης μεθοδολογίας. Με σκοπό να ερευνήσουμε τις πιθανές επιπτώσεις άλλων μεγάλων σεισμών ενδιάμεσου βάθους στην περιοχή του νότιου Αιγαίου, παρουσιάζουμε επιπρόσθετα αποτελέσματα από σενάρια προβλέψεων για δύο επιλεγμένες περιοχές όπου μεγάλοι ιστορικοί σεισμοί έχουν προκαλέσει σοβαρές ζημιές και καταστροφές, με μεγάλες μακροσεισμικές εντάσεις να προβλέπονται από το μοντέλο σε ολόκληρη την περιοχή του κεντρικού και ανατολικού εξωτερικού τόξου, όπως την Κρήτη, σε πολύ καλή συμφωνία με τις διαθέσιμες πραγματικές μακροσεισμικές εντάσεις.