Συνδυασμένη Γεωδαιτική και Σεισμολογική Μελέτη Δεκέμβρη 2020 M w = 4,6 Θήβας (Κεντρική Ελλάδα) Ρηχός Σεισμός

[[Category: Σεισμοί]]
=='''Συνδυασμένη Γεωδαιτική και Σεισμολογική Μελέτη Δεκέμβρη 2020 M w = 4,6 Θήβας (Κεντρική Ελλάδα) Ρηχός Σεισμός'''==

'''Πρωτότυπος τίτλος:'''Combined Geodetic and Seismological Study of the December 2020 Mw = 4.6 Thiva (Central Greece) Shallow Earthquake


'''Συγγραφείς:''' Panagiotis Elias ,Ioannis Spingos ,George Kaviris ,Andreas Karavias ,Theodoros Gatsios ,Vassilis Sakkas and Ιssaak Parcharidis


'''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' [https://doi.org/10.3390/app11135947] 



'''Εισαγωγή'''
[[Εικόνα: Applsci-11-05947-g001.png|200px|thumb|right|Εικόνα 1: Χάρτης της ευρύτερης περιοχής της Στερεάς Ελλάδας. Επίκεντρα και σεισμοί Μ≥ 6,0 (αστέρια)]]
Στις 2 Δεκεμβρίου 2020, σημειώθηκε στη περιοχή της Βοιωτίας ένας σεισμός έντασης 6,4 ρίχτερ , και πιο συγκεκριμένα κοντά στην πόλη της Θήβας. Παρά το μέγεθος αυτού του σεισμού, το πεδίο συνσεισμικής παραμόρφωσης ήταν ανιχνεύσιμο και μετρήσιμο από το Sentinel-1 (συνθετικό ραντάρ συμβολομετρίας (ΙnSAR) , ενώ ο πλησιέστερος διαθέσιμος σταθμός , που βρίσκεται 11 χλμ. δυτικά δεν μέτρησε καμία παραμόρφωση, όπως αναμενόταν. Για τον λόγο αυτό, πραγματοποιήθηκε γεωδαιτική μοντελοποίηση αναστροφής και παρατηρήθηκε πως το κύριο σεισμικό γεγονός συνέβη σε μικρότερο βάθος και το ρήγμα στη συνέχεια επεκτάθηκε προς τα κάτω όπως αποκαλύφθηκε από την κατανομή του μετασεισμού. Επιπρόσθετα, το συγκεκριμένο ρήγμα ήταν ευθυγραμμισμένο με αυτό της Καλλιθέας και για το λόγο αυτό προτείνεται η εγκατάσταση τουλάχιστον ενός GNSS και σεισμολογικού σταθμού κοντά στην Καλλιθέα.


'''Μεθοδολογία'''
[[Εικόνα: Applsci-11-05947-g002.png|200px|thumb|right|Εικόνα 2: Τα χρησιμοποιούμενα παρεμβολογράμματα, μαζί με τα συνθετικά συμβολογράμματά τους, που υπολογίζονται από το συναγόμενο μοντέλο και τα υπολείμματα: ( a ) Το αύξον συμβολόγραμμα του ίχνους 102 με ( b ) το αντίστοιχο συνθετικό μοντελοποιημένο τους και ( c ) τα υπολείμματα, ( d ) το φθίνον συμβολόγραμμα του ίχνους 7 και παρόμοιο για ( e , f ).]]
Γεωδαιτικές μέθοδοι
Επεξεργάστηκαν δεδομένα GNSS από το σταθμό της Θήβας όπου έδειξαν ότι δεν προκλήθηκαν παρατηρήσιμες παραμορφώσεις του εδάφους στην περιοχή μελέτης. Η διακύμανση των δύο οριζόντιων συνιστωσών (βόρεια και ανατολική) πριν και μετά τον σεισμό παρέμεινε στα ίδια όρια, περίπου ±3 mm από μια μέση τιμή, ενώ η κατακόρυφη συνιστώσα κυμαινόταν στα ±10 mm. Δεν υπήρξε εμφανής στατική συνσεισμική μετατόπιση στον σταθμό μετά το συμβάν της 2ας Δεκεμβρίου. Έτσι, χρησιμοποιήθηκαν στοιχεία ζώνης C από ραντάρ συνθετικού διαφράγματος (SAR) στη λειτουργία IW, που αποκτήθηκαν στην περιοχή μελέτης από τον ευρωπαϊκό δορυφόρο Copernicus Sentinel-1 από τις ράγες ανόδου 102 και το ίχνος καθόδου 7. 
Με τη βοήθεια του λογισμικού ENVI υπολογίστηκαν τα παρεμβολογράμματα μεταξύ 21 Νοεμβρίου 2020 και 3 Δεκεμβρίου 2020 και στις δύο τροχιακές κατευθύνσεις. Τα παρεμβολογράμματα που επεξεργάστηκαν είχαν τα πιο συνεκτικά μοτίβα παραμόρφωσης, με ελαφρώς περισσότερα από δύο κρόσσια στην ανιούσα και σχεδόν δύο στην φθίνουσα γεωμετρία. Οι λοβοί παραμόρφωσης και η ομοιότητα και για τις δύο τροχιές δηλώνουν τυπική καθίζηση με προτίμηση στον κανονικό μηχανισμό. Επιπλέον, η αυξημένη πυκνότητα στο ΒΑ υποδηλώνει ότι η πηγή παραμόρφωσης βρίσκεται σε αυτή την πλευρά.
[[Εικόνα: Applsci-11-05947-g003.png|200px|thumb|right|Εικόνα 3: Το αποσυντιθέμενο πεδίο παραμόρφωσης (μετρηθείσα, μοντελοποιημένη και υπολειπόμενη). ( a, d ) Οι κατακόρυφες και ανατολικές συνιστώσες, αντίστοιχα, που προκύπτουν από την αποσύνθεση των απλών αύξουσας και φθίνουσας συμβολογραμμάτων. ( b , e, f ) Οι μοντελοποιημένες κατακόρυφες, ανατολικές και βόρειες συνιστώσες. ( c , g) Τα υπολείμματα μεταξύ παρατηρούμενων και μοντελοποιημένων δεδομένων.]]
Αντιστροφή Γεωδαιτικών Δεδομένων—Μοντέλο σφάλματος
Οι γεωδαιτικές παρατηρήσεις που παρουσιάστηκαν παραπάνω υποδεικνύουν ότι το επίπεδο του σεισμικού ρήγματος είναι αυτό που βυθίζεται προς τα νοτιοδυτικά. Δεδομένου ότι το μοτίβο της παραμόρφωσης ήταν συνεπές, καλοσχηματισμένο, με υψηλή συνοχή, μικρή συμβολή τροποσφαιρικών διαταραχών και με πλήρη χωρική κάλυψη, αντιστράφηκαν όλες οι παράμετροι, εκτός από το dip. Έτσι, αντιστράφηκαν τα γεωδαιτικά δεδομένα InSAR, υποθέτοντας ένα ελαστικό μοντέλο ημιδιαστήματος με ομοιόμορφη ολίσθηση κατά μήκος μιας ορθογώνιας επιφάνειας ρήγματος, χρησιμοποιώντας τον τροποποιημένο κωδικό inverse6. Το ίδιο βάρος αποδόθηκε και στις ανοδικές και στις φθίνουσες επιλογές. Δοκιμάσαμε το ανοδικό κομμάτι 102 στους 34 πόντους (επιλογές κροσσών) και το κατερχόμενο κομμάτι 7 στους 29 πόντους. 
[[Εικόνα: Applsci-11-05947-g005.png|200px|thumb|right|Εικόνα 4: Σεισμοτεκτονικός χάρτης, που δείχνει τα ληφθέντα αποτελέσματα]]
Σεισμολογικές Μέθοδοι: Ανακτήθηκαν πληροφορίες αρχικών συμβάντων και άφιξης από τον κατάλογο αναλύσεων ρουτίνας του NKUA-SL, μεταξύ Σεπτεμβρίου 2020 και Μαΐου 2021. Στη συνέχεια, αυτή η χρονική περίοδος περιορίστηκε, απομονώνοντας τις λύσεις σεισμών που —σε χρονικούς όρους— ανήκαν στην ακολουθία της Θήβας. [[Εικόνα: Applsci-11-05947-g007.png|200px|thumb|center|Εικόνα 5: Διατομή κάθετη στο συναγόμενο επίπεδο ρήξης, που χτυπά N120°E (ίχνος A–A' στο Σχήμα 5 ), με την υποκεντρική κατανομή του κύριου σεισμού (αστέρι), των μετασεισμών (κύκλων) και του σεισμικού κεντροειδούς (μπλε πολύγωνο). ]] Μετά από διερεύνηση της ημερήσιας κατανομής των σεισμών, βγήκε το συμπέρασμα ότι η όλη ακολουθία συνέβη μεταξύ 3 Δεκεμβρίου 2020 και 3 Ιανουαρίου 2021.Το τελικό σύνολο των 63 γεγονότων παρουσιάζει ένα ρηχό μέσο εστιακό βάθος 3,5 km και μέσο οριζόντια και κάθετα σφάλματα 0,7 km και 1,5 km, αντίστοιχα.





'''Συζήτηση'''

Η προβολή του ρήγματος στην επιφάνεια υπό γωνία βύθισης είναι παράλληλη, σε απόσταση ~0,5 km ΝΔ, με το ρήγμα της Καλλιθέας. Το ευθυγραμμισμένο ρήγμα της Καλλιθέας, υποδηλώνει μια πολύ ασαφή δομή ΝΔ, με τον κύριο σεισμό να βρίσκεται ρηχά και τον μεγαλύτερο μετασεισμό (M L = 3,3) να βρίσκεται στο βαθύτερο άκρο. Το κύριο σεισμικό γεγονός βρίσκεται κοντά στο επίπεδο ρήξης που συνάγεται από το InSAR. Ενώ το κέντρο βρίσκεται ανατολικά του γεωδαιτικού, ακριβώς κάτω από το άνω άκρο του συναγόμενου επιπέδου ρήξης.


'''Συμπεράσματα'''

Η ανάλυση γεωδαιτικών και σεισμολογικών δεδομένων προσέφερε στοιχεία σε πολύ μικρό βάθος περίπου 2 km. Ο κύριος σεισμός και η ακολουθία του μετασεισμού φαίνεται ότι προκλήθηκαν από ρήξεις στο ρήγμα της Καλλιθέας ή δίπλα σε αυτό. Μια ρηχή πηγή, ικανή να προκαλέσει ισχυρό συμβάν πάνω από M = 5,0, τόσο κοντά σε μια αστική περιοχή, δηλαδή τη Θήβα, που αποτελεί οικονομικό και γεωργικό πυρήνα για τη Βοιωτία, και ως εκ τούτου θα πρέπει να μελετηθεί καλύτερα. Η ανάπτυξη τουλάχιστον ενός σεισμολογικού σταθμού κορμού και GNSS κοντά θα μπορούσε να βελτιώσει σημαντικά την ανάλυση βάθους και να σκιαγραφήσει καλύτερα τη μηχανική των τοπικών ρηγμάτων. Υπάρχουν πολλές νεοτεκτονικές δομές σε κοντινή απόσταση, συμπεριλαμβανομένου του μεγαλύτερου ρήγματος της Θήβας. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψιν το γεγονός ότι ρήγματα με μικρή (ή, έστω, καθόλου) σεισμική δραστηριότητα τα τελευταία χρόνια θα μπορούσαν να εξακολουθούν να είναι η αιτία ισχυρών και επικίνδυνων σεισμών. Η χρήση μικρότερων σεισμικών ακολουθιών για τη χαρτογράφηση πιθανών πηγών είναι πολύτιμη για την ανάλυση σεισμικού κινδύνου.