Η πόλη της Πάτρας βρίσκεται σε μία περιοχή του Ελληνικού χώρου, που χαρακτηρίζεται από πρόσφατες τεκτονικές δομές. Το πλήθος και το μέγεθος των ρηγμάτων που απαντούν στην ευρύτερη περιοχή, μαρτυρούν μια έντονη νεοτεκτονική δραστηριότητα που συνεχίζεται μέχρι σήμερα με την εκδήλωση σεισμικότητας. Οι ρηξιγενείς ζώνες και εξ’ ορισμού οι σεισμικές πηγές, έχουν επιπτώσεις στην τρωτότητα πυκνοκατοικημένων περιοχών, τόσο στην περιοχή της Πάτρας, όσο και στην ευρύτερη περιοχή. Το σύνολο των ρηγμάτων αυτών έχει αντίκτυπο στις κατασκευές προκαλώντας προβλήματα στην καθημερινότητα των πολιτών όταν διέρχονται από τον αστικό ιστό μιας πόλης. Τρία ενεργά ρήγματα εντοπίσθηκαν να επηρεάζουν τον αστικό ιστό της Πάτρας. Από Βορρά προς Νότο αυτά είναι το ρήγμα στη περιοχή της εστίας του Πανεπιστημίου Πατρών, το ρήγμα της οδού «Πέντε Πηγαδίων» στη περιοχή της Αγίας Σοφίας και το ρήγμα της Αγίας Τριάδας. Ο εντοπισμός των ρηγμάτων έχει γίνει με τον συνδυασμό διαφόρων πληροφοριών από παλαιότερες μελέτες και σημερινά στοιχεία. Περιγράφεται και αναλύεται η μορφολογία και τα χαρακτηριστικά τους ως προς τις μακροσεισμικές παρατηρήσεις γύρω τους, όπως τις επιφανειακές διαρρήξεις οι οποίες προκαλούν ζημιές στις κατασκευές καθώς και τα επίπεδα θορύβου του εδάφους, ενώ επιχειρείται συσχετισμός μεταξύ τους. Για την εργασία χρησιμοποιήθηκαν το «Impulse laser» για την αποτύπωση της μορφολογίας και η τεχνική HVSR για τη μέτρηση του εδαφικού θορύβου. / The city of Patras is an area of the Greek space, characterized by recent tectonic structures. The number and size of faults occurring in the region, indicate an intense neotectonic activity that continues until today with the event seismicity. The fault zones and default seismic sources, affect the vulnerability of densely populated areas, in the region of Patras, and in the wider region. The total of these faults in construction causing problems in the daily life of citizens when crossing the urban fabric of a city. Three active faults identified to affect the urban fabric of Patras. From north to south these are the fault of the University of Patras, the fault of the road "Five Wells" in the area of St. Sophia and the fault in the area of the Ag.Triadas. The detection of these are done by combining various information from past research and current information. Described and analyzed the morphology and their characteristics in terms of macroseismic observations around them, such as surface faulting which cause damage to structures and the ground noise and attempted correlation between them. Was used the «Impulse laser» for the description of morphology and technical HVSR to measure the ground noise.

Για να εξεταστεί η συμπεριφορά των ενεργών ρηγμάτων, πρέπει να εκτιμηθεί αρχικά η γεωμετρία και η αρχιτεκτονική τους στο χώρο. Επιπλέον, η ανάλυση των μορφοκλασματικών κατανομών (fractal) μπορεί να βοηθήσει ώστε να εκτιμηθούν τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά, οι διαστάσεις και οι ιδιότητες των ρηγμάτων σε διάφορες κλίμακες παρατήρησης ώστε να μοντελοποιηθούν. Για το σκοπό αυτό ψηφιοποιήθηκαν τα ίχνη των κύριων ενεργών ρηξιγενών ζωνών στο νότιο χερσαίο τμήμα του Κορινθιακού κόλπου και δημιουργήθηκε βάση δεδομένων που περιλαμβάνει παραμέτρους όπως το μήκος και τη διεύθυνση του ρήγματος, τη μέγιστη κατακόρυφη μετατόπιση και τον αριθμό των επιμέρους τμημάτων στην κάθε ζώνη. Έγιναν συσχετίσεις των παραμέτρων αυτών με τη βοήθεια γραφικών παραστάσεων για τρία τμήματα του Κόλπου (δυτικό, κεντρικό και ανατολικό τμήμα). Οι κύριες διευθύνσεις των ενεργών ρηγμάτων είναι η ΔΒΔ και η ΑΒΑ διεύθυνση. Η ΔΒΔ διεύθυνση και στα τρία τμήματα του κόλπου περιλαμβάνει ρήγματα με μεγαλύτερο μήκος, και πιο προχωρημένο στάδιο εξέλιξης όσον αφορά τη σύνδεση και ωριμότητα των ρηγμάτων. Από τα διαγράμματα αθροιστικής συχνότητας σε σχέση με το μήκος του ρήγματος για κάθε ένα από τα τρία τμήματα του Κορινθιακού κόλπου, φαίνεται ότι οι κατανομές είναι πολυκλασματικές γεγονός που υποδεικνύει διακριτούς πληθυσμούς ρηγμάτων με διαφορετικά χαρακτηριστικά. Από τις κλιμακώσεις στις κατανομές των διαγραμμάτων φαίνονται κάποιες χαρακτηριστικές τιμές μηκών των ρηγμάτων στις οποίες επιτείνονται οι διαδικασίες σύνδεσης μεταξύ των τμημάτων και αντιπροσωπεύουν επίσης και τα χαρακτηριστικά μήκη τμηματοποίησης (segmentation) των ενεργών ρηξιγενών ζωνών για την κάθε περιοχή. Οι τιμές αυτές είναι :α) 6-7 km για το δυτικό τμήμα, β) 4-5 km για το κεντρικό τμήμα και γ) 5-6 km για το ανατολικό τμήμα. Με την αύξηση της παραμόρφωσης αθροίζεται περισσότερη μετατόπιση κατά μήκος του ενεργού ρήγματος που οδηγεί στη συνένωση των επιμέρους τμημάτων με αποτέλεσμα τη δημιουργία ενιαίου ρηξιγενούς μετώπου με όλο και λιγότερα τμήματα. Έτσι οι ρηξιγενείς ζώνες με μεγαλύτερη μετατόπιση παρουσιάζουν συνήθως και λιγότερο αριθμό τμήματων (segments). Οι τιμές του λόγου κατακόρυφης μετατόπισης με το μήκος ρήγματος (d/l) για τα ενεργά χερσαία ρήγματα είναι χαμηλές, μεταξύ 0,008 και 0,1 (μέση τιμή ~ 0.05) λόγω της αλληλεπίδρασης και σύνδεσης των τμημάτων της ρηξιγενούς ζώνης. Πιθανά από το χαρακτηριστικό μήκος ρήγματος των ~ 6 km και μετά η συνένωση των ρηξιγενών τμημάτων είναι ο πιο σημαντικός μηχανισμός για την εξέλιξη των ενεργών ρηγμάτων στον Κορινθιακό κόλπο. / In order to study active faults behavior their geometry and architecture must be evaluate. Fractal analysis can assist to estimate the geometric characteristics, the dimension and properties of faults in several scales of observation in order to do fault models. For this scope, we studied the onshore active faults along the south coast of Corinth Gulf. Active fault traces were digitized from already published maps and several fault parameters, such as length, orientation, throw and number of segments, were estimated for each fault zone. The study area was divided into three domains: western, central and eastern domain. Main fault orientations are WNW and ENE. The former orientation displays greater length in all domains and seems to be in a more progressive stageof evolution regarding fault segment interactiuon and linkage. From the cumulative frequency vs fault length diagrams, from all three domains; it seems that fault populations are bifractal. From the steps on the diagrams some characteristic fault lengths can be estimated that represent the segmentation length of the active fault zones. Above these characteristic fault length values fault interaction and linkage possibly takes place. These values are: a) 6-7 km for the western domain, b) 4-5 km for the central domain and c) 5-6 km for the eastern domain. Additionall, displacement-length ratios and number of fault segment show that with progressive deformation fault throw increases in the fault zone and fault segment linkage is initiated. As a result the composite fault zone comprises less number of segments as displacement increases. Fault throw-length ratios for the onshore active faults show low values between 0.008 and 0.1 (average value~ 0.05) due to the interactiuon and linkage processes above the characteristic fault length of 6 km. Fault segmentation is relevant to the dynamics and size of earthquake ruptures and distribution of damage zones. Such statistical and geometric analyses are important to understand the process of fault growth and fault interaction in the Corinth Gulf.

Μελετάται η διάδοση της διάρρηξης ανάστροφου ρήγματος υποβάθρου σε υπερκείμενους μη-συνεκτικούς εδαφικούς σχηματισμούς τόσο για την περίπτωση ελευθέρου πεδίου όσο και την περίπτωση αλληλεπίδρασης με τη θεμελίωση γειτονικών κατασκευών. Ο κύριος στόχος της διερεύνησης αυτής ήταν η παρουσίαση των κατανομών των γωνιακών παραμορφώσεων, β, και των οριζόντιων ορθών παραμορφώσεων, εxx, υπό συνθήκες ελευθέρου πεδίου, οι οποίες βοηθούν στην αποτροπή ή μετριασμό της επικινδυνότητας πρόκλησης βλαβών στις κατασκευές που εδράζονται στην περιοχή του ρήγματος και σε μικρή απόσταση από αυτό. / The thesis is focused on reverse fault rupture propagation through cohesionless soil in free-field conditions and the interaction with buildings foundations.

Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με την ανάλυση μικροσεισμικών δεδομένων με σκοπό τον προσδιορισμό των σεισμοτεκτονικών χαρακτηριστικών του Δυτικού Κορινθιακού Κόλπου. Η περίοδος μελέτης μέρος του Δεκεμβρίου του 2001 καθώς και του Ιανουαρίου και Φεβρουαρίου του 2002. Η υπό μελέτη σεισμικότητα καταγράφηκε από το δίκτυο PATNET το οποίο την περίοδο εκείνη αποτελούνταν από 31 σταθμούς καταγραφής. Η επεξεργασία των δεδομένων έγινε με τη βοήθεια των προγραμμάτων Seisgram2K και Hypo71pc. Σκοπός της εργασίας είναι: • Ο προσδιορισμός των επικέντρων, του εστιακού βάθους και του επικέντρου των σεισμών. • Περιγραφή της σεισμικότητας της περιοχής το διάστημα ανάλυσης των δεδομένων. • Ο προσδιορισμός των σεισμοτεκτονικών χαρακτηριστικών του Δυτικού Κορινθιακού, βάση της σεισμικότητας. / -

Μελετάται η διάδοση της διάρρηξης κανονικού ρήγματος υποβάθρου σε υπερκείμενους μη-συνεκτικούς εδαφικούς σχηματισμούς τόσο για την περίπτωση ελευθέρου πεδίου όσο και για την αλληλεπίδραση με θεμελίωση γειτονικών κατασκευών. Ο κύριος στόχος της διερεύνησης αυτής ήταν η παρουσίαση των κατανομών των γωνιακών παραμορφώσεων, β, και των οριζόντιων ορθών παραμορφώσεων, εxx, υπό συνθήκες ελευθέρου πεδίου, οι οποίες βοηθούν στην αποτροπή ή μετριασμό της επικινδυνότητας πρόκλησης βλαβών στις κατασκευές που εδράζονται στην περιοχή του ρήγματος και σε μικρή απόσταση από αυτό. Αντικείμενο της παρούσας Διατριβής αποτελεί η συστηματική και διεξοδική διερεύνηση της βιβλιογραφίας στο αντικείμενο της διάδοσης της σεισμικής διάρρηξης σε εδαφικούς σχηματισμούς καθώς και της αλληλεπίδρασής της με τη θεμελίωση γειτονικών κατασκευών, η παρουσίαση της απλοποιημένης μεθοδολογίας των Αθανασόπουλος και Λεωνίδου (2003) για τη μελέτη του προβλήματος των επιπτώσεων της σεισμικής διάρρηξης στην ακεραιότητα γειτονικών κατασκευών και η διεξαγωγή κατάλληλων παραμετρικών διερευνήσεων στα αποτελέσματα των αναλύσεων. Επίσης, διερευνήθηκε η αξιοπιστία της απλοποιημένης μεθόδου, διαμέσου συγκρίσεων με δημοσιευμένα αποτελέσματα πειραματικών και υπολογιστικών ερευνών. Τέλος, παρουσιάστηκε μία προτεινόμενη απλοποιημένη μεθοδολογία για την αλληλεπίδραση της διάδοσης της διάρρηξης κανονικού ρήγματος με τη θεμελίωση έργων που βρίσκονται στο εσωτερικό της ζώνης επιρροής. Για την πληρέστερη επεξήγηση της προτεινόμενης απλοποιημένης μεθοδολογίας, παρουσιάστηκε ενδεικτικά η εφαρμογή της για τον προσδιορισμό της γωνίας στροφής (κλίσης) αβαθούς θεμελίωσης, στη ζώνη επιρροής της διάδοσης της διάρρηξης ρήγματος, και πραγματοποιήθηκε σύγκριση με δημοσιευμένα αποτελέσματα δοκιμών σε φυγοκεντριστή και αριθμητικών αναλύσεων. / The Thesis is focused on normal fault rupture propagation through cohesionless soil in free-field conditions and the interaction with buildings foundations.

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η διερεύνηση της ανάδειξης της μουσειολογικής αξίας του ρήγματος της εστίας του Πανεπιστημίου Πατρών. Το ρήγμα αυτό μπορεί να αποκτήσει μουσειολογική αξία αν λάβουμε υπόψη το έντονο σεισμοτεκτονικό καθεστώς που επικρατεί στην ευρύτερη γεωγραφική περιοχή της έδρας του Πανεπιστημίου Πατρών, σε συνδυασμό με την ύπαρξη εξειδικευμένου επιστημονικού προσωπικού στο Πανεπιστήμιο Πατρών. Στα πλαίσια της εργασίας έγινε μελέτη των κριτηρίων που πρέπει να εκπληρώνει μια περιοχή ώστε να γίνει άξια προστασίας και ανάδειξης καθώς και των σκοπών που εξυπηρετεί η ανάδειξη ενός γεώτοπου. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε διάνοιξη παλαιοσεισμολογικής τομής για τη διερεύνηση της μουσειολογικής αξίας που θα μπορούσε να έχει το εν λόγω ρήγμα ως τεκτονική δομή. Τέλος, για την ενίσχυση της έρευνας θεωρήθηκε σκόπιμη η δημιουργία ερωτηματολογίου το οποίο απευθύνεται σε ομάδα φοιτητών του τετάρτου έτους του Γεωλογικού τμήματος του Πανεπιστημίου Πατρών, οι οποίοι στα πλαίσια μαθήματος του Γεωλογικού Τμήματος επισκέπτονται διάφορες εμφανίσεις του ρήγματος. Τα αποτελέσματα των ερωτηματολογίων αναλύθηκαν με το πρόγραμμα IMB SPSS Statistics και συντέλεσαν στην εξαγωγή συμπερασμάτων για την πιθανότητα ανάδειξης και προστασίας του εν λόγω ρήγματος. / The purpose of this present thesis is to present the importance of the fault in the area of the University of Patras, particularly in the Student’s Hall of Residence. In addition, to present it’s museological value we should take into consideration the intense seismotectonic status of this fault which exists in the wider geographical region of the University of Patras. In this study, research has been done to estimate the criteria that an area must have to be worth being protected and presented as a geotope. Furthermore, to assess the museological value of this current fault, geological incision was made. Finally, to support the research it was decided to create a questionnaire which was aimed at a group of students in their fourth year of the Department of Geology of Patras University, who visit different surfaces of the fault. IMB SPSS Statistics was applied to the data of the questionnaires. Their results were interpreted in order to draw conclusions on the possibility of promoting and protecting the current fault.

Η Παρούσα εργασία περιγράφει την έρευνα της θαλάσσιας γεωφυσικής διασκόπησης η οποία εκτελέστηκε στο δυτικό τμήμα του Κορινθιακού κόλπου από την περιοχή του Αιγίου μέχρι την ακτή των Νικολέικων και παρουσιάζει τα αποτελέσματα της ερμηνείας των γεωφυσικών στοιχείων που συλλέχθηκαν με την βοήθεια του τομογράφου υποδομής πυθμένα. Προς τα βόρεια η περιοχή οριοθετείται από το ακρωτήρι Γύφτισσα ενώ προς τα νότια φτάνει μέχρι την παραλία των Νικολέικων. Περιλαμβάνει το υποθαλάσσιο τμήμα της υφαλοκρηπίδας και έχει συνολική έκταση 12,1km2, τεκτονικά βρίσκεται πάνω στην οροφή του ρήγματος του Αιγίου. Σκοπός της εργασίας είναι η μελέτη της συμπεριφοράς της οροφής του υποθαλάσσιου τμήματος του ρήγματος του Αιγίου σε σχέση με την τεκτονική δραστηριότητα της περιοχής. Για αυτό τον λόγο έχει γίνει αναγνώριση και χαρτογράφηση των ενεργών υποθαλάσσιων ρηγμάτων της περιοχής μελέτης καθώς και ο προσδιορισμός της κλίσης και του κατακόρυφου άλματος τους. Τα κύρια ρήγματα που εντοπίστηκαν στην περιοχή είναι το ρήγμα του Αιγίου, το αντιθετικό ρήγμα του Αιγίου και το ρήγμα της Γύφτισσας. Το ρήγμα το Αιγίου συσχετίστηκε με το αντίστοιχο ρήγμα της χέρσου και αποδείχθηκε ότι παρουσιάζει την ίδια γεωμετρία. Διακρίνεται δηλαδή ένας τύπος ρήγματος, ο οποίος χαρακτηρίζεται από μια μόνο επιφάνεια αποκόλλησης και στα άκρα του καταλήγει σε μονοκλινική κάμψη (δηλαδή η μετατόπιση του ρήγματος είναι στα άκρα μηδενκή). Από τους ρυθμούς ιζηματογένεσης που υπολογίστηκαν για το ρήγμα του Αιγίου για τα τελευταία 10.000 χρόνια, αποδείχθηκε ότι ο ρυθμός ιζηματογένεσης στην οροφή του ρήγματος αυξάνεται όσο πηγαίνουμε σε μεγαλύτερα βάθη. Στην περιοχή αναγνωρίστηκε και χαρτογραφήθηκε ένας υποεπιφανειακός Πλειστοκαινικός ορίζοντας (Ζ), ο οποίος αντιπροσωπεύει χονδρόκοκκα ιζήματα (άμμο και κροκάλες) και αποτελεί την διαχωριστική επιφάνεια Ολοκαίνου / Πλειστοκαίνου, η οποία είναι και επιφάνεια συγκέντρωσης αερίων υδρογονανθράκων. Επίσης προσδιορίστηκε το πάχος των αποτιθέμενων ιζημάτων πάνω από τον ορίζοντα (Ζ), τα οποία είναι Ολοκαινικής ηλικίας και αποδείχθηκε ότι τα μεγαλύτερα πάχη εντοπίζονται στις παλαιοεκβολές του ποταμού Σελινούντα, καθώς και στην σημερινή του εκβολή (νότιο τμήμα της περιοχής μελέτης) και στην τεκτονική τάφρο που σχηματίζεται από το ρήγμα του Αιγίου και το αντιθετικό του. Τέλος στον πόδα του ρήγματος του Αιγίου εντοπίστηκαν και χαρτογραφήθηκαν κρατήρες (pockmarks). Σύμφωνα με το Soter, S., (1999) οι κρατήρες της περιοχής μελέτης ενεργοποιήθηκαν κατά τον σεισμό του 1995. Αυτοί σχηματίστηκαν σε μικρά βάθη νερού 25-45 μέτρα στα Ολοκαινικά ιζήματα και είναι πολύ μικροί σε μέγεθος σε σύγκριση με αυτούς που εντοπίστηκαν στον ΝΑ Πατραϊκό και στον Δυτικό Κορινθιακό κόλπο στην περιοχή του Ελαιώνα. Ο μηχανισμός δημιουργίας τους πιθανά να είναι αναβλύσεις γλυκού νερού, όπως ακριβώς συμβαίνει και στην ακτή του Ελαιώνα στο ΝΔ-ικό τμήμα του Κορινθιακού κόλπου. / This project describes the prospection of sea geophysical survey which took place at the West side of Corinth Gulf, From Egio area to Nikoleika Coast and shows the results of the construction of the geophysical elements which were collected by using a Sub Bottom profiler, 3,5kHz. The study area includes the self zone from Gyftissa cape (on the North) to Nikoleika coast (on the South) and it’s 12,1 Km2 in extent, tectonically it’s on the hangiwall of the Egion Fault. The aim of this project is to study the reaction of the hanging wall of offshore part of the Egion fault, in relation to the tectonically activity of the area. For this reason there has been recognition and mapping of the active offshore faults of the study area as well as specification of vertical offset. The main active faults which have been located in the area are the Egio fault, the antithetic of the Egio fault and the Gyftissa fault. The Egio fault was related to the corresponding fault of waste land and they proved to have the same geometry. A type of fault can be seen which is characterized by a single fault scarp or a monoclinal warp. Calculating the sedimentation rates of the Egion fault that last 10.000 years it has been proved that the sedimentation rate on the hangiwall increases from West to East (as we go deeper). In the area a subbottom Pleistocene horizon (Z) has been both identified and mapped which represents fine grained sediments (sands and pebbles). This horizon is the Holocene/Pleistocene interface, which is also the surface on which gaseous hydrocarbon is concentrated. The thickness of the Holocene deposited sediments over the horizon (Z) has also been defined and it has been proved that the greatest thickness can be seen at the old estuary of the Selinounda river as well as the modern mouth (south part of the study area) and at the tectonicl graben between the Egio fault and its’ antithetic. Finally at the footwall of Egio fault pockmarks have been found and mapped. According to Soter.S. (1999) these pockmarks were activated during the earthquake in 1995. they were formed in little depths of water 25-45m in Holocene sediments and are too small in size compared with the ones found on the SE of the Patraikos Gulf and at the western Corinth Gulf in Eleona coast. The procedure of their creation found probably escape of groundwater of seabed just as it happens at Eleona coast at SW part of Corinth Gulf.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή χωρίζεται σε έξι κεφάλαια: Στο πρώτο κεφάλαιο μελετάται η γεωλογία, τεκτονική και η σεισμική δραστηριότητα στην ευρύτερη περιοχή μελέτης. Συγκεντρώνονται όλα τα διαθέσιμα στοιχεία από προηγούμενες μελέτες και δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στα γεωλογικά, τεκτονικά και γεωτεχνικά χαρακτηριστικά της υπό εξέτασης περιοχής. Στο δεύτερο κεφάλαιο διερευνώνται οι επιπτώσεις που θα έχει στους επιφανειακούς σχηματισμούς η δραστηριοποίηση ρηγμάτων με ή χωρίς σεισμούς στην περιοχή της διώρυγας της Κορίνθου. Οι προσομοιώσεις διάδοσης της σεισμικής διάρρηξης για κάθε μία περίπτωση πραγματοποιήθηκε με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων, με στόχο να αποκτηθεί μία πιο σαφής εικόνα της κατανομής των παραμορφώσεων, που αναμένεται να αναπτυχθούν σαν αποτέλεσμα της διάρρηξης των συγκεκριμένων ρηγμάτων, και να προσδιοριστούν περιοχές με αναμενόμενες μέγιστες παραμορφώσεις. Στο τρίτο κεφάλαιο προσδιορίστηκαν οι πιο σημαντικές και καλά προσδιορισμένες γραμμικές σεισμικές πηγές (ενεργά ρήγματα) που είναι πιθανόν να επηρεάσουν την περιοχή της διώρυγας και υπολογίσθηκε η σεισμική επικινδυνότητα. Προσδιορίστηκαν οι μέγιστες αναμενόμενες τιμές της εδαφικής επιτάχυνσης, ταχύτητας και μετατόπισης καθώς και της έντασης Arias μια παραμέτρου που παρουσιάζει καλή συσχέτιση με σεισμικά προκαλούμενες κατολισθήσεις, για διάφορες χρονικές περιόδους. Στο τέταρτο κεφάλαιο, με τη μέθοδο των συνοριακών στοιχείων μελετάται η επίδραση που θα έχει στα πρανή της διώρυγας η πιθανή ενεργοποίηση τριών διαφορετικών σεισμικών πηγών οι οποίες εντοπίζονται στην ευρύτερη περιοχή, με βασικό στόχο τον προσδιορισμό πιθανών θέσεων εκδήλωσης αστοχιών και κατ' επέκταση τον προσδιορισμό της πιο δυνητικά επικίνδυνης σεισμικής πηγής. Στο πέμπτο κεφάλαιο περιγράφεται η κατασκευή μιας ράβδου ακουστικής εκπομπής που προτείνεται για την συνεχή παρακολούθηση τμημάτων των πρανών της διώρυγας με αυξημένο πρόβλημα πιθανών καταπτώσεων. Παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της επεξεργασίας και ανάλυσης ακουστικών εκπομπών από τις εργαστηριακές δοκιμές της ράβδου και προτείνεται ένα πλήρες σύστημα παρακολούθησης όσον αφορά την παρακολούθηση κατολισθητικών φαινομένων στη Διώρυγα της Κορίνθου. Στο τελευταίο κεφάλαιο παρατίθενται τα συμπεράσματα της παρούσας διδακτορικής διατριβής, προσδιορίζονται συγκεκριμένες θέσεις στη Διώρυγα της Κορίνθου με αυξημένο πρόβλημα εμφάνισης κατολισθητικών φαινομένων, προτείνονται λύσεις αντιμετώπισης του προβλήματος. Τέλος γίνονται προτάσεις για το πως πρέπει να συνεχιστεί η έρευνα και η αξιοποίηση των αποτελεσμάτων. / -

Με την τεκτονική ανάλυση μελετάμε τις μορφές των τεκτονικών δομών στους γεωλογικούς σχηματισμούς, τον τρόπο που διατάσσονται αυτές στον χώρο, αλλά και τις αιτίες που δημιούργησαν τις παραμορφώσεις αυτές. Ξεκινώντας λοιπόν από την απλή παρατήρηση και τη λεπτομερή περιγραφή μιας τεκτονικής δομής (π.χ. πτυχή, ρήγμα κλπ), μπορούμε να καταλήξουμε στο μηχανισμό γένεσης (κινήσεις που έλαβαν χώρα) και τέλος στην αιτία (π.χ στη δύναμη), που δημιούργησε τη δομή αυτή. Με το τρόπο αυτό, μελετώντας δηλαδή τα σημάδια που αφήνει η δράση των εξωγενών και ενδογενών παραγόντων, μπορούμε να ερμηνεύουμε τα γεγονότα και τις διεργασίες έχουν συμβεί κατά το παρελθόν αλλά και να κάνουμε εκτιμήσεις για την μελλοντική εξέλιξη μιας περιοχής. Για την εκτίμηση του πεδίου τάσεων βασιζόμαστε κυρίως στους μηχανισμούς γένεσης των μεγάλων σεισμών. Αυτό μπορεί να βρεθεί επίσης από την μελέτη σύγχρονων ενεργών ρηγμάτων και γραμμώσεων ολίσθησης (κυρίως Τεταρτογενών σχηματισμών) μιας περιοχής και από την ανάλυση τέτοιων δεδομένων καθώς και από ιστορικά στοιχεία και παλαιότερες μελέτες της περιοχής. Η σημαντικότητα του πεδίου τάσεων είναι στο γεγονός ότι μας δείχνει αν μια περιοχή παραμορφώνεται σε ένα καθεστώς εφελκυσμού, συμπίεσης ή οριζόντιας μετατόπισης. Σε κάθε σημείο ενός σώματος που υπόκειται σε τάση υπάρχουν τρία κάθετα μεταξύ τους επίπεδα επί των οποίων οι διατμητικές τάσεις μηδενίζονται. Κάθετοι σε αυτά τα επίπεδα είναι οι κύριοι άξονες της τάσης. Οι άξονες αυτοί στην γενική περίπτωση που είναι άνισοι μεταξύ (σ1<σ2<σ3) τους καθορίζουν το ελλειψοειδές της τάσης (εικ.1). Ο μικρότερος άξονας δείχνει την διεύθυνση ελαχίστης συμπίεσης (σ3), ο μεγαλύτερος την μέγιστη συμπίεσης (σ1) και ο ενδιάμεσος την ενδιάμεσο συμπιεστική τάση (σ2). Για το πρόγραμμα Win-Tensor που χρησιμοποιήσαμε στην παρούσα πτυχιακή μελέτη, εκτενέστερη αναφορά θα γίνει σε πιο κάτω κεφάλαιο. Στο πιο κάτω σύγγραμμα λοιπόν θα γίνει τεκτονική ανάλυση αλλά και εκτίμηση του πεδίο τάσεων που επικρατεί στην περιοχή μελέτης (τμήμα λεκάνης Ξάνθης – Κομοτηνής) βάση επιπέδων ρηγμάτων και γραμμώσεων ολίσθησης επ’αυτών με την χρήση του προγράμματος Win-Tensor. / Tectonic and stress analysis of the Xanthi-Komotini faults using the Win-Tensor programme.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή βασίζεται στην ανάλυση ενός ευρύ φάσματος δεδομένων θαλάσσιας σεισμικής ανάκλασης (μονο-κάναλα και πολυ-κάναλα) με στόχο την μελέτη της γεωτεκτονικής δομής, και των μηχανισμών που ελέγχουν τις ιζηματογενείς διεργασίες πλήρωσης της λεκάνης του Κορινθιακού κόλπου, του πλέον ενεργού τμήματος της ευρύτερης Κορινθιακής τάφρου, και ενός από τα ταχύτερα διανοιγώμενα τμήματα ηπειρωτικού φλοιού παγκοσμίως. Πιο συγκεκριμένα η διατριβή ασχολείται με: (1) την αναγνώριση και λεπτομερή χαρτογράφηση των υποθαλάσσιων ρηγμάτων του Κορινθιακού κόλπου και τη σύνδεσή τους με τις τεκτονικές και σεισμολογικές παρατηρήσεις στην ευρύτερη Κορινθιακή τάφρο, (2) τη διερεύνηση του βάθους του γεωλογικού υποβάθρου και της δομής του Κορινθιακού κόλπου, (3) τη μελέτη των ενεργών ιζηματογενών διεργασιών και της επίδρασης της ενεργού τεκτονικής στους μηχανισμούς διασποράς και απόθεσης ιζημάτων. Η διατριβή αποτελείται από εννέα (9) κεφάλαια. Στο πρώτο κεφάλαιο (1), επιχειρείται μια σύντομη βιβλιογραφική ανασκόπηση των έως σήμερα δημοσιευμένων εργασιών σχετικά με την τάφρο του Κορινθιακού. Ακολουθούν δύο σύντομα κεφάλαια, το κεφάλαιο 2 όπου προσδιορίζεται και περιγράφεται γεωγραφικά η περιοχή ερευνών και το κεφάλαιο 3 όπου αναπτύσσεται η μεθοδολογία της παρούσας μελέτης. Στο κεφάλαιο 4 παρουσιάζεται μια συνολική, ευρείας κλίμακας μελέτη των υποθαλάσσιων ρηγμάτων του Κορινθιακού κόλπου και παρουσιάζεται η χαρτογράφηση τους. Στο τέλος του κεφαλαίου ακολουθεί μια εκτενής συζήτηση γύρω από την σημασία των ευρημάτων της παρούσας έρευνας σε σχέση με τις υπάρχουσες δημοσιεύσεις. Στο κεφάλαιο 5, παρουσιάζονται τα συλλεγμένα δεδομένα της πολυ-κάναλης σεισμικής ανάκλασης που επέτρεψε την σεισμική απεικόνιση της τεκτονικής τάφρου έως και το βάθος του αλπικού υποβάθρου. Ακολουθεί το κεφάλαιο 6 όπου αναλύονται διεξοδικά οι κύριες ιζηματογενείς διεργασίες στο δυτικό Κορινθιακό κόλπο και συσχετίζονται με τη λεπτομερή τεκτονική χαρτογράφηση της περιοχής. Στο τέλος του κεφαλαίου 6, παρατίθεται επιπλέον η αξιολόγηση των βασικών μοντέλων ταξινόμησης των ιζηματογενών συστημάτων βαθιάς θάλασσας με βάση τα ευρήματα της διατριβής για το δυτικό Κορινθιακό κόλπο. Στο τέλος καθενός από τα κεφάλαια 4, 5 και 6 πραγματοποιείται σύνθεση των αποτελεσμάτων και αναπτύσσεται συζήτηση ως προς την σημασία των παρουσιαζόμενων ευρημάτων της έρευνας. Στο κεφάλαιο 7 επιχειρείται μία σύντομη περίληψη και ανακεφαλαίωση των βασικότερων συμπερασμάτων της διατριβής,. Στο κεφάλαιο 8 γίνεται παράθεση της χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας, ενώ το κεφάλαιο 9 αποτελεί μια σύντομη σύνοψη της διατριβής στην αγγλική γλώσσα. Τέλος, στο παράρτημα Ι παρατίθενται τα βασικά στοιχεία και χαρακτηριστικά του ερευνητικού πλόα του ωκεανογραφικού σκάφους R/V Maurice Ewing που πραγματοποιήθηκε στο Κορινθιακό κόλπο το καλοκαίρι του 2001, για την συλλογή πολυ-κάναλων δεδομένων σεισμικής ανάκλασης χρησιμοποιώντας ένα σύστημα που περιελάμβανε ένα συνδυασμό από τις μεγαλύτερες σεισμικές πηγές και συστοιχίες υδροφώνων σε παγκόσμιο επίπεδο. / The seismic reflection surveys over one of the most active and rapidly extending regions in the world, the Gulf of Corinth, have revealed that the gulf is a complex asymmetric graben whose geometry varies significantly along its length. A total of 104 offshore faults were recognized on the seismic sections and a detailed map of the offshore faults has been produced. The offshore fault map of the Gulf of Corinth, shows that a major fault system of nine distinct faults limits the basin to the south. The northern Gulf appears to be undergoing regional subsidence and is affected by an antithetic major fault system consisting of ten faults. All these major faults have been active during the Quaternary. Uplifted coastlines along their footwalls, growth fault patterns and thickening of sediment strata toward the fault planes indicate that some of these offshore faults on both sides of the graben are active up to present. Our data ground-truth recent models and provides actual observations of the distribution of variable deformation rates in the Gulf of Corinth. Furthermore they suggest that the offshore faults should be taken into consideration in explaining the high extension rates and the uplift scenarios of the northern Peloponnesos coast. The observed coastal uplift appears to be the result of the cumulative effect of deformation accommodated by more than one fault and therefore, average uplift rates deduced from raised fossil shorelines, should be treated with caution when used to infer individual fault slip rates. Multi-channel seismic reflection data, over the western part of the Gulf of Corinth, image the whole sediment package and the alpine basement. The thickness of the sediments in the west Gulf of Corinth ranges between 1000 ms and 1386 ms, increasing towards the east. The deep seismic sections image a great number of faults most of which sole against the basement reflection. The vast majority of intrabasinal faults do not cut throw the surface sediments. These faults terminate at the base of a 200 ms thick surface sediment layer and therefore they are very difficult to recognize in the high resolution single channel seismic sections. The multi channel seismic sections in the west Gulf of Corinth verify a polarity shift of the graben’s asymmetry to the north. A major south dipping fault running along the axis of the basin, displaces both the whole sediment pile and the alpine basement showing a total throw of 580 ms. Further north, along the north slope, a tectonic horst displaces the alpine basement. This evidence suggest that at least one south dipping major fault should be included in the models trying to explain the proposed high deformation rates deduced from GPS surveys. The compilation of the very high resolution seismic reflection profiles collected over the last two decades in the western Gulf of Corinth; provides insights to the sedimentary processes of the fastest spreading sector of the Corinth rift. At best these seismic profiles image the uppermost 400 meters of the sedimentary column, which, considering the minimum and maximum proposed sedimentation rates corresponds to the last 200 ka of the rifts evolution. Seismic profiles reveal a total of 29 north and south dipping faults. These faults produce seafloor escarpments, with heights ranging between 100 m and 400 m. Strata thickening towards the fault planes suggest syn-sedimentary fault activity while in some cases absence of specific correlative reflections from the hangingwall block, suggest finite displacement that exceeds 480 m. Average fault orientation suggests an E-W trending structural grain with some NW-SE faults. Faults located close to the Gulf’s margin constitute the major basin bounding structures that produce accommodation space for the synrift sedimentation. Along the south margin these faults exhibit a right stepping configuration, which is also reflected on the coastline’s shape. In-between successive bounding faults well developed transfer zones are formed. These relay ramps constitute extensive gently dipping slopes that control drainage through river course diversion. Offshore sedimentation in front of the relay ramps builds thick strike-elongated base of slope aprons. The base of slope apron consists of a succession of sand and mud turbidites. Well-developed U-shape channels run through the apron surface. These channels are considerably wide and deep (up to 650 m wide and 100 m deep) showing a more or less stabilized subaqueous drainage network. A basin axis parallel fault in the middle of the basin cuts through the surface sediments and separates basin deposits into a south and a north sector. A 10.7 km long, 210 - 910 m wide and 40 – 60 m deep trubidite channel is nested along the fault trace of this intrabasinal fault. This axial channel is intersected by the lateral channel network that drains the adjacent south slope, serving as the terminal conduit fro the subaqueous drainage network. This pattern produces a highly effective transport network that allows for the coarse grained sediments to reach the deepest part of the Gulf of Corinth. Hangingwall sediments along both the north and the south margin exhibit progressive strata thickening towards the faults that define the basin plain - slope contact. Tilted sediment layers occupying the hangingwalls show an increase of tilt angles with depth, suggesting listric geometry for these faults. Along the south margin this sediment tilt is even more evident and appears to exert a control on the gravitational sediment mass movement deposition. Along the north margin, a tectonic horst running along the shelf-edge produces a structural barrier that traps land-derived clastic sediments within the shelf zone. The north-dipping fault of this horst acts as the master fault for the Eratini sub-basin, a secondary half-graben structure that hosts a 262 ms thick sediment pile. This study demonstrates that the western Gulf of Corinth is a pre-dominantly tectonically controlled depositional system with unstable boundaries. Minor to meso-scale drainage systems enter the Gulf along the fault controlled basin margins, providing the basin with a significant clastic sediment load. The seismic facies analysis resulted in the identification of five different depositional systems along the base of slope and the basin plain. Base of slope fans, a base of slope delta-fed apron, a major turbidite channel running along the axis of the basin plain, typical basin plain deposits, moat graben deposits adjacent to a major fault and an area dominated by high energy shallow channels and chutes, constitute the sedimentation pattern of the Western Gulf of Corinth. The interplay between the river courses and active faulting controls sediment availability along the basin margins. Dependent on the availability of allocthonous sediments and the prevailing sedimentary processes on the seafloor, the southern basin margin has been separated into a series of constructional and destructional type depositional systems. Active tectonic deformation along the basin margins and within the basin floor provides the necessary metastable conditions and the high energy potential for coarse grained sediment transport to high water depths. Furthermore active faulting exerts the primary control on both sediment transport pathways and the respective facies distribution pattern. This active sedimentation pattern offers an excellent opportunity to test the applicability of deep water sediment deposition systems. Indeed, the classification models proposed by Reading & Richards, 1994 and Richards et al., 1998, were tested in the western Gulf of Corinth. The models were proven quite consistent to the observations although our data show that actual sediment deposition systems are much more complicated. Seismic reflection profiling is a vital tool in assessing basin-formation and structural architectures. The seismic reflection surveys in the Gulf of Corinth demonstrate the effectiveness and importance of the methods in answering vital questions concerning the structure of the submerged sector of the Corinth rift. Seismic facies analysis combined with the application of sediment depositional system analysis offer a highly efficient and rapid technique for the delineation, characterization and prediction of the established sedimentation processes and their deposits. The results of this study would refine the existing tectono-sedimentary facies prediction models, which are broadly utilized in the oil industry.