The rift of Corinth (Greece) has been long identified as a site of major importance in Europe due to its intense tectonic activity. It is one of the world’s most rapidly extending continental regions and it has one of the highest seismicity rates in the Euro-Mediterranean region. The GPS studies conducted since 1990 indicate a north–south extension rate across the rift of ~1.5 cm year-1 around its western termination. Geological evidences show that the south coast of the rift is uplifting whereas the north part is subsiding. The western termination of the rift in the Patras broader area, with many active faults lying very close and inside the city of Patras, presents major scientific and socio-economic importance. Recent seismicity has affected this end of the rift with the Movri (Achaia) earthquake in june 2008 and a seismic swarm around Efpalio (Fokida) in January 2010. Additionally the presence of a plurality of geophysical phenomena and morphological features renders this area and the Gulf of Corinth generally, as natural laboratory, a place of international initiatives as the Corinth Rift Laboratory and a case study for the EO Supersites initiative. Seismic and geodetic ground measurements from permanent networks (since 2000) and measuring campaigns (since 1990) have been (and are) performed. Moreover dense SAR data are available since 1992 and the ERS1 mission. Motivated by the lack of precise and extended mapping of the vertical deformation of the area and by the limitations of the GPS network (in terms of density of points) we investigate, model and interpret a large set of SAR interferometry data completed by the GPS data. The SAR interferometry data are very powerful for measuring vertical motions, for mapping localized deformations across faults or other features and for mapping and modeling the co-seismic deformation produced by earthquakes. We processed ascending and ascending acquisitions of ASAR/ENVISAT in the period between 2002-2010, to produce Persistent Scatterrers and Small Baseline Subsets deformation rates maps. These products have been combined together but also constrained with a number of GPS observations in order to extract the precise Up-Down and East-West deformation components field. The methodology chain performed globally well over the area (despite the vegetation cover and slopes) and provides accurate and robust results in many areas. We verified the agreement between GPS and the InSAR deformation field rates. We also compared them with remote sensing and ground observations of independent studies. We focused in specific case studies and presented the deformation rates along cross sections inside the city of Patras, around the Rion-Antirion bridge, around the urban areas of Psathopyrgos, Aigion, Sellianitika, Nafpaktos, Ακratas, the island of Trizonia, and the river deltas of Psathopyrgos, Sellianitika, Aigion, Mornos, Marathias and Akrata. Significant ground deformation is observed within the city of Patras itself, due not only to urban subsidence often seen elsewhere, but also to the motion of shallow structures likely to be induced by deep tectonic movements at the junction of the right lateral strike-slip fault linked to the Movri and penetrating inland between Rio and Patras (trans-tensional fault of Rio Patras), and the Psathopirgos normal fault at the entrance of the Corinth Rift. The Rio-Patras fault is a transition, oblique, structure, connecting the strike-slip zone to the south and the extentional area to the east. The Aigion fault appears very active with uplift rate of about 2mm/an, the highest rate across the Corinth Rift in the sample period, this uprising damping in the three kilometers separating this fault from the West Helike fault to the south. The observed discontinuities of the deformation field are not always correlated with seismic activity at the same place in the sampled period. The Temeni-Valimitika delta, east of Aigion, is the only delta of the area not subsiding (at least at its bigger part). We think that this is because it is located on the footwall of the Aigion fault with the delta compaction/subsidence balanced by the tectonic uplift. All the other deltas are subsiding due to the compaction of their sediments, and in the big ones it is possible to observe a linear increasing rate as approaching their coastal borders. The 2008 and 2010 seismic events occurred in the study area are modeled by inversion of their sources parameters using a model of dislocation in an homogenous elastic half-space constrained by the seismic, the GPS and the SAR interferometry data. At the broad scale, most of our studied tectonic features are pieces of a (diffuse) triple junction between micro-plates at the boundary between the rift of Corinth to the east and the termination of the Hellenic arc to the west. We briefly investigated and discuss the Trikonida and Aitoliko valley deformation field in the northwest of the triple junction area. Finally for the sake of completeness and in order to assess the capabilities of the space geodesy we presented some inferred discontinuities occurred by landslides and some by unclear origin and requiring further investigations. / Η ρηξιγενής ζώνη της Κορίνθου (Ελλάδα) έχει από καιρό αναγνωριστεί ως μια περιοχή μείζονος σημασίας στην Ευρώπη, λόγω της έντονης τεκτονικής της δραστηριότητας. Είναι μία από τις πιο ταχέως εφελκούμενες ηπειρωτικές περιοχές στον κόσμο και παρουσιάζει ένα από τους υψηλότερους ρυθμούς σεισμικότητας στον Ευρω-μεσογειακό χώρο. Μελέτες GPS που διεξάγονται από το 1990 εκτιμούν το ρυθμό εφελκυσμού περί τα 1.5 εκατοστά ανά έτος γύρω στο δυτικό πέρας του. Γεωλογικές μελέτες δείχνουν ότι η νότια ακτή του ανυψώνεται, ενώ η βόρεια υποχωρεί. Το δυτικό πέρας της ρηξιγενής ζώνης στην ευρύτερη περιοχή της Πάτρας, με πολλά ενεργά ρήγματα που βρίσκονται πολύ κοντά και μέσα στην πόλη, παρουσιάζει σημαντικές επιστημονικές και κοινωνικο-οικονομικές προεκτάσεις. H πρόσφατη σεισμικότητα έχει εκδηλωθεί σε αυτή τη περιοχή με τον σεισμό της Μόβρης (Αχαΐα) τον Ιούνιου του 2008 και της σεισμικής ακολουθίας κοντά στο Ευπάλιο (Φωκίδα) τον Ιανουάριο του 2010. Επιπλέον, η παρουσία ενός πλήθους γεωφυσικών φαινομένων και γεωμορφολογικών χαρακτηριστικών καθιστά την εν λόγω περιοχή, αλλά και τον Κορινθιακό Κόλπο εν γένει, ένα φυσικό εργαστήριο, μια περιοχή μελέτης για διεθνείς πρωτοβουλίες, όπως το Corinth Rift Laboratory και μια περιπτωσιολογική μελέτη της πρωτοβουλίας ‘EO Supersites’. Σεισμικές και γεωδαιτικές επιτόπιες παρατηρήσεις, από μόνιμα δίκτυα (από το 2000), και δειγματοληπτικές μετρήσεις (από το 1990), συνεχίζονται να διενεργούνται από το 2000 και 1990 αντίστοιχα. Επιπλέον πυκνές λήψεις δεδομένων SAR είναι διαθέσιμες από το 1992 από την αποστολή του ERS-1. Παρακινούμενοι από την έλλειψη μιας λεπτομερούς, ακριβούς και εκτεταμένης χαρτογράφησης της κάθετης παραμόρφωσης στην περιοχή ενδιαφέροντος και τους περιορισμούς του δικτύου GPS (από την άποψη της πυκνότητας της δειγματοληψίας), ερευνούμε, μοντελοποιούμε και ερμηνεύουμε ένα μεγάλο σύνολο δεδομένων διαφορικής συμβολομετρίας SAR και μετρήσεων GPS. Τα δεδομένα διαφορικής συμβολομετρίας μπορούν να αξιοποιηθούν για την ακριβή μέτρηση κατακόρυφων μετακινήσεων, για τη χαρτογράφηση τοπικών παραμορφώσεων εκατέρωθεν ρηγμάτων ή άλλων σχηματισμών και για τη χαρτογράφηση και μοντελοποίηση της ενδο-σεισμικής παραμόρφωσης. Επεξεργαστήκαμε δεδομένα ανοδικής και καθοδικής τροχιάς του δέκτη ASAR / ENVISAT της περιόδου μεταξύ 2002-2010, για την παραγωγή χαρτών ρυθμού παραμόρφωσης Σταθερών Σκεδαστών (Persistent Scatterrers) και υποσύνολα μικρών χωρικών γραμμών βάσης (Small Baseline Subsets – SBAS). Τα προϊόντα συνδυάστηκαν κατάλληλα, αλλά και διορθώθηκαν από μια σειρά από παρατηρήσεις GPS, προκειμένου να εξαχθεί το ακριβές πεδίο παραμόρφωσης κατά την κατακόρυφη και κατά την διεύθυνση Ανατολής-Δύσης συνιστώσα. Η ακολουθούμενη μεθοδολογία λειτούργησε καλά σε ευρεία κλίμακα στην περιοχή ενδιαφέροντος (παρά την κάλυψη της βλάστησης και το έντονο ανάγλυφο) και παρείχε ακριβείς και αξιόπιστες εκτιμήσεις σε πολλές επί μέρους περιοχές. Επαληθεύσαμε τη συμφωνία μεταξύ των πεδίων παραμόρφωσης των παρατηρήσεων GPS και συμβολομετρίας. Επίσης τα συγκρίναμε με δεδομένα τηλεπισκόπησης και επίγειες παρατηρήσεις από ανεξάρτητες μελέτες. Εστιάσαμε σε συγκεκριμένες περιπτωσιολογικές μελέτες και παρουσιάσαμε τους ρυθμούς παραμόρφωσης μαζί με διατομές μέσα στην πόλη της Πάτρας, γύρω από τη γέφυρα Ρίου-Αντιρρίου, γύρω από τις αστικές περιοχές του Ψαθόπυργου, Αίγιου, Σελλιανίτικων, Ναυπάκτου, Ακράτας, νήσου Τριζονίων, και τα ποτάμια δέλτα του Ψαθόπυργου, Σελλιανίτικων, Αιγίου, Μόρνου, Μαραθιά και Ακράτας. Σημαντική παραμόρφωση του εδάφους παρατηρείται μέσα στην πόλη της Πάτρας, οφειλόμενη όχι μόνο στην αστική καθίζηση (όπως συμβαίνει συχνά), αλλά και στην μετακίνηση των ρηχών δομών που ενδέχεται να προκαλούνται από βαθιές τεκτονικές μετακινήσεις στην επαφή του δεξιόστροφου ρήγματος πλευρικής ολίσθησης που συνδέεται με τον σεισμό της Μόβρης. Το τελευταίο διεισδύει στη ξηρά και συνδέεται μεταξύ Ρίου και Πάτρας (ρήγμα πλάγιας ολίσθησης) και στη συνέχεια με το κανονικό ρήγμα του Ψαθόπυργου στην είσοδο της ρηξιγενής ζώνης της Κορίνθου. Το ρήγμα Ρίου-Πάτρας αποτελεί μια ζώνη μετάβασης, συνδέοντας την ζώνη πλευρικής ολίσθησης στο Νότο με τις ρηξιγενείς δομές εφελκυσμού στην Ανατολή. Το ρήγμα του Αιγίου παρουσιάζει υψηλή ενεργητικότητα με ρυθμό ανύψωσης περί τα 2 χιλιοστά ανά έτος, ο υψηλότερος στην ρηξιγενή ζώνη της Κορίνθου κατά την περίοδο δειγματοληψίας, ο οποίος αποσβένει στα τρία χιλιόμετρα που χωρίζουν αυτό το ρήγμα με το Δυτικό τμήμα του ρήγματος της Ελίκης στο νότο. Οι παρατηρούμενες ασυνέχειες του πεδίου παραμόρφωσης δεν σχετίζονται πάντα με τη σεισμική δραστηριότητα κατά την περίοδο της μελέτης. Το δέλτα της Τέμενης-Βαλιμίτικων, ανατολικά του Αιγίου, είναι το μόνο δέλτα της περιοχής που δεν υποχωρεί (τουλάχιστον κατά τη μεγαλύτερη έκτασή του). Πιστεύουμε ότι αυτό οφείλεται στο ότι βρίσκεται στο πόδα του ρήγματος του Αιγίου με την συμπίεση/καθίζηση του δέλτα να εξισώνεται με την τεκτονική ανύψωση. Όλα τα άλλα δέλτα υποχωρούν λόγω της συμπίεσης των ιζημάτων τους, και στα μεγαλύτερα είναι δυνατόν να παρατηρηθεί ένας γραμμικώς αυξανόμενος ρυθμός παραμόρφωσης καθώς προσεγγίζουμε το προδέλτα του. Τα σεισμικά γεγονότα του 2008 και 2010 που έλαβαν χώρα στην περιοχή μελέτης μοντελοποιήθηκαν με αναστροφή των παραμέτρων της πηγής παραμόρφωσής τους, χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο της μετατόπισης σε ένα ομογενές ελαστικό ημίχωρικό μέσο με χρήση σεισμικών, GPS και συμβολομετρικών δεδομένων. Σε ευρεία κλίμακα, οι περισσότερες υπό μελέτη τεκτονικές δομές αποτελούν τμήματα μιας (διάχυτης) τριπλής επαφής μεταξύ των μικρο-πλακών στο όριο ανάμεσα στη ρηξιγενή ζώνη της Κορίνθου στα Ανατολικά και στον τερματισμό του Ελληνικού τόξου προς τα δυτικά. Ερευνήσαμε συνοπτικά και συζητήσαμε το πεδίο παραμόρφωσης της λίμνης Τριχωνίδας και της κοιλάδας του Αιτολικού στα βορειοδυτικά της περιοχής της τριπλής επαφής. Τέλος, χάρη πληρότητας και για την αξιολόγηση των δυνατοτήτων της διαστημικής γεωδαισίας παρουσιάσαμε μερικές ασυνέχειες οι οποίες άλλες προκλήθηκαν από κατολισθήσεις και άλλες με ασαφή προέλευση οι οποίες χρήζουν περαιτέρω έρευνας.

Μια τεκτονική και δομική ανάλυση του Κυκλαδικού καλύμματος των κυανοσχιστόλιθων [CBU] και μια επιπλέον προσέγγιση στην μεταμορφική και παραμορφωτική του εξέλιξη. Περιλαμβάνεται επίσης ένας νεότερος, πιο περιεκτικός γεωλογικός χάρτης. / A tectonic and structural analysis of the cyclades blueschist unit [CBU] and a further look into its metamorphic and deformational evolution. A new, more comprehensive geological map is also included.

Η περιοχής της διατριβής βρίσκεται στη ΝΑ Στερεά Ελλάδα μεταξύ του συστήματος τάφρων-ζωνών, του Κορινθιακού και του Νότιου Ευβοϊκού Κόλπου και η κατανόηση της τεκτονικής εξέλιξής της κρίνεται ιδιαίτερα σημαντική για την κατανόηση της πιθανής αλληλεπίδρασής τους ή ακόμη και της σύνδεσης τους. Για να σκιαγραφηθεί αυτή η σχέση έγινε τεκτονική ανάλυση στη Λεκάνη Θηβών όπου αναγνωρίσθηκαν τέσσερις (4) κύριες ρηξιγενείς ζώνες με μήκη που κυμαίνονται από ~18 έως ~27 km. Κάθε μια από τις ρηξιγενείς ζώνες αποτελείται από επιμέρους κύρια ρήγματα. Αναλύθηκαν συνολικά 10 κύρια ρήγματα με μήκος που κυμαίνεται από ~7 έως ~15 km. Τα ρήγματα και οι αντίστοιχες ρηξιγενείς ζώνες, που αυτά συνθέτουν, αποτελούν, κατά την εξέλιξη της Λεκάνης Θηβών, περιθώρια επιμέρους λεκανών. Η διατριβή συνεισφέρει στην κατανόηση της τεκτονικής εξέλιξής της περιοχής μελέτης, η οποία κρίνεται ιδιαίτερα σημαντική για την κατανόηση της πιθανής αλληλεπίδρασής των γειτονικών ρηξιγενών ζωνών, ή ακόμη και της σύνδεσης τους. Στόχοι της διατριβής αποτέλεσαν: (1) η αναγνώριση και λεπτομερής χαρτογράφηση των κύριων ρηξιγενών ζωνών της Λεκάνης Θηβών και η σύνδεσή τους με τις τεκτονικές και σεισμολογικές παρατηρήσεις στην περιοχή της ΝΑ Στερεάς Ελλάδας, (2) η κατανόηση του τρόπου σύνδεσης και εξέλιξης των ρηγμάτων, (3) η εκτίμηση του «βαθμού ενεργότητας» των ρηξιγενών δομών, και (4) η κατανόηση του ρόλου της ενεργού τεκτονικής στην εξέλιξη του αναγλύφου της περιοχής μελέτης. Οι σεισμοί, ως φυσικό φαινόμενο, έχουν την δυνατότητα να προκαλούν εκτεταμένες υλικές καταστροφές και πολλές φορές και την απώλεια ανθρώπινων ζωών, επιδρούν κατά κανόνα αρνητικά στην πρόοδο της οργανωμένης κοινωνίας. Συνεπώς, ο καθορισμός των ενεργών τεκτονικών διεργασιών είναι σημαντικός για την κατασκευή μεγάλων τεχνικών έργων αλλά και για τη σχεδίαση της αντισεισμικής πολιτικής μιας περιοχής ή μιας χώρας. Το βασικό ‘’εργαλείο’’ της παρούσας μελέτης αποτέλεσε ένα ευρύ φάσμα ‘’τεχνικών’’ της Ενεργού Τεκτονικής και της Τεκτονικής Γεωμορφολογίας. Η ποσοτική μορφοτεκτονική ανάλυση των ρηξιγενών ζωνών με τη χρήση μορφομετρικών δεικτών, επιτρέπει τόσο την ακριβή χαρτογράφηση και ανάλυση των ρηγμάτων όσο και την εκτίμηση του ‘’βαθμού ενεργότητάς’’ τους. Τα όρια των ρηγμάτων και οι ζώνες μεταβίβασης που αναπτύσσονται μεταξύ των ρηγμάτων στις ρηξιγενής ζώνες αναλύθηκαν με την κατασκευή διαγραμμάτων κατανομής της μετατόπισης. Η διερεύνηση της σχέσης μεταξύ της μετατόπισης του ρήγματος με το επιφανειακό του μήκος, βοηθάει στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αναπτύσσονται τα ρήγματα και των κλασματικών ιδιοτήτων της μετατόπισης σε σχέση με το μήκος. Επιπρόσθετα, η διερεύνηση της σχέσης μεταξύ αναγλύφου και λεκανών απορροής στη βάση των ρηξιγενών ζωνών, αποτελεί ένα ακόμα ‘’βήμα’’ για την κατανόηση της εξέλιξης του αναγλύφου των ρηξιγενών ορεογραφικών μετώπων. Τα νεοτεκτονικά στοιχεία που συλλέχθηκαν συμπληρώθηκαν με την εκσκαφή παλαιοσεισμολογικών τομών και την εφαρμογή μεθόδων και αρχών της Παλαιοσεισμολογίας και οδήγησαν στη διερεύνηση της σεισμικής ιστορίας του Ρήγματος Καπαρέλλιου, με γεωλογικές μεθόδους, ώστε να εκφράζεται αυτή με όρους ανάλογους της σεισμολογίας. Η χρήση των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (G.I.S) αποτέλεσε ένα ‘’δυναμικό εργαλείο’’ συλλογής, διαχείρισης και απεικόνισης χωρικών δεδομένων που προέκυψαν από την εφαρμογή των παραπάνω μεθόδων στην περιοχή μελέτης. Η ποιοτική και ποσοτική ανάλυση του υδρογραφικού δικτύου της περιοχής μελέτης, έδειξε ότι η εξέλιξη των λεκανών απορροής επηρεάζεται σημαντικά από τη δράση των επιμέρους ρηξιγενών ζωνών, και σε μικρότερο βαθμό και από τις τοπικές γεωλογικές και υδρογεωλογικές συνθήκες της περιοχής. Ο υπολογισμός της ασυμμετρίας των κύριων λεκανών απορροής της περιοχής μελέτης υπολογίσθηκε με το Συντελεστή Ασυμμετρίας (Αf) και το Συντελεστή Εγκάρσιας Τοπογραφικής Συμμετρίας (Τ). Κατά μήκος των ρηξιγενών ζωνών υπολογίσθηκαν οι μορφοτεκτονικοί δείκτες: δείκτης ευθυγράμμισης ορεογραφικού μετώπου (Smf), δείκτης λόγου πλάτους κοιλάδας προς ύψος κοιλάδας (Vf), δείκτης σχήματος λεκάνης απορροής (Bs) και δείκτης μήκους-κλίσης ρέματος (SL). Οι τιμές των μορφοτεκτονικών δεικτών καταδεικνύουν ότι όλες οι ρηξιγενείς ζώνες είναι ενεργές και υπόκεινται σε υψηλό ρυθμό ανύψωσης σύμφωνα με τα διεθνώς παραδεκτά δεδομένα. Η ανάλυση με μεθόδους της Τεκτονικής Γεωμορφολογίας, που πραγματοποιήθηκε στις τέσσερις ρηξιγενής ζώνες της περιοχής μελέτης, οδηγεί στο συμπέρασμα ότι όλες οι ζώνες μπορούν να χαρακτηρισθούν σαν υψηλής ενεργότητας. Από την ανάλυση των αποτελεσμάτων των παλαιοσεισμολογικών τομών διαπιστώθηκε ότι το Βόρειο Ρήγμα Καπαρελλίου παρουσιάζει συνεχή τεκτονική δραστηριότητα. Σε μια περιοχή όπως ο ευρύτερος Αιγιακός χώρος, η μελέτη του αναγλύφου με τη χρήση μορφοτεκτονικών παραμέτρων μπορεί να αποτελέσει οδηγό για την κατανόηση των επιφανειακών επιπτώσεων των σεισμών επί του ανάγλυφου. / The study area is located in the easternmost sector of the Gulf of Corinth, the Beotia area in SE Central Greece, which is an area with active normal faults located between two major rift structures of Central Greece, the Gulf of Corinth and the South Gulf of Evia. The Gulf of Corinth is an active rift with high rates of uplift and high seismicity, on the contrary the South Gulf of Evia is an area with low rates of uplift, compared with the Gulf of Corinth, moderate seismicity but with strong seismic events. The research is focused on four fault zones, which are described from west to east: the Neochori-Leontari, the Livadostras-Kaparelli, the Erithres-Dafnes and the Kallithea-Asopia fault zones with lengths from ~18 km to ~27 km. Each one of the fault zones consist from a number of discrete main faults with lengths ranging from ~7 to ~15 km. The purpose of this study is to analyze the drainage pattern and landscape evolution in order to evaluate the tectonic activity and the fault growth within the actively deformed easternmost sector of the Gulf of Corinth. In order to achieve this aim, a variety of morphotectonic parameters is used additionally with detailed mapping of faults to refine geometry and evolution of fault systems in the study area. In addition, we used G.I.S. techniques to estimate the morphotectonic parameters. In addition, three palaeoseismological trenches were excavated across the Kaparelli fault scarp, in order to understand the seismic history of the Kaparelli normal fault that ruptured during the March 1981 Gulf of Corinth earthquakes. All faults or fault zones analyzed in this study control a basin and range topography accommodating the current extension in the South Sterea Hellas region. These faults follow two trends: ENE to NE and WNW to E-W. The former fault system prevails in western Greece, with Rio Graben as a typical structure controlled by these faults. In eastern Peloponnese and south Sterea Hellas this fault system appears to be weaker. The Livadostras, Neochori and Dafnes faults belong to this fault trend. The WNW to E-W trending faults control a series of typical grabens, like the Gulf of Corinth, Tithorea, Sperchios-Atalanti as well as the Thiva graben. The Kaparelli, Leontari, Tanagra, Kallithea, Asopia, Kirikion and Erithres faults belong to this fault trend. All mentioned faults are organized in fault zones. It is also commonly observed that faults belonging to the two fault trends show a physical or mechanical linkage and thus in the same fault zone both fault trends are included. The results of this study shows that vertical motions and tilting associated with normal faulting influence the drainage geometry and its development. Values of stream-gradient indices (SL) are relatively high close to the fault traces of the studied fault zones suggesting high activity. Mountain-front sinuosity (Smf) mean values along the fault zones ranges from 1.08 to 1.26. Valley floor width to valley height ratios (Vf) mean values along the studied fault zones range between 0.5 and 1.6. Drainage basin shape (BS) mean values along the fault zones range from 1.87 to 3.54. Drainage density (Dd) mean values along the studied fault zones range from 1.56 to 5.65. All these morphotectonic parameters and geomorphological data suggest that the analyzed normal faults are highly active. Although fault zones controlling the Thiva Basin show lateral growth both westwards and eastwards, in several cases the tendency for eastward lateral growth is more predominant. The analyzed trenches expose evidence of at least three events, for the past 10,000 years, with the 1981 event included. Displacements per event on different fault segments within the trenches vary between 0.7 and 1 m. Average vertical displacements associated with interpreted paleoearthquakes at the trench site are in the order of 2.7 m. Average slip rates derived from the trenches is in the order of c. 0,3 mm/yr.

Η παρούσα διπλωματική εργασία περιγράφει την έρευνα της θαλάσσιας γεωφυσικής διασκόπησης η οποία εκτελέστηκε στον Πατραϊκό κόλπο και παρουσιάζει τα αποτελέσματα της ερμηνείας των γεωφυσικών στοιχείων που συλλέχθηκαν με την βοήθεια του τομογράφου υποδομής πυθμένα. Τα στοιχεία συλλέχθηκαν από το Εργαστήριο Θαλάσσιας Γεωλογίας και Φυσικής Ωκεανογραφίας του τμήματος Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών. Η συλλογή, επεξεργασία και ερμηνεία του συνόλου των σεισμικών γραμμών επέτρεψε την χαρτογράφηση των υποθαλάσσιων ρηγμάτων του Πατραϊκού κόλπου. Ο χάρτης με τα υποθαλάσσια ρήγματα αποτελεί έναν τροποποιημένο χάρτη από τον ήδη διαθέσιμο χάρτη ρηγμάτων του Πατραϊκού κόλπου του 1985 από τους Ferentinos et al., 1985. / The present study describes the submarine geophysical survey which was carried out in the Gulf of Patras and presents the results of the geophysical data analysis using a subbottom profiler system. The data were collected by the Laboratory of Marine Geology & Physical Oceanography, department of Geology, University of Patras. A detailed fault map was produced by the data analysis of the collected seismic profiles of the Gulf of Patras. The present fault map is a modified map from a former map that has been produced in a 1985 survey by Ferentinos et al., 1985.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή εστιάζεται στην γεωδυναμική εξέλιξη της Αττικής. Η Αττική συνίσταται από τους μεταμορφωμένους σχηματισμούς της Αττικοκυκλαδικής Μάζας στους οποίους επωθούνται οι αμεταμόρφωτοι έως χαμηλά μεταμορφωμένοι σχηματισμοί της Υποπελαγονικής Ζώνης. Στην Αττική η Αττικοκυκλαδική Μάζα διαχωρίζεται σε Ενότητα Κυανοσχιστολίθων και Ενότητα Βάσης. Η μεγασκοπική, μεσοσκοπική και μικροτεκτονική ανάλυση που εφαρμόστηκε κυρίως στα μεταμορφωμένα πετρώματα, οδήγησε στην αναγνώριση τεσσάρων κύριων παραμορφωτικών φάσεων. Η πρώτη παραμορφωτική φάση D1 έλαβε χώρα σε πλαστικές συνθήκες και είναι σύγχρονη με την Ηωκαινική Μ1 μεταμόρφωση υψηλών πιέσεων - χαμηλών θερμοκρασιών που προέκυψε από την καταβύθιση του πρωτόλιθου της Ενότητας Κυανοσχιστόλιθων κάτω από την Υποπελαγονική Ζώνη σε βάθη περίπου 40χλμ. σε ένα καθεστώς ηπειρωτικής σύγκρουσης. Στη ζώνη καταβύθισης εισήλθε προοδευτικά κατά το Ολιγόκαινο ο πρωτόλιθος της Ενότητας Βάσης ο οποίος βρισκόταν παλαιογεωγραφικά ανατολικότερα από την Ενότητα Κυανοσχιστολίθων. Κατά τη διάρκεια της καταβύθισης ένα μικρό τμήμα της επωθημένης Υποπελαγονικής Ζώνης, γνωστή ως Ενότητα Τουρκοβουνίων, αποσπάστηκε, ενταφιάστηκε σε βάθος περίπου 10 Χλμ. και παραμορφώθηκε σε εύθραυστες συνθήκες. Η παραμόρφωση των πετρωμάτων της Ενότητας Τουρκοβουνίων χαρακτηρίζεται από εύθραυστες πτυχές και C-S δομές με ροπή προς ΝΑ. Στο όριο Ολιγόκαινου – Μειόκαινου και σε συνθήκες ανάδρομης πρασινοσχιστολιθικής φάσης μεταμόρφωσης Μ2, έλαβε χώρα μία δεύτερη πλαστική παραμορφωτική φάση D2 που σηματοδοτεί την έναρξη του εκταφιασμού της Ενότητας Κυανοσχιστόλιθων και την τοποθέτηση τους επί της Ενότητας Βάσης μέσω μιας φλοιικής κλίμακας πλαστικής επώθησης, της «Επώθησης Βάσης». Στην Επώθηση Βάσης πραγματοποιήθηκε λεπτομερής κινηματική ανάλυση σε περίπου 1200 θέσεις σε όλη την έκταση της Αττικής χρησιμοποιώντας πληθώρα μεσοσκοπικών και μικροσκοπικών κινηματικών δεικτών. Οι μεσοσκοπικοί κινηματικοί δείκτες προέκυψαν από την ανάλυση 554 F2 πτυχών πλαστικού τύπου, 20 boudinages και 25 πορφυροκλαστών. Οι μικροσκοπικοί κινηματικοί δείκτες προέρχονται από την ανάλυση 187 λεπτών τομών και αριθμούν στη κινηματική εκτίμηση πλάγιων φολιώσεων σε 65 λεπτές τομές, C’ ταινιώσεων διάτμησης σε 43 λεπτές τομές, πορφυροκλαστών σε 23 λεπτές τομές, ιχθυόσχημων μαρμαρυγιών σε 12 λεπτές τομές, C-S ταινιωτών δομών σε 11 λεπτές τομές και την μέτρηση 14096 [c]-αξόνων χαλαζία, 4809 [c]-αξόνων ασβεστίτη και 3289 διδυμιών ασβεστίτη. Ο συνδυασμός των παραπάνω και η κατασκευή χαρτών των πορειών των κρυσταλλικών γραμμώσεων έκτασης που προκύπτουν από την μέτρηση 2720 κρυσταλλικών γραμμώσεων έκτασης, έδειξαν κίνηση των μεταμορφωμένων καλυμμάτων με ροπή προς ΑΒΑ κατά την D2 φάση. Από συνολικά 59 δείγματα υπολογίστηκε το ποσό της παραμόρφωσης στο επίπεδο που είναι παράλληλο στη διεύθυνση κίνησης, ενώ σε 19 από αυτά προσδιορίστηκε το ελλειψοειδές της παραμόρφωσης. Η ποσοτική τεκτονική ανάλυση για τον προσδιορισμό του ποσού της παραμόρφωσης και του κινηματικού αριθμού στροβίλισης (Wm) έδειξε ότι η τεκτονική τοποθέτηση της ενότητας Κυανοσχιστόλιθων επί της Ενότητας Βάσης έλαβε χώρα σε συνθήκες επίπεδης παραμόρφωσης (k≈1,02) και γενικής διάτμησης εκφραζόμενης από τιμές Wm μεταξύ 0,22 και 0,97. Με βάση τα στοιχεία αυτά υπολογίζεται ότι η πλαστική λέπτυνση και η αντίστοιχη πλαστική επιμήκυνση παράλληλα στην διεύθυνση κίνησης του καλύμματος των Κυανοσχιστολίθων είναι 20-50% και 30-90%, αντίστοιχα. Οι τιμές αυτές οι οποίες είναι συγκρίσιμες με αυτές που έχουν υπολογιστεί σε άλλες ορογενετικές ζώνες (π.χ. Εξωτερικές Ελληνίδες, Ιμαλάια) φανερώνουν ότι ο εκταφιασμός της Ενότητας Κυανοσχιστόλιθων πιθανότατα πραγματοποιήθηκε με ένα μηχανισμό πλαστικής διαφυγής. Με τη συνεχή άνοδο σε ανώτερους δομικούς ορόφους (~10Χλμ.), τα μεταμορφωμένα καλύμματα της Αττικής υπεισήλθαν κατά τη διάρκεια του Κ. έως Α. Μειόκαινου, σε μία τρίτη παραμορφωτική φάση D3 και υπέστησαν παραμόρφωση σε καθεστώς συμπίεσης κάτω από εύθραυστες συνθήκες. Η ποιοτική και κινηματική ανάλυση από 531 F3-πτυχές και 30 C-S δομές δείχνει κίνηση με ροπή προς τα Α-ΑΒΑ. Η κατασκευή χαρτών πορειών φολιώσεων από την μέτρηση 3500 φολιώσεων που φανερώνουν τους άξονες της D3 μεγαπτύχωσης, σε συνδυασμό με τους χάρτες πορειών κρυσταλλικών γραμμώσεων έκτασης δηλώνουν ότι η Επώθηση Βάσης κατά την D3 φάση, απόκτησε μία δεξιόστροφη συνιστώσα και πλαγιοανάστροφο χαρακτήρα κίνησης. Τα αλλεπάλληλα συμπιεστικά γεγονότα στα μεταμορφωμένα πετρώματα της Αττικοκυκλαδικής Μάζας, διαδέχτηκε ένα καθεστώς διαστολής D4 που αντιπροσωπεύεται από κανονικά ρήγματα και το σχηματισμό ρηξισχισμού που λειτούργησαν κατά το Α. Μειόκαινο και δείχνουν στο τελικό τους στάδιο Β-Ν διεύθυνση εφελκυσμού. Η D4 φάση παραμόρφωσης παρατηρείται σε όλα τα πετρώματα της Αττικής και υπερτίθεται όλων των προγενέστερων παραμορφωτικών φάσεων. / The present PhD thesis focuses on the geodynamic evolution of Attica. Attica consists of the metamorphic rocks of the Attico-Cycladic Massif and the low- or non-metamorphosed formations of Subpelagonian Zone. In Attica the Attico-cycladic Massif is represented by the "Blueschist Unit" and the "Basal Unit". Mesoscopic structural data coupled with microtectonic analyses, applied mainly on the metamorphic rocks, enabled the distinction of four deformation phases which took place from Eocene to middle Miocene. The ductile D1 phase was synchronous to Eocene blueschist facies metamorphism and is associated with the continent–continent collision and subduction of the protolith of the Blueschist Unit beneath the Subpelagonian Zone to a depth of c. 40 km. The protolith of the Basal Unit, which was paleogeographically located eastwards of the Blueschist Unit, entered in the subduction channel via progressive underthrusting at Oligocene. During the subduction, a small part of the overthrust Subpelagonian Zone, also known as Tourkovounia Unit buried in a depth of c. 10 km and affected by penetrative brittle deformation expressed by brittle folds and C-S structures indicating a consistent top-to-the-SE sense of shear. At the Oligocene – Miocene boundary a ductile deformation phase (D2) took place coeval with the greenschist facies retrogression and the exhumation of the Blueschist Unit. This was commenced with the emplacement of the Blueschist Unit over the Basal Unit via a crustal scale ductile thrust, named hereinafter the “Basal Thrust”. Detailed kinematic analysis has been performed in c. 1200 locations using a plethora of mesoscopic and microscopic kinematic indicators. The mesoscopic indicators are represented by the analysis of c. 600 F2 folds, asymmetric boudinages and porphyroclasts. Microstructural analysis on 187 thin sections resulted to the designation of oblique foliation, shear bands, C-S structures, porphyroclasts, mica-fish and the measurement of 3289 e-lamellae and c. 19000 c-axes of quartz and calcite. The combination of the aforementioned data and the projection of the stretching lineation trajectories on geological maps indicate dominant top-to-the-ENE sense of shearing during D1 phase. Strain analysis was performed on 59 samples where Rxz values were obtained, while Ryz values were calculated in 19 representative samples. The observed variation in strain geometry indicates that the emplacement of the Blueschist Unit took place under approximately plane strain conditions (k≈1,02) that experienced a general shear deformation history with kinematic vorticity number, Wm, between 0,22 and 0,97. Integration of the vorticity and strain data indicates ductile thinning and transport-parallel elongation by 20–50% and 30–90%, respectively, during exhumation. These values are comparable with ductile thinning in other metamorphic sequences in orogenic belts (e.g. Himalaya and the External Hellenides) and reveal that formation and stacking of the studied units probably occurred under a mechanism of solid-state ductile extrusion. The continuous exhumation of metamorphic rocks at relatively shallow crustal levels (≈10 km) is associated with the third deformation D3 phase, which corresponds to a compression regime occurring under brittle conditions (L. to U. Miocene). Kinematic analysis of 531 F3-folds and 30 C-S structures manifests a top-to-the-A-ABA sense of shear. The projection of the foliation trajectories, that reveal the curved hinge lines of the anticlines/sinclines of the area, in combination with the stretching lineation trajectories, possibly documents a dextral transpressional shearing of the Basal Thrust. The last observed D4 phase occurred during the upper Miocene and is characterized by the formation of normal faults and joints resulted by an N-S extensional regime.