The earthquake deformation cycle (EDC) produces a sequence of specific relative land- and sea-level movements associated with large (magnitude > 8) plate boundary earthquakes forming pre-seismic, co-seismic, post-seismic and inter-seismic periods. Measurements available for the 1964 Alaskan earthquake allow a comparison between late Holocene earthquakes and an event of known magnitude. This thesis analyses multiple late Holocene co-seismic events at three sites around the upper Cook Inlet, Alaska, including at least one complete EDC at each site, quantified using transfer function techniques. Results describe five definite co-seismic events at Girdwood and one each at Kenai and Kasilof, with further possible events at all three sites. These fall within six periods of co-seismic submergence, including 1964, spaced at irregular intervals over the last 4000 years. Quantitative reconstructions suggest that submergence resulting from most co-seismic events studied are of similar magnitude to the 1964 earthquake but it is not possible to identify whether pre-1964 events affected the same area. A key finding is the identification and quantification of pre-seismic relative sea-level (RSL) rise before all those events attributed to co-seismic submergence. The maximum magnitude of pre- seismic RSL rise is +0.21 ± 0.10 m and for the 1964 event starts approximately 10 years before the earthquake. This is strong evidence to suggest it represents a precursor to a large event and independent work elsewhere describes possible mechanisms for this phenomenon. Long-term patterns of RSL change show significant differences between sites around Turnagain Arm compared to Kenai and Kasilof. The latter show negligible permanent deformation over multiple EDC's but this is not the case at sites around Turnagain Arm. Before attributing this to only partial recovery between two earthquakes, other factors deserve further attention, especially sediment consolidation, tidal range change through time and improvements in GIA modelling taking into account local ice sheet reconstructions.

No description available.

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 περιοχή του ανατολικού τμήματος της τάφρου της Κορίνθου αποτελεί μια ταχύτατα αναπτυσσόμενη περιοχή φιλοξενώντας σημαντικότατες υποδομές. Η ανάπτυξη αυτής της περιοχής είναι απειλούμενη από την εξίσου σημαντική σεισμική δραστηριότητα που εμφανίζει και είχε ως αποτέλεσμα, σε προηγούμενους ιστορικούς χρόνους εκτεταμένες καταρρεύσεις κτηρίων, θανάτους ή και την πλήρη καταστροφή πόλεων. Σήμερα, νέες επιστημονικές μέθοδοι επικεντρώνονται στα εντυπωσιακά ρηξιγενή πρανή που τη διατρέχουν, η δράση των οποίων θεωρείται υπεύθυνη για τα ισχυρά σεισμικά επεισόδια που συμβαίνουν στην περιοχή. Η εκτίμηση των γεωμετρικών χαρακτηριστικών των ενεργών ρηγμάτων που εντοπίζονται στο θαλάσσιο και στο χερσαίο νότιο τμήμα της τάφρου οδήγησε σε μορφοκλασματικές κατανομές των δύο πληθυσμών από όπου προέκυψε ότι η κυρίαρχη διαδικασία ανάπτυξης των ρηγμάτων στον Κορινθιακό κόλπο είναι η συνένωση μικρότερων ρηγμάτων. Η διαδικασία αυτή φαίνεται να βρίσκεται σε ένα πιο πρώιμο στάδιο στον θαλάσσιο πληθυσμό, ενώ αντίθετα ο χερσαίος πληθυσμός έχει εισαχθεί σε ένα στάδιο ωριμότητας της παραμόρφωσης. Επιπλέον, διαπιστώθηκε ότι ο διαχωρισμός σε μήκη ρηγμάτων μικρότερα και μεγαλύτερα από 5km αναπαριστά ένα ανώτερο όριο στο οποίο πραγματοποιείται η αλλαγή στον τρόπο ανάπτυξης των ρηγμάτων αλλά μπορεί να συσχετιστεί και με την υποκείμενη μηχανική στρωμάτωση. Από αυτές τις κατανομές επιλέχθηκε μια ομάδα δεκατεσσάρων ρηγμάτων που αποτελούν σαφώς προσδιορισμένες σεισμικές πηγές και κυριαρχούν σε περιοχές με υψηλή σεισμικότητα. Ιδιαίτερα μελετήθηκε το ρήγμα των Κεγχρεών το οποίο είναι παρακείμενο σημαντικών υποδομών και στο οποίο πραγματοποιήθηκε γεωμορφολογική ανάλυση που απέδειξε ότι όλο το ρήγμα είναι ενεργό, αλλά και παλαιοσεισμολογική εκσκαφή στην οποία αναγνωρίστηκαν τρία τουλάχιστον σεισμικά γεγονότα μεγέθους 6.3 με κυμαινόμενη περίοδο επανάληψης. Τέλος, για αυτή την ομάδα ρηγμάτων κατασκευάστηκαν δενδροδιαγράμματα εκτίμησης της σεισμικής επικινδυνότητας από τα οποία υπολογίστηκε η ένταση Arias με τη χρήση διαφορετικής βαρύτητας εμπειρικών σχέσεων. Συνεκτιμώντας τη γωνία κλίσης του πρανούς, την επικρατούσα λιθολογία στην επικεντρική περιοχή καθώς και τα όρια της έντασης Arias εντοπίστηκαν θέσεις που εμφανίζονται επιδεκτικές σε διάφορους τύπους δευτερογενών φαινομένων, όπως ρευστοποιήσεις, ολισθήσεις και πτώσεις βράχων. Οι παράκτιες περιοχές των πόλεων του Κιάτου της Κορίνθου, του Λουτρακίου και οι βόρειες ακτές της χερσονήσου της Περαχώρας φαίνεται να επηρεάζονται σε σημαντικότερο βαθμό από την ενεργοποίηση τέτοιων φαινομένων. / The area of the eastern part of the Gulf of Corinth constitutes a rapid developing region hosting significant infrastructures. The significant seismic activity put a threat on this development as it has been noticed during historical time, triggering extensive collapses, human casualties and total disaster of cities. Today new scientific methods are implemented on the spectacular fault arrays that dissect the graben and whose activity is related to the important seismic events, occurred in the area. The scaling properties estimation of the active faults along the Gulf, both onshore and offshore, defines the fractal distributions of both populations. These fractal distributions show that the main fault growth process is the linkage and interaction between smaller fault segments. The offshore population is characterized by an earlier stage of this process, whereas the onshore population indicates a more mature stage of deformation. Additionally, the subdivision of fault length above and beyond 5km represents a maximum bound, where the change in the growth process takes place, but it can also be associated with the underlying crustal mechanical layering. These fractal distributions determine a selection of a group of fourteen active faults that represent unambiguous seismic sources located on highly seismic areas. From this group, the Kencreai fault was especially studied due to its proximity to essential infrastructure. The geomorphology and palaeoseimological analysis of this fault reveal that the fault is active all along its trace, hosting at least three major seismic events with maximum magnitude 6.3 and fluctuant recurrence interval. Finally, for this fault group, seismic hazard assessment logic trees are produced, that calculate the Arias intensity considering the uncertainty of different attenuation relationships. By evaluating the slope gradient, the lithology conditions in the epicentral area and the upper bounds of the Arias intensity, areas highly susceptible to future site effects such as liquefactions, landslides and rock falls are located. The coastal areas of the Kiato, Corinthos and Loutraki cities and the north coast of the Perachora peninsula as well seem more influenced by site effects induced by major earthquakes.

[Truncated abstract] The southwest of Western Australia is an intraplate area classified as a stable continental region. It comprises predominantly Archaean and Proterozoic geology and has generally subdued topography. The region currently experiences significant seismicity in the Southwest Seismic Zone (SWSZ), which is one of the most seismically active areas in Australia and is thought to represent the highest seismic hazard of the region. In recent years, numerous scarps, potentially related to large palaeoearthquakes have been recognised not only within the SWSZ, but also in a broader region of the southwest of Australia. Palaeoseismological investigations of two of these scarps, the Dumbleyung and the Lort River scarps, confirm their association with surface-rupturing palaeoearthquakes and indicate events with likely maximum magnitudes of ~Mw 7.0 on faults of low to medium slip rates. Two trenches across the Dumbleyung Fault scarp revealed a thrust fault in alluvial sediments with two associated earthquakes in the last ca 24-60 ka. A possible Holocene age was recognised for the last recorded earthquake event exposed in these trenches. Two trenches across the Lort River Scarp show that this feature results from thrust faulting in the weathered gneissic country rock. These trenches exposed evidence of two events in the last ca 35 ka, with a likely late Pleistocene age for the last earthquake. On both sites, the earthquakes are interpreted as associated with the last phase of fault activity, which was likely been preceded by a long period of quiescence. Assessment of the earthquake hazard associated with large earthquakes at the Dumbleyung and Lort River Faults resulted in calculated peak ground accelerations of up to 2 g in the near-fault fields. Such earthquakes would significantly affect nearby towns such as Dumbleyung, Wagin, Katanning, and Esperance, but they are unlikely to cause any significant damage in Perth. The palaeoseismological investigations show that the earthquake activity in the southwest of Western Australia is not only confined to the SWSZ, as it has been considered in previous assessments of the seismic hazard, but that there is also potential for strong earthquakes across much of the region. The seismicity in the southwest of Western Australia appears to be transient and migratory. This is suggested by the lack of local relief associated with places of current seismicity and fault scarps, the widespread distribution of the fault scarps across the region, the increase in seismicity in the SWSZ following strong recent events, and the apparent long periods of earthquake recurrence at fault sites. Accordingly, the current seismicity in the SWSZ is inferred to be transient and probably associated with stress changes produced by the recent earthquakes. '...' This uplift could be associated with dynamic topography effects resulting from processes along the plate margins. The uplift is probably enhanced by a flexural response of the lithosphere to local differential loads and density contrast along the southern margin, a mechanism that may also help explain the occurrence of some earthquake activity. The results from this study, complemented by additional palaeoseismological studies must be included in future probabilistic assessments of the seismic hazard of the southwest of Western Australia.