Χωρο-χρονική μεταβολή της σεισμικότητας στις μεσο-ωκεάνιες ράχες
Authors: Τέζα Ελένη 
Published: September 2021

Στόχος της παρούσας διατριβής είναι η μελέτη της χωροχρονικής μεταβολής της σεισμικότητας σε περιβάλλοντα αποκλινόντων ορίων λιθοσφαιρικών πλακών. Για την υλοποίηση του παραπάνω στόχου συλλέχθηκαν δεδομένα για το χρονικό διάστημα 1900-2014, τα οποία προέρχονταν από πλήθος σεισμολογικών κέντρων (ISC, NEIC, GCMT) αλλά και από δημοσιευμένους καταλόγους σεισμών (Pacheco and Sykes 1992, Engdahl and Villaseñor 2002). Αποτέλεσμα ήταν η δημιουργία επιμέρους καταλόγων για τις έξι μεσο-ωκεάνιες ράχες που μελετήθηκαν: τη ράχη του Ατλαντικού, τη ράχη Ειρηνικού-Nazca, τη ράχη Ειρηνικού-Ανταρκτικής, τη ράχη του Κεντρικού Ινδικού και τις ράχες του ΝΑ &amp; ΝΔ Ινδικού στο όριο επαφής τους με την Ανταρκτική. Στο πλαίσιο του ποιοτικού ελέγχου των καταλόγων αυτών ελέγχθηκαν τα εστιακά βάθη των σεισμών, απομακρύνθηκαν οι προσεισμοί και μετασεισμοί με την διαδικασία της από-ομαδοποίησης, ενώ υπολογίστηκαν και τα μεγέθη πληρότητας με διάφορες μεθοδολογίες. Προέκυψαν τρία πλήρη χρονικά διαστήματα (πριν το 1964, 1964-1995, 1996-2014) με σχετικά μεγάλα μεγέθη πληρότητας, ιδιαίτερα πριν το 1964, κάτι που δικαιολογείται από την γεωγραφική θέση των μεσο-ωκεάνιων ράχεων. Κατά την μελέτη της χρονικά ανεξάρτητης σεισμικότητας μελετήθηκαν οι παράμετροι at, b, της σχέσης G-R, το πιθανότερο μέγιστο μέγεθος (Μt) για χρονικό διάστημα ενός έτους, αλλά και η πιθανότητα (Ρt) υπέρβασης διαφόρων τιμών μεγεθών για διάφορα χρονικά διαστήματα. Με την χρήση κατάλληλου μοντέλου εκτιμήθηκαν σε ενδεικτικές περιοχές των ράχεων οι ρυθμοί παραμόρφωσης (λόγοι σεισμικής παραμόρφωσης προς ολική παραμόρφωση), εκφρασμένοι με την μορφή ταχυτήτων, με ταυτόχρονη προσπάθεια συσχέτισής τους με τις τιμές των ηλικιών και τις ροές θερμότητας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι όσο απομακρυνόμαστε από το ίχνος των ράχεων, η αύξηση της ηλικίας και η μείωση της θερμικής ροής σχετίζονται με αύξηση της σεισμικότητας, μείωση των τιμών της παραμέτρου σεισμικότητας b, αύξηση του μεγέθους του μέγιστου σεισμού και αύξηση των λόγων παραμόρφωσης. Με τη χρήση συνθετικών καταλόγων επαναϋπολογίστηκαν οι παράμετροι σεισμικότητας με διάφορες μεθοδολογίες, και συγκρίθηκαν με τα αρχικά συνθετικά δεδομένα. Η απόκλιση μεταξύ των συνθετικών και πραγματικών (αρχικών) παραμέτρων σεισμικότητας οδήγησε στο συμπέρασμα ότι υπάρχει άμεση εξάρτηση της τιμής της παραμέτρου b από συγκεκριμένες παραμέτρους, όπως το εύρος μεγεθών, ΔΜ, το πλήθος σεισμών, Ν και το μέγιστο μέγεθος, Mmax. Με σκοπό τον υπολογισμό διορθώσεων στις παραμέτρους σεισμικότητας, ορίστηκαν κατάλληλες πολυωνυμικές συναρτήσεις 2ου και 3ου βαθμού. Η εφαρμογή των διορθώσεων αυτών στα πραγματικά δεδομένα οδήγησε στην παρατήρηση ότι υπάρχει μια κοινή διορθωμένη μέση τιμή του b, της τάξης ~1.3. Στη συνέχεια διερευνήθηκε αν η γένεση των σεισμών στις μεσο-ωκεάνιες ράχες και ιδιαίτερα αυτών με σχετικά μεγάλα μεγέθη, μπορεί να περιγραφεί με μοντέλα χρονικά εξαρτώμενης σεισμικότητας. Χρησιμοποιήθηκαν δύο μοντέλα: α) το «περιοχικό μοντέλο πρόγνωσης χρόνου και μεγέθους» (TIMAPR) και β) το «μοντέλο επιβραδυνόμενης-επιταχυνόμενης σεισμικότητας» (D-AS). Η εφαρμογή του μοντέλου TIMAPR κρίθηκε αξιόπιστη σε σεισμούς μεσο-ωκένιων ράχεων με ικανοποιητικά αποτελέσματα ενώ η αναδρομική πρόγνωση σεισμών με το μοντέλο D-AS οδήγησε σε αποδεκτή εκτίμηση του χρόνου και του μεγέθους των σεισμών-στόχων με υπέρβαση όμως των σφαλμάτων που αφορούν την εκτίμηση του επικέντρου τους.