PALAEOSEISMOLOGICAL INVESTIGATION OF THE GYRTONI FAULT (THESSALY, CENTRAL GREECE)

Two paleoseismological trenches were excavated across the Gyrtoni Fault in NE Thessaly and studied in order to understand the recent seismotectonic behavior of this structure. Twenty five fluvial-colluvial sediment and pottery samples from both the upthrown and the downthrown fault blocks were investigated. Optically Stimulated Luminescence (OSL) dating has been applied to date both sedimentary depositspalaeosoils and pottery fragments. Paleoseismological analysis of the two trenches indicates evidence of three surface faulting events in the time span between 1.42 ±0.06 ka and 5.59 ± 0.13 ka. The observed vertical displacement per event of ~0.50 m corresponds to an Mw 6.5 ± 0.1 earthquake. An average fault slip rate of 0.41 ± 0.01 mm/yr and an average recurrence of 1.39 ± 0.14 ka for earthquakes were estimated. The results documented the activity of the fault and since the return period from the most recent event (minimum age 1.42 ± 0.06 ka) has expired, the possibility for reactivation of this active structure in the near future should be included in Seismic Hazard Assessment

Morphotectonic study of active faults in the northern margin of Larissa plain using UAV and digital elevation models

In the area of the northern margin of the plain of Larissa, several active faults have been mapped, including the faults of Rodia, Gyrtoni, Tyrnavos, Larissa and Asmaki. Paleoseismological surveys and historical seismic data show that these faults are associated with historically or geologically determined earthquakes.In the present dissertation, the Rodias, Gyrtoni and Elassona faults were re-examined with quantitative morphotectonic methods, detailed and dense analytical photography using UAV and creation of digital detailed terrain models, field work and mapping of terraces and tectonic slopes .In order to understand the current tectonic situation of the area, all the known methods of morphotectonics were initially applied by calculating the morphotectonic indicators in the area of Rodia and Elassona. The analysis of the indicators shows and documents the continuous tectonic activity of the faults and their degree of activity.          In the present dissertation, the available digital models were also used for the analysis of the soil surface. Detailed surface soil models with cm / pix imaging accuracy were created. In order to achieve this detail in the analysis, new technology was used with aerial photography using UAV and the creation of detailed digital models for the area of interest. In addition, outdoor work was carried out in the area and mapping of the main tectonic terraces.          The aerial photography data were used to produce detailed digital models, with detailed capture of the ground surface to the nearest centimeter. From the detailed mapping and study of the surface and the research for the area, on the surface are identified the following.Surface appearance of new tectonic slopes, parallel to the faults of Gyrtoni of Elassona and Rhodia, which determine their parallel or sub-parallel geometric development and the gradual migration of their tectonic activity.          Scattered rugged slopes, in the form of terraces, of significant elevation difference in the area of Rodia and Elassona.The image of the area that is detected with the traditional methods of morphotectonics indicators and also of the field research, was identified with great accuracy by the analytical digital models. Specifically for both the areas of Rhodia and Elassona, the morphotectonic indices showed areas with the presence of tectonic activity           This fact was confirmed by the detailed digital models of the areas created for the needs of the present dissertation, showed the strong presence of tectonic activity. In order to understand an assessment of the seismic hazard of the area with geological data, five hypothetical scenarios were applied for the seismic activation of the faults in the area. Almost all the estimated scenarios show an unfavorable seismic situation for the wider area, since these faults are located in the basin and at short distances from the city of Larissa and other settlements.Στην περιοχή του βόρειου περιθωρίου της πεδιάδας της Λάρισας έχουν χαρτογραφηθεί αρκετά ενεργά ρήγματα, μεταξύ των οποίων τα ρήγματα Ροδιάς, Γυρτώνης, Τυρνάβου, Λάρισας και Ασμακίου. Παλαιοσεισμολογικές έρευνες και ιστορικά σεισμικά δεδομένα δείχνουν ότι αυτά τα ρήγματα συνδέονται με ιστορικά ή γεωλογικά καθορισμένους σεισμούς.Στην παρούσα Διατριβή επανεξετάστηκαν τα ρήγματα Ροδιάς, Γυρτώνης και Ελασσόνας με ποσοτικές μορφοτεκτονικές μεθόδους, με λεπτομερή και πυκνή αναλυτική φωτογραφία με χρήση ΣμηΕΑ και δημιουργία ψηφιακών λεπτομερών μοντέλων εδάφους, επιτόπια εργασία και χαρτογράφηση αναβαθμίδων και τεκτονικών πρανών.Για την κατανόηση της τρέχουσας τεκτονικής κατάστασης της περιοχής εφαρμόστηκαν αρχικά όλες οι γνωστές μέθοδοι μορφοτεκτονικής με υπολογισμό των μορφοτεκτονικών δεικτών στην περιοχή της Ροδιάς και της Ελασσόνας. Η ανάλυση των δεικτών δείχνει και τεκμηριώνει τη συνεχή τεκτονική δραστηριότητα των ρηγμάτων και τον βαθμό δραστηριότητάς τους.Χρησιμοποιήθηκαν και τα διαθέσιμα ψηφιακά μοντέλα για την ανάλυση της επιφάνειας του εδάφους. Δημιουργήθηκαν λεπτομερή μοντέλα επιφανειακών εδαφών με ακρίβεια απεικόνισης cm / pix. Για να επιτευχθεί αυτή η λεπτομέρεια στην ανάλυση, χρησιμοποιήθηκε νέα τεχνολογία με αεροφωτογράφηση με χρήση ΣμηΕΑ και δημιουργία λεπτομερών ψηφιακών μοντέλων για την περιοχή ενδιαφέροντος. Επιπλέον, έγιναν υπαίθριες εργασίες στο χώρο και χαρτογράφηση των κύριων τεκτονικών αναβαθμών.Τα δεδομένα αεροφωτογράφησης χρησιμοποιήθηκαν για την παραγωγή λεπτομερών ψηφιακών μοντέλων, με λεπτομερή αποτύπωση της επιφάνειας του εδάφους στο πλησιέστερο εκατοστό. Από τη λεπτομερή χαρτογράφηση και μελέτη της επιφάνειας και την έρευνα για την περιοχή, στην επιφάνεια εντοπίζονται τα εξής.Επιφανειακή εμφάνιση νέων τεκτονικών πρανών, παράλληλα με τα ρήγματα Γυρτώνης Ελασσόνας και Ροδίας, που καθορίζουν την παράλληλη ή υποπαράλληλη γεωμετρική τους ανάπτυξη και τη σταδιακή μετανάστευση της τεκτονικής τους δραστηριότητας.Διάσπαρτες υψομετρικές διαφορές σε μορφή αναβαθμίδων, σημαντικής υψομετρικής διαφοράς στην περιοχή της Ροδιάς και της Ελασσόνας.Η εικόνα της περιοχής που ανιχνεύεται με τις παραδοσιακές μεθόδους μορφοτεκτονικών δεικτών αλλά και της επιτόπιας έρευνας, εντοπίστηκε με μεγάλη ακρίβεια από τα αναλυτικά ψηφιακά μοντέλα. Συγκεκριμένα τόσο για τις περιοχές της Ροδίας όσο και της Ελασσόνας, οι μορφοτεκτονικοί δείκτες έδειξαν περιοχές με παρουσία τεκτονικής δραστηριότηταςΤο γεγονός αυτό επιβεβαιώθηκε από τα αναλυτικά ψηφιακά μοντέλα των περιοχών που δημιουργήθηκαν για τις ανάγκες της παρούσας Διατριβής, έδειξαν την έντονη παρουσία τεκτονικής δραστηριότητας. Προκειμένου να γίνει κατανοητή μια εκτίμηση της σεισμικής επικινδυνότητας της περιοχής με γεωλογικά δεδομένα, εφαρμόστηκαν πέντε υποθετικά σενάρια για τη σεισμική ενεργοποίηση των ρηγμάτων στην περιοχή. Σχεδόν όλα τα εκτιμώμενα σενάρια δείχνουν δυσμενή σεισμική κατάσταση για την ευρύτερη περιοχή, αφού τα ρήγματα αυτά εντοπίζονται στο λεκανοπέδιο και σε μικρές αποστάσεις από την πόλη της Λάρισας και άλλους οικισμούς

PALAEOSEISMOLOGICAL INVESTIGATION OF THE GYRTONI FAULT (THESSALY, CENTRAL GREECE)

Two paleoseismological trenches were excavated across the Gyrtoni Fault in NE Thessaly and studied in order to understand the recent seismotectonic behavior of this structure. Twenty five fluvial-colluvial sediment and pottery samples from both the upthrown and the downthrown fault blocks were investigated. Optically Stimulated Luminescence (OSL) dating has been applied to date both sedimentary depositspalaeosoils and pottery fragments. Paleoseismological analysis of the two trenches indicates evidence of three surface faulting events in the time span between 1.42 ±0.06 ka and 5.59 ± 0.13 ka. The observed vertical displacement per event of ~0.50 m corresponds to an Mw 6.5 ± 0.1 earthquake. An average fault slip rate of 0.41 ± 0.01 mm/yr and an average recurrence of 1.39 ± 0.14 ka for earthquakes were estimated. The results documented the activity of the fault and since the return period from the most recent event (minimum age 1.42 ± 0.06 ka) has expired, the possibility for reactivation of this active structure in the near future should be included in Seismic Hazard Assessment