Static stress changes due to the 1998 and 2004 Krn Mountain (Slovenia) earthquakes and implications for future seismicity

International audienceIn this paper we examine the Coulomb (static) stress pattern following the two moderate magnitude earthquakes in NW Slovenia during 1998 and 2004. These earthquakes ruptured patches of the NW-SE striking Ravne fault that crosses the Krn Mountain. The objective is to investigate the seismicity patterns for this area of Slovenia given that future earthquakes may be triggered as a result of stress changes along neighbouring faults. Our findings include: a) stress levels have increased along the active Ravne fault for all models discussed b) stress levels have decreased along the active, NW-SE striking Idrija fault and c) stress levels throughout the crust have increased along the E-W direction but have decreased in the N-S direction (stress shadow effect). We also mapped a better correlation of the off-fault aftershock locations with stress maps incorporating the regional stress field

Ground deformation measurements over Lake Trichonis based on SAR interferometry.

Ο σκοπός της παρούσας μελέτης είναι o εντοπισμός της παραμόρφωση του εδάφους στην ευρύτερη περιοχή της Λίμνης Τριχωνίδας (Δυτική Ελλάδα), εστιάζοντας κυρίως στο σεισμικό φαινόμενο του Απριλίου 2007 με την σμήνοσειρά σεισμών που σημειώθηκε στην περιοχή της λίμνης. Η περιοχή συνιστά μία pull-apart λεκάνη, η οποία παρουσιάζει γενικότερα μία έντονη σεισμική δραστηριότητα λόγο των δύο ενεργών ρηγμάτων κατά μήκος του βόρειου και νότιου περιθωρίου της. Η σμηνοσειρά ξεκίνησε με μικρού μεγέθους σεισμούς, στις 9 Απριλίου 2007 ενώ ακλούθησαν τρία ισχυρότερα σεισμικά γεγονότα στις 10 Απριλίου 2007, με μεγέθη που κυμαίνονται από 5,0 έως 5,2 Mw, τα οποία και αποτέλεσαν τα μεγαλύτερα ολόκληρης της ακολουθίας. Η σεισμική δραστηριότητα συνεχίστηκε για περισσότερο από ένα μήνα με μικρότερα σεισμικά γεγονότα. Βάσει των σεισμολογικών δεδομένων οριοθετήθηκαν δύο νέα κανονικά ρήγματα ΒΔ-ΝΑ διεύθυνσης κατά μήκος της νοτιοανατολικής όχθης της λίμνης. Χρησιμοποιώντας ένα σύνολο 28 εικόνων Ραντάρ, του δορυφόρου ENVISAT για την περίοδο από το Φεβρουάριο του 2003 μέχρι τον Φεβρουάριο του 2010 εφαρμόστηκε η τεχνική της διαφορικής συμβολομετρίας και πιο συγκεκριμένα διαφορετικές τεχνικές σώρευσης συμβολογραφημάτων με σκοπό την ανίχνευση και χαρτογράφηση των παραμορφώσεων του εδάφους που προκλήθηκε από την «σμηνοσειρά σεισμών». Σύμφωνα με τα αποτελέσματά των συγκεκριμένων τεχνικών αποδεικνύεται ότι η περιοχή παρουσιάζει εντελώς διαφορετικό καθεστώς εδαφικής παραμόρφωση κατά τη διάρκεια της προ-σεισμικής και μετα-σεισμικής περιόδου σε σχέση με την συν-σεισμική.The aim of this study is to detect and measure ground deformation over the broader area of Lake Trichonis (Western Greece), focusing mainly on the April 2007 earthquake swarm which occurred at the vicinity of the Lake. The area, forming a pull-apart basin, presented historically an intense seismic activity along the two active normal faults at the northern and southern part of the Lake. The swarminitiated by small magnitude events on the 8th of April 2007 followed by the three strongest events of the entire sequence on the 10th of April 2007, with magnitudes ranging from 5.0 to 5.2 Mw. The seismic activity continued for longer with smaller seismic events. Based on seismological data this activity was attributed to two unmapped NW SE trending normal faults that bounds the SE bank of the Lake. Using a dataset of 28 ENVISAT ASAR scenes covering the period from February 2003 until February 2010 (~7 yr), different Interferometric Stacking techniques was applied in order to quantify the ground deformation induced by the earthquake swarm as well as its effect on the inter-seismic deformation pattern of the area. Our results indicate that co-seismic motion differs significantly from that observedduring the pre- and post- swarm periods. The co-seismic pattern reveals subsidence at the northern and uplift at the southern lake sides, consistent with the structural model already proposed for the area. For the pre- and post-seismic periods both sides of the Lake show stability or low rates of subsidence with higher deformationvelocity rates for the period after the seismic activity, possibly attributed to postseismic relaxation. Our findings imply that inter-seismic ground deformation does not necessary follow the deformation pattern observed during seismic triggering, thus, long-term geodetic observations such as those provided by SAR interferometry are valuable in order to fully characterize the geodynamic behavior of an active region

Geological identification of historical tsunamis in the Gulf of Corinth, Central Greece

Geological identification of tsunami deposits is important for tsunami hazard studies, especially in areas where the historical data set is limited or absent. Evidence left by historical tsunamis in the coastal sedimentary record of the Gulf of Corinth was investigated by trenching and coring in Kirra on the north coast and Aliki on the south coast. The Gulf of Corinth has a documented tsunami history dating back to the 4th century BC. Comparison of the historical records and the results of stratigraphical, sedimentological and foraminiferal analyses show that extreme coastal flooding events are detectable in the coastal sequences. The geological record from Kirra shows four sand layers deposited by high-energy marine flooding events. The deposits identified show many similarities with tsunami deposits described elsewhere. The lower sand deposit (layer 4) was radiocarbon dated to 3020–2820 BC. Assuming an average sedimentation rate of 2.6 cm (100 yr)?1, the ages of the other three sand layers were estimated by extrapolation to the time windows 1200–1000 BC, AD 500–600 and AD 1400–1500. There are no historical tsunamis which correlate with layers 2 and 3. However, layer 1 may represent the major AD 1402 tsunami. Sand dykes penetrating from layer 1 into the overlying silts suggest soil liquefaction during an earthquake event, possibly the 1 August 1870 one. At Aliki, no clear stratigraphical evidence of tsunami flooding was found, but results from foraminiferal and dating analyses show that a sand layer was deposited about 180 years ago from a marine flooding event. This layer may be associated with the historical tsunami of 23 August 1817, which caused widespread destruction in the Aegion area. The work presented here supports the idea that geological methods can be used to extend tsunami history far beyond the historical record. Although the tsunami database obtained will be incomplete and biased towards larger events, it will still be useful for extreme event statistical approaches

THE CORINI ACTIVE FAULT IN SOUTHWESTERN VIOTIA REGION, CENTRAL GREECE: SEGMENTATION, STRESS ANALYSIS AND EXTENSIONAL STRAIN PATTERNS

Στην εργασία παρουσιάζονται νέα γεωλογικά δεδομένα για ένα ενεργό ρήγμα της Νοτιοδυτικής Βοιωτίας. Η περιοχή αυτή χαρακτηρίζεται από χαμηλή παραμόρφωση συγκρινόμενη με τις νεοτεκτονικές τάφρους τόσο του Κορινθιακού (προς Δυσμάς) όσο και του Ευβοϊκού (προς ανατολάς). Το κανονικό ρήγμα της Κορύνης αποτελείται από δύο μεγάλα τμήματα και μερικά αρκετά μικρότερα με μέση παράταξη ΑΒΑ-ΔΝΔ (Β58°) και φορά κλίσεως προς ΝΑ. Το ρήγμα έχει συνολικό μήκος 12 km και έχει αναπτυχθεί στο ανθρακικό υπόβαθρο της Υποπελαγονικής. Η αρχιτεκτονική της ρηξιγενούς ζώνης χαρακτηρίζεται από την ύπαρξη ενός τεκτονικού λατυποπαγούς με μέσο πάχος 15 εκατοστών. Στην βάση του καθρέπτη της Κορύνης παρατηρείται λωρίδωση με μικρή έως καθόλου διάβρωση πάχους 20-30 εκατοστών, η οποία αντιπροσωπεύει την τελευταία σεισμική κίνηση του ρήγματος με άνοδο του σταθερού τεμάχους. Αναφορικά με την κινηματική το σημαντικότερο εύρημα έγκειται στο ότι ο ελάχιστος άξονας της κύριας τάσης έχει μέση διεύθυνση Β328°Α, η οποία περίπου ταυτίζεται με αυτή των ενεργών ρηγμάτων της νότιας ακτής της Κορινθιακής τάφρου (χερσόνησος Περαχώρας).The Corini normal fault is an active structure of Quaternary age in Southwestern Viotia. This is a region of low finite strain, located between the Quaternary rifts of the Gulf of Corinth and the Gulf of Evia. The fault is segmented into several segments with an average strike of N58°E and dip direction to the SE. The architecture of the fault zone is characterized by a 15 cm thick gouge rock, observed along the fault plane on the footwall side. At several localities along strike we observed a well-defined basal strip of un-eroded fault plane that represents the width (uplift) of the last co-seismic slip. The width of the strip ranges 20-30 cm. Slip inversion data show a mean orientation ofsigmaS (leastprincipal stress) as Ν328Έ which implies similar kinematics with the active faults of the south coast of the Gulf of Corinth

Prospectivity Mapping for Epithermal Deposits of Western Milos Using a Fuzzy Multi Criteria Evaluation Approach Parameterized by Airborne Hyperspectral Remote Sensing Data

A Mineral prospectivity mapping (MPM) approach using a GIS-based weighted linear combination implementation of a Multi-Criteria Evaluation approach utilising a fuzzy Analytical Hierarchy Process to elucidate expert knowledge has been implemented to analyse the spatial distribution of epithermal deposits on the Island of Milos, Greece and model their association with exploration evidence data with the aim of providing insights into the controls on ore deposition. An integrated field and Digital Airborne Imaging Spectrometer (DAIS) hyperspectral and thermal multispectral airborne remote sensing dataset supported by field mapping and laboratory analyses, has been utilised to resolve hydrothermal alteration and parameterise the MPM. This study has highlighted the intimate spatial relationship between topographic highs and locations with high grade silicified alteration at a number of locations. The ability of high spatial resolution multispectral Thermal InfraRed (TIR) remote sensing imagery, integrated with topographic data, to resolve these silicified topographic highs provides an additional tool in the exploration of epithermal deposits. The spatial relationships between silicified lithocaps, high-grade altered rocks, faulting and topographic highs were utilised in the development of the MPM model. A close association between the modelled results and the hydrothermal alteration mapped in the field supports the accuracy of this MPM approach.Funded by Natural Environment Research Council (NERC) GA/09f/139-RMS E355

MORPHOTECTONICS OF THE PSATHOPYRGOS ACTIVE FAULT, WESTERN CORINTH RIFT, CENTRAL GREECE

Η περιοχή μελέτης είναι στο δυτικό άκρο του Κορινθιακού ανοίγματος. Ο Κορινθιακός κόλπος αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγμα νεοτεκτονικού βυθίσματος στον Ελληνικό χώρο. Το βύθισμα αυτό δημιουργήθηκε από την δράση μεγάλων ρηγμάτων τα οποία ανοίγουν τον φλοιό κατά την διεύθυνση Β-Ν. Με βάση το ψηφιακό υψομετρικό μοντέλο της περιοχή,ς υπολογίστηκαν τέσσερις μορφοτεκτονικοί δείκτες (υψομετρικό ολοκλήρωμα, ασυμμετρία L·κάvης απορροής, λόγος πλάτους κοιλάδας προς ύψος, και ο δείκτης κλίσης). Επίσης χρησιμοποιώντας το ψηφιακό μοντέλο εδάφους, δορυφορικές εικόνες από τον σαρωτή ΕΤΜ+ του δορυφόρου Landsat 7 και δεδομένα SRTM, έγινε η ψηφιοποίηση των ρηγμάτων της περιοχής μελέτης. Στην συνέχεια, η μελέτη της τεκτονικής γεωμορφολογίας της περιοχής έγινε με χρήση θεματικών χαρτών, οι οποίοι απεικόνιζαν την χωρική κατανομή των δεικτών. Στην εργασία αυτή μελετήθηκε ιδιαίτερα το κανονικό ρήγμα του Ψαθόπυργου το οποίο λειτουργεί ως μία ενιαία, ενεργή δομή μήκους 16 χιλιομέτρων.The study area is located on the western part of the Gulf of Corinth which is considered as a paradigm of an active rift system in Greece. This rift was formed by normal slip on big faults which extend the crust of the Earth in the N-S direction. The morphotectonic indices (hypsometric curve, hypsometric integral, drainage basin asymmetry, ratio of valley floor width to valley height) have been estimated using the 20-m digital elevation model of this area and the ARC software. The normal faults of the study area have been extracted by use of a DEM mosaic of 20-m pixel size, satellite images from Landsat 7 ETM+ and SRTM 90m. Our results highlight the recent activity of the Psathopyrgos normal fault on the basis of a series of morphotectonic evidence and suggest the existence of a single fault segment for a distance of 16 km

Toward a joint catalogue of recent seismicity in western Greece: preliminary results

Οι κατάλογοι με δεδομένα πρώτων αφίξεων των σεισμικών κυμάτων που συντάσσονται από τα τρία μόνιμα σεισμολογικά δίκτυα της Ελλάδας ενοποιήθηκαν και υπέστησαν κοινή επεξεργασία προκειμένου να επαναπροσδιοριστούν οι θέσεις των σεισμικών επικέντρου στη Δυτική Ελλάδα. Τα αποτελέσματα της κοινής επεξεργασίας, που παρουσιάζονται στην παρούσα εργασία, αφορούν στην εξαετία 2000 - 2005 και τη γεωγραφική περιοχή μεταξύ 35-42°Β και 19-22°Α. Μετά τη διαδικασία της ενοποίησης των φάσεων των διάφορων κέντρων, ο αριθμός των σεισμικών γεγονότων στον κατάλογο που προέκυψε αυξήθηκε κατά 3000 περίπου σε σχέση με τους προϋπάρχοντες, επιμέρους καταλόγους. Τα επίκεντρα των σεισμών του ενιαίου καταλόγου επαναπροσδιορίστηκαν με τη χρήση του αλγόριθμου Hypoinverse και διάφορους συνδυασμούς μονοδιάστατων μοντέλων ταχυτήτων που έχουν προταθεί για τον ελλαδικό χώρο και συντελεστές βαρύτητας για τα δεδομένα των φάσεων. Από τους διάφορους συνδυασμούς που δοκιμάστηκαν προέκυψε ότι η βαρύτητα που δίνεται στις φάσεις των S κυμάτων επηρεάζει δραστικότερα τα αποτελέσματα του επανα-προσδιορισμού των επικέντρων. Οι μικρότερες τιμές σφαλμάτων στους χρόνους γένεσης των σεισμών και τη χωροθέτηση των επικέντρων τους κατά την οριζόντια και την κατακόρυφη διεύθυνση προκύπτουν όταν οι φάσεις των S κυμάτων δε χρησιμοποιηθούν. Τα επανα προσδιορισμένα επίκεντρα εμφανίζουν περισσότερο διακριτές συγκεντρώσεις και διαγράφουν με μεγαλύτερη σαφήνεια τις τεκτονικές δομές της περιοχής μελέτης.Routine catalogue phase data of three Greek permanent seismic networks are merged and jointly used to relocate earthquakes in western Greece. Processed data refer to the time period from 2000 to 2005 and to the geographical area between 35- 42°N and 19-22Έ. After the merging procedure, the number of events in the joint catalogue is increased by more than 3000 compared to the individual pre-existing catalogues. Earthquakes are relocated using the Hypoinverse algorithm and several different combinations of ID velocity models and phase weighting schemes. Among these two tested factors, S-phase weights are found to affect the relocation results more drastically. In fact, minimum mean rms, erh and erz values (0.28 sees, 3.6 km and 5.8 km, respectively) are found when S-phases are neglected. Relocated epicenters appear more clustered and illuminate well-known, as well as obscure, seismotectonic structures of the are