An application of GIS analysis on structural data from metamorphic rocks in Santorini island

Η ηφαιστειακή νήσος Σαντορίνη βρίσκεται στη βόρεια Κρητική θάλασσα και αποτελεί τμήμα  του  σύγχρονου  ηφαιστειακού  τόξου  του  Αιγαίου.  Το  άνοιγμα  της  Κρητικής θάλασσας  είναι  το  αποτέλεσμα  μίας  σειράς  πλαστικών  και  θραυστικών  ρηγμάτων αποκόλλησης που διαμορφώθηκαν από το Μέσο Μειόκαινο. Ένα ρήγμα αποκόλλησης μεταξύ δύο μεταμορφωμένων ενοτήτων εντοπίζεται στην περιοχή Αθηνιό, της νήσου Σαντορίνη. Στις ενότητες των μεταμορφωμένων πετρωμάτων προσδιορίστικαν κοινά χαρακτηριστικά δομών θραυστικής παραμόρφωσης αλλά διαφορετικά χαρακτηριστικά πλαστικής  και  πλαστικής-θραυστικής  παραμόρφωσης  δομές.  Διαφορετικές  θερμικές ιστορίες  μεταξύ  των  δύο  μεταμορφικών  ενοτήτων  αναδεικνύουν  την  Μειοκαινική μεταμορφωμένη  ενότητα  να  βρίσκεται  τεκτονικά  κάτω  από  την  Ηωκαινική μεταμορφωμένη ενότητα. Στην εργασία αυτή, δημιουργήθηκε ένας χάρτης πρόβλεψης της εμφάνισης τεκτονικών χαρακτηριστικών στην περιοχή Αθηνιός δημιουργήθηκε με στατιστικό και γεωγραφικό σύστημα πληροφοριών (G.I.S.) υπολογιστικό πρόγραμμα, όπου  παρουσιάζεται  μία  χωρική  κατανομή  συναφή  με  την  εμφάνιση  των  δύο μεταμορφωμένων  ενοτήτων. K-Mean     ανάλυση  συστάδων  χρησιμοποιώντας SPSS   υπολογιστικό πρόγραμμα δείχνει μία χωρική κατανομή συναφή με την εμφάνιση των δύο  μεταμορφωμένων  ενοτήτων.  Η K-mean    ανάλυση  συστάδων  χρησιμοποιώντας SPSS    υπολογιστικό  πρόγραμμα  σε  αζιμούθια  γραμμώσεων  των  μεταμορφωμένων ενοτήτων και δείχνει δύο πληθυσμούς με αντίστοιχες ιδιοτιμές 347.2o ± 0.73o μοίρες  (ΒΒΔ  προς  Β)  kαι 004o  ±  0.83o  μοίρες  (Β  προς  ΒΒΑ).  Ο  πληθυσμός  των  ΒΒΔ-γράμμωσης  (παράλληλη  γρά μμωση  στο  τόξο)  ανήκει  στην  κατώτερη  Μειοκαινική μεταμορφωμένη ενότητα και ο πληθυσμός της  ΒΒΑ-γράμμωσης αντιπροσωπεύει την Ηωκαινική μεταμορφωμένη ενότητα που έχει επηρεαστεί από την κάθετη γράμμωση στο   ηφαιστειακό τόξο.  Ο  γεωστατιστικός  χάρτης  τύπου ordinary  Kriging  δείχνει πιθανές εμφανίσεις των τεκτονικών επαφών των δύο ενοτήτων. Η μεθοδολογία αυτή μας  παρέχει τη  δυνατότητα  δημιουργίας  χάρτη  πρόβλεψης  εμφάνισης  δομών  που διευκολύνει την εργασία υπαίθρου για τεκτονικές και δομικές αναλύσεις καθώς και για πιο   αποτελεσματική δειγματοληψία θερμοχρονολόγηση.The Santorini volcanic island is located in the northern Cretan Sea and is part of the ecent subduction-related volcanic arc. The opening of Cretan Sea is the result of extension associated with a series of ductile and brittle detachment faults developed since the Middle Miocene. A detachment between two exhumed metamorphic units is exposed at Athinios, on Santorini Island. Two exhumed metamorphic units are identified that show evidence of similar brittle deformation, but distinctive ductile and ductile-brittle structures. Different thermal histories indicate that a Miocene metamorphic unit is juxtaposed structurally below an Eocene metamorphic unit. In this paper, a prediction map of structural observations in Athinios is generated with statistical and GIS software, and shows a spatial distribution consistent with the exposure of two metamorphic units.  K-Mean Cluster analysis using SPSS software on lineation azimuths of the metamorphic rock units shows two populations with center values of 347.2o ± 0.73o degrees (NNW to N) and 003.4o ± 0.83o degrees (N to NNE). NNW-lineation (arc-parallel extension) population belongs to the lower Miocene metamorphic unit and the NNE-lineation represents the Eocene metamorphic unit that was affected by arc-normal extension. A geostatistical map of ordinary Kriging type displays the possible exposed tectonic contacts. This methodology provides  a  structural  prediction  map  that  after  field  verification  facilitates  efficient structural and thermochronological sampling

Pliocene onset of rapid exhumation in Taiwan during arc-continent collision: new insights from detrital thermochronometry

The Coastal Range in eastern Taiwan contains the remnants of the Pliocene–Pleistocene retro-foredeep basin of the ongoing Penglai orogeny. These sedimentary successions record the earliest exhumation of the Central Range, Taiwan. We dated detrital Plio-Pleistocene sediments in the Coastal Range using multiple thermochronometers [fission-track, zircon (U–Th)/He and U/Pb dating] to document changes in exhumation rate through time. Fission-track grain ages in 2–4-Myr-old sediments were not reset by the Penglai orogeny and reflect the early stage removal of the sedimentary cover. This early stage, when exhumation rates were low, could encompass both the accretionary wedge phase of the orogen and the early arc–continent collision. Sediments younger than 2-Myr-old yield Pliocene zircon fission-track grain ages and suggest that exhumation, transport and deposition occurred within 0.4–1.5 Myr. The recorded onset of rapid exhumation in the Pliocene is contemporaneous with other major tectonic changes in the region, including an increase in subsidence rate in both the pro- and retro-foredeep basins and a change in the wedge kinematics from internal shortening to underplating