Νέα στοιχεία για το ρήγμα που έδωσε τα 6,3 ρίχτερ στη Θεσσαλία το 2021

Η Ερευνητική ομάδα Γεωλογίας των Σεισμών (http://eqgeogr.weebly.com/index.html) σε συνεργασία με την αντίστοιχη ομάδα της ΕΑΓΜΕ (πρώην ΙΓΜΕ) βρέθηκε από την πρώτη ημέρα στο πεδίο της σεισμόπληκτης περιοχής για τη μελέτη της γεωλογικής δομής και των σεισμογενετικών ρηγμάτων. Τα αποτελέσματα δημοσιευτήκαν σε επιστημονικά περιοδικά (βλ. βιβλιογραφία) και σε μια πλήρη έκθεση για τη γένεση των σεισμών και τις συνέπειες της ( Σεισμοτεκτονική, Γεωτεχνική, Βλάβες κ.α.) στο Ελληνικό Τμήμα Αντισεισμικής Μηχανικής (ΕΤΑΜ) https://www.eltam.org/diktyaki-imerida-seismoi-thessalias-martiou-2021/)
Τι είναι το Ενεργό Ρήγμα : Η έννοια της δραστηριότητας των γεωλογικών ρηγμάτων είναι σημαντική για την εκτίμηση της Σεισμικής Επικινδυνότητας. Ένα ενεργό ρήγμα είναι μια γεωλογική δομή που έχει σαφή καταγραφή σεισμικής δραστηριότητας τουλάχιστον μία φορά στα 10.000 ή 35.000 ή 125.000 χρόνια ή επαναλαμβανόμενη δραστηριότητα κατά τα το γεωλογικό παρελθόν και την ικανότητα δημιουργίας σεισμών. Η χαρτογράφηση των ζωνών ενεργών ρηγμάτων, με όλες τις γεωλογικές, γεωφυσικές, γεωχημικές και γεωδαιτικές μεθόδους, επιτρέπει την καταγραφή και κατανόηση των σεισμικών διεργασιών που σχετίζονται με τον σεισμικό κύκλο ενός δικτύου.
Ιστορική Σεισμικότητα. Στην ευρύτερη περιοχή αναφέρονται αρκετοί ιστορικοί σεισμοί. Ο πιο πρόσφατος συνέβη την 9η Ιουνίου 2003 μεγέθους Ms = 5,5 στην περιοχή των Γόννων (επίκεντρο 39.95οΝ - 22.32οΕ), από την επαναδραστηριοποίηση μικρού κανονικού ρήγματος, το οποίο πιθανά συνδέεται με το ρήγμα Ομολίου – Καλλιπεύκης (Σχ. 1). Αντίστοιχος σεισμός μεγέθους 6,3 συνέβη στην Λάρισα το 1941 την 1η Μαρτίου, ακριβώς πριν από 80 χρόνια, με σοβαρότατες ζημίες στη πόλη και στα γύρω χωριά, κυρίως ανατολικά της Λάρισας στην Θεσσαλική πεδιάδα, που προερχόταν πιθανότατα από το ρήγμα «Ασμάκι», ενώ ένας άλλος σεισμός 5,6 συνέβη στη ίδια περιοχή τον Νοέμβριο του 1901, με επίκεντρο το χωριό Βερδικούσα, πιθανώς στην προέκταση του ρήγματος του πρόσφατου σεισμού. Υπάρχουν ιστορικές πληροφορίες για σεισμό το 1781 ίδιου μεγέθους, μεταξύ Μετεώρων-Λάρισας και Ελασσόνας, ενώ μια αναφορά για ίδιου μεγέθους σεισμό το 1766 αμφισβητείται και αναθεωρείται (Ιωάννης Παπαϊωάννου, 2017).

Ρήγματα της περιοχής: Το ρήγμα Τυρνάβου (Σχ. 1 και Σχ. 2), είναι τυπική γεωλογική δομή παρόμοια με πολλές άλλες της ευρύτερης περιοχής.  Το ρήγμα αυτό έχει χαρακτηριστεί σαφώς σεισμικά ενεργό. Το καλά καθορισμένο ίχνος του ρήγματος στην επιφάνεια έχει χαρτογραφηθεί για περισσότερα από 12 km, ενώ με τη βοήθεια τεχνικών τηλεπισκόπησης μπορεί να ακολουθηθεί ανατολικά κατά μήκος της βόρειας πεδιάδας της Λάρισας, δίνοντας έτσι ένα πιθανό συνολικό μήκος σχεδόν 20 km.
Στην παλαιοσεισμολογική έρευνα που πραγματοποιήθηκε κατά μήκος του ρήγματος έχουν καταγραφεί λεπτομερώς τα χαρακτηριστικά των προηγούμενων σεισμών (Caputo et al., 2004). Σύμφωνα με τα γεωλογικά δεδομένα, τις γεωφυσικές έρευνες και τις παλαιοσεισμολογικές εκσκαφές για τη μελέτη της γεωλογικής ιστορίας του ρήγματος, τεκμηριώνεται μια δραστηριότητα αργή, η οποία χαρακτηρίζεται από κατακόρυφες επιφανειακές σεισμικές μετατοπίσεις 20-40 cm και πιθανό διάστημα επανάληψης 1.000 χρόνων, καθώς και χαμηλό ρυθμό ολίσθησης 0,05-0,2 mm / χρόνο. Ο χρόνος αυτός έχει παρέλθει από τον τελευταίο γεωλογικά προσδιορισμένο σεισμό, που υποδηλώνει την εμφάνιση πιθανού σεισμικού «κενού». Είχε επισημανθεί πολύ νωρίς, από την ερευνητική μας ομάδα (2004, 2006, 2017), ότι η θέση του ρήγματος σε μια πολύ πυκνοκατοικημένη περιοχή και η εγγύτητα με την τρίτη μεγαλύτερη πόλη της Ελλάδας, τη Λάρισα, αυξάνει τον σεισμικό κίνδυνο της περιοχής. Το ρήγμα Τυρνάβου είναι από τα καλύτερα μελετημένα ρήματα του ελληνικού χώρου για περισσότερο από 30 χρόνια από την ερευνητική ομάδα Γεωλογίας των Σεισμών του Α.Π.Θ. σε συνεργασία με τον Καθηγητή του Πανεπιστήμιου της Ferrara R. Caputo και περιλαμβάνεται στην Ελληνική Βάση Ενεργών Ρηγμάτων (GreDaSS, gredass.unife.it, στην οποία περιγράφεται με λεπτομέρεια).
Άλλα ενεργά γεωλογικά ρήματα της περιοχής βρίσκονται στις παρυφές της Λάρισας (ομώνυμο ρήγμα), της Γυρτώνης, της Ροδιάς-Αργυροπουλίου, Ελασσόνας (και Τσαρίτσανης), Γόννων, Τεμπών και Ομολίου, τα οποία μελετιούνται σήμερα με τις πλέον σύγχρονες μεθόδους (δορυφορικές εικόνες, εικόνες υψηλής ανάλυσης, γεωδαιτικές, γεωλογικές και παλαιοσεισμολογικές, (Tsodoulos et al., 2015, 2016; Kremastas et al., 2018).

Το σεισμογόνο ρήγμα. Η κύρια διάρρηξη του σεισμού της 3ης Μαρτίου δεν συσχετίζεται άμεσα με τα έως τώρα γνωστά ρήγματα της περιοχής. Οι εργασίες υπαίθρου, τα σεισμολογικά δεδομένα και η ανάλυση των δεδομένων της συμβολομετρίας (Μ. Φουμέλης, και Chatzipetros et al, 2021) δείχνουν ότι το κύριο σεισμογόνο δεν είναι ούτε το καλά μελετημένο ενεργό ρήγμα Τυρνάβου, ούτε η προέκταση προς ΒΔ του γνωστού ρήγματος της Λάρισας-Τιταρήσιου (Σχ. 2), αν και φαίνεται ότι αυτά έχουν ενεργοποιηθεί και επηρεαστεί έμμεσα από το κύριο σεισμικό ρήγμα ως δευτερεύουσες δομές. Ένα μικρής γωνίας κανονικό ρήγμα ενεργοποιήθηκε με την κύρια διάρρηξη, ως «τυφλό» ή «θαμμένο» ρήγμα, που δεν φαίνεται να έχει επιφανειακή εμφάνιση (Σχ. 2). Ο ισχυρότερος μετασεισμός της 4ης Μαρτίου, (Mw = 6,0) εντοπίζεται από τον ίδιο χώρο διάρρηξης, αλλά πιθανό να έγινε από ένα δευτερεύον μικρότερο ρήγμα στο χώρο την μετασεισμικής ακολουθίας ή σε ένα άλλο τμήμα του ιδίου ρήγματος. Η μέγιστη υπολογισθείσα κατακόρυφη μετατόπιση είναι 2,93 cm.
Σε ό, τι αφορά το άγνωστο και μη χαρτογραφημένο σεισμικό ρήγμα, η επιτόπια έρευνα έδειξε ότι υπάρχουν χαρακτηριστικές γεωλογικές ενδείξεις στα Αντιχάσια. Το σεισμικό ρήγμα εκτείνεται στην ευρύτερη περιοχή μεταξύ των χωριών Ζάρκο και Μεγάλο Ελευθεροχώρι, ως μία παλιά γεωλογική (κληρονομημένη) πολύπλοκη ζώνη διάτμησης. Οι γεωλογικές μετρήσεις περιλαμβάνουν μικρές συν-σεισμικές διανοίξεις προϋπαρχόντων ρηγμάτων, καθώς και μικρές επιφανειακές διαρρήξεις με αμελητέα κατακόρυφη μετατόπιση και μικρό άνοιγμα έως 2 cm (Σχ. 2 και 3).
Ρευστοποιήσεις εδαφών: Οι επιφανειακές εμφανίσεις της σεισμικής ακολουθίας αποτελούνται από μια ποικιλία φαινομένων που παρατηρήθηκαν σε όλη την περιοχή. Δεκάδες περιστατικά ρευστοποίησης εδάφους με τη μορφή «κρατήρων άμμου» και ροών κατά μήκος διαρρήξεων χαρτογραφήθηκαν σε περιοχές που γειτνιάζουν με τους ποταμούς Πηνειό και Τιταρήσιο.
Η πρώτη περιοχή με εκτεταμένες εμφανίσεις ρευστοποιήσεων βρίσκεται μεταξύ των χωριών Κουτσόχερο έως Πηνειάδα και Ζάρκο, ενώ η δεύτερη είναι λιγότερο εκτεταμένη και παρατηρείται κυρίως στην περιοχή των χωριών Βλαχογιάννι, Μεσόχωρα, Βάρκο και Δαμάσι (Σχ. 4).
Από παλαιότερες δορυφορικές εικόνες φαίνεται ότι στην περιοχή του ποταμού Πηνειού η ρευστοποίηση συνδέεται σαφώς με παλαιότερους εγκαταλελειμμένους μαιάνδρους του ποταμού, υποδεικνύοντας μια διαφοροποιημένη σύνθεση, πιο ευαίσθητη στην ρευστοποίηση (Chatzipetros et al. 2021, Papathanassiou et al., 2021). Όσον αφορά την πιθανότητα ρευστοποίησης στον ελληνικό χώρο, έχει δημιουργηθεί ο χάρτης επιδεκτικότητας των εδαφών προς ρευστοποίηση της Ελλάδας (Papathanassiou et al., 2010), καθώς επίσης και η αντίστοιχη βάση δεδομένων των ιστορικών περιστατικών ρευστοποίησης στην ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου (DALO v1.0, Papathanassiou and Pavlides, 2009), ενώ το δυναμικό ρευστοποίησης που προκαλείται από σεισμό στις αστικές περιοχές και πιο συγκεκριμένα στη Λάρισα έχει δημοσιευθεί από τους Papathanassiou and Pavlides (2010) και Papathanassiou et al. (2011), όπου η πόλη βρίσκεται «εν δυνάμει» σε ζώνη πιθανών ρευστοποιήσεων.
Ως ένα ακόμα παράγωγο του σεισμού είναι και οι αστοχίες (μερικές ή ολικές) τεχνητών ή φυσικών πρανών. Παρατηρήθηκαν σε αρκετά σημεία κατά μήκος της επαρχιακής οδού από τον Τύρναβο προς το Δαμάσι, στους οικισμούς Δαμασίου και Δομένικο, καθώς και στα όρη του Ζάρκου, Ελασσόνας και Μετεώρων, χωρίς ωστόσο να σημειωθούν ζημιές στις υποδομές (Σχ. 4).
Γεωδαιτικές παρατηρήσεις. Όσον αφορά τον προσδιορισμό του ενεργού τεκτονικού πεδίου του γήινου φλοιού στη Θεσσαλία, βάσει γεωδαιτικών δεδομένων, η ευρύτερη περιοχή της Θεσσαλίας παρακολουθείται από 27 μόνιμους δορυφορικούς σταθμούς GPS / GNSS, συλλέχθηκαν πρωτογενή δεδομένα για επτά χρόνια, (ETRF2000) όπου φαίνεται ότι η περιοχή της Θεσσαλίας επηρεάζεται σεισμοτεκτονικά από τη δραστηριότητα των ζωνών ρηγμάτων του Βόρειου Αιγαίου, αποτελώντας τη δυτική συνέχεια της Τάφρου του Βορείου Αιγαίου ως προέκταση της ρηξιγενούς ζώνης της Βόρειας Ανατολίας.
Νέα έρευνα. Από τη συνεχιζόμενη έρευνα και στο πλαίσιο της Διδακτορικής Διατριβή του Ευάγγελου Κρεμαστά (2021) επανεξετάσθηκαν τα ρήγματα Ροδιάς, Γυρτώνης και Ελασσόνας με ποσοτικές μεθόδους και λεπτομερή αναλυτική φωτογράφηση με τη χρήση ΣμηΕΑ (Drones) και δημιουργία ψηφιακών μοντέλων εδάφους, εργασίες υπαίθρου για την εκτίμηση της σεισμικής επικινδυνότητας της περιοχής με γεωλογικά δεδομένα, εφαρμόστηκαν πέντε υποθετικά σενάρια για την σεισμική ενεργοποίηση των ρηγμάτων της περιοχής. Σχεδόν σε όλα τα εκτιμώμενα σενάρια διαφαίνεται μια δυσμενής σεισμική κατάσταση για την ευρύτερη περιοχή, δεδομένου ότι τα εν λόγω ρήγματα εντοπίζονται μέσα στην λεκάνη και σε μικρές αποστάσεις από την πόλη της Λάρισας και των άλλων οικισμών.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΙΚΑ
Το σεισμογενετικό ρήγμα Ζάρκου-Μ. Ελευθεροχωρίου του πρώτου κύριου σεισμού (Μ 6,3) είναι ένα «άγνωστο» κρυφό ρηγμα που έχει αμεση σχεση με τα γνωστα και πολύ καλά μελετημενα ρήγματα Τυρναβου και Λαρισας -Τιταρήσιου.
Ο δευτερος σεισμός (Μ 6,0) συνδέεται με την προέκταση του ρηγματος ως νέος κλαδος προς τα Βορεια Βορειοδυτικά δημιουργώντας ένα δίδυμο ή διπλό σεισμικό γεγονος.
Άλλα ενεργά γεωλογικά ρήματα της περιοχής που βρίσκονται στις παρυφές της Λάρισας και μπορούν να την επηρεάσουν μελλοντικά, είναι το ομώνυμο Λάρισας-Τιταρήσιου, Ασμακίου, Γυρτώνης, Ροδιάς, Ελασσόνας, Γόννων, Τεμπών και Ομολίου.
Τα ρήγματα αυτά έχουν πολύ μεγάλη χρονικά περίοδο επανάληψης σεισμών και επηρεάζονται από τα ρήγματα της Τάφρου του Βορείου Αιγαίου.
Η μελέτη των Ενεργών ρηγμάτων ως μελλοντικών πηγών σεισμών πρέπει να συνεχιστεί και ιδιαίτερα των κρυμμένων και καλυμμένων από τα ιζήματα της πεδιάδας τα οποία οδηγούν πιθανά σε αναθεώρηση και του αντισεισμικού κανονισμού όσον αφορά την μέγιστη σεισμική επιτάχυνση.
Τα εκτεταμένα φαινόμενα ρευστοποίησης στην πεδιάδα της Λάρισας θέτουν ένα σημαντικό πρόβλημα για την εκτίμηση της σεισμικής επικινδυνότητας στις οικιστικές περιοχές πόλεων και χωρίων σε ολόκληρη την πεδινή περιοχή της Θεσσαλίας. Η γεωλογική μελέτη των εδαφών θεμελίωσης κτηρίων κρίνεται απαραίτητη και άμεση.