Παρουσίαση/Προβολή

(ΕΓΓ-Ε03) -  Ιωάννης Κασσάρας, Π. Παπαδημητρίου, Κ. Παύλου

Περιγραφή Μαθήματος

ΕΓΓ-Ε03   ΣΕΙΣΜΟΤΕΚΤΟΝΙΚΗ

Διδάσκοντες:   Ι. Κασσάρας (kassaras@geol.uoa.gr), Π. Παπαδημητρίου, Κ. Παύλου

ΕΠΙΠΕΔΟ / ΕΞΑΜΗΝΟ ΣΠΟΥΔΩΝ: Μεταπτυχιακό / Γ’

ΤΥΠΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: Ειδίκευσης, Ειδικού Υποβάθρου, Ανάπτυ­ξης Δεξιοτήτων

ΑΥΤΟΤΕΛΕΙΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ       
Παραδόσεις/διαλέξεις και Ασκήσεις Πράξης. Οι πιστω­τικές μονάδες απονέμονται ενιαία για το σύνολο του μαθήματος
4 ώρες διδασκαλίας την εβδομάδα, 10 πιστωτικές μονάδες.

Προαπαιτήσεις: Τυπικά προαπαιτούμενα μαθήματα δεν υπάρχουν, αλλά οι μεταπτυχιακοί φοιτητές αναμένεται να έχουν επιτυχώς ολοκληρώσει προπτυχιακά μαθήματα Γεωλογίας, Φυσικής και Μαθηματικών στη Σχολή προέλευσής τους. Μεγάλης σημασίας και συνιστώμενες είναι γνώσεις που έχουν αποκτηθεί από επιτυχή παρακολούθηση προπτυχιακών μαθημάτων Σεισμολογίας και Γεωφυσικής.

Γλώσσα διδασκαλίας και εξετάσεων: Ελληνική

Το μάθημα προσφέρεται σε φοιτητές Erasmus: Ελληνική (Ε.Φ. [1] Αγγλική)

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ                        

Μαθησιακά αποτελέσματα: Το μάθημα έχει ως σκοπό την εξοικείωση των φοιτητών με εφαρμογές της σεισμοτεκτονικής ανάλυσης και ερμηνείας. Με την ολοκλήρωση του εξαμήνου, οι φοιτητές θα βρίσκονται σε θέση να χρησιμοποιήσουν εξειδικευμένα λογισμικά και να συμμετάσχουν σε ομάδες έρευνας. Το μάθημα δίνει έμφαση στο εφαρ­μοσμένο σκέλος της Επιστήμης με τρόπο που να εφοδιάζει τους φοιτητές με δεξιότητες απαραίτητες για τις σύγχρονες α­γορές εργασίας και να ενισχύει τη δυνατότητα επαγγελματι­κής αποκατάστασης.

 

Γενικές Ικανότητες:

• Διενέργεια εργασιών σε ατομικό και ομαδικό επίπεδο
• Κατανόηση εξειδικευμένων θεμάτων σεισμοτεκτονικής έρευνας
• Χρήση ειδικών λογισμικών που σχετίζονται με τη θεματολογία του μαθήματος
• Ανάλυση σεισμολογικών, γεωλογικών, μορφολογικών δεδομένων
• Εκτίμηση και ερμηνεία αποτελεσμάτων
• Εφαρμογές, αξιολόγηση κοινωνικά ευαίσθητων πληροφοριών (όπως η εκτίμηση της σεισμικής επικινδυνότητας) και διαχείριση αυτών

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ:                       

1. A. Θεωρητική κατάρτιση (παραδόσεις/διαλέξεις).

• Εισαγωγή: Γενικές αρχές

Σεισμικά ρήγματα, ενεργός τεκτονική, παραμόρφωση, ιστορική και ενόργανη σεισμικότητα, σεισμικές παράμετροι, κατάλογοι σεισμών, μηχανισμός γένεσης, σεισμική επικινδυνότητα, χάρτες σεισμικής επικινδυνότητας, σεισμοτεκτονικοί χάρτες.

• Ανάλυση σεισμικών παραμέτρων

Μέθοδοι προσδιορισμού υποκέντρου, εκτίμηση και ελαχιστοποίηση σφαλμάτων, μοντέλα δομής. Μέθοδοι επαναπροσδιορισμού υποκέντρου.

• Μηχανισμός γένεσης

Τανυστής σεισμικής ροπής. Μεθοδολογίες προσδιορισμού μηχανισμού γένεσης σεισμών.

• Χωροχρονική ανάλυση σεισμικών ακολουθιών

Χωρική κατανομή σεισμικών ακολουθιών, συσχέτιση με ενεργές τεκτονικές δομές, προσδιορισμός γεωμετρίας σεισμογενών δομών, χρονικές μεταβολές, νόμος Gutenberg-Richter, χωροχρονική μεταβολή b.

• Προσδιορισμός πεδίου τάσεων

Τανυστής τάσης. Μέθοδοι προσδιορισμού του πεδίου τεκτονικών τάσεων μέσω αντιστροφής μηχανισμών γένεσης.  

• Μεταβολή τάσεων Coulomb

Κριτήριο Coulomb, τάσεις Coulomb, συσχέτιση με τη χωροχρονική κατανομή σεισμών.

• Σεισμική ροπή

Φασματική ανάλυση κυματομορφών, προσδιορισμός διαστάσεων σεισμικών πηγών, πτώση τάσης

• Επαγόμενη σεισμικότητα

Επαγόμενη σεισμοί από ανθρωπογενείς και άλλες αιτίες. Μέθοδοι διάκρισης αυτών.

• Σεισμική επικινδυνότητα

Παγκόσμια, περιφερειακά, τοπικά μοντέλα σεισμικής επικινδυνότητας. Καθορισμός σεισμικών πηγών.

• Χαρτογράφηση-απεικόνιση σεισμοτεκτονικών στοιχείων και ερμηνεία αυτών

Παραδείγματα χαρακτηριστικών εφαρμογών από τη βιβλιογραφία

 

Β. Ασκήσεις πράξης: Ανάλυση σεισμολογικών δεδομένων με σύγχρονα λογισμικά και ερμηνεία αποτελεσμάτων.

• Προσδιορισμός και επαναπροσδιορισμός σεισμικών παραμέτρων με χρήση πραγματικών δεδομένων περιοχικού και τοπικού σεισμολογικού δικτύου.
• Χαρτογράφηση υποκέντρων με χρήση του λογισμικού GMT και GIS. Προβολή σε κάθετες τομές.
• Κατασκευή μηχανισμών γένεσης, χαρτογράφηση και προβολή σε κάθετες τομές.
• Ανάλυση σεισμικού κύματος με χρήση του κώδικα SAC (Seismic Analysis Code).
• Στατιστική ανάλυση σεισμικών καταλόγων, διαγράμματα, ιστογράμματα, ροδογράμματα, χάρτες, κλπ.
• Χαρτογράφηση αποτελεσμάτων αντιστροφής του πεδίου τάσεων με χρήση του λογισμικού GMT ή GIS.
• Μοντέλα μεταφοράς τάσεων Coulomb με χρήση ειδικού λογισμικού (Coulomb v3).
• Υπολογισμός σεισμικής επικινδυνότητας μέσω ειδικής πλατφόρμας (OpenQuake). Χαρτογράφηση αποτελεσμάτων μέσω

ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ και ΜΑΘΗΣΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ:      

ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ

• Πρόσωπο με πρόσωπο διαλέξεις.
• Πρόσωπο με πρόσωπο ασκήσεις πράξης στην ανάλυση και ερ­μηνεία σεισμολογικών δεδομένων με χρήση Η/Υ.
• Χρήση δυνατοτήτων της η-τάξης του ΕΚΠΑ (περιοχές συζη­τήσεων, blogging κ.ά.) για διάχυση πρόσθετης πληροφο­ρίας, διανομή υλικού, επίλυση προβλημάτων και αποριών κ.λπ.

ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Στη Διδασκαλία:

• Παρουσιάσεις.

Στις Ασκήσεις Πράξης

• Παρουσιάσεις PowerPoint για τo φροντιστηριακό μέρος των Ασκήσεων Πράξης.
• Χρήση εξειδικευμένου λογισμικού για το πρακτικό μέρος των ασκήσεων.

Στην Επικοινωνία με τους φοιτητές:

• Πέραν της προσωπικής επαφής, χρήση των δυνατοτήτων επι­κοινωνίας και blogging της η-τάξης του ΕΚΠΑ, διανομή υλικού, επίλυση αποριών κ.ά.

 

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ:

Δραστηριότητα	Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου
Διαλέξεις	3ωρ × 13 εβδ
Ασκήσεις πράξης	1ωρ × 13 εβδ
Κατ΄ οίκον εργασία – περιλαμ­βάνει την προετοιμασία για τελική αξιολόγησης (εξετά­σεις).	13ωρ × 13 εβδ
Σύνολο Μαθήματος	247 ώρες

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ                                 

Οι φοιτητές αξιολογούνται στην Ελληνική γλώσσα, ενώ για αλ­λοδαπούς φοιτητές εξ Ευρώπης (Erasmus) υπάρχει δυνατότητα αξιολόγησης και στην Αγγλική.

Ο τελικός βαθμός διαμορφώνεται από σειρά δοκιμασιών οι ο­ποίες περιλαμβάνουν:

• Γραπτές εργασίες/εκθέσεις πεπραγμένων επί των ασκήσεων πράξης με ποσοστό 50% επί του τελικού βαθμού
• Τελική γραπτή εξέταση επί της θεωρίας στο τέλος του 3ου εξαμήνου (κύρια) ή/και κατά τον μήνα Σεπτέμβριο (επαναλη­πτική) με ποσοστό 50% επί του τελικού βαθμού. Η θεματο­λογία περιλαμβάνει μίγμα ερωτήσεων πολλαπλής επιλογής, σύντομης απάντησης και εκτενούς ανάπτυξης.

ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ-ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ                 

• Armijo, R., Lyon-Caen, H., Papanastassiou, D., 1992. East–west extension and Holocene normal-fault scarps in the Hellenic Arc. Geology 20 (6), 491–494. http://dx.doi.org/1130/0091-7613.
• Bender, B., 1983. Maximum likelihood estimation of b-values for magnitude grouped data. Bull. Seismol. Soc. Am. 73, 831–851.
• Bernard, P., Briole, P., Meyer, B., Lyon-Caen, H., Gomez, J.-M., Tiberi, C., Berge, C., Cattin, R., Hatzfeld, D., Lachet, C., Lebrun, B., Deschamps, A., Courboulex, F., Larroque, C., Rigo, A., Massonnet, D., Papadimitriou, P., Kassaras, J., Diagourtas, D., Makropoulos, K., Veis, G., Papazisi, E., Mitsakaki, C., Karakostas, V., Papadimitriou, E., Papanastassiou, D., Chouliaras, M., Stavrakakis, G., 1997. The Ms = 6.2, June 15, 1995 Aigion earthquake (Greece): evidence for low-angle normal faulting, in the Corinth rift. J. Seismol. 1, 131–150.
• Crosson, R.S., 1976. Crustal structure modeling of earthquake data; 1, Simultaneous least squares estimation of hypocenter and velocity parameters. J. Geophys. Res. 81, 3036–3046.
• Gutenberg, B., Richter, C.F., 1944. Frequency of earthquakes in California. Bull. Seismol. Soc. Am. 34, 185–188.
• Kapetanidis, V., Kassaras, I., 2019. Contemporary crustal stress of the Greek region deduced from earthquake focal mechanisms, Journal of Geodynamics, https://doi.org/10.1016/j.jog.2018.11.004.
• Kapetanidis, V., Papadimitriou, P., 2011. Estimation of arrival-times in intense seismic sequences using a Master-Events methodology based on waveformsimilarity. Geophys. J. Int. 187, 889–917. http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-246X.2011.05178.x.
• Kassaras Ι. and D. Kazantzidou-Firtinidou, 2017. “Earthquakes”, Chapter in N. Dalezios (Ed), “Environmental Hazards Methodologies for Risk Assessment and Management”, IWA Publishing, Water Intelligence Online, Vol. 16, ISBN: 9781780407128, doi: 10.2166/9781780407135.
• Kassaras, I. & Kapetanidis, V., 2017. Resolving the tectonic stress by the inversion of earthquake focal mechanisms. Application in the region of Greece. A TUTORIAL. Chapter in: D'Amico, S. (Ed.) "Moment Tensor Solutions - A Useful Tool for Seismotectonics", Springer. S. doi: 10.1007/978-3-319-77359-9_19
• Kassaras, I., Kalantoni, D., Benetatos, Ch., Kaviris, G., Michalaki, K., Sakellariou, N., Makropoulos, K. 2015. Seismic damage scenarios in Lefkas old town (W. Greece). Bull. Earth Eng. 13(12), 3669–3711.
• King, G.C.P., R.S. Stein and J. Lin, 1994. Static Stress Changes and the Triggering of Earthquakes. Bulletin of the Seismological Society of America, 84 (3): 935-953.
• Lay, , T. Wallace, 1995. Modern Global Seismology, Academic Press, p. 521. eBook ISBN: 9780080536712
• Lyon-Caen, H., Armijo, R., Drakopoulos, J., Baskoutas, J., Delibassis, N., Gaulon, R., Kouskouna, V., Latoussakis, J., Makropoulos, K., Papadimitriou, P., Papanastassiou, D., Pedotti, G., 1988. The 1986 Kalamata (South Peloponnesus) earthquake: detailed study of a normal fault, evidences for east–west extension in the Hellenic Arc. J. Geophys. Res. 93 (B12), 14967–15000. http://dx.doi.org/10.1029/JB093iB12p14967.
• Makropoulos, K., Kaviris, G., Kouskouna, V., 2012. An updated and extended earthquake catalogue for Greece and adjacent areas since 1900. Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 12, 1425–1430.
• Makropoulos, K.C. and P.W. Burton, 1985. Seismic Hazard in Greece: I Magnitude recurrence. Tectonophysics, 117, 205-257.
• Makropoulos, K.C. and P.W. Burton, 1985. Seismic Hazard in Greece: II Ground Acceleration. Tectonophysics, 117, 259-294.
• McGuire, R. K., 2004. Seismic Hazard and Risk Analysis. Oakland, CA: Earthquake Engineering Research Institute, 240 p.
• Melgar D., A. Ganas, J. Geng, C. Liang, E.J. Fielding, I. Kassaras, (2017). Source characteristics of the 2015 Mw6.5 Lefkada, Greece, strike-slip earthquake, Journal of Geophysical Research, DOI: 10.1002/2016JB013452.
• Ordaz M, Martinelli F, D’Amico V, Meletti C, 2013. CRISIS2008: A flexible tool to perform probabilistic seismic hazard assessment, Seismological Research Letters, Vol. 84, No. 3, pp. 495-504.
• Pavlou, K., Kaviris, G., Chousianitis, K., Drakatos, G., Kouskouna, V., Makropoulos, K., 2013. Seismic hazard assessment in Polyphyto Dam area (NW Greece) and its relation with the ‘‘unexpected’’ earthquake of 13 May 1995 (Ms = 6.5, NW Greece), Nat. Hazards Earth Syst. Sci., doi:10.5194/nhess-13-141-2013.
• Rigo, A., Lyon-Caen, H., Armijo, H.R., Deschamps, A., Hatzfeld, D., Makropoulos, K., Papadimitriou, P., Kassaras, I., 1996. A microseismic study in the western part of the Gulf of Corinth (Greece): implications for large scale normal faulting mechanisms, Geophys. J. Int. 126, 663–688.
• Stein, R.S., A.A. Barka and J.H. Dieterich, 1997. Progressive failure on the North Anatolian fault since 1939 by earthquake stress triggering. Geophysical Journal International, Vol. 128, 594–604.
• Toda, S., Stein, R.S., Sevilgen, V., Lin, J., 2011. Coulomb 3.3 graphic-rich deformation and stress-change software for earthquake, tectonic, and volcano research and teaching —user guide. U.S. Geological Survey Open-File Report 2011-1060 (63 pp.).
• Tselentis, G., Danciu, L., 2010. Probabilistic seismic hazard assessment in Greece – Part 1: Engineering ground motion parameters. Natural Hazards and Earth System Science, 10(1), pp.25-39.
• Wessel, P., Smith, W., 1995. New version of the Generic Mapping Tools. EOS 76-329.
• Wiemer, S., 2001. A software package to analyze seismicity: ZMAP. Seismol. Res. Lett. 72, 374–383.
• Παπαζάχος, Β.Κ., Γ.Φ. Καρακαΐσης, Π. Μ. Χατζηδημητρίου, Εισαγωγή στη Σεισμολογία, [Κωδ. ΕΥΔΟΞΟΣ: 11254]
• Τσελέντης, A., Γενική Σεισμολογία Τόμος Α, [Κωδ. ΕΥΔΟΞΟΣ: 59395397]
• Τσελέντης, A., Γενική Σεισμολογία Τόμος Β, [Κωδ. ΕΥΔΟΞΟΣ: 77118155]

ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ:

• Bulletin of the Seismological Society of America, SSA Journals
• Geophysical Journal International, Oxford University Press
• Journal of Geophysical Research, AGU Publications
• Seismological Research Letters, AGU Publications
• Tectonophysics, Journal, Elsevier
• Journal of Geodynamics, Elsevier

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΣΕΛΙΔΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ:           

https://eclass.uoa.gr/courses/GEOL507/

 

[1] Ε.Φ.: Επισκέπτες Φοιτητές (π.χ. ERASMUS)

 

Ημερομηνία δημιουργίας

Τετάρτη 16 Οκτωβρίου 2019