Search

Οι σπάνιες γαίες και το ύτριο (REE-Y) θεωρούνται καλοί δείκτες για τον προσδιορισμό σεισμικών ζωνών κατά μήκος της επιφάνειας ενός ασβεστολιθικού ρήγματος (καθρέφτης ρήγματος). Η συγκεκριμένη τεχνική θεωρείται αποτελεσματική στην αναγνώριση του αριθμού και του μεγέθους των σεισμών. Πρόσφατες εργασίες έχουν επαληθεύσει την ύπαρξη ενός μηχανισμού εμπλουτισμού των ασβεστόλιθων σε σπάνιες γαίες όταν είναι σε επαφή με το έδαφος. Τα πρώτα αποτελέσματα από την διερεύνηση του μηχανισμού εμπλουτισμού του ασβεστόλιθου σε REE-Y παρουσιάζονται στην υποβαλλόμενη εργασία. Τα πειράματα προσομοίωσης βροχής πέντε ετών (σε γλάστρες) έδειξαν ταχύ εμπλουτισμό της επιφάνειας ασβεστόλιθου σε REE-Y. Τα πειράματα κινητικής έδειξαν επίσης ταχεία ρόφηση REE-Y, ενώ οι δοκιμές ισόθερμης ρόφησης έδειξαν μεγαλύτερη επιλεκτικότητα σε ελαφριές (LREE) σπάνιες γαίες σε σχέση με τις βαριές (HREE). O μηχανισμός ρόφησης των σπανίων γαιών με τη μορφή ανθρακικών συμπλόκων θεωρείται πιθανός μηχανισμός ρόφησης των REEY στην επιφάνεια των ασβεστολίθων., The Rare Earth Elements and Yttrium (REE-Y) have recently been proposed as good proxies for identifying rupture zones on carbonate fault scarps. Indeed, fluctuations in the REE-Y concentrations along a fault plane may be linked to the number and size of earthquakes that ruptured the fault. The enrichment is attributed to the contact of the soil with the carbonate fault scarp. Our study presents preliminary results from a series of experiments that aim to shed light on the mechanism associated with the REE-Y sorption on the limestone-soil interface. Rain simulation pot experiments, kinetic and isotherm batch experiments were employed to describe the mechanism of REE-Y sorption in calcite. Results reveal fast REE-Y sorption on the limestone surface after the simulation of five years of rainfall. The fast REE-Y sorption is also supported by the kinetic experiments. Isotherm tests show the higher affinity of calcite in the Light Rare Earth (LREE) compared to the Heavy Rare Earth Elements (HREE). The sorption of the REE in the form of carbonate complexes is proposed as a plausible mechanism of REE-Y incorporation into the limestone.

Η παλαιοσεισμική δραστηριότητα στο ρήγμα του Σπηλίου μελετήθηκε χρησιμοποιώντας μία πρωτοποριακή μέθοδο που συνδιάζει μετρήσεις Σπανίων Γαιών (REE) και κοσμογενών ισοτόπων 36Cl πάνω στην σεισμικά αποκαλυμμένη επιφάνεια του ρήγματος. Η ανάλυση των δεδομένων δείχνει ότι το ρήγμα είναι ενεργό και έχει φιλοξενήσει τουλάχιστον 5 μεγάλου-μεγέθους σεισμούς τα τελευταία 16500 χρόνια. Οι δύο πιο πρόσφατοι σεισμοί έλαβαν χώρα κατά την περίοδο 100-900 ετών πρίν από σήμερα και άθροισαν συνολικά 3.5 μέτρα σεισμικής μετατόπισης. Η χρονολογία των παλαιότερων 3 σεισμών προσδιορίσθηκε στα 7300, 16300 και 16500 χρόνια πριν από σήμερα με σεισμικές ολισθήσεις 2.5, 1.2 και 1.8 μέτρα, αντίστοιχα. Από το μέγεθος των σεισμικών ολισθήσεων συμπεραίνουμε ότι το μέγεθος των σεισμών που προκλήθηκαν από το ρήγμα του Σπηλίου κυμάνθηκε από Μ 6.3-7.3 ενώ ο μέσος ρυθμός επανάληψης τους ήταν ~4200 χρόνια. Τα παραπάνω δεδομένα αποκαλύπτουν ότι το ρήγμα του Σπηλίου είναι ένα από τα πιο ενεργά ρήγματα στην Κρήτη και οι σεισμικές παράμετροί που σχετίζονται με την δραστηριότητά του πρέπει να συμπεριληφθούν στο μοντέλο σεισμικής επικινδυνότητας της Ελλάδας., The paleoearthquake activity on the Spili Fault is examined using a novel methodology that combines measurements of Rare Earth Elements (REE) and of in situ cosmogenic 36Cl on the exhumed fault scarp. Data show that the Spili Fault is active and has generated a minimum of five large-magnitude earthquakes over the last ~16500 years. The timing and, to a lesser degree, the slip-size of the identified paleoearthquakes was highly variable. Specifically, the two most recent events occurred between 100 and 900 years BP producing a cumulative displacement of 3.5 meters. The timing of the three older paleoearthquakes is constraint at 7300, 16300 and 16500 years BP with slip sizes of 2.5, 1.2 and 1.8 meters, respectively. The magnitude of the earthquakes that produced the measured co-seismic displacements, ranges from M 6.3-7.3 while the average earthquake recurrence interval on the Spili Fault is about 4200 years. The above data suggest that the Spili is among the most active faults on Crete and its earthquake parameters may be incorporated into the National Seismic Hazard Model.