Structure, tectonic processes and deformation of the South Aegean Sea

Abstract

The PhD thesis explores the long-term deformation and active tectonic mechanisms that contributed to the geological evolution and the formation of the complex relief of the South Aegean Sea. Despite the geological surveys that have been conducted on the Aegean, the current state of knowledge is still in its infancy. Although it is widely accepted that the geotectonic evolution of the Aegean microplate is dominated by extension in a back-arc setting, recent geological, seismological and geodetic studies have shown that overall extension may evolve in combination with transpression or transtention. This dissertation summarizes the preexisting literature and the main deformation models that have been proposed for the Aegean and through the presentation of new bathymetric and seismic data aims to improve our understanding of the tectonic processes and deformation prevailing on the South Aegean Sea. In order to develop a geodynamic model that will explain the kinematic processes and deformation mechanisms that took place in the area, the main axis of the dissertation is structured by three main research papers, the results of which provide up-to-date information about the geodynamic evolution of the South Aegean.

Η παρούσα διατριβή διερευνά τη μακροχρόνια παραμόρφωση και τους ενεργούς τεκτονικούς μηχανισμούς που συνέβαλαν στην εξέλιξη και στο σχηματισμό του πολύπλοκου ανάγλυφου του Νοτίου Αιγαίου. Παρά τις γεωλογικές έρευνες που έχουν διεξαχθεί στο Αιγαίο, μέχρι και σήμερα γνωρίζουμε πολύ λίγα για τη γεωδυναμική εξέλιξη του. Αν και είναι ευρέως αποδεκτό ότι στη γεωτεκτονική εξέλιξη της μικρο-πλάκας του Αιγαίου κυριαρχούν κυρίως οι εφελκυστικές διεργασίες παραμόρφωσης που συναντώνται σε ένα back-arc περιβάλλον (οπισθοτόξο), πρόσφατες γεωλογικές, σεισμολογικές και γεωδαιτικές μελέτες έχουν δείξει ότι η συνολικός εφελκυσμός δύναται να περιλαμβάνει και πλαγιό-συμπιεστικές και πλαγιό- εφελκυστικές διεργασίες. Η παρούσα διπλωματική εργασία συνοψίζει την προϋπάρχουσα βιβλιογραφία και τα κύρια μοντέλα παραμόρφωσης που έχουν προταθεί για το Αιγαίο και μέσω της παρουσίασης νέων βαθυμετρικών και σεισμικών δεδομένων στοχεύει στη βελτίωση της κατανόησης των τεκτονικών διεργασιών και των παραμορφώσεων που επικρατούν στο Νότιο Αιγαίο. Προκειμένου να αναπτυχθεί ένα γεωδυναμικό μοντέλο που θα εξηγεί τις κινηματικές διεργασίες και τους μηχανισμούς παραμόρφωσης που έλαβαν χώρα στην περιοχή, ο κύριος άξονας της διατριβής δομείται από τρεις κύριες ερευνητικές εργασίες, τα αποτελέσματα των οποίων παρέχουν νεότερες πληροφορίες για τη γεωδυναμική εξέλιξη του Νοτίου Αιγαίου.