פורסם על ידי: danielwinkler1 | 06/06/2014

הגיאולוגיה של ארץ ישראל

"שלושה גורמים הטביעו את חותמם על הגיאולוגיה של ארץ ישראל: הגוש הקדום (המגן הערבו-נובי), ים התטיס שמצפון ומצפון-מערב ובקע הירדן שהוא קטע חשוב של הבקע הסורי אפריקאי" (דב ניר 1970).

סולם הזמן הגיאולוגי

תצורות המסלע העיקריות בארץ ישראל

מפה גיאולוגית של ארץ ישראל

מהסתכלות במפה הגאולוגית של ישראל ניתן להבחין ב-8 קבוצות של סלעים החשופות בארצנו:

geo_israel_jpeg

1. סלעי יסוד (סלעים מגמתיים וסלעים מותמרים/מטמורפיים) עתיקים מגיל פריקמבריום (בני 960-570 מיליון שנים) החשופים באזור תמנע, הר עמרם ובאזור אילת (סלעים מעידן הפליאוזואיקון). מעליהם (מעל מישור הגידוע: מישור הפנה-פליין pene plain), מונחים סלעים מגיל קמבריום (חבורת ים סוף): תצורות עמודי שלמה (בונה את "הפטריה" המופרסמת), תמנע, שחורת ונטפים (חשופים בפארק תמנע). מישור הפנה-פליין מייצג תקופה של 'שקט טקטוני' ובלייה ארוכה היוצרת נוף כמעט מישורי. יוצאים מן הכלל היו אזורי תמנע, עמרם ועברונה שהכילו גבעות שהיו יותר עמידים בפני בלייה מסלעי הסביבה (ככל הנראה גובהם היה מטרים בודדים עד 100מ' לכל היותר מהמישור שמתחתם). תצורת עמודי שלמה מכילה אבן חול תת ארקוזה גסת גרגר בצבע חום אדמדם (סביבת הרבדה יבשתית). תצורת תמנע אשר מונחת מעליה מייצגת סביבת השקעה מיימית (השתפלות היבשה אשר גרמה ללשון ים לחדור ליבשה וגרמה להרבדה של קלאסטים שמקורם מבלייה של סלעי היבשה), כגון פרט חכליל (תת ארקוזה אדומה, פצלים וסילט), פרט נימרה (דרגשי גיר ודולומיט חוליים עם שכבות ביניים חרסיתיות) וכן הפרטים 'נחושתן' ו'מכרות' הבנויים מסילט משוכב/למינרי ועשיר במנגן (שחור) וכן בחרסית ופצלים עם עדשות חול וסילט, בהתאמה. הפרטים נחושתן ומכרות מכילים לעיתים גם בצרים של נחושת ומנגן (שקעו בסביבה אגמית/לאגונרית) אשר כידוע עברו בעבר כריה וניצול במכרות תמנע. תצורת שחורת מכילה 3 פרטים (הפרט הרבגוני, הפרט הלבן והפרט המגוון) המורכבים מאבן חול תת ארקוזה (פלדספאר וקוורץ) דקת גרגר. ואילו תצורת נטפים שבונה את החלק העליון של הקמבריום בדרום ישראל מכילה אבן חול-חומה, מלוכדת, בינונית גרגר עם שכבות קוגנלומרט המייצגים שלב אירוזיבי (של בלייה).      

2.  סלעים מתחילת עידן המזוזואיקון: סלעי משקע מגיל טריאס (חבורת רמון) ויורא (חבורת ערד). סלעי הטריאס (תצורות רעף,גוונים,סהרונים ומוחילה) חשופים במכתש רמון ובהר עריף. תצורת רעף בנויה שכבות גיר עשיר מאובנים ומעט שכבות חוואר, תצורת גוונים בנויה סלעים קלסטיים, תצורת סהרונים כוללת גיר דולומיט וחוואר אך פחות קלאסטיים ויש בה עושר רב יותר של מאובנים מאשר תצורת גוונים שמתחתיה. את החלק העליון של הטריאס סוגרת תצורת מוחילה: היא מיוחדת במינה מכיוון שהיא מורכבת מגבס, אנהידריט ודולומיט (אלו הם סלעי אידוי/סלעים אוופוריטיים המבטאים תנאים של לגונה מנותקת המבודדת מהים הפתוח). סלעי היורא (תצורות מישחור-ארדון-אינמר וכן תצורות מחמל-שריף-זוהר ומטמור בדרום הארץ ותצורת חרמון וכידוד בהר החרמון השייכים לחלק התחתון של היורא. מעליהם מונחים תצורות באר שבע וחלוצה השייכים לחלק העליון של היורא) חשופים בשלושת המכתשים ובמכתש בהר עריף (שם הם מופיעים בתור סלעים מגמתיים כגון דייקים וסילים החודרים לתוך סלעי משקע כמו גיר וחוואר) ובמורדות החרמון חשופים סלעי משקע ימיים כגון חוואר וגיר. תצורת מישחור מהיורא מכילה 'בורות אירוזיביים' אשר עומקם 3-7מ' ומלאים כיום ב"חרסית דמויית-צור" [המינרל קאוליניט ותחמוצות אלומיניום] אשר בשוליהם קרקע 'לטריט' (Laterite) סגלגלה המבטאת בלייה נמרצת באקלים לח וחם (אקלים טרופי) אשר שוטף את שאר מרכיבי הסלע האחרים ומשאיר רק את התרכובות הבלתי מסיסות. תצורת ארדון מכילה בעיקר דולומיט וכן חוואר וחרסית (סביבה ימית רדודה), בעוד שתצורת אנמר שמעליה מכילה משקעים יבשתיים-אגמיים של אבן חול וחרסית. במפות גיאולוגיות 1:50,000 נהוג לציין את הטריאס בסגול ואת היורא בכחול. במפה שלעיל מופיעים תקופות אלו בחום (יחד עם סלעי חבורת כורנוב מהקרטיקון התחתון).  

3. סלעים מתקופת הקרטיקון התחתון (חבורת כורנוב): בדרום הארץ (בשולי המכתשים ובסביבתם בעיקר) הורבדו "אבני חול נוביות" בסביבה יבשתית (הקוורץ הוא תוצר הבלייה השאריתי שנותר מבלייה של סלעי הפריקמבריום והקמבריום של המאסיב הערבו-נובי). בצפון הארץ (אזור קריית שמונה) מוצאים גם כן אבני חול מטיפוס דומה. במורדות החרמון מוצאים סלעי משקע ימיים מאותה תקופה (חוואר וגיר), מכאן ניתן ללמוד שאזור החרמון היה מתחת לים באותה תקופה בעוד שדרום הארץ היה חשוף לתנאים יבשתיים. בדרום הארץ – בין אבני החול הנוביות (סביבת הרבדה יבשתית) מוצאים סלעי משקע ימיים המייצגים תקופת של חדירה (הצפה) ימית. במכתש הגדול (מכתש חתירה) ניתן להבחין ב-3 חדירות ימיות, במכתש הקטן (מכתש חצרה) ב-2 חדירות ימיות ואילו במכתש רמון (הדרומי ביותר) ניתן להבחין רק בחדירה ימית אחת.

4. סלעים מתקופת הקנומן והטורון (קרטיקון עליון. סוגר את עידן המזוזיאיקון.). בונה את שדרת ההר המרכזית של ארץ ישראל (חבורת יהודה) וחלקים נרחבים של הארץ (בגליל ובכרמל, בקמטים של צפון הנגב, במורדות לכיוון בקע ים המלח, ואף באזור אילת) . סלעים אלו הם לרוב סלעי משקע ימיים כדוגמת גיר, דולומיט, חרסית וחוואר. באזור הכרמל ובאזור אום-אל-פחם מוצאים סלעי טוף וסלעים וולקנים שהתפרצו לתוך הסלעים הקיימים עוד בסביבתם הימית.

5. סלעים מתקופת הסנון (תקופות קוניאק-סנטון-קמפן-מאסטריכט. מתחילים את תקופת הקנוזואיקון). שייכים לחבורת "הר הצופים". סלעים אלו נפוצים בסמיכות ובשוליים של המקומות בהם חשופים סלעי חבורת יהודה (במורדות כביש1 לים המלח לדוגמא). בנגב ניתן לזהות בקלות את תצורת המישאש על פי מדרגת הצור החומה-כהה המהווה סמן בולט מנוגד לנוף הלבן (מתחתיה מופיעה תצורת מנוחה הקירטונית הלבנה). מעל צור המישאש מופיע חוואר מתצורת ע'רב (אדמדם) וחרסית טקיה (ירקרקה) שקל לזהותם במורדות רמת עבדת על יד הגן הלאומי למשל (בונים גבעות עגלגלות). בגליל שולטים יותר סלעים קירטוניים, לעיתים הם ביטומניים, היינו מכילים חומר אורגני רב שלא התבשל דיו ליצירת נפט (תצורת עין זיתים היא המקבילה הצפונית של תצורות מנוחה-מישאש מהדרום. בצפון קשה להבדיל בינהן כיוון שאין לצור ביטוי מורפולוגי בנוף. מעליה מונחת תצורת ביריה שהיא המקבילה של ע'רב-טקיה מהדרום).

6. סלעי משקע מתקופת האיאוקן (חבורת עבדת): נפוצים באזור צפון הנגב (רמת עבדת, רמת חובב ועוד), ברמות מנשה ובאזור ג'נין, בשפלת יהודה. תקופת האיאוקן התחתון (המוקדם) אופיינית בסלעי קירטון עם שכבות של עדשות צור כהות (תצורת מור ברמת עבדת למשל, או תצורת צרעה באזור שפלת יהודה), בעוד שתקופת האיאוקן העליון (המאוחר) מיוצגת על ידי סלעי גיר עם מאובני נומוליטים (תצורת מור באזור רמת עבדת היוצרת מצוק לבן בולט בנוף).

7. סלעים מתקופת הניאוגן (מיוקן ופליוקן): חשופים באזור בקעת הירדן (תצורת גשר מורכבת מגבס שעובר כריה וניצול).  בנגב ובערבה מוצאים את תצורת חצבה (בערבה ובמישור ימין על יד דימונה למשל) אשר מורכבת מחלוקים חול וחרסית אשר הורבדו במקביל להתבקעות הלוח הטקטוני של אפריקה (לפני כ-23מ"ש) אשר הביא בעתיד להפתחות בקע הירדן (שהחל להתפתח רק לפני כ-15מ"ש וגרם ליצירת שקע טופוגרפי לפני כ-5-7 מיליון שנים טרם זמננו. בימה זו שקע מלח בעובי ניכר. מלח זה שייך לתצורת סדום).

8. סלעים צעירים מתקופת הפלייסטוקן (החל מלפני 2.8מי ליון שנים בלבד) ומן ההווה: במישור החוף נוצרו בתקופה זו סלעי החוף (כורכר) ואדמת החמרה של אזור השרון. סלעי חוף ודיונות הורבדו בתקופה של הצפה ואקלים יבש בעוד שבתקופה של נסיגה במפלס הים ואקלים לח נוצרו קרקעות חמרה אדומות עקב האירוזיה (הבלייה) המואצת. במישור החוף מוצאים את תצורת געש השייכת לתקופה הקדם קרחונית (ההצפות קלבריאן Calabrian לגובה של 100-130מ' מעל מפלס הים הנוכחי וסיצילאן Sicailian לגובה של כ80מ' מעל המפלס הנוכחי) בעוד שבתקופה הקרחונית נוצרה תצורת ירקון (2 היחידות הללו לא חשופו על פני השטח אלו נתגלו בקידוחים).  בבקעת ים המלח מוצאים את תצורת הלשון (חוואר ששקע באזור ימת הלשון שהשתרעה מלפני 70אלף עד 15אלף שנים טרם זמננו מאזור הכנרת בצפון ועד לאזור חצבה-נאות הכיכר בדרום. קודם לכן, לפני 400-80אלף שנים השתרע באזור זה ימת סמרה אשר השקיעה חוואר וחרסית השייכים לתצורה העונה על שם זה). במורדות הכנרת והגליל המזרחי הורבדה בזלת הכיסוי שגילה כ-1.7-2.8מ"ש.

 

 תהליכים גיאולוגיים:

היווצרות השילד (המגן) הערבו נובי: האזור הערבו-נובי הינו מאסיב קריסטליני, היינו: גוש יציב המורכב מסלעים מגמתיים ומטמורפיים (סלעי שעברו התמרה/שינוי-צורה בעקבות חשיפה לחום וללחץ בעומק) שהיו חשופים במרבית הזמן ללא כיסוי של סלעי משקע וללא תנועות קימוט אורגניות (קימוט מאסיבי היוצר שרשרות הרים). המאסיב הערבו-נובי הוא החלק הצפון-מזרחי של השילד האפריקאי. סלעי המאסיב (שילד) חשופים במצרים (נוביה), סודן, ערב הסעודית סיני ואזור אילת. במערב סיני, בוואדי פיראן מוצאים סלעים מטמורפיים (מותמרים) בני 960 מיליוני שנים, בעוד שבדרום סיני מוצאים סלעים גרניטיים צעירים יותר (בני 580-600מליוני שנים). בארץ ישראל מחלקים את הסלעים מגיל פריקמבריום ל-5 גושים: גוש אילת, רודד [שחמון], עמרם, תמנע ונשף (אשר נמצא צפון-מערבה לאילת), ו-3 מופעים: מופע מטמורפי, מופע אינטרוזיבי ומופע וולקני-קונגלומרטי. סלעים אלו שייכים לחבורה הנקראת 'חבורת אילת-נביעות' על שום שהם חשופים מאזור תמנע ואילת לאורך המפרץ עד אזור נואיבה (נביעות) אשר בסיני. סלעים אלו עברו תהליכי מטמורפוזה (התמרה) בדרגה גבוהה ליצירת גנייס (סלע גרניטי גס-גביש), מיגמאטיט וצפחה (שיסט), בניהם חודרים דייקים מותמרים (בסיסיים לשעבר) וניתן להבחין בכ-5 עדויות של מעוות טקטוני אשר התרחש בהם מאז (בעוצמה הולכת ופוחתת). חבורות נוספות (חבורת פיראן-סלאף, חבורת כיד וחבורת סעל-זע'ארה) חשופות בסיני אך לא נתייחס אליהן במסגרת סיכום זה (מבינהן חבורת אילת-נביעות וחבורת פיראן-סלאף הן העתיקות ביותר וקשורות ל'אורגונזה הקיבארית'. הסלעים הפלוטוניים (סלעים שהתגבשו עוד בעודם בעומק, על שם 'פלוטו' אל השאול במתולוגיה הרומאית) באילת-תמנע מגוונים מאוד וכוללים בין השאר: גנייס אפור, צפחה ואמפיבוליט השייכים לגוש רודד, גרניט אילת (ורודה), גרניט יהושפט (אפור-סגלגל ועני במינרלים כהים המכילים מגנזיום וברזל), גרניט עמרם (אדום), איגנימבריט ירוק-סגלגל ('זרמי לבה מולחמים'), קונגלומרט אילת (חלוקים מזוותים שמלוכדים ע"י טוף וזכוכית ומעידים על מרחק הובלה קצר ממקור בלייתם), וכן סלעים מגוונים באזור תמנע: גרניט, מונזוניט וגרניט-פורפיר. מחלקים את תהליך היווצרות המאסיב ל-4 תקופות: השלב האוקייני (950-900מ"ש), שלב שקתותו האיים (900-640מ"ש), השלב הקלק-אלקליני (660-580מ"ש), והשלב הפר-אלקליני per-alkaline אשר חל לפני 620-550מ"ש. בשלב הראשון נוצר קרום אוקייני (מורכב מסלעים בסיסיים: גברו ובזלת-כרים אשר שוקעים על קרקעית הים. סלעים אלו עשירים ב'מינרלים מאפיים', היינו: מינרלים סיליקטיים כהים אשר עשירים במגנזיום וברזל), שאת שרידיו ניתן לראות כיום רק ברצועות של אופיוליטים (קרום אוקייני החשוף על פני השטח, כגון האי קפריסין) דרומה לישראל. בשלב השני, נוצרים קשתות איים (כמו איי יפן כיום) אשר נלחצות אחת לשניה ומתאחות יחד ליצירת גוש מסיבי של סלעים וולקניים ופלוטונים אשר חודרים לתוכם. הסלעים הנלחצים עוברים מעוות בעקבות חשיפה לחום וללחץ (מטמופרוזה) וכן להרמה uplift וכתוצאה מכך לבליה נמרצת. בשלב השלישי, השלב הקלק-אלקליני, סלעים פלוטונים חמוצים (עשירי סיליקה ועניים יחסית במגנזיום וברזל felsic) חודרים לכל שטח המאסיב בצפיפות גדולה, סלעים אלו אינם עוברים מטמורפוזה כמו הסלעים מהשלב הקדום. שלב זה נקרא גם שלב הקרטוניזציה cratonization, על שום שנוצר גוש יבשתי גדול. בשלב האחרון, השלב הפר-אלקליני חודרים גופים מגמתיים בעוצמה פחותה (פחות גופים  על פני שטח קטן יותר), זהו כבר וולקניזם פנים-יבשתי. כל 3 השלבים האחרונים מיוצגים בחתך הסלעים של אילת.

התפתחות אוקינוס התטיס: לפני כ-250מ"ש התקיימה בכדור הארץ יבשת-על אחת גדולה העונה לשם 'פאנגיאה' (Pangea) ואוקינוס אחד גדול סביבה הקרוי פנתלאסה (Panthalassa). לפני כ-180 מיליוני שנים התבקעה יבשת-העל ל-2 יבשות: הצפונית – לאורסיה (Laurasia) והדרומית – גונדוואנה (Gondwana), כאשר לשון-ים חדרה בין שניהם. לשון ים זה, אשר התפתח לכדי מימדי אוקינוס, כונה 'אוקינוס התטיס' (תטיס, על שם נימפת הים מהמיתולוגיה היוונית). לפני כ-120מ"ש נוצר סדק אורכי אשר גרם להתבקעות 2 יבשות אלו וגרם לתזוזה של לוח טקטוניים זה מזה: אפריקה אירופה ואסיה נעו מזרחה בעוד שיבשת אמריקה נעה מערבה. סדק זה הוא כיום הרכס המרכז אטלנטי. שחזור מיקום הלוחות הטקטוניים בעבר רחוק זה מתאפשר ע"י הדמיון בקווי החוף (השוו למשל את החוף של מערב אפריקה עם זה של מזרח אמריקה הדרומית) ועדויות גיאולוגיות נוספות ורבות.

היוצרות הקשת הסורית: בסוף תקופת הטורון (לפני כ90מיליון שנים) ובתחילת תקופת הסנון החל להתרחש קימוט בחלק מקרקעית אוקינוס התטיס (אזור ארץ ישראל היה אז בשוליו), אשר הביא ליצירת מערכת קמרים (אנטיקלינות) וקערים (וסינקלינות). קמר הוא מבנה גיאולוגי מקומט בו השכבות נוטות מציר הקמר מטה אל שוליו, קער (צורת קערה) הוא מבנה בו השכבות נוטות מטה אל ציר הקער, כלומר בדיוק ההפך. קמטים אלו מופיעים כיום באזור תדמור/פלמירה אשר בסוריה ונמשכים דרך ארץ ישראל עד לצפון סיני ויוצרים במבט-על במפה צורה של S, לכן הם נקראים  קמטי "הקשת הסורית". בתקופה מאוחרת יותר, תקופת הפליאוקן (65-55מ"ש) מתרחש השלב העיקרי בקימוט זה אשר מביא את הקמרים הגדולים (קמר רמון, קמר חתירה, קמר חצרה) להגיע לגובה בו הם בולטים מפני הים כאיים. מתחיל גידוע וגידוד (בליה) של שיאי קמרים אלו. קמרים קטנים יותר אינם בולטים מפני הים ומופיעים כרכסים תת ימיים.

ציור 1- הקשת הסורית, הקמטים בצפון הנגב הם חלק מהמערכת גדולה יותר של קמטים שיוצרת במבט על צורת S. (מיתוך עלון "נתיב מכרות הפוספטים" של חברת רותם אמפרט נגב בע"מ ורשות הטבע והגנים)

הצפת אוקינוס התטיס: בתקופת האיאוקן (55-33מ"ש) מתרחשת הצפה והעמקה של אוקינוס התטיס לעבר כל המזרח התיכון. שוקעים סלעי משקע ימיים (כדוגמת קירטון וגיר) המיוצגים בארץ על ידי סלעי חבורת עבדת (סלעים אלו חשופים ברמת עבדת, רמת חובב, שפלת יהודה, רמות מנשה, ועוד).  התבליט של קמטי הקשת הסורית נקבר ונעלם תחת ההרבדה של סלעי משקע אלו. בתקופת האיאוקן העליון (המאוחר) ובתקופת האוליגוקן (33-23מ"ש) חלה נסיגה של אוקינוס התטיס. בתחילה קו החוף נסוג עד אזור הנגב (כך שמדרום מזרח לקו החוף האזור חשוף לתנאים יבשתיים) ומאוחר יותר, באוליגוקן העליון קו החוף נסוג צפונה שולי מישור החוף כך שמרכז וצפון ישראל נחשפים לתנאים יבשתיים.

094_tethys_ocean

התרוממות שדרת ההר של ארץ ישראל: ההתרוממות החלה בתקופת המיוקן (23מ"ש) ויצרה את שדרת ההר של ארץ ישראל המתמשכת בכיוון צפון-דרום ורוחבה בין 50 ל100ק"מ. הגובה השכיח בהרי יהודה ושומרון הוא 800-1000מ'.

התפתחות בקע ים המלח: לוח אפריקה מתחיל להתבקע לפני כ-23מיליון שנים (תחילת תקופת המיוקן), דבר הגורר אחריו את התפתחות בקע ים המלח. עד להתפתחות הבקע זרמו נחלים מעבר הירדן מערבה עד לים התיכון של היום.

tecto_plates_israel_garfunkel_vol2_melachaaretz

הצפות ימיות צעירות (תקופת הפלייסטוקן): משטחי הגידוע של שפלת יהודה, המבנים הגעשיים בגולן, דיונות החוף, רכסי הכורכר במישור החוף ועוד..

תקופת הפלייסטוקן (רביעון) נחלקת לתקופה קדם-קרחונית (Pre-glacial) ותקופה קרחונית (שהחלה לפני 1.8מ"ש) אשר בה תהליכי הקיפאון פעלו במלוא עוצמתם. באזורים הקרובים לקטבים התרחבה כיפת הקרח בעוד שבאזור המזרח התיכון היה ריבוי של גשמים (ללא קרח). את זאת ניתן ללמוד ממאסף אבקת הצמחים (pollen) שנותרה כעדות לתנאים ששררו בזמנו בארצנו (תקופה פלוביאלית pluvial גשומה). בתקופה הקדם קרחונית (לפני 2מ"ש) הייתה הצפה של פני הים (10-12מ' מעל המפלס הנוכחי) אשר הלך ונסוג מאז. בתקופה הקרחונית המים היו "כלואים" במצב מוצק (קרח) בקטבים ולכן מפלס הים ירד. בארץ ישראל, במישור החוף נוצרו בתקופה זו סלעי החוף (כורכר) ואדמת החמרה של אזור השרון. סלעי חוף ודיונות הורבדו בתקופה של הצפה ואקלים יבש בעוד שבתקופה של נסיגה במפלס הים ואקלים לח נוצרו קרקעות חמרה אדומות עקב האירוזיה (הבלייה) המואצת. במישור החוף מוצאים את תצורת געש השייכת לתקופה הקדם קרחונית (ההצפות קלבריאן Calabrian לגובה של 100-130מ' מעל מפלס הים הנוכחי וסיצילאן Sicailian לגובה של כ80מ' מעל המפלס הנוכחי) בעוד שבתקופה הקרחונית נוצרה תצורת ירקון (2 היחידות הללו לא חשופו על פני השטח אלו נתגלו בקידוחים).

מודעות פרסומת

יש לך משהו חכם להגיד? קדימה!

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת גוגל פלוס

אתה מגיב באמצעות חשבון Google+ שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

מתחבר ל-%s

קטגוריות