תהליכי המלחה וקשרי≈ בי» אקויפריי≈ בחלק הדרו
תהליכי המלחה וקשרי %בי +אקויפריי %בחלק
הדרו 3%מזרחי של אקויפר החו1
מאת
דרור אבישר
החוג לגיאופיסיקה ולמדעי %פלנטריי%
הפקולטה למדעי %מדוייקי %ע"ש ריימונד ובברלי סאקלר
אוניברסיטת תל 3אביב
חיבור לש %תואר "דוקטור לפילוסופיה"
הוגש לסנאט אוניברסיטת תל 3אביב
יולי 2001
עבודה זו הוכנה בהדרכת
פרופ' עקיבא פלכסר
פרופ' יואל קרונפלד
תודות:
למנחי העבודה פרופ' עקיבא פלכסר ופרופ' יואל קרונפלד על ההכוונה ,העזרה הביקורת
הבונה ,התמיכה והעידוד במהל 1ביצוע העבודה.
למר חיי 2שולמ /על העזרה המסורה בעצה ובמעשה וכ 2על הידידות .
לפרופ' אליהו רונזטל על העזרה הרבה בהדרכה ,ייעו ,5הכוונה ותמיכה.
לפרופ' גדעו /דג /על עצות מועילות והרבה תמיכה.
לדר' גבי וינברגר על עצות מועילות.
למשרד המדע ולמנהל מדעי האדמה במשרד התשתיות הלאומיות על מימו 2משות 6של
המחקר.
למר לוריא /פליישר 8המכו 2הגיאופיסי ,על העצות המועילות.
לדר' יוסי גוטמ /ואנשי "מקורות" אשר אפשרו נגישות לנתוני :וביצוע דיגו :מי :מקידוחי.:
לדר' מאיר ב /צבי 8השרות ההידרולוגי על נגישות לנתוני קידוחי.:
לאנשי המי 2הרבי 2בקיבוצי 2ובמושבי 2באזור המחקר על שיתו 6פעולה שאיפשר דיגו :מי
תהו :בקידוחי. :
למייקל לזר 8על העזרה בכל עת.
לזהבה ,שושי ,ציפי ושרה 8הצוות המנהלי והטכני בחוג לגיאופיסיקה ,שתמיד היו וסייעו .
לחברי אבי פיאנס על חקר משמעות החיי.:
לנעה ,בר ועומר היקרי 2מכל על היותכ :המופלאי :בחיי ועל התמיכה ,ההבנה ואהבה.
תקציר:
אג 3החו 2הינו מאגר מי תהו* חשוב ביותר במדינת ישראל .במש +שני* רבות של ניצול
ושאיבת מי תהו* שפירי* ,נתגלו בחלקו המזרחי והמרכזי תופעות נקודתיות של מי תהו*
מלוחי* ומליחי* .במחקרי* שנעשו בשני* האחרונות )ראה פרק מבוא( ,תופעות אלה נצפו בדר+
כלל בבסיס האקויפר ותמיד במגע ע* האקויקלוד שמתחתיו .ההרכב הכימי של המי* המלוחי*
וכ 3הריחוק של מוקדי ההמלחה מקו החו ,2מצביע בבירור שאי 3לייחס* לחדירה עכשווית של מי
י* כתוצאה משאיבת:יתר שהחלה באמצע שנות ה . 70 :
חלק זה של אג 3מי התהו* מאופיי 3באזורי* חקלאיי* פתוחי* הנתוני* ללחצי* אנטרופוגניי*
נמוכי* בהשוואה לאזורי* אורבניי* המאפייני* את חלקו המערבי והצפוני של האקויפר.
כתוצאה מכ +השפעתו של המקור האנטרופוגני הנו מוגבל ואינו מהווה את המקור הדומיננטי
העיקרי בתהליכי ההמלחה של מי התהו*.
המחקר הנוכחי בח 3א* נית 3לייחס את תופעות ההמלחה האקראיות שבחלקי* המזרחיי*
והמרכזיי* של אקויפר החו ,2לגופי מי* מליחי* המצויי* בחבורות גיאולוגיות שכנות:
.1בשכבות מוליכות בתצורת יפו :חבורת הסקיה העליונה.
.2בחלק המערבי המליח של אג 3מי התהו* המצוי בסלעי חבורת יהודה.
תצורת יפו נחשבה עד כה לאקויקלוד מושל* ולא:דול .2למעשה ,תצורת זו עשירה בעיקר
בחלקה העליו 3בשכבות נקבוביות מוליכות )לומשלי* ,חולות וקונגלומרטי*( המכילות תמלחת
ומי* מלוחי* ולעיתי* גז ,אול* ההשלכה מכ +על המלחת האקויפר מעל לא נדונה עד כה
בבהירות מספקת .שכבות מוליכות אלה נמצאות באי התאמה זויתית ביחס לשכבות האקויפר
של חבורת הכורכר .חתכי* סיסמיי* קונבנציונליי* ובהפרדה גבוהה מצביעי* על כ +שהשכבות
של חבורת הסקיה נוטות מערבה וכתוצאה מכ ,+נקודות המגע בי 3השכבות המוליכות הללו לבי3
בסיס אג 3החו ,2מתרחשות בעיקר בחלקו המזרחי של האקויפר .
בנוס ,2על פי חתכי* סיסמיי* אלו ,אותרו מספר הפרעות שנית 3ליחס* להעתקי* ,החוצי* את
השכבות המוליכות מבסיס תצורת יפו )תצורת מבקיעי* האבפוריטית( ועד למגע ע* בסיס חבורת
הכורכר )אג 3החו .(2העתקי* אלה עשויי* להוות נתיבי* להעלאת מי* מלוחי* ותמלחות
המצויות בלח< גבוה לבסיס אקויפר החו 2בעיקר בחלקו המזרחי .מקור 3של תמלחות אלה,
בשכבות מוליכות עמוקות יותר וג* בתצורת מבקיעי* אשר מכילה בנוס 2למלח ולגבס ג*
תמלחות ומי* מלוחי*.
חלקו המערבי של אקויפר חבורת יהודה ,מאופיי 3במי* מליחי* ,כתוצאה מחדירת מי י* פליוקני
וכ 3תמלחות מתצורת מבקיעי* )אשר באה במגע לטרלי ע* שכבות האקויפר( .חלקו המערבי של
אקויפר זה מאופיי 3ג* בהעתקי* עמוקי* החוצי* שכבות צעירות )על ידי מערכות העתקי*
צעירות( .על פי עדויות גיאופיסיות העתקי* אלה מגיעי* עד סמו +לבסיס חבורת הכורכר.
כתוצאה מכ +ועקב שאיבת יתר באג 3החו ,2מי* מליחי* המצויי* בלח< גבוה ,עשויי* לעלות דר+
העתקי* אלה עד לבסיס אג 3החו.2
במחקר זה נמצא כי מקור המלחה זה הינו משני ובעיקר מצוי בקידוחי* המזרחיי* ביותר של
האקויפר בו השכבות הצעירות ובעיקר חבורת הסקיה )תצורת יפו( דקות במיוחד.
מי* מלוחי* אלה המגיעי* לבסיס האקויפר משני המקורות הנ"ל ,נאספי* בבסיס אג 3החו 2ע"י
תהליכי דיפוסיה ואדבקציה .תהליכי העירבוב של מרכיב קצה זה ע* המי* המתוקי* של אג3
החו 2נעשי* על ידי משיכת המי* המלוחי* למעלה ) (upconingלאופק המי* השפירי*,
כתוצאה משאיבת יתר.
לשני מנגנוני* אלו נמצאו סימוכי 3בממצאי* הגיאוכימיי* והאיזוטופיי* ,אשר מצביעי* על יחסי
עירבוב של אחוזי* בודדי* בי 3מרכיבי הקצה הנ"ל וזאת על מנת ליצור את המי* המליחי*
באקויפר החו .2המי* המלוחי* בשכבות הנקבוביות של תצורת יפו נוצרו כתוצאה מתהליכי
אידוי בלגונות חופיות .מי* מאודי* אלו מאופייני* ביחסי
Na/Clו Cl/Brנמוכי* מהיחס
הימי ,ער Q +גבוה מ , 1ריכוז כלוריד גבוה )המשתנה על פי יחסי מיהול( וערכי חמצ 18 3מועשרי*.
בקידוחי* המליחי* של חבורת הכורכר ,קיימת השפעה של מרכיב קצה זה על ההרכב הכימי של
המי* ,ונמצא כי יתכ 3יחס עירבוב של כ 2:3% :בי 3מרכיב הקצה המלוח לבי 3המי* השפירי* של
חבורת הכורכר בכדי ליצור את מוקדי ההמלחה בחלק המזרחי של אג 3החו.2
בקידוחי* המזרחיי* ביותר )נע ,3רבדי* וברור חיל( ,תיתכ 3בנוס 2השפעה מהמי* המליחי* של
חבורת יהודה ,דר +העתקי* עמוקי* החוצי* את השכבות הצעירות עד לבסיס אקויפר החו.2
יחסי Sr/86Sr
87
בקידוחי* אלו ,נמוכי* משאר הקידוחי* עקב השפעה ,כפי הנראה ,של מי*
מליחי* מהאקויפר הקרבונטי המאופיי 3בערכי* נמוכי* .כמו כ ,3טמפרטורת המי* בקידוחי*
אלו גבוהה מהצפוי ,וכפי הנראה מעידה על מי* מליחי* חמי* אשר עלו דר +העתקי* עמוקי*.
בנוס ,2קידוחי* אלו מאופייני* בריכוז אורניו* 238Uגבוהי* )פי 2:3משאר הקידוחי*( .המי*
המליחי* של חבורת יהודה בדרכ* מעלה דר +העתקי* ,הועשרו באורניו* שמקורו בסלעי*
הפוספוריטי* מגיל הסנו 3המצויי* בתוו +שבי 3חבורת יהודה לבי 3השכבה הדקה של תצורת יפו
וחבורת הכורכר.
לתוצאות מחקר זה השלכות רבות על ניהול משק המי* באג 3ההר וה 3באג 3החו .2באקויפרי*
אלה קיי* איו* תמידי ומתמש +של מי* מלוחי* החודרי* לאקויפרי* משכבות הסקיה .מי*
מלוחי* אלה נמהלי* במי* השפירי* של אקויפרי* אלה,כתוצאה משאיבת יתר ,ויוצרי* מי
עירבוב מליחי* אשר ברב המקרי* אינ* ראויי* לשימוש .כתוצאה מכ ,+נוצרו מוקדי המלחה
בשדות שאיבה רבי* .יש לציי 3כי תהלי +זה גר* להתדרדרות באיכות המי* בקידוחי* רבי*
באקויפרי* אלה ועקב היותו קיי* ומתמש ,+תהלי +התדרדרות זה שריר וקיי* ועתיד להתגבר.
תוכ +ענייני:%
עמוד
.1מבוא:
.1.1רקע כללי
1.2אזור המחקר
1.3מטרות העבודה
1.4רקע גיאולוגי והידרולוגי:
1.3.1חבורת הכורכר
1.3.2חבורת הסקיה
1.3.3חבורת יהודה
1
1
2
4
5
5
9
11
.2שיטות:
2.1איסו 6נתוני4
2.2דיגו4
2.3הדגימה הכימית
2.4איזוטופי4
2.5גיאופיסיקה
13
13
13
13
15
22
.3ממצאי:%
3.1גיאולוגיה וגיאופיסיקה:
3.1.1חבורת יהודה
3.1.2חבורת הסקיה
3.2גיאוכימיה:
3.2.1חבורת יהודה
3.2.2חבורת הסקיה
3.2.3חבורת הכורכר
24
24
25
30
41
41
50
55
3.3מודל NETPATH
59
3.4איזוטופי: 4
3.4.1איזוטופי 4יציבי4
3.4.2איזוטופי 4רדיואקטיביי4
62
62
72
.4דיו:+
4.1דש9
4.2מי י 4ורסס ימי
4.3תצורת יפו
4.3.1מנגנו 9ההמלחה
80
80
81
82
86
4.3.2חיזוקי 4גיאוכימיי4
4.3.3מודל באר טוביה
4.4חבורת יהודה
4.4.1מנגנוני 4ליצירת טיפוס לכיש
4.4.2הקשר בי 9חבורת יהודה לחבורת הכורכר ; מנגנו 9המלחה
4.5חיזוקי 4איזוטופי4
89
91
94
95
98
100
.5סיכו %ומסקנות
110
.6ביבליוגרפיה
112
.7נספחי%
123
רשימת תרשימי:%
עמוד
3
.1תרשי ; 1 4מפת אזור המחקר
.2תרשי ; 2 4עמודה הידרו; סטרטיגרפית
8
.3תרשי ; 3 4טווח ערכי δδ cבתרכובות טבעיות
16
13
.4תרשי ; 4 4שרשרת דעיכה של סדרת האורניו4
.5תרשי ; 5 4מנגנו 9הרתע במעבר ממוצק לנוזל בסדרת האורניו4
.6תרשי ; 6 4מחזור החנק 9בקרקע ובמי תהו4
.7תרשי ; 7 4מפת מיקו 4גיאולוגית
.8תרשי ; 8 4מפת מיקו 4העתקי 4וקידוחי 4מליחי4
.9תרשי ; 9 4חתכי 4גיאולוגיי 4באזור המחקר; מזרח ; מערב )א,ב,ג(
.10תרשי ; 10 4חתכי 4גיאולוגיי 4באזור המחקר ; צפו ; 9דרו) 4א,ב,ג(
.11תרשי ; 11 4לוגי 4ליתולוגיי 4קידוחי סקיה
18
19
21
24
25
27;28
29
31
.12תרשי ; 12 4חת< סיסמי ;H.Rבאזור קידוחי אשדוד גז
33
.13תרשי ; 13 4חת< סיסמי ; H.Rבאזור פלמחי4
34
.14תרשי ; 14 4חת< סיסמי ; H.Rבאזור תעלת אפיק
36
.15תרשי ; 15 4חת< סיסמי ; H.Rבאזור תעלת אפיק
37
.16תרשי ; 16 4חת< סטרטיגרפי באזור אשדוד;ינו9
.17תרשי ; 17 4חת< סיסמי קונבנציונלי ;באזור שיקמה
.18תרשי ; 18 4חת< גיאולוגי באזור חו 6אשדוד; כפר מנח4
.19תרשי ; 19 4קידוחי אקויפר ירקו 9תניני 4באזור המחקר
38
39
40
42
.20תרשי ; 20 4תרשי Schoeller 4בקידוחי ירקו 9תניני4
45
.21תרשי ; 21 4דעיכה ע 4המרחק מהמקור בעוצמת ההמלחה
.22תרשי ; 22 4מפת ריכוז חמצ 9מומס בקידוחי חבורת יהודה
46
47
.23תרשי ; 23 4מפת אחוזי Haliteבקידוחי חבורת יהודה
48
.24תרשי ; 24 4לוגי 4סטרטיגרפיי 4של הקידוחי 4המליחי 4בחבורת יהודה
.25תרשי 25; 4חת< סטרוקטורלי של קידוחי אשדוד גז; שכבות מוליכות
49
50
.26תרשי ; 26 4לוגי 4של קידוחי גז )סקיה 2וראשל"צ 2א(
51
.27תרשי ; 27 4גר 6יחסי Na/Clביחס ל
Clבקידוחי חבורת הכורכר
56
.28תרשי ; 28 4גר 6יחס Qל Clבקידוחי חבורת הכורכר
57
.29תרשי ; 29 4גר 6יחס Na/Clביחס ל Qבקידוחי חבורת הכורכר
58
.30תרשי; 30 4היחס בי 9ערכי חמצ 18 9לדיוטריו4
64
.31תרשי ; 31 4יחסי 86Sr/87Srביחס לגיל גיאולוגי
67
.32תרשי ; 32 4יחסי Sr/87Sr
86
ביחס לכמות Sr
68
.33תרשי ; 33 4יחס δ15Nלריכוז ניטרט בקידוחי חבורת הכורכר
71
.34תרשי ; 34 4מפת ערכי 14Cבאזור המחקר ;
72
.35תרשי ; 35 4יחסי אקטיביות 238U/234Uנגד ריכוז U
238
238
.36תרשי ; 36 4יחסי אקטיביות 238U/234Uנגד ריכוז U
.37תרשי ; 37 4מפת התפוצה של ריכוזי U
238
חבורת יהודה
75
חבורת הכורכר
76
באזור המחקר
78
.38תרשי ; 38 4היחס בי 9ריכוז 238Uלבי 9ריכוז הכלוריד
79
.39תרשי ; 39 4חת< סיסמי ; קרקעית י 4תיכו 9באזור שפ< הנילוס
.40תרשי ; 40 4מנגנו 9ההמלחה מהשכבות המוליכות התצורת יפו
.41תרשי ; 41 4אזור המגע בי 9תצורת יפו לבסיס חבורת הכורכר; מכניז4
.42תרשי ; 42 4מפת מיקו 4העתקי 4ושדה הקידוחי 4באזור באר טוביה
.43תרשי ; 43 4חת< סיסמי באזור באר טוביה; מראה סטרוקטורלי
.44תרשי ; 44 4חת< סיסמי באזור באר טוביה;; מיקו 4שכבות והעתקי4
.45תרשי ; 45 4מנגנו 9חדירת מי י 4פליוקני דר< התעלות מזרחה
.46תרשי ; 46 4מנגנוני ההמלחה משני מרכיבי הקצה
86
88
89
91
92
92
96
100
.47תרשי ; 47 4מפת התפוצה של יחסי 86Sr/87Srבקידוחי חבורת הכורכר
104
.48תרשי ; 48 4היחס בי 9ריכוז האורניו 4באקויפר החו 6לעובי האקויפר
108
רשימת טבלאות:
.1טבלה ; 1נתוני 4גיאוכימיי 4של קידוחי 4מייצגי ;4חבורות הכורכר ויהודה
.2טבלה ; 2נתוני 4גיאוכימיי 4מקידוחי אשדוד גז ; תצורת יפו
44
52
.3טבלה ; 3נתוני ; Snormתצורת יפו
54
.4טבלה ; 4תוצאות δ2H δ18Oבקידוחי חבורת הכורכר
62
.5טבלה ; 5תוצאות δ2H δ18Oבקידוחי חבורת יהודה
63
.6טבלה ; 6תוצאות איזוטופי 4של Srחבורת הכורכר
66
.7טבלה ; 7תוצאות איזוטופי 4של Srחבורת יהודה
66
.8טבלה ; 8ערכי δδ13Cבקידוחי חבורת יהודה
69
.9טבלה ; 9ערכי δδ13Cבקידוחי חבורת הכורכר
69
.10טבלה ; 10ערכי δ15Nוריכוזי ניטרט בקידוחי חבורת הכורכר
70
.11טבלה ; 11יחידות טריטיו 4בקידוחי חבורת יהודה
.12טבלה ; 12יחידות טריטיו 4בקידוחי חבורת הכורכר
73
73
.13טבלה ; 13ריכוז אורניו 4ויחסי אקטיביות של 238U/234Uבקידוחי חב' יהודה
77
.14טבלה ; 14ריכוז אורניו 4ויחסי אקטיביות של 238U/234Uבקידוחי חב' הכורכר 77
.1מבוא:
1.1רקע כללי:
כדור האר 4הינו הפלנטה היחידה אשר בה מתקיימי %מי %במצב צבירה נוזלי המהווי %מקור
הכרחי לקיו %חיי %לחי ולצומח בכלל ולאד %בפרט .עדויות היסטוריות מעידות על הקמה
והתפתחות של מוקדי ישוב בקרבת אתרי מי %זמיני . %כבר מתקופות קדומות פיתח האד%
אמצעי %וידע על מנת לנצל בצורה האופטימלית ביותר את מקורת המי %הקיימי %עליה %נשע8
לצרכי מחייה .כ 2000 :שנה לפנה"ס א 9נמצאו שרידי ) %מפעל המי %בעיר חצור( המעידי %על
הבנה מרשימה של המערכת ההידרולוגית התת קרקעית תו; חפירת ניקבות ותעלות תת קרקעיות
לצור; ניצול והפקת מי תהו.%
מי תהו %מהווי %מקור הכרחי ונחו 4לצור; השלמת משק המי %במדינות רבות .ככל שגדלה
צריכת המי %בד בבד ע %אוכלוסיית העול ,%וכ 8גברו תהליכי הזיהו %של מקורות מי %עיליי,%
נאלצו מדינות רבות להגביר את הידע ההידרולוגי הקיי %על מנת לנצל ולהפיק יותר מי %מתת
הקרקע.
עקב מיעוט במקורות מי %עיליי , %מדינת ישראל מנצלת את רב מלאי מי התהו %הקיי) %הידוע(
על ידי שאיבה מסיבית ממספר אקויפרי :%אג 8ההר ,אג 8החו ,9וכ 8שאיבות מקומיות מאגני
הנגב ,ערבה ,כרמל והגליל .שני שליש מצריכת המי %הלאומית לשנה ,מסופקת מניצול מקסימלי
של משאב חיוני זה ,כלומר משק המי %במדינת ישראל נשע 8כיו %על כמויות ואיכויות מאגרי
מי התהו .%האקויפריי %העיקריי %המספקי %יחדיו יותר ממחצית ) 1115מלמ"ק ( הצריכה
השנתית בישראל ,הינ %אקויפר החו 505 ) 9מלמ"ק( ואקויפר ההר ) 610מלמ"ק() ,עפ"י דו'ח
שרות הידרולוגי .(1999 ,עקב צריכת מי %גוברת ,קיי %ניצול מקסימלי וא 9בשני %מסוימות ניצול
יתר של שני אקויפרי %אלו .כמו כ ,8ריבוי שימושי קרקע ותהליכי זיהו %ממקור אנטרופוגני
)ביוב ,דישו 8ושפכי %תעשיתיי (%על פני האקויפרי %גור %במש; עשרות השני %האחרונות
להתדרדרות באיכות מי התהו) %עלייה בריכוזי ניטרטי ,%כלורידי %ואלמנטי %מיקרואורגניי%
שוני) .(%דוח השירות ההידרולוגי.(99 ,
העליה ברמת מליחות מי תהו %הינה אחד המאפייני %העיקריי %של משבר המי %בישראל .לפי
תקנות משרד הבריאות ,עליית מליחות מעבר לס 9של 600מגכ"ל פוסלת את שימוש המי%
לשתייה .תקנות ארגו 8הבריאות העולמי ) (WHOוסוכנות לשמירת הסביבה האמריקאית )(EPA
חמורות א 9יותר ומתירות ס 9של 250מגכ"ל למי שתיה .בשנת 98:99רק ב 38%מהמי %שנשאבו
ריכוז הכלורידי %היה נמו; מ 250מג"ל )דוח השירות ההידרולוגי.(99 ,
כמו כ 8קיימי %גידולי %חקלאי %רבי %הרגישי %למליחות מי ההשקייה .עליית ריכוזי הכלוריד
מלווה בעליית מרכיבי %כימיי %ואי אורגניי %נוספי ) %כדוגמת נתר 8ובורו (8המהווי %איו %לגבי
אפשרויות השקייה והשפעות על אופי הקרקעות באזורי %מושקי.%
עליית המליחות של מי התהו %המאפיינת את משק המי %בעשורי %האחרוני ,%גרמה להשבתת
קידוחי מי שתיה רבי %ה 8באקויפר ההר וה 8באקויפר החו.9
העשרת מי תהו %במלחי %נגרמת לעיתי %ממקור אנטרופוגני בעיקר כתוצאה מפעילות חקלאית
1
כגו 8דישו , 8והשקייה בקולחי) 8רונ 8וחובריו .(1986 ,בנוס ,9באזורי %מסויימי %בעיקר בדרו%
אקויפר החו , 9ישנ 8שדות החדרה של מי מוביל )כנרת( בעלי ריכוז כלורידי %גבוה מהרקע הטבעי
של האקויפר כ; שנגרמת המלחה למי התהו.%
תהליכי %טבעיי %הינ %גור %עיקרי להמלחת מי תהו %בישראל .סלעי האקויפר מכילי %באופ8
טבעי מלחי %שוני %אשר מומסי %לגו 9המי %כאשר קיימת אינטראקציה בי 8המי %לסלע ,כ;
שעצ %זרימת המי %באקויפר במש; זמ 8רב גורמת להעשרת המי %במלחי %ולמעשה לתהלי;
המלחה .מנגנו 8זה הינו מנגנו 8של בגרות גיאוכימית המתקיימת באקויפרי %בישראל ,אשר תלוי
במש; זמ 8הזרימה של המי %בתת הקרקע .כמו כ ,8עקב ארועי %גאולוגיי %עתיקי %כגו 8הצפות
ונסיגות ימיות וכ 8ארוזיה של סלעי האקויפר ,המאפיינות את ההיסטוריה הגיאולוגית של ישראל,
נוצרו תנאי %ללכידת מי %מלוחי %ומליחי %ב"כיסי סלע" באקויפרי .%לעיתי %שאיבת יתר
שנעשתה באקויפר החו 9וה 8בהר בעשרות השני %האחרונות הפרו שיווי משקל בי 8המי%
השפירי %למליחי ,%וגרמו לתנועת תמלחות ומי %מלוחי) %שלא השתתפו עד כה במחזור
ההידרולוגי( ,שנמהלו בגו 9המי %המתוק וגרמו לתופעות המלחה מקומיות.
מנגנוני המלחה אפשריי %נוספי %המאפייני %מאגרי מי תהו %הקרובי %לרצועת חו 9ולי,%
הינ %רסס ימי הנישא על ידי הרוח ולאחר שקיעתו על הקרקע מחלחל ומוסי 9מלחי %למאז8
המלח באקויפר וכ 8המלחה מקומית עקב חדירת מי י %רצנטי כתוצאה מתנועת הפ 8הבייני
)מלול ואברב;.(1980 ,
כאמור ,תהליכי המלחה נובעי %משילוב הרסני של גורמי %שוני %כגו 8פעילות זיהו %תעשייתי,
עירונית וחקלאית מעל אקויפרי , %חדירת מי י %ומי %מלוחי %והנעת %של גופי מי %עתיקי%
ותמלחות שבחלקי %העמוקי %של האקויפר .בארצות עשירות במשקעי %ומי ,%הסכנה
הפוטנציאלית מגופי מי %מלוחי %פחותה ,כי שט 9המי %השפירי %גור %במהל; הזמ 8הגיאולוגי
לשטיפה,הרחקה וניקוז יעיל של המי %המלוחי %מהמערכת ההידרולוגית .לעומת זאת באזורי%
הנתוני %במשטר דל משקעי %כמו בישראל והמזרח התיכו ,8העדר שטיפה יעילה גור %להצטברות
מי %מלוחי %בתת הקרקע.
מי תהו %שזרמו לי %במצב טבעי של שיווי משקל כפי ששרר באקויפר החו 9לפני תחילת
השאיבה המסיבית ,הכילו כ 50מגכ"ל .הכמות שזרמה לי %הוערכה בכ 330 :מלמ"ק /שנה כלומר
כל שנה נשטפה כמות מלח של 15:20אל 9טו 8ממקורות טבעיי %שוני ) %גוטמ 8ופינק .(1992,ע%
גדילת הפעילות האנושית על פני האקויפר ,גדלה כמות המלח הנכנסת לאקויפר )ממקורות
טבעיי %ואנטרופוגניי (%והיא מוערכת כיו %בכ 350,000 :טו ) 8נתוני נציבות המי: 2000 ,%נמסרו
בע"פ( .במקביל קטנה ג %שטיפת מי התהו %לי %מ 330 :מלמ"ק במצב של שיווי משקל היסטורי
לכ 90 :מלמ"ק כיו ,%וכתוצאה מכ; נוצר מצב של הצטברות מלחי %באקויפר החו .9על מנת
לסלק את כל כמות המלח העצומה הזאת מהאקויפר תידרש תכולת מלח של כ 3000 :מגכ"ל
במי %הנשטפי %לי.%
1.2אזור המחקר:
אג 8החו 9הינו מאגר מי %השני בחשיבותו למדינת ישראל ,המספק כיו %כחמישית מצריכת המי%
בישראל .אקויפר זה מצוי מתחת לאזור בו קיימי %לחצי פיתוח אורבני %מואצי %ביותר
2
בעשרות השני %האחרונות .רוב אוכלוסיית ישראל ,אזורי תעשייה ושרידי שטחי חקלאות
ממוקמי %מעל שטחי ההזנה של אקויפר זה .גידול אורבני זה בלט בהעדר פתרונות הולמי%
לתוצרי הלואי של הפעילות האנושית ,אשר יצרו במש; השני %מוקדי זיהו %והרעה באיכות
המי .%השאיבה מאקויפר זה החלה בשנות ה 30 :ואופיינה בד"כ באיכות מי %טובה ביותר 50:100
מגכ"ל 10 ,מג"ל ניטרט )דו'ח השירות הידרולוגי .(99 ,עקב גידול בצריכה החל מאמצע שנות
השלושי %בוצעה שאיבה אינטנסיבית וניצול מקסימלי של מי התהו .%בד ובד ע %הגברת הניצול
והשאיבה פחתו אזורי ההזנה של האקויפר עקב בנייה אורבנית צפופה ואוטמת קרקע .מצב זה
הביא לתחילת התדרדרות באיכות המי %באקויפר ובעיקר לתהלי; המלחה קשה וזיהו %אשר
גר %לסגירת בארות מי שתיה .קצב תהלי; ההמלחה בחלקיו המרכזיי %והמערביי %של אקויפר
זה הינו 2.4מגכ"ל לשנה ומגיע לממוצע של 193מג"ל ,ואילו בשוליו המזרחיי %קצב ההמלחה
הינו גבוה יותר הנע בי 9:20 8מגכ"ל לשנה )דוח השירות ההידרולוגי.(99 ,
מחקר זה עוסק בחלקו הדרו %מזרחי של אקויפר החו 9באזור שבי 8קיבו 4נע 8בצפו 8ועד לאזור
ברור חיל בדרו . %אזור זה מאופיי 8על ידי מספר מוקדי מליחות גבוהה הנעי %בי1800 :500 8
מגכ"ל )תרשי.(1 %
תרשי .1 /מפת אזור המחקר מצביעה על מוקדי ההמלחה )בכתו %ובאדו (%בחלק המזרחי של
חבורת הכורכר ,ובחלק המערבי של חבורת יהודה.
3
מוקדי המלחה בולטי %אלה ממוקמי %באזורי %חקלאיי %פתוחי %ורחוקי %מכל לח 4אורבני,
באזור בו עוביו של האקויפר דק וכ 8רחוקי %מקו החו 9ומ"אימת" חדירת מי הי .%יתר על כ,8
קולטו (1988) 8הצביע על קיומ 8של שכבות חרסית המהוות במקומות מסוימי %באקויפר החו9
ובמיוחד אקויפרי ,C-D %מחסו %לחדירה של מי י %רצנטי ובכ; מקטי 8את סכנת ההמלחה
ממקור זה.
חוקרי %רבי %אותגרו בשני %האחרונות על ידי מוקדי המלחה אלו בנסיו 8להבי 8ולאתר את
מקורות ההמלחה בחלק זה של האקויפר.
רוזנטל וחובריו ) (Rosenthal et al, 1992בחנו אפשרות של קשרי %ע %האקויטרד האאוקני
במזרח והציעו כי המליחות הגבוהה במי התהו %של אקויפר החו 9מקורה בהמסת מלחי%
הממלאי %סדקי %והעתקי %בסלעי חבורת השפלה )מגיל אאוק (8הנחשפי %ממזרח לאקויפר
החו) 9בחלק מהאזורי (%ובאי %עימו במגע ישיר .ה %טענו כי תנועת מי %בסלעי הקרטו 8והחוואר
בחבורת השפלה אפשרית רק דר; סדקי %ושברי %המצופי %קרומי מלח שהצטברו עקב מחזורי
חלחול ועלייה נימית של נוזלי %ומלחי %בקירטו .8על פי טענת ,%המסת והסעת המי %והמלחי%
התאפשרה כתוצאה מעלייה בהפקת מי התהו %וירידת מפלסי %באקויפר החו ,9אשר גרמו
לגרדיאנט הזרימה מאקויטרד חבורת השפלה לשולי אקויפר החו 9שממערב לו ולהמלחתו.
לעומת %ונגוש וארצי ) (1995הראו על פי מאפייני %גיאוכמיי %שוני %של המי ,%אי התאמה אשר
פוסלת את האפשרות כי מקור ההמלחה של מי התהו %בשוליו המזרחיי %של אקויפר החו) 9אזור
גבעת ברנר( נובע מהזרימה מהאקויטרד האאוקני ,אלא ממקור תחתי.
מרכדו וחובריו ) (1975הצביעו על מקור המלחה עילי כתוצאה מדישו 8והשקיית קולחי 8דר;
התוו; הבלתי רווי .לטענת %תהלי; הגעת המלחי %דר; התוו; הלא :רווי הינו איטי )תנועת מנגנו8
בוכנה( והמאגר או המיצבור הגדול של מזהמי %נמצא בדרכו לאזור הרווי של האקויפר .רונ8
וחובריו ) (1986הראו בעזרת איזוטופי %של טריטיו %כי תנועת המלחי %דר; התוו; הלא :רווי
תלוי בעוביו והקצב הוא בסדר גודל של 30שנה עד הגיע %לאזור הרווי.
חוקרי %אחדי %ניסו בשני %האחרונות להתמודד ע %מוקדי המלחה אלו ושייכו את ההמלחה
בחלק זה של האקויפר לגו 9מי %מלוח המצוי בבסיסו של האקויפר כתוצאה מחדירת מי י%
בזמ 8השקעת חבורת הכורכר ,לכידת %בלגונות לאחר הנסיגה של הי %ואידוי המי %בלגונות
חופיות בחת; הפלייסטוקני )ונגוש ,סטרינסקי .(1991 ,נוכחות %של מי %מלוחי %או תמלחת
בבסיס האקויפר כמקור להמלחת קידוחי חבורת הכורכר צויי 8כמקור עיקרי במספר מחקרי%
)ונגוש וחובריו (1996,וכ 8ארצי ) ( 2000א 9הצביע על מקור ההמלחה באזור גדרה וג 8יבנה .
חיזוק נוס 9א 9התקבל ממחקרי %שנעשו באזור באר טוביה )ונגוש ,1992 ,פורמ (1998 ,8בה%
הוצע כי מקור ההמלחה אינו אנטרופוגני אלא גו 9מי %מלוחי %שמקורו בבסיס האקויפר הנע
כלפי מעלה לתו; שקע הידרולוגי אשר נוצר עקב שאיבת יתר ,תו; עירבוב ע %המי %המתוקי.%
1.3מטרת העבודה:
ראוי לציי 8שבכל המחקרי %הנ"ל צוינו והובחנו המי %המלוחי) %על פי קידוחי (%בבסיס
האקויפר א; עדיי 8לא נבח 8ואותר מקור %של מי %מלוחי %אלו .הועלו מספר מקורות שהוצגו
כהשערות ואפשרויות בלבד ,כגו 8מי לגונות מאודות בחבורת הכורכר או מי %ממקור עמוק יותר
4
)מחבורת הסקיה ,קשרי %ע %אקויפריי %עמוקי (%א; עדיי 8לא הוכח ,נקבע והוצג מנגנו 8מפורט
למקור מרכיב קצה זה.
שימוש בשיטות רבות ומגוונות יסייעו להתבוננות מעמיקה מנקודת מבט רגיונלית ,על אזורי
המגע של החלק המזרחי של אקויפר החו 9ע %חבורות גיאולוגיות סמוכות )יהודה ,סקיה( אשר
יבדקו במחקר זה.
אימו 4הראיה הרגיונלית בעבודה זו "נולד" עקב ניסיו 8לבחו 8את האפשרות שההמלחה בחבורת
הכורכר עשויה להגיע ממספר מקורות סמוכי %שוני ,%זאת עקב רמזי %וממצאי %ראשוני%
שנתקבלו מהתבוננות בוחנת בחבורות גיאולוגיות סמוכות .בעבודה זו נבדק ג %הקשר בי8
מוקדי מליחות שבאקויפר החו 9ע %אלו שבאקויפרי %השוני %נראה שבאזור העבודה ישנה
מערכת מולטי אקויפרית ע %מספר תופעות המלחה .ממזרח לקידוחי %המליחי %שבחלקו
המזרחי של אקויפר החו 9מצויי %הקידוחי %המערביי %המליחי %של חבורת יהודה )תרשי.(1 %
בנוס ,9תיבדק לעומק האפשרות של מקור מליחות תחתי שמקורו בתצורת יפו )חבורת סקיה
העליונה( כגור %לנוכחות של תמלחות ומי %מלוחי %בבסיס האקויפר וכמקור אפשרי להמלחה
בחבורת הכורכר .סוגיה זו מהווה את הציר המרכזי של מחקר זה.
לפיכ; נקבעו מטרות העבודה להל:8
.1אפיו 8מוקדי ההמלחה.
.2גאולוגיה וטקטוניקה )חתכי %גיאולוגיי :(%הגדרת האקויפרי %ותכונותיה, %מבני%
סטרוקטורליי ,%העתקי ,%על ידי נתוני %גיאופיסיי ,%קידוחי נפט ומי..%
.3בדיקת החומר ההידרולוגי הקיי.%
.4איסו ,9דיגו %וניתוח נתוני %גיאוכימיי %ואיזוטופיי %על מנת להגדיר מרכיבי קצה.
.5מציאת הקשר בי 8החבורות השונות.
.6איתור מנגנוני ההמלחה.
.7הגדרת המגע בי 8החבורות השונות והגדרת המערכת המולטי אקויפרית.
1.4רקע גיאולוגי והידרולוגי:
)רק החבורות שנבדקו במחקר זה :מתוארות מלמעלה כלפי מטה(
1.4.1חבורת הכורכר
סטרטיגרפיה וליתולוגיה:
עוד במאה ה 19 :חקר (1885) Hullאת אזור שפלת החו 9ותאר; את אבני החול הגיריות
והמאובני %שבה %לגיל האאוק .8על פי איסר )איסר (1961 ,עבודות רבות שנעשו בעשורי%
הראשוני %של המאה ה ,20 :בדקו את סלעי חבורת הכורכר בקידוחי %שנקדחו באזור תל :
אביב ,ביצעו חתכי %ותארכו את חבורה זו לגיל הפלייסטוק .8חבורה זו מורכבת מאבני חול
גיריות )"כורכר"( ממוצא יבשתי וימי ,קרקעות אדומות חוליות "חמרה" ,יחידות סילט וחרסית,
חול בלתי מלוכד וקונגלומרטי %מגיל פליוק 8עליו 8עד סו 9פלייסטוק .8עובי סלעי חבורת הכורכר
המאופייני %במבנה יתד ,נע בי 8מטרי %ספורי %במזרח ל 200מטרי %במערב.
5
סלעי החבורה משתני %ממזרח למערב .במזרח ,ה %מונחי %על גבי מישור אי התאמה על גבי סלעי
חבורת יהודה וכ 8על חבורת השפלה והסקיה .במערב מונחת החבורה ישירות על גבי תצורת יפו
)חבורת סקיה עליו .(8עדות מצטברת מקידוחי %וחתכי %סייסמיי%
) ; Rosenthal et al, 1992; Schlein et al, 1992; Ben- Gai, 1994ונגוש ורוזנטל (1994 ,מוכיחה
שחבורת הכורכר מונחת באי התאמה על פני מישור מבותר של תצורת יפו.
סלעי החבורה אשר הושקעו בסדרה מחזורית של הצפות ונסיגות בתקופה שבי 8סו 9הפליוק 8לבי8
ראשית ההולוק ,8משתני %באופיי %בהתא %לתנאי ההשקעה אשר שררו ממזרח למערב ,כלומר
משולי ההרי %של ימינו ועד שולי המד) 9איסר .(1961 ,החלק המזרחי מאופיי 8בחת; בפציאס
חולי )יבשתי וימי( ואילו המערב ,מישור החו 9בקרבת הי , %מאופיי 8בחילופי 8של יחידות אב 8חול
גיריות ע %יחידות חול חרסיתי סילטי אדו ,%חמרה ממוצא יבשתי או פצלי %וחרסית ממוצא ימי.
במד 9הולכות היחידות החוליות ועוברות באופ 8הדרגתי ,בצורה מאוצבעת ,ליחידות חרסיות
ופצלי %מתצורת יפו )קולטו.(1988 , 8
באזור המזרחי נעלמות חלק מ 8החרסיות שתוארו לעיל .החת; כולו מצומצ %יותר ושיעור אבני
החול הקרבונטיות והקונגלומרטי %בו גבוהי %יותר.
חבורת הכורכר בונה חמישה רכסי כורכר 2בתו; הי (%המופרדי %במרזבות .אב 8החול הגירית
המרכיבה רכסי %אלו משוכבת בשיכוב צולב.
נית 8לחלק את חבורת הכורכר לשלוש תצורות )מהבסיס אל הגג( ) :ראה תרשי(2 %
).(Gvirtzman & Buchbinder, 1969
תצורת פלשת :התצורה בנויה מאב 8חול גירית ממוצא ימי ,לחילופי 8ע %שכבות עשירות בחלוקי
נחל הממוקמי %בבסיסה .עובי כולל 0:100מ' .בחלקה התחתו 8מונחת תצורה זו באי התאמה על
גבי תצורת יפו ובהעדרה בחלק המזרחי של שפלת החו ,9על גבי תצורות מגיל האאוק 8וא9
הקנומ .8בחלקה העליו 8מכוסה תצורה זו בתצורות הצעירות של חבורת הכורכר .באזורי%
)המזרחיי (%בה 8תצורה זו חשופה ,הינה מכוסה באלוביו %ולס .גיל התצורה מואר; כ פליאוק8
מאוחר :פלייסטוק 8מוקד .%תצורה זו מייצגת מחזור הצפה חדש של גיל הפליוק : 8פלייסטוק.8
ראוי לציי 8שקונגלומרט תצורת אחוז) %לעיל( מייצג את הנסיגה של מחזור סדימנטרי זה .תצורה
זו חשופה בעדשות מקומיות לאור; החלק המזרחי של החו 9כדוגמת נע 8וכפר מנח %ומכוסה ש%
בנארי.(Gvirtzman and Buchbinder, 1969) .
תצורת אחוז :/קונגלומרטי %המורכבי %בעיקר מחלוקי אב 8גיריי %שמקור %בעיקר מחבורת
יהודה וחלק %א 9מתצורות מישאש וצרעה .החלוקי %מצטייני %בגדל %הרב ומלוכדי %בגיר
חוארי ובחול .עובי כולל 0:20 ,מ' .התצורה נמצאת ביחסי התלשנות ביחס לתצורת פלשת
) .(Gvirtzman and Buchbinder,1969קונגלומרט אחוז %שקע באזורי %פלוביאליי %לאור;
נחלי %העוקבי %לרגרסיה ימית.
תצורת רחובות :תצורה הצעירה בחבורת הכורכר מורכבת מחמרה ,חול ,אבני חול ופצלי .%על
פי מאובני %התצורה נוצרה בפלייסטוק 8תיכו .8התצורה מונחת באי התאמה מעל לתצורת
אחוז.%
6
גיאוהידרולוגיה:
הרצ 9החולי המונח מעל תצורת יפו והידוע כחבורת הכורכר מהווה את אקויפר החו 9של
ישראל .הוא מורכב מאבני חול גיריות ימיות ששקעו בסביבה חופית ,אדמה חולית פוסילית
ואלוביו .(Gvirtzman and Buchbinder, 1977) %האקויפר משתרע על פני כ 1900 :קמ"ר,
מאזור נחל תניני %ובנימינה בצפו , 8לאור; מישור החו 9ועד לצפו 8סיני .עוביו נע ממטרי %ספורי%
במזרחו ועד ל 200מטר בסמו; לקו החו .9נפח מי התהו %האגורי %באקויפר זה מוער; בכ30 :
מיליארד מ"ק )מלול .(1988 ,האקויפר הינו פריאטי ורצי 9במרבית שטחו .רק באזור קו החו9
מחולק האקויפר אנכית ע"י שכבות חרסית רציפות היוצרות תת אקויפרי . %בחלקו המרכזי
שכבות אלו קיימות לעיתי %א; אינ 8רציפות .בחלקו המזרחי שכבות אלו אינ 8קיימות כלל ,כ;
שהאקויפר בחלק זה הינו רצי 9ופריאטי .במרבית שפלת החו 9פני השטח והאזור הלא :רווי
בנויי %מאב 8חול גירית ,חמרה וקרקעות כבדות .בחלקו המערבי ,האזור הלא :רווי בנוי מאב8
חול בעלת מוליכות הידראולית גבוהה )אזור הדיונות( .באזור זה קיי %חידור גבוה של משקעי%
המשפיעי %על איכות הגבוהה של מי התהו .%אקויפר החו 9מונח בחלקו המרכזי על גבי חבורת
הסקיה .בחלקו המזרחי לעיתי %קיי %מגע ע %סלעי חבורת יהודה )קנומ (8וחבורת השפלה
)אאוק.(8
כבר החל משנות ה 50 :נפח השאיבה מאקויפר זה נע בי 450 : 400 8מלמ"ק בשנה ,בעוד
שהפוטנציאל שלו מוער; בכ 340 :מלמ"ק בשנה )דוח מצב שרות הידרולוגי .(1997 ,ניצול מי
התהו %מעל לכמות המילוי החוזר גר %לגריעה מתמשכת וירידת מפלסי %כללית באקויפר ) ונגוש,
.(1995באזורי %המרכזיי %של האקויפר נוצרו שקעי %הידרולוגיי %שגרמו לשינוי במשטר
הזרימה הרגיונלי הטבעי של האקויפר .במקביל לירידת מפלסי %ויצירת שקעי %הידרולוגיי%
חלה ,החל משנות ה 80 :עלייה במליחות הכללית של מי התהו .%עקב צמצו %ובקרת שאיבה,
חלה בחלק מהאזורי %הרדדה של המכתשי %ההידרולוגיי. %
7
תרשי :2 /עמודה הידרו :סטרטיגרפית
8
1.4.2חבורת הסקיה
סטרטיגרפיה וליתולוגיה:
(1927) Loewengartהיה הראשו 8שהגדיר את החת; החרסיתי העבה העשיר בשברי קונכיות
ממוצא ימי ,כאקויקלוד העיקרי המצוי מתחת לאקויפר החו .9שכבות בלתי חדירות אלו שנמצאו
בקידוח מזרחית לעיר יפו בישוב סקיה )כיו %אור יהודה( ,כונו בש" %שכבות :סקיה" מגיל מיוק8
או פליוק .(Loewengart, 1928) 8במש; עשרות בשני %הפ; המונח "שכבות סקיה" לש %נרד9
ליחידת סלע רגיונלית ,עבה שנחשבה כבלתי חדירה לחלוטי 8ושאינה מופרעת מבחינה טקטונית.
המעמד הסטרטיגרפי של השכבות המונחות מתחת לאקויפר החו ,9הועלה ע"י גבירצמ 8ורייס
) (Gvirtzman,1970; Gvirtzman and Reiss,1965למעמד של חבורה שגילה אאוק 8מאוחר עד
פלייסטוק 8מוקד .%בחלקי %המערביי %של מישור החו 9החבורה מפותחת מאוד בתת הקרקע
ועוביה המירבי מגיע לכ 2000מטר ליד קו החו .( Gvirtzman and Buchbinder,1977) 9בחלק
המרכזי והמזרחי של מישור החו 9ולמרגלות ההרי ,%סלעי חבורת הסקיה מופיעי %כמחשופי%
אקראיי %ולא רציפי. %
במהל; היווצרותה של חבורה זאת הובחנו ארבעה מחזורי השקעה שתחילת %בהצפה ימית
נרחבת אל פני %היבשת וסיומ %בנסיגה ימית דרמטית שלוותה בירידת בסיס הניקוז של הי %בכ:
850מטרי. %ארוע גיאלוגי דרמטי זה ,הידוע כארוע המסיני לווה ביצירת תעלות ארוזיביות
עמוקות )להל) (8רוזנטל וחובריו .(1998 ,שלושת המחזורי %הראשוני %גיל %מיוק 8והאחרו8
פליוקני.
מחזור ההרבדה הראשו 8מיוצג ,על ידי חוואר קירטוני של תצורת בית גוברי) 8תרשי. (2 %
המחזור השני מאופיי 8על ידי חוואר ימי של תצורת זיקי.%
המחזור השלישי משק 9את תקופת ההתייבשות של אג 8הי %התיכו) 8תקופת המסיניא (8והוא
מיוצג על ידי האבפוריטי %מתצורת מבקיעי .%מחזור ההרבדה הרביעי ,כאמור מגיל פליוק,8
מאופיי 8על ידי חדירה ימית ניכרת אשר בעקבותיה הורבדה תצורת יפו .חדירה זו אופיינה
בפאזות של נסיגות והצפות מישנה.
התעלות הנאוגניות באזור המחקר )רוזנטל וחובריו:(1998 ,
תעלת אפיק 8התעלה הארוזיבית העמוקה ביותר ,שכיוונה דר'מז :צפ'מע' משתרעת עד לאזור
באר :שבע .קרקעיתה מגיעה לשכבות קדומות ביותר )תצורת תלמי :%קרטיקו 8תחתו (8והיא
כוסתה על ידי מגוו 8של סלעי %קלסטיי) %קונגלומרטי , %חולות וכו'( וסלעי %כימיי) %חוואר,
מלח וגבס( מגיל המיוק .8כל עמודת הסלעי %הזאת כוסתה בשלב מאוחר יותר על ידי שכבות עבות
של תצורת יפו.
תעלות אשקלו :ברנע 8מהוות כנראה יובלי %טרו:%פליוקניי %קטני %של התעלות הארוזביות
הגדולות ומכוסות בחרסיות.
תעלת אשדוד 8נמשכת בכיוו 8דר'מז' :צפ'מע' ,חתורה באזור אשדוד עד לשכבות מגיל קרטיקו8
תחתו .8תעלה זאת נתמלאה בקונגלומרטי ,%חולות ,חווארי ,%גבס ומלח מגיל המיוק 8תיכו:8
עליו 8וכוסתה מאוחר יותר במשקעי תצורת יפו.
9
תעלת מבטח 8נמצאת מצפו 8לתעלת אשדוד ,כיוונה דר'מז' :צפ' מע' .תעלה זו החתורה עד
לשכבות חבורת יהודה כוסתה בסלעי משקע מגיל מיוק .8מאוחר יותר כוסתה בחרסיות של
תצורת יפו.
חבורת הסקיה מחולקת על ידי תצורת מבקיעי %לשתי יחידות עיקריות :חבורת הסקיה
התחתונה והעליונה.
חבורת הסקיה התחתונה:
חבורת הסקיה התחתונה מורכבת מקירטו 8חווארי ,חוואר ,גיר שוניתי וגיר ביוקלסטי,
שהורבדו במש; רצ 9של מחזורי השקעה המייצגי %הצפות ונסיגות ימיות רבות
) .(Gvirtzman and Buchbinder,1977שני ארועי %חשובי %של ירידת מפלסי %הטביעו את
חותמ %על המבנה של מישור החו 9כפי שהוא מוכר לנו היו:%
האחד שארע במהל; תקופת האוליגוק 8המוקד %בו ארעה רגרסיה ימית לכיוו 8מערב שלוותה
בחתירה עמוקה לתו; רצ 9הסלעי %מגיל הקרטיקו .8תהלי; זה גר %להווצרות 8של תעלות
ארוזיביות עמוקות .(Gvirtzman, 1969) .
דרוקמ 8וחובריו ),(Druckman et al, 1995מביאי %עדות גאולוגית על הארוע החשוב השני
הקשור בירידה של פני הי %ביותר מ 800מטר ,אשר גרמה להתחתרות %של קניוני %תת ימיי%
גדולי %במד 9היבשת הנסוג .שלב זה הידוע כ"ארוע המסיני" מאופיי 8על ידי השקעה מסיבית
של אבפוריטי %על מישור טופוגרפי מבותר במיוחד בתו; הקניוני . %אבפוריטי %אלו הכוללי%
גבס ,אנהידריט ומלח מגיל המיוק 8מאוחר מהווי %חלק מתצורת מבקיעי) %תרשי(2 %
).(Gvirtzman,1970
העובי המקסימלי של תצורה זו מגיע לכדי 1000מטרי %ב אזור האג 8העמוק בעוד שבתעלות
הארוזיביות מתחת למישור החו ,9עוביה המירבי של תצורת מבקיעי %הינו כ 200מטר
) .(Garfunkel et al, 1979בתעלות אלו בתו; רצ 9של אנהידריט ,נתגלו במספר אזורי %שכבות
של הליט בעובי של עשרות מטרי .%שכבות אלו הורבדו ושקעו בסביבת סבחות.
ברצ 9הסטרטיגרפי של האבפוריטי %זוהו יותר משבעה מחזורי %של חדירות ימיות.
)(Hsu et al, 1973; Gvirztman and Buchbinder, 1976
חבורת הסקיה העליונה )תצורת יפו(:
בתו; התעלות הארוזביות ,הרצ 9העבה של האבפוריטי %מכוסה על ידי אב 8חול וקונגלומרטי%
של תצורת אפיק )) (Gvirtzman, 1970תרשי ,(2 %המכילה ג %חואר ,חרסיות וסילט .תצורה זו
שקעה בסביבה של אגמי %וביצות במישורי ההצפה של תעלות והקניוני .%תצורה אפיק מייצגת
את המש; ההשקעה הפלוביאלית אשר למעשה סיימה את מחזור ההשקעה של תצורת מבקיעי.%
על טופוגרפיה ארוזיבית זו המכילה את תצורות מבקיעי %ואפיק ,מונחת תצורת יפו )תרשי(2 %
המייצגת את חלקה העליו 8של חבורת הסקיה מגיל הפליוק : 8פלייסטוק 8מוקדGvirztman) %
.(and Reiss, 1965עוביה של שכבה זו ,המייצגת מספר הצפות ימיות משמעותיות שחלק8
10
הגיעו עד למרגלות הרי יהודה ושומרו ,8נע בי 1500 8מטרי %בחלקה המערבי בקרבת החו 9ועד
למטרי %בודדי %במזרח.
הליתולוגיה השלטת בתצורת יפו הינה חרסיות כחלחלות פלסטיות ובלתי חדירות .מבחינה
מינרלוגית ,קיימת נוכחות גבוהה של המינרל החרסיתי מונטמורילוניט )שמקורו בנילוס(
בהשוואה לאיליט וקאוליניט הנפוצי %בחלקה התחתו 8של חבורת הסקיהGvirztman &) .
.(Reiss, 1965
מאז תחילת שנות ה , 20 :התייחסו לשכבות של תצורת יפו המונחות מתחת לאקויפר חבורת
הכורכר ,כאל רצ 9אחיד ושטוח המהווה גבול הידרולוגי תחתו 8בלתי חדיר כלפי אקויפר החו9
)חבורת הכורכר(.
1.4.3חבורת יהודה
סטרטיגרפיה וליתולוגיה) :וינברגר.(1999 ,
חבורת יהודה מגיל אלביא :8טורו ,8מורכבת בעיקר משכבות של גיר ודולומיט וכ 8מרובדי חוואר.
מעל שכבות אלה מונחת באי התאמה חבורת הר הצופי %ומתחת 8נמצא רצ 9הסלעי %של חבורת
כורנוב .עובי חת; השכבות נע בי 600::800 8מטרי %ומחולק לתצורות גיאולוגיות שונות:
)תרשי(2 %
תצורת יגור :מגיל אלביא :8עליו ,8אקויוולנטית לתצורות כפירה ,גבעת יערי , %שורק וכיסלו.8
תצורה זו מאופיינת בעיקר על ידי שכבות מסיביות של דולומיט וגיר ולעיתי %על ידי שכבות
ביניי %המכילות חוואר ,פצלי %וחולות.
תצורת נגבה :מגיל קנומ ,8אקויוולנטית לתצורת עמינדב ,כפר שאול וורדי .%תצורת נגבה
מורכבת בעיקר משכבות אב :8גיר ודולומיט וכ 8משכבות ביניי %חואריות.
תצורת בענה :מגיל טורו ,8מורכבת בעיקר מאב : 8גיר .מעל תצורה זו מונחת בד"כ חבורת הר
הצופי %הקירטונית מגיל הסנו.8
מבנה גיאולוגי:
המבנה הגיאולוגי של תת הקרקע מאופיי 8ע"י מערכת ענפה של גושי %טקטוניי %המופרדי %על
ידי העתקי) %נורמליי %והפוכי (%ע %כמות תזוזה שונה לאורכ .%המבנה התת קרקעי המרכזי
הוא קמר חל :4בארי שאורכו כ 50 :ק"מ ורוחבו 2.5:4ק"מ .קצהו הצפוני גובל בתעלת אשדוד
בעוד שקצהו הדרו :%מערבי נמצא באזור כיסופי .%ממזרח לקמר זה משתרע קמר נירי :%רווחה
שכיוונו לצפ'מז' :דר'מע' .אורכו כ 60ק"מ ורוחבו 2.5:6ק"מ .לאור; שיפוליו הדרו :%מזרחיי%
מתמש; העתק נורמלי המגיע עד לכפר אוריה והלאה עד ממערב לכפיפת שער הגיא) .רוזנטל
וחובריו.(1998 ,
11
גיאוהידרולוגיה:
סלעי חבורת יהודה יוצרי %לאור; שדרת ההר המרכזי )יהודה ושומרו (8את אקויפר ההר המשמש
כמקור מי %חיוני וחשוב המספק כ שליש ) 610מלמ"ק( מצריכת המי %השנתית בישראל .אזור
ההזנה של אקויפר זה הינו הסלעי %האקויפריי %החשופי %של הרי יהודה ושומרו 8וגודלו 1800
קמ"ר .מקובל להניח כי כ 30% :מכלל המשקעי %היורדי %באזור המילוי החוזר )הזנה( ,
מחלחלי %לתת הקרקע )וינברגר. (1999 ,
לאור; השדרה של הרי יהודה ושומרו , 8מי התהו %מתחלקי %על פי מבנה גיאולוגי וליתולוגי
לשלושה אגני מי תהו) %אגני %מזרחיי ,%שכ:%גלבוע וירקו :8תניני . (%האג 8המערבי בו קיימת
זרימה ממזרח למערב וג %צפ צפ' מערב ,ידוע כאג 8ירקו : 8תניני %ומחולק על ידי שכבות ע%
מוליכות הידרולוגית נמוכה )חוואר מתצורת מוצא( לשני אקויפריי:%
אקויפר עליו 8מגיל הקנומ 8המורכב מתצורת נגבה )בענה ,ורדי %ועמינדב( ,עוביו כ 350מטרי.%
אקויפר תחתו 8מגיל אלביא ,8המורכב מתצורת יגור ,עוביו כ 450מטר.
מי התהו %הזורמי %בשני אקויפרי %אלו שוני %בהרכב %הכימי והאיזוטופי )(Kronfeld, 1997
בטמפרטורה ובקצב הזרימה בתוו; האקויפרי .המי %הזורמי %באקויפר התחתו 8המייצג מי%
רצנטי %בד"כ מאופיי 8ע"י ריכוז מלחי %נמו; ,קצב זרימה גבוה ,לעומתו המי %באקויפר העליו8
בעיקר תצורות בענה :ורדי ,%עתיקי , %כלומר עשירי %במלחי %וקצב זרימה איטי .המי%
הזורמי %בתצורת עמינדב שוני %ומאופייני %בריכוז מלחי %נמו; ובקצב זרימה מהיר יותר,
ולמעשה באזורי %מסויימי %בה %נמצאת שכבת החוואר של כפר שאול קיימת הפרדה לשתי
יחידות תת אקויפריות בתו; האקויפר העליו) 8אבישר.(1996 ,
באג 8ירקו : 8תניני ,%מי אקויפר חבורת יהודה התחתו 8והעליו 8מאופייני %בתכולת כלורידי%
נמוכה .באקויפר התחתו 8ריכוז של כ 40 :מג"ל ואילו בעליו 8הריכוז נע בי 200 : 100 8מג"ל.
פוטנציאל המי %השנתי )המילוי החוזר( של אג 8ירקו:8תניני %הינו 360מלמ"ק ,בשני %האחרונות
מתקיימת באקויפר זה שאיבת יתר.
12
.2שיטות:
מחקר זה בח* מנגנוני ההמלחה על ידי בדיקת קשרי +הידרולוגיי +בי* חבורות גיאולוגיות
שונות וסמוכות ) כורכר ,סקיה ויהודה( ,תו 7שימוש בכלי +גיאולוגיי ,+גיאופיסיי,+
גיאוכימיי +ואיזוטופי.+
בתחילה ,הוגדר אזור המחקר ובו סומנו במפה 1:50,000מוקדי ההמלחה וכ* הקידוחי+
המליחי +ה* בחבורת הכורכר וה* בחבורת יהודה .בשלב שני ,נבחרו קידוחי +מייצגי) +מליחי+
ומתוקי (+מהחבורות הנ"ל ,ע"מ לאסו :עבור +נתוני +קיימי +וכ* לבצע דיגו +מקי :משלי.+
2.1איסו( נתוני&:
בתחילת מחקר זה נאספו ממאגר הנתוני +של השרות ההידרולוגי ,המכו* הגיאופיסי וכ* מארכיו*
נציבות המי +כל הנתוני +הרלוונטי +הקיימי +אודות הקידוחי +המייצגי +באזור המחקר וכ*
אודות קידוחי הגז החודרי +לחבורת הסקיה .איסו :מידע זה הינו הכרחי כיוו* שכ 7נית* לקבל
תמונה היסטורית לגבי איכות המי +לאור 7שני ,+קצב ומגמת השינוי באיכות המי +וכ* מחסור
בנתוני +הכרחיי +אות +צרי 7להשלי +על ידי דיגו +נוס .:ראוי לציי* כי ישנ +קידוחי +רבי+
וחשובי +אשר נסגרו על ידי "מקורות" עקב המלחה ,כ 7שלא נית* לבצע דיגו +נוס :אלא
להסתפק בנתוני +היסטוריי +חיוניי +ממאגרי המידע הקיימי .+הנתוני +שנאספו על ידי עבור
קידוחי הגז)בתצורת יפו( במכו* הגיאופיסי הינ +היחידי +הקיימי +אודות קידוחי +אלו כיוו*
שנלקחו בזמ* הקידוח ולא נית* כיו +לבצע בה +דיגו +חוזר ומשלי.+
איסו :הנתוני +כלל :נתוני +כימיי +ראשיי +נתוני +גאולוגיי) +לוג ליתולוגי וטכני אודות
הקידוחי +המייצגי +וכ* מקידוחי נפט ( ,חתכי +סיסמיי +רלוונטי +ומידע הידרולוגי כללי
הכולל מיקו ,+עומק ושכבת הניצול.
2.2דיגו&:
46דגימות מי +מחבורות הכורכר ויהודה בקידוחי +השוני +בוצעו על ידי לצור 7מחקר .על
מנת להבטיח דגימה אמינה ומייצגת של מי +מתו 7השכבה האקויפרית ולא מתו 7הצנרת,
הופעלה משאבת הבאר עד לפחות כשעתיי +לפני ביצוע פעולת הדיגו .+בכל קידוח נעשתה דגימה
מקיפה של פרמטרי +כימיי ) +יוני +מרכזיי (+ואיזוטופי) +סטרונציו ,+פחמ* ,טריטיו, +
חמצ* ,דיטריו , +חנק* ואורניו pH .(+וטמפרטורה נמדדו בשטח על ידי אלקטרודה מכוילת
בדיוק של δ .±0.1
2.3הדגימה הכימית -נאספה לבקבוק 2ליטר ונשלחה מיידית למעבדה בשירות ההידרולוגי .
האנליזות של Ca, Mg, Na, K, HCO3, Clנעשו בשיטת הטיטרציה באמצעות טייטרטור
אוטומטי של חברת .Metrohmהאנליזות של Br , SO4, NO3נעשו בשיטת ספקטרופוטומטריה
באמצעות מכשיר Quickchemשל חברת .Lachatהשגיאה האנליטית חושבה עבור כל
אנליזה ונמצאה כנמוכה מ . 5%
13
האנליזה הכימית עברה עיבוד בתוכנות WATEQו (Plummer, et al, 1994 ) SNORM
לחישוב אחוזי הרוויה ואחוזי המינרלי +התיאורטיי +אשר הומסו ויצרו את ההרכב הכימי של
המי .+כמו כ* ,חושבו יחסי יוני +על מנת לזהות גופי מי +שוני +וכ* תהליכי +דיאגנטיי +שוני. +
תוצאות האנליזות הכימיות שימשו בסיס להגדרת גופי מי +שוני ,+מרכיבי קצה ,תהליכי ערבוב
אפשריי ,+שיחזור תהליכי +פליאו;גאולוגיי +אשר גרמו לדיאגנזה של המי +וכ* ראקציות ע+
הסביבה.
יחסי יוני& (1956) Schoeller 1היה הראשו* שהצביעה על חשיבות יחסי היוני +לחקירת מי
פורמציה ותמלחות (1960) White .פרס +סדרת ערכי +ממוצעי +של יחסי יוני +המייצגי +גופי
מי +הזורמי +באקויפרי +בעלי הרכב ליתולוגי שונה או שנוצרו שתוצאה מתהליכי+
הידרוגיאוכימיי +יחודיי .+בשיטה זו נית* להבדיל בהרכב ויחסי היוני +של מי תהו +שפירי +לא
מופרעי +לעומת מי +מלוחי +ומי +המושפעי +מתהליכי המלחה .יחסי היוני +המוצגי +להל*
מהווי +רק חלק מהפרמטרי +המשמשי +לזיהוי מקורות מי +מלוחי) +ונגוש ורוזנטל:(1993 ,
יחס Na/Clמי תהו +שפירי +המשתתפי +במחזור הידרולוגי פעיל מאופייני +בתחו +יחס של
0.0;1.0כאשר הער 7הממוצע נע סביב 0.86הזהה ליחס במי י .+הענייה בנתר* ביחס לכלוריד
נגרמת כתוצאה של חילו :יוני +בי* נתר* לסיד* או בתהלי 7של אידוי מי +מלוחי .+בתהליכי
המלחה יחס Na/Clשל המי +הממליחי +משק :לפי דרגת העירוב את הרכב התמלחת הגורמת
להמלחה.
יחס - Q
) Ca/(SO4+HCO3יחס זה במי תהו +שפירי +הזורמי +באקויפרי +פחמתיי+
נמצא בתחו +של . 0.6;0.8יחס זה גבוה מעט מהיחס הימי ; .0.3בתהליכי דיאגנזה ואידוי מי י+
מתרחשות ראקציות של חיזור סולפט ודולומיטיזציה .התמלחת השארתית מתעשרת בסיד*
ומתדלדלת בסולפט .לפיכ 7ער Q 7עולה .תמלחת בה מתקיי +היחס Q >1מוגדרת כתמלחת
סיד*; כלורידית )סטרינסקי .(1974 ,עליית יחס זה במי +מתמלחי +יכול להעיד לפיכ 7על מקור
המלחה וחדירה של תמלחת סיד*;כלורידית .במקרה זה עליית המליחות תהיה מלווה בעלייה
בער.Q 7
יחס Cl/Brיחס זה במי תהו +שפירי +הזורמי +המחזור ההידרולוגי פעיל משק :בדר 7כלל את
היחס הימי של מי גש +שהוא בסביבות ער 7של . 286בתהליכי המלחה יחס Cl/Brשל המי+
הממליחי +משק :את הרכב התמלחת הגורמת להמלחה .מאחר וריכוזי ברו +במי +שפירי+
נמוכי +במיוחד ביחס לריכוז +המי תמלחות וברו +הוא יסוד קונסרבטיבי שאינו משתת:
בריאקציות משניות ע +סלעי ,+פרמטר זה רגיש במיוחד לזיהוי מקורות המלחה .עקב תכונות
קונסרבטביות אלו ,יחס Cl/Brיורד ע +דרגת האידוי ואינו מושפע מתהליכי +דיאגנטיי .+לפיכ7
מי י +מאודי ,+מי +מלוחי ,+מליחי +ותמלחות שנגזרו מה +מאופיינ +ביחס Cl/Brנמו7
.50;150לעומת זאת המסת הליט וסעי +אבפוריטי +עשויי +לעלות את יחס זה לערכי +גבוהי+
מעל .400
14
2.4איזוטופי&1
איזוטופי פחמC 5
14
13
ו ; δ Cמכל קידוח נדגמו 40ליטר של מי +לש +מיצוי פחמ* 14מהמי.+
תהלי 7המיצוי הראשוני בוצע על ידי באוניברסיטת תל ; אביב שכלל הוצאת CO2מהמי+
ולכידתו ב NaOHתו 7יצירת ) Na(HCO3המכיל את כל הפחמ* .14דגימה ממוצה זו
הועברה למעבדתו של מר ישראל כרמי במכו* ויצמ* לש +מיצוי סופי ומדידה במספקטרומטר
לקביעת אקטיביות .דיוק הדגימות הינו σ.1σ ±
השיטה ניתנת ליישו +בקביעת תחומי גיל .איזוטופ זה נוצר מפגיעה של ניוטרוני +שמקור+
בקרינה קוסמית בחנק* הנפו< באויר .כתוצאה מהפגיעה מתקבל איזוטופ של חנק* ) 14Nוהופ7
תו 7פליטת פרוטו* לאטו +של פחמ* .n +14N › P +14C (Mazor, 1991) 14פחמ* 14מתחמצ*
ומתערבב בכלל ה CO2שבאויר .מאחר שצמחי +גדלי +תו 7כדי תהלי 7הטמעה של פחמ* דו
חמצני אשר באטמוספירה ,מכיל כל צמח ג +פחמ* 14בריכוז קבוע .נכו* הדבר ג +לגבי עצמות
בעלי חיי +הניזוני +מצמחי) +יצרני +ראשוני .(+מצב זה מתקיי +כל עוד האורגניז +חי .במותו
תו 7כדי תהלי 7הפירוק ,מתפרק א :פחמ* .14על כ* ,בהתא +לשעור הפחמ* 14הנותר בדוגמא
נית* להערי 7את גילו .מי +מכילי +פחמ* דו חמצני ממקור אטמוספרי וכ* לאחר חילחול בקרקע
עשירה בפחמ* דו חמצני עקב פעילות ביולוגית ,כ 7שקיימת בה +כמות מסוימת הניתנת למדידה.
עקב השימוש הרב שנעשה בשני +האחרונות בדלק פוסילי עקר בפחמ* , 14פחת ב 10%היחס בי*
14
C/12C
)אפקט זוס( וזאת במגמה הפוכה להעשרה אנטרופוגנית של פחמ* 14שנעשתה מאז
שנות ה ; 50עקב ניסויי +בנשק גרעיני ,אשר העלו את כמות הפחמ* 14באטמוספירה .שינויי+
אלה יצרו בעיית כיול בתיארו :7כמויות פחמ* 14אשר מקור* טבעי ) על פיה* נעשה התיארו,(7
נמהלו בפחמ* עקר ובכמיות פחמ* 14שמקור* בפעילות אנטרופוגנית .על פי (1980) Mookכיו+
ריכוז הפחמ* 14באטמוספרה הינו בקרוב טבעי.
נהוג לבטא את התוצאה באחוזי +של "פחמ* מודרני" )( PMC- Percent Modern Carbon
כלומר מהי כמות הפחמ* שנשארה בדוגמה בהשוואה לסטנדרט של פחמ* שגילו מאה שנה
)טר +השיבוש בכיול( .כמות הפחמ* 14המסיס במי גש +שחדר בעבר לתת הקרקע הינה כמות
טבעית וקבועה ומייצגת ,PMC 100כמות זו במש 7הזמ* דועכת ובעיקר כאשר מי תהו +באי+
במגע ע +סלע קרבונטי שמכיל PMC 0פחמ* .14קיימת מחלוקת לגבי קביעת כמות הפחמ*
שחדרה בתחילה למי התהו) +לפני תחילת הדעיכה( וצריכה להוות מדד כיול לכמות אבסולוטית,
שממנה נית* לחשב כמה פחמ* 14דע 7ומהו גיל המי .+ישנ* מספר גרסאות של קביעת ער 7זה :על
פי קרויטורו ;PMC 65%הינה כמות האבסולוטית ,נתו* זה נקבע ע"י איזו* מסות במודל
ממוחשב .על פי פוגל ); PMC 85% (Vogel, 1970הינה כמות האבסולוטית לקביעת כמות פחמ*
14שחדר למי תהו +לפני דעיכה .נתו* זה נקבע באופ* אמפירי.
בעזרת פחמ* 14נית* לתאר 7את גיל המי +ולקבועδתהליכי ערבוב אפשריי +וכ* את השונות
במוליכות ההידראולית של תצורות גיאולוגיות שונות.
δ 13Cδערכו בביקרבונט מומס במי +תלוי בהרכב האיזוטופי של הפחמ* הדו חמצני האטמוספרי
וזה אשר מצוי בקרקע ,בהרכב האיזטופי של הפחמ* בסלע המומס ובעיקר בהרכב האיזוטופי
שמקורו בצמחיה האופיינית לאזור.
15
מי גש +מקבלי +פחמ* מ CO2אטמוספרי הנתו* בלח< של 350 ppmvובעל ער δ13C 7של
.-7 ‰קרקע מכילה ריכוזי ) CO2כתוצאה מפירוק של חומר אורגני( ,המצוי בלח< חלקי גבוה
של .1000-100,000 ppmvכתוצאה מכ 7המי +המחלחלי +בקרקע ינצלו יותר CO2מהקרקע
מאשר מהאטמוספירה .משמעות הדבר הינה שערכי ה δ13Cשל ה CO2בקרקע יהיו
הדומיננטי +במי .+ה CO2אשר בקרקע המופק מהצמח על ידי תהליכי +ביוכימיי +יוצר
שלוש קבוצות של צמחי +השונות בערכי .δ 13Cקבוצת C3כוללת את מרבית ) כ ( 85%זני
הצמחי .+קבוצת C 4מייצגת צמחי +החיי +במערכות אקולוגיות צחיחות .קבוצת CAM
הפחות שכיחה מייצגת בעיקר קקטוסי +וצמחיית מדבר קיצוני )לא מופיעה בתרשי.(3 +
13
אזור המחקר הינו בעל אקליδ+ממוזג וצמחיה אופיינית מטיפוס C3ער 7המייצג של δ C
כ .(Pee Dee Belemnite Standard) PDB;25 ‰
בהתחשב בער 7זה ובריאקציה Ca2+ +2HCO3
) CaCO3+CO2+H2Oהקרבונט מכיל = C
13
(0ה δ13Cההתחלתי של מי התהו +באקויפרי +המכילי +קרבונט ימצא בתחו +של ;12.5‰
; ) ;10‰הסלע מעביר יחידה כבדה ואילו המי +משחררי +יחידה קלה כ 7שהמי +הופכי +כבדי+
יותר( .בחלק מדגימות המי ,+תיתכ* א :סטיה מערכי δ13Cאלו לערכי +קלי +יותר עד ;16‰
עקב נוכחות של CO2המכיל .;25 ‰ δ13Cער δ13C 7במי י +הינו אפס .בעזרתו נית* לאתר
חדירת מי י +ועירבוב מי תהו +ע +מי י +רצנטי .+דגימות מי תהו +נשלחו לבדיקת ערכי δ13C
במכו* ויצמ* ונמצאו בדיוק של .0.2‰
תרשי& :3טווחי +של ערכי δ13Cבתרכובות טבעיות נבחרות )מעובד על פי Clark and Fritz,
.(1997
16
טריטיו& 1הינו האיזוטופ הכבד ביותר של יסוד המימ* 3Hוסימונו הכימי ,TUאיזוטופ זה
רדיואקטיבי וזמ* מחצית חייו קצר 12.43שני .+הטריטיו +נוצר מפגיעה של קרינה קוסמית
באטמוספירה העליונה וכתוצאה מפיצוצי +גרעניי .+מיד לאחר היווצרותו מתחמצ* הטריטיו+
במי +ונשט :לתו 7הקרקע ע +מי הגשמי .+מי הגשמי +חודרי +לאקויפרי +תו 7פירוק ודעיכה
של טריטיו .+מי גש +מכילי +בממוצע 5;6יחידות ,TUלכ* ככל שמי הגש +שוהי +זמ* רב יותר
באקויפרי +כמי תהו ,+ה +מכילי +פחות טריטיו ,+או לחילופי* ,ככל שדוגמת המי +מכילה פחות
טריטיו +הרי שגילה גבוה יותר .בשיטה זו נבדק מש 7הזמ* שעבר מאז חדרו מי גשמי +לקרקע
ולמי התהו .+על ידי בדיקה זו נית* לתאר 7את גו :המי +ובעיקר לאמת ולכייל את מדידת פחמ*
.14דגימת מי +של 3ליטר נאספה ונשלחה למכו* ויצמ* .דיוק הדגימות הינו .σ1σ
יחסי Sr/86Sr
87
איזוטופי סטרונציו& 1היחס בי* האיזוטופיSr/86Sr +
87
השתנה במי י+
גלובליי ,+באופ* רצי :וכמעט ליניארי מאז תקופת הקרטיקו* ועד היו .+אי לכ 7כל סלע ששקע
בסביבה ימית במהל 7תקופות אלה ,אופיי* על ידי יחס שונה .כתוצאה מכ ,7לגו :מי +הזור+
בסלע מסוי +תהי " טביעת אצבע" של היחס האופייני לסלע בו הוא זור +ועמו מקיי+
אינטראקציה .בנוס :ג +כמות ה Srבכל סלע הינה כמות שונה ,כ 7שכל גו :מי +יהיה בעל כמות
Srדומה לסלע בו הוא מצוי וזור .+על ידי העלאת יחסי איזוטופי +אלו כנגד כמות
הסטורנציו ,+נית* להגדיר מתי נוצר המלח )גיל גיאולוגי( ובכ 7לשיי 7את גו :המי +לשכבה
גיאולוגית מסוימת ולהגדיר את מקור ההמלחה )ראה תרשי .(31;32 +כמו כ* ,על פי ערכי +אלו
נית* להגדיר עירבוב מרכיבי קצה או גופי מי +בעלי אפיוני +שוני .+בנוס ,:ער 7איזוטופי וכמות
Srמאפייני +של מי י +רצנטי ) Sr/86Sr- 0.7092
87
([Sr]- 8ppmמאפשרי +בודאות להגדיר
חדירה ועירבוב ע +מי י +רצנטי.
דגימת המי +נאספה במיכל של 0.5ליטר ונשלחה למעבדה של Dr. Bruce Eglington-
Rock Dating Laboratory of the Council for Geosciencesבפרטוריה )דרו +אפריקה( ש+
מוצע ע"י קולונת חילו :יוני +והור< על ידי מולטיקולקטור Thermal Ionization VG 354
מספקטרומטר ע +נירמול ליחס Sr/86Sr
87
השווה ל . 0.1194סטיית התק* )ב (2σבד"כ טובה
מ; . 0.000018ריכוז ה Srנמדד על יד ICPמספקטרומטר.
הגדרת גופי מי& על פי איזוטופי& מסדרת האורניו& 1האיזוטופ U
234
נוצר בטבע כתוצאה
מדעיכת חומר המקור . 238Uבתהלי 7דעיכת חומר המקור נפלטת קרינה הגורמת להופעת* של
שתי תולדות . 234Pa and 234Th :לשתי תולדות אלה תקופת מחצית חיי +קצרות ביותר)24.1
ימי +ו ; 1.18דקות בהתאמה( וה* הופכות ל ; U
נקבעת על ידי נפיצותו של חומר המקור U
238
234
) תרשי .(4 +לפיכ ,7נפיצותו של U
234
) (Rosenthal and Kronfeld, 1982במערכות
גיאולוגיות פתוחות הניתנות להשפעות אטמוספריות ,בתהליכי בליה ולתנועת מי תהו ,+נוצר אי
שיווי משקל המתבטא בהעשרת U
234
לעומת U
238
17
במי.+
תרשי& :4שרשרת דעיכה )חלקית( של סדרת אורניוU +
הורה U
238
לאיזוטופ בת U
234
238
המראה את המעבר מאיזוטופ
.
במערכות מימיות עניות באורניו ,+עשירות בקרבונטי +ורוויות בחמצ* )תנאי +השוררי +בחלק
מהאקויפרי ,(+נצפתה מגמה ברורה להעשרה ב U
234
)לעומת (238Uויחסי אקטיביות בי* שני
האיזוטופי +מצויי +בד"כ בתחו +הערכי. 0.5-12.0 +
המסיסות של האורניו +נקבע על פי מצב הערכיות .בסביבה מחזרת U4+אינו מסיס ,בעוד
שבסביבה מחמצנת U6+הינו מסיס כחלק מקומפלקסי +כימיי +ביחד ע +יוני +של קרבונטי,+
סולפטי ,+פוספטי ,+פלואורידי +וסיליקטי +וכ* נספח בתו 7תרכובות אורגניות
). (Ivanovich and Harmon, 1992
איזוטופי +של אורניו +מסדרת U
238
ניתני +להפרדה בטבע ,לא עקב הבדלי מסות אלא כתוצאה
מתהליכי +רדיוגניי +הקשורי +לשינוי של גרעיני +מאיזוטופ הורה לאיזוטופ בת.
הפרדת האיזוטופי +נעשית בעיקר על ידי תהלי 7פיסיקלי המכונה ) alpha- recoilתרשי,(5 +
המתרחש כאשר נפלט למי +נוקליד של Th
234
מפאזת המינרל המוצק כתוצאה מרתע הנגר+
תו 7פליטה של חלקיק אלפא בתהלי 7דעיכת הגרעי* של איזוטופ הא 234Th .+לאחר פליטתו למי+
משחרר חלקיק בתא והופ 7ל . 234Uבתהלי 7זה שהינו פיזיקלי ואינו מושפע כלל מהתנאי+
הכימיי +המתרחשי +באקויפר ,ישנה העשרה של 234Uלעומת U
באמצעותו של תהלי 7זה איזוטופ הבת U
234
238
.
נשט (chemical leaching) :ביתר קלות עקב
שבירת קשרי +כימיי ,+שבירה של שריג המינרל על ידי קרינת אלפא ויצירת מיקרו תעלות בתו7
18
השריג .מיקרו תעלות אלו מאפשרות כניסת מי +השוטפי +וממיסי +את האורניו +מהסלע
בתהלי 7כימי תו 7חימצו* האורניו ) +דרגת ערכיות (+6המאפשר העדפה של U
234
עקב מסיסות
גבוהה .
תרשי& :5מנגנו* הרתע ) (alpha recoilבמעבר ממוצק לנוזל בסדרת האורניו.238U +
מחקרי +אשר נעשו באר< ) ,Rosenthal and Kronfeld, 1982אבישר (1996 ,הראו כי מי
תהו +הזורמי +בתנאי +טבעיי +שוני ) +אקויפרי +עמוקי ,+כלואי ,+רדודי ,+וזרימה דר7
סלעי +בלויי , (+נבדלי +ביחסי האקטיביות של איזוטופי אורניו .+ממצאיה +יצרו רקע להנחה
לפיה ,מי +הזורמי +באקויפרי +שוני +ולאור 7קטעי +מוגדרי +של מסלולי הזרימה ,מאופייני+
ע"י "חתימה" טיפוסית של יחסי אקטיביות .על ידי היחס והכמות בי* איזוטופי האורניו +נית*
לאפיי* את גו :המי .+מאיפיו* זה נית* ללמוד ולהגדיר את מוצא המי ,+תהליכי ערבוב בי* מרכיבי
קצה ,השפעת גורמי +חיצוניי +וחלוקה לגופי מי +נפרדי . +תהלי 7מיצוי האורניו) +מתו 5 7ליטר
מי (+וחישוב יחסי איזוטופי +נעשה על ידי במעבדה לגיאוכימיה באוניברסיטת תל;אביב.
המדידה נעשתה על ידי ספקטומטר ; אלפא ברמת דיוק של .1σ
19
δ18O, δ2Hאיזוטופי& של חמצ 5ומימ1 5
לחמצ* שלושה איזוטופי +יציבי ,+חמצ* ,16חמצ* 17וחמצ* ,18כאשר היחס בי* חמצ* 18
לחמצ* 16מנורמל לסטנדרט קבוע ) (SMOWומוגדר כ . δ18Oער 7זה עשוי לשמש ככלי ניטור
לזיהוי והבנת תהליכי +המתרחשי +באקויפר:
.1בתהליכי אידוי יחס חמצ* 18לעומת חמצ* 16גדל והער δ18O 7הופ 7להיות חיובי ; מי+
עיליי +שעברו אידוי )כנרת ,וקולחי*( בעלי ערכי +חיוביי ,1‰ -3.4‰ +ומהווי +מרכיב קצה
וסמ* לתהליכי ערבוב ע +מי אקויפר בעלי ערכי +קלי +יותר )שליליי.(+
.2תמלחות שעברו אידוי הינ +בעלי ערכי +חיוביי +ומהווי +סמ* לתהליכי ערבוב עמ*.
.3ערכי החמצ* המאפייני +מי י +הינ +ערכי +כבדי ,(1.6 ‰) +לעומת +ערכי מי תהו +באקויפר
ההר נעי +בי* ;6‰ ;5‰ובאקויפר החו ,(SMOW) ;5‰ ;4‰ :כ 7שנית* לאפיי* חדירת מי י+
או תהליכי ערבוב ע +י +רצנטי.
תיתכ* סטיה של הנתוני +עקב ראקציה מי ( ;6‰ to ;5‰ =δ18O) +ע +הסלע ),( 0‰ = δ18O
כ 7שערכי המי +עשויי +להפו 7כבדי +יותר מראקציה זו ולא מתהליכי ערבוב .כאשר מעמידי+
את ערכי δ18Oכנגד לערכי ,δ 2Hנית* על פי מיקו +הערכי +ביחס ל קו המטאורי הנתו* ,
להבדיל בי* תהליכי אידוי וראקציה ע +הסלע .בראקציה ע +הסלע ערכי δ 2Hלא משתני +לעומת
ערכי
.δ18O
היחס בי* דיוטריו +לאיזוטופי +של חמצ* במשקעי +נקבע ברמה הגלובלית על ידי (1961) Craig
במשוואה .δ 2 H=8δ18O+10 ‰ :ברמה המקומית ) Gat and Dansgaard (1972הציגו עדויות
לפיה* היחס בי* האיזוטופי +הנ"ל שונה מהרמה הגלובלית והינו נשלט על ידי The Eastern
) Mediterranean Water Line (EMWLעל פי המשוואה.δ 2 H=8δ18O+22 ‰ :
הדגימה נאספה במיכל של 0.5ליטר ונשלחה למעבדת Quaternary Dating Researchהמצויה ב
(Council for Scientific and Industrial Research) CSIRבפרטוריה דרו +אפריקה וש+
נמדדה על ידי SIRA 24מסספקטרומטר המצוייד בשני קולטני.+
רמת הדיוק של איזוטופי +אלו הנה δ18O ± 0.2‰ל ± 1 ‰עבור .δ 2H
20
15Nאיזוטופ של חנק 15השימוש באיזוטופ זה נעשה על מנת להבדיל בי* מקורות זיהו +שוני+
של ניטרט ) ( NO3כשפכי +ביתיי ,+שפכי +חקלאיי +ותעשיתיי) +אורגניי ,(+פרוק חומר אורגני
טבעי המצוי בתת הקרקע ודישו* ,כל זאת בהשוואה לרקע הקיי +במי תהו +שפירי .+לכל מקור
יש ער 7מאפיי* אשר מאפשר לאבח* את השפעתו כמרכיב קצה בקביעת ריכוז הניטרט המי.+
שפכי +עירוניי +וחקלאיי +מאופייני +בערכי +גבוהי +של 15Nהנעי +בי* ,10‰ ; 22‰כאשר
מי תהו +המצויי +תחת אזורי +חקלאיי +מאופייני +בערכי +עד ל; Kreitler & Jones,) 10‰
.(1975
תרשי& :6מחזור החנק* בקרקע ובמי תהו :+דשני +מוספי +לקרקע )שלב . (1מינרליזציה
באמצעות אמוניו +נוצרת מחומר אורגני בזמ* פרוק החומר האורגני המוביל להפרדה איזוטופית
)שלב .(2האמוניו +מתנד :בתנאי pHגבוהי) +שלב (3או מתחמצ* לניטריט ) ( NO2וניטרט
)) ( NO3שלבי (4;5 +ע"י ניטריפיקציה מיקרוביאלית .הניטרט מסיס במי +ובקלות מועבר
מהאזור הבלתי רווי למי התהו ) +שלב .(6ריכוז הניטרט עשוי לרדת כאשר ישנ +תנאי+
אנוקסיי +המאפשרי +דניטריפיקציה .תוצרי תהלי 7זה הינ N2 +ו . N2O
).(After: Lajtha and Michener, 1994
21
אחד ממקורות אספקת החנק* הפוטנציאלי +הינו דישו* המאופיי* בהרכב איזוטופי קרוב ל; . 0
רב תעשיית הדש* החנקתי משתמשי +בחנק* אטמוספרי המאופיי* ב .0 = δ 15Nערכי
האיזוטופי +של החנק* מופרעי +ומשתני +על יד פעילות בקטריולוגית .תרשי 6 +מתאר את
השלבי +של תהליכי ניטריפיקציה ודניטריפיקציה המשפיעי +ומשני +את ההרכב האיזוטופי של
החנק* .כל שלבי הניטריפיקציה גורמי +להעשרת מי התהו +באיזוטופ כבד וכתוצאה מכ7
הניטרט במי התהו +נעשה איזוטופית כבד יותר ביחס לאויר אטמוספרי המהווה סטנדרט.
ריכוזי +גבוהי +של ניטרט במי שתיה עשויי +לגרו +למחלת הכחלת בעיקר לתינוקות ואפילו
להאי< תהליכי +סרטניי .+התק* הישראלי למי שתיה עומד כיו +על 70מג"ל והנו גבוה מהרמה
המרבית המותרת ) 45מג"ל( על פי WHOו .EPA
דגימת המי +נאספה במיכלי +של 1;3ליטר בהתא +לריכוז הניטרט הקיי +במי +ונשלחה
למעבדת CSIRבפרטוריה דרו +אפריקה.
ערכי δ 15Nבמחקר זה הינ +ביחס לאויר אטמוספרי ומצויי +בדיוק של .0.15 ‰
2.5גיאופיסיקה:
חתכי& סיסמיי&
בכדי להתמודד ע +מטרות מחקר זה ,נעשה שימוש נרחב בנתוני +גיאופיסיי.+
נאספו מהמכו* הגיאופיסי ומהספרות חתכי +סיסמיי +רב ערוציי ,+המשתרעי +לאור 7של
עשרות קילומטרי ,+הנ +המקור החשוב ביותר לקבלת מידע רצי ,:רגיונלי ועמוק לגיאולוגיה
התת קרקעית .פענוח חתכי +אלה מאפשר לקבוע את התפוצה הרגיונלית של השכבות השונות,
המבנה שלה* כולל שינויי +לטרליי +וקוויי גידוע .נית* כמו כ* לקבוע את מיקומ +ועוצמת +של
העתקי ,+שאינ +מגיעי +לפני השטח או סמו 7אליו ,והיחסי +הלטרליי +שבי* הגושי+
המועתקי.+
החתכי +הסיסמיי +שימשו כבסיס לבניית מספר חתכי +גיאולוגיי +רגיונלי +בתהלי 7שהיה
מורכב מהשלבי +הבאי:+
א .בחירת הקווי& הסיסמיי& 1בחירה זו נעשתה על סמ 7הקריטריוני +להל*:
.1בחירת הקווי +נעשתה בראש ובראשונה בשל היות +סמוכי +לאזורי +שאותרו בשלב מוקד+
יותר ושנבחרו להיות נשוא עבודת המחקר.
.2איכות הנתוני ; +המגמה היתה להשתמש ,ככל שנית* ,בקווי +המודרניי +ביותר הקיימי+
ובעיקר אלה שבוצעו באמצעות ציוד קליטה של 120ערוצי.+
.3אור 7הקווי; +נוצלו בעיקר קווי +סיסמיי +רגיונליי +המקשרי +את אזור מרגלות הרי יהודה
ע +מישור החו :ברצ :אחיד של עשרות קילומטרי .+במקומות מסוימי ,+בהעדר קווי +כאלה,
נעשה שימוש במספר קווי +מסקרי +שוני +שיש בניה +חיבור מלא.
.4קרבה לקידוחי נפט עמוקי ; +לצור 7זיהוי האופקי +השוני +ואימות הפענוח ,נבחרו קווי+
החוצי +בדרכ +אתרי קידוחי +עמוקי +או נמצאי +בקרבה מיידית אליה.+
ב .פענוח 1פענוח הקווי +הסיסמיי +התבצע בשני שלבי +עיקריי:+
.1זיהוי וסימו* האופקי +השוני ;+הזיהוי נעשה על ידי קשירה ע +קידוחי נפט עמוקי +המצויי,+
כאמור ,בסמו 7לתוואי הקווי .+הקשר עצמו בוצע תו 7שימוש בסקרי מהירויות ) velocity
22
(surveyבקידוחי +ובמספר מקרי +ג +באמצעות synthetic seismograms
)הפיכת לוג אקוסטי בקידוח לערו< סיסמי סינתטי( .אמצעי +אלה איפשרו קשר בי* נתוני הזמ*
של החתכי +לנתוני העומק בקידוחי .+נבחרו מספר אופקי +מפני השטח ועד לגג השכבות מגיל
היורה ;חבורת ערד )א :שמחקר זה יתמקד באופקי +רדודי +ועד לבסיס חבורת יהודה( .באזורי+
מסויימי ,+בהעדר קידוחי +עמוקי +נעשה ג +שימוש בממצאי +של קידוחי מי +לזיהוי החת7
הרדוד.
.2הפיכה לעומק; החתכי +הסיסמיי +שפוענחו הנ +כאמור במימד זמ* .על מנת לעשות בה+
שימוש בבניית חתכי +גיאולוגיי +היה כמוב* צור 7לקבל את ממצאי הפענוח במימד העומק.
פעולה זו מתקבלת על ידי שימוש בנוסחה הבסיסית של זמ* * מהירות = דר ) 7עומק( .הרכיב
החשוב ביותר כמוב* הנו בחירת המהירויות השונות .קיימי +שני מקורות מידע עיקריי +לגבי
הגדרת המהירויות:
•
•
נתוני עומק מקידוחי. +
נתוני +מתהליכי עיבוד סיסמיי
ג .בניית החתכי& הגיאולוגיי&.
מפות סטרוקטורליות 1מקור נוס :למידע גיאולוגי היו מפות סטרוקטורליות ,המבוססות על
פיענוח קווי +סיסמיי +שבוצעו על ידי המכו* הגיאופיסי .מפות אלה סייעו בהגדרת קווי המתאר
הרגיונליי +של התעלות הנאוגניות המשתרעות ג +מעבר לאזור המחקר הנוכחי ושל קווי גידוע
של חבורת יהודה על ידי חבורת הסקיה ומערכות שברי.(Fleischer, 1999) +
קווי& סיסמיי& בהפרדה גבוהה )1 (High Resolution
כל הקוי +הסיסמיי +ששימשו בבניית החתכי +הגיאולוגיי ,+נעשו למטרת חיפושי נפט .לפיכ7
הפרמטרי +שנבחרו לעבודת איסו :הנתוני +הסיסמיי +בשדה היו מכווני +לקבלת החזרות
עמוקות ככל שנית* ) 4;5ק"מ( .לצור 7כ 7היו המרווחי +שבי* תחנות הגיאופוני +גדולי +יחסית
) 50;60מ'( ותדירות הסיגנל הסיסמי שנשלח לתת הקרקע היתה נמוכה ככל שנית* ) 10;60הר<(.
שימוש בפרמטרי +אלה גר +לטישטוש כמעט מוחלט של החלק הרדוד של חתכי +קונבנציונליי+
אלה.
על מנת להעזר בנתוני +סיסמיי +לבדיקת אזור המגע בי* בסיס חבורת הכורכר ) אקויפר החו(:
ותצורת יפו שמתחתיה ,נעשה שימוש בחתכי +סיסמיי +בהפרדה גבוהה .חתכי +אלה נועדו לתת
פירוט של החלק הרדוד של החת 7עד לכ ; 500מ' .חתכי +אלה מבוצעי +בשדה ע +מרווח צפו:
של 10;20מ' בי* תחנות הגיאופוני +ובשימוש בתדירויות גבוהות של עד 100הר<.
החתכי +מועטי +אלו נועדו בעיקר למטרות חיפושי גז רדוד ונעשו בפיזור שאינו תוא +את מוקדי
ההמלחה בה +נעשה המחקר .יחד ע +זאת ,פענוח +שופ 7אור חדש על אופי המגע של האופקי+
נקבוביי +ומוליכי +המצויי +בחלקה העליו* של תצורת יפו ,ע +בסיס חבורת הכורכר ועל קיומ+
של מספר רב של העתקי +בחלק זה של העמוד הסטרטיגרפי .על כ* ,נית* להשלי 7ממצאי +אלה
ג +לאזורי +אחרי.+
23
.3ממצאי!:
מחקר זה עסק בתהליכי המלחה בחלקה המזרחי של חבורת הכורכר ,על כ! בדק את הקשרי $בי!
חבורות גיאולוגיות סמוכות )יהודה ,כורכר וסקיה( העשויות להוות מרכיב בתהליכי ההמלחה.
כתוצאה מכ :נאספו ,נדגמו ונבדקו ממצאי $גיאולוגיי7$גיאופיסיי ,$גיאוכימיי $ואיזוטופי$
בחבורות גיאולוגיות אלו ,על מנת לאפיי! את המבנה הגיאולוגי של אזור המגע בניה! וכ! לאפיי!
את הההרכב הגיאוכימי 7איזוטופי של מרכיבי הקצה .
להל! יוצגו ממצאי המחקר תו :חלוקה על פי הממצאי $השוני:$
3.1גיאולוגיה וגיאופיסיקה:
התוצאות מבוססות על פיענוח עדויות ליתולוגיות ופטרוגרפיות שנבדקו בקידוחי $השוני $וכ!
מלוגי $של קידוחי נפט ,גז ,ומי $וכ! מחתכי $סייסמי $קונבנציונליי $ובהפרדה גבוהה באזורי$
שוני $באזור המחקר )תרשי.(7 $
תרשי! :7מפת מיקו $גיאולוגית המתארת את פריסת $של החתכי $הגיאולוגיי $והסייסמי$
שנעשו באזור המחקר .בנוס; ,משורטט קו הגידוע של חבורת יהודה על ידי משקעי חבורת הסקיה
ומיקומ! של התעלות הארוזיביות.
24
3.1.1חבורת יהודה:
מחקר זה מתייחס לקשר ההידרולוגי האפשרי בי! אקויפר חבורת יהודה לבי! אקויפר החו;,
עקב כ :עוסק סעי; זה בממצאי $הגיאולוגיי $של החלק המערבי של סלעי חבורת יהודה
באזור השפלה הדרומית )מפה .(1באזור זה סלעי חבורת יהודה כלואי $תחת שכבות של סלעי$
צעירי $מחבורת הר הצופי ,$מחבורת עבדת ומחבורת הסקיה והכורכר .בחלק זה של האקויפר
מצויי $הקידוחי $המליחי $של אקויפר העליו! של תצורת נגבה ושל אקויפר התחתו! של
תצורת יגור )בירוק( הממוקמי $ע"ג מערכת העתקי $ענפה החוצה את התעלות הארוזביות מגיל
הנאוג! ) תרשי.(8 $
תרשי! :8מפהסטרוקטורלית המראה את מיקו $הקידוחי $המליחי $של חבורת יהודה וכ!
חבורת הכורכר הממוקמי $מעל העתקי $ובקרבת השוליי $המזרחיי $של התעלות הנאוגניות.
)האלמנטי $הגיאולוגיי $והשברי $העיקריי $לאחר עיבוד ע"פ ( Fleischer, 1999
25
המבנה הגיאולוגי של תת הקרקע כפי שפוענח מחתכי $סיסמיי $ותורג $במסגרת מחקר זה
לחתכי $גיאולוגיי) $תרשי (9710 $מגלה מערכת ענפה של העתקי $עמוקי) $נורמליי $והפוכי($
החוצי $את שכבות חבורת יהודה ולמעשה יוצרי $מעי! גושי $טקטוניי) $וינברגר,(1991 ,
)וינברגר .(1992 ,לא מ! הנמנע כי העתקי $אלו א; חוצי $את השכבות הצעירות המונחות מעל א$
כי עקב בעיות של רזולוציה בחתכי $הסיסמיי $לא נית! היה לקבוע זאת חד משמעית.
בתרשי 5 $נית! להבחי! בקרבה הקיימת בי! השכבות העליונות של חבורת יהודה לסלעי חבורת
הכורכר באזור בו שכבות תצורת יפו )סקיה עליו!( הינ! דקות ביותר ועשויות להיות מושפעות
ממערכות השבירה העמוקות.
אזור זה מאופיי! בחתירת! של תעלות ארוזביות עמוקות מגיל הנאוג! )תרשי ,(9710 $סלעי חבורת
יהודה נחתרו על יד תעלות אלה ויצרו מעי! מצוק בחלק! המערבי ,כ :שקיי $מגע לטרלי ע$
שכבות הסקיה השונות הממלאות תעלות אלו )תרשי (9710 $וכ! ע $תצורת מבקיעי $המכילה
אנהידריט והליט ,אשר באה במגע לטרלי ע $סלעי הקנומ! העליו! )תרשי 9 $א'( וכ! ע $סלעי
הקנומ! התחתו! )תרשי 9 $ב' ג'( .על פי המקובל סלעי תצורת תלמי יפה מהווי $את הגבול
המערבי של חבורת יהודה .ממצאי המחקר הנוכחי) $תרשי 9 $א,ב,ג( מוכיחי $כי נית! להבחי!
שבאזור המחקר סלעי חבורת יהודה תחומי $במערב בשכבות המגוונות של חבורת הסקיה
כגבול מערבי ולא בסלעי תצורת תלמי יפה .יתכ! ולנתו! זה ישנה חשיבות בדבר מוצאי $טבעיי$
נוספי $של מי ירקו! 7תניני $בחלקו המערבי מלבד מוצאיו המסורתיי $וכ! א; לחדירת נוזלי$
מתצורת יפו לתו :חבורת יהודה.
תרשי) 10 $א,ב,ג( ממחיש את התחתרות התעלות הארוזביות ואת שכבות המילוי ממזרח
למערב כאשר חת :א' מראה את החלק המזרחי )ראה מפת מיקו , $תרשי ,(7 $חת :ב' מראה את
עוצמת ההתחתרות וכ! את שכבות המילוי המגוונות של הסקיה בחלק המרכזי של אזור המחקר
ואילו חת :ג' ממחיש את שכבות הכיסוי של הסקיה באזור בו סלעי חבורת יהודה אינ $קיימי$
וכ! את תצורת מבקיעי $החוצה בי! סקיה עליו! לתחתו! ,בקרבת החו;.
26
א.
ב.
ב.
27
ג.
תרשי! :9כולל את התרשימי $הנ"ל :א ) ' ,(B-Bב ) ' ,(C-Cג ) ' ) (D-Dראה מפת מיקו $תרשי$
.(7חתכי $גיאולוגיי $שנעשו עפ"י חתכי $סיסמיי ,$קידוחי נפט ומי .$בחתכי $אלו נית! לראות
בבירור את קו הגידוע של חבורת יהודה ע"י חבורת הסקיה היוצר את המצוק של התעלות
הארוזיביות .כמו כ! ,תצורת מבקיעי $המפרידה בי! חבורת הסקיה התחתונה לחבורת הסקיה
עליונה ) תצורת יפו( ,ובאה במגע לטרלי ישיר ע $הסלעי $האקויפריי $של חבורת יהודה .חתכי$
אלה מגלי $מערכת ענפה של העתקי $עמוקי) $נורמליי $והפוכי ($החוצי $את שכבות חבורת
יהודה ולמעשה יוצרי $מעי! גושי $טקטוניי. $
למקרא 7ראה חת :א'.
28
29
א
ב
ג
תרשי! : 10חתכי $גיאולוגיי A-A' K-K' L-L' $שנעשו על פי חתכי $סיסמיי $קונבנציונליי $ונתוני $מקידוחי נפט ומי .$החתכי$
ממחישי) $ממזרח למערב( את ערוצי התעלות הארוזיביות החותרות בסלעיחבורת יהודה )תצורות נגבה ויגור( וא; לעיתי $בסלעי הקרטיקו!
תחתו! ,ואת המילוי של חבורת הסקיה הכולל שכבות מוליכות ותצורת מבקיעי ) $בסגול( .עקב רזולוציה נמוכה לא נית! לפרט בחתכי $אלו את
השכבות המוליכות בחלקה העליו! של תצורת יפו) .פרוט יעשה בחתכי $מפורטי $בהמש :פרק תוצאות( .למקרא 7ראה תרשי $קוד.$
3.1.2חבורת הסקיה:
נאס; ונבח! כל המידע הגיאולוגי וגיאופיסי הזמי! ,מאזור המגע והמעבר בי! תצורת יפו לבסיס
חבורת הכורכר .התוצאות מבוססות על עדות ליתולוגית מלוגי $של קידוחי נפט ,גז ומי $וכ!
מחתכי $סייסמי $אשר נעשו ברזולוציה גבוהה בחלקי $אקראיי $של אקויפר החו;
) .(Schlein et al, 1992; Ben-Gai, 1996נתוני $גיאופיסיי $אקראיי $אלו הינ $תוצר של
סקרי $יעודיי $בחיפוש גז בחבורת הסקיה ולא חלק ממחקר או מסקר הידרוגיאולוגי
מתוכנ! .א; על פי כ! ,בכל המוקדי $הספורדיי $השוני $במישור החו; ,בה! בוצעו חתכי
סייסמי $אלו ,הובחנו תופעות ומנגנוני $זהי.$
כתוצאה מכ ,:מתקבל על הדעת שממצאי ,$מנגנוני $ותופעות אלו ניתנות ליישו $בכל חלקי
אקויפר החו; המשתרע בי! הר הכרמל לחלקו הצפוני של חו; סיני .על כ! ,במחקר זה נעשה
שימוש במידע חשוב זה על מנת להבי! את מנגנוגני ההמלחה בי! חלקה העליו! של חבורת הסקיה
)תצורת יפו( לחבורת הכורכר השוכנת מעל.
המצאות שכבות מוליכות:
חבורת הסקיה במגוו! ליתולוגי אופייני מהווה את חומר המילוי של התעלות הארוזביות
העמוקות המצויות במישור החו; .מספר ארועי $של הצפות ונסיגות ימיות ארעו במהל :פרק זמ!
ממוש :מאז התחתרות התעלות ועד כיסוי! המלא ע"י חבורת הסקיה .ארועי $אלה השוני$
בעוצמת $ובאופיי! ,יצרו מגוו! רב של תצורות בעלות תכונות הידרולוגיות שונות המרכיבות את
שכבות הכיסוי של חבורת הסקיה .על כ! ולאור האמור לעיל ,אי! לראות בחבורה זו כמסלע כיסוי
הומוגני וחרסיתי בלבד.
בחלקה העליו! של תצורת יפו נמצאו בקידוחי ,$אשדוד גז ,פלמחי , 1 $סקיה ,2ראשו! לציו! 2א
והדסי) 2 $נמצא צפונה מאזור המחקר( ,שכבות מוליכות של חול ,רובדי צדפות lumachelle
וקונגלומרטי) $תרשי (11 $המשוכבות בתו :הסובב החרסיתי הטיפוסי של חבורת הסקיה
העליונה .עוביי! של שכבות מוליכות אלו ,נע בי! מטרי $בודדי $לכמה עשרות מטרי $וה! מצויות
במרווח של מטרי $בודדי $ועד למאות מטרי $מתחת לבסיס חבורת הכורכר.
) תרשימי.(11718 $
30
תרשי! :11לוגי $ליתולוגיי $וחשמליי $של 3קידוחי $שוני ,$מצביעי $על קיומ! של שכבות
מוליכות הכוללות חולות ,אופקי צדפות וקונגלומרטי $בחלקה העליו! של חבורת הסקיה
)תצורת יפו( .שכבות אלו ממוקמות במרחק של מטרי $בודדי 7.5) $מ'( ועד מאות מטרי $מתחת
לבסיס חבורת הכורכר )אקויפר החו;(.
* קידוח הדסי $ממוק $צפונה לאזור המחקר.
31
הפרעות ותזוזות בתו 5תצורת יפו:
החל מסו; שנות ה ,70 7התנהל ויכוח לגבי מקור! של אי7רציפות סטרוקטורליות אשר נתגלו
בתצורת יפו .גישה אחת ייחסה אות $לגלישות סדמינטריות אשר נגרמו על ידי תנועות
טקטוניות צעירות שמקור! במבני $גיאולוגיי $עמוקי $יותר )Ginzburg et al ,1976 ; Mart,
.(1984גישה אחרת שהוצעה על ידי ) (Garfunkel et al, 1979וכ! ע"י פולקמ! ושורש,
) (Folkman and Shoresh, 1979משייכת את מקור ההפרעות לגלישות גרביטציוניות רדודות של
רצ; השכבות על גבי החת :האבפוריטי של תצורת מבקיעי .$פענוח של חתכי $סיסמיי$
ברזולוציה גבוהה ,הצביע על קיומ $של העתקי $החוצי $את תצורת יפו ).(Ben- Gai, 1996
העתקי $אלה שבחלק $הינ $ליסטריי $תוחמי $במזרח ) תרשי (12 $סלעי מאגר של גז אשר
נתגלה במישור החו; ) אשדוד( .ב! גיא ) (Ben- Gai, 1996ייחס את מקור ההפרעות לגלישות
גרביטציוניות.
הנטיה הרגיונלית של השכבות תצורת יפו היא למערב ובעקבות ההעתקה ,הגושי $הירודי $ה$
לכיוו! מערב.
חתכי $סייסמי $קונבנציונליי $ובהפרדה גבוהה שנעשו בפיזור אקראי בחלקי $שוני $של
מישור החו; )פלמחי ,$אשדוד ,שיקמה ואפיק ,תרשימי ,(12718 $מצביעי $על נוכחות של אי7
רציפות כאלה שנגרמו ע"י הפרעות ותזוזות המעתיקי $אופקי $רבי $לאור :כל רצ; חבורת
הסקיה )כולל גג תצורת יפו( ומגיעי $לבסיס חבורת הכורכר ומשפיעי $עליו מבחינה
סטרוקטורלית.
על פי ב! גיא )) (Ben- Gai, 1996תרשי (12 $בשדה הגז של אשדוד ,הפרעות ותזוזות )כדוגמת
העתקי ($חוצות את רצ; חבורת הסקיה )כולל השכבות המוליכות הכלולות בתצורת יפו(,
משפיעות מצד אחד על חבורת הכורכר שמעליה ומצד שני מגיעות לאבפוריטי $של תצורת
מבקיעי $הנמצאי $מתחת לתצורת יפו.
עניי! מיוחד נית! למצוא ,בעדויות מחתכי $סיסמיי $בהפרדה גבוהה שנעשו בתעלת אפיק
הארוזיבית ) (Schlein et al, 1991וכ! באזור שקמה )תרשימי .(15,17 $בשני המקרי $התפתחו
הפרעות ליסטריות החוצות את כל רצ; חבורת הסקיה ומעתיקות את השכבות המוליכות שבגג
תצורת יפו כולל תצורת מבקיעי $ועד לבסיס חבורת הכורכר .שברי $ליסטריי $ה $שברי$
המתפתחי $תו :כדי תהלי :הסדימנטציה ,אלה שברי מתיחה פתוחי $יחסית ,העשויי $לשמש על
כ! כמובילי תמלחות.
32
תרשי! :12חת :סייסמי בהפרדה גבוהה )' (G-Gבשדה קידוחי אשדוד גז ,מראה הפרעות
ותזוזות לאור :כל הרצ; הסטרטיגרפי של תצורת יפו .הפרעות )העתקי ($אלו חוצות את
השכבות המוליכות )שמכילות מי $מלוחי ,( $מגיעות וא; משפיעות על חבורת הכורכר.
)מעובד על פי.(Ben- Gai,1996
33
תרשי! :13חת :סיסימי בהפרדה גבוהה )' (F-Fבאזור פלמחי $המראה את מיקומ! של
השכבות המוליכות בקרבה לבסיס חבורת הכורכר )אקויפר החו;( .כמו כ! נית! לראות העתק
החוצה שכבות אלה ומגיע עד לתו :בסיס אקויפר החו;) .מעובד על פי.(Schlein et al, 1992
34
אי התאמה זויתית:
בחלק גדול מהחתכי $הסיסמיי $נמצא כי בסיס חבורת הכורכר מונח באי התאמה זויתית
) (angular unconformityעל השכבות המוליכות של תצורת יפו )תרשימי .(14718 $הנטיה
הרגיונלית של השכבות המוליכות אשר בחת :תצורת יפו ,הינה לכיוו! מערב בדומה לנטיה
הרגיונלית של חבורת הסקיה כולה .תרשי 16 $הינו חת :סטרטיגרפי אשר נעשה על פי לוגי $של
קידוחי נפט וגז המראה את תפוצת השכבות המוליכות ובעיקר את נטיית! מערבה .כתוצאה
מנטיית השכבות מערבה ,נקודות אי ההתאמה ביחס לבסיס חבורת הכורכר מצויות בעיקר
בחלק המזרחי של אקויפר החו; ,בו קיימי $מוקדי ההמלחה .על פי חת 16 :קיימת אפשרות של
אי התאמה זויתית בי! שכבות מוליכות מתצורת יפו לבי! בסיס חבורת הכורכר באזור קידוחי
באר טוביה המצויי $באזור בו קיימת בעיית המלחה.
ראוי לציי! כי מערכת השברי $הליסטריי $חוצי $א; את השכבות המוליכות ונמשכי $עד
בסיס חבורת הכורכר )תרשימי.(14718 $
אינטראקציות בי :מערכות טקטוניות שונות:
כמתואר בתרשי ,8 $כל הקידוחי $שבה $נמצאו מי תהו $מליחי $באקויפר חבורת הכורכר,
ממוקמי $מעל התעלות הנאוגניות שהתפתחו ע $נסיגת הי $מערבה ובסמו :לקו הגידוע של
חבורת יהודה על ידי חבורת הסקיה .קידוחי $אלו נמצאי $כמו כ! ,מעל לעקבות של שברי$
עמוקי $וקדומי $המעתיקי $בעומק רצ; סלעי $מגיל הקרטיקו! ועולי $עד לתצורת יפו
)שברי $צהובי $במפה 7תרשי .(8 $במפה זו אי! עדות לשבירה פליוקנית .חלק מהעתקי $עמוקי$
אלו מגיעי $ישירות עד לבסיס הכורכר .שברי $עתיקי $אלו הינ $הגור $המעורר – ע"י חידוש
פעילות 7 $להפרעות והעתקי $שארעו לאחר הווצרותה של תצורת מבקיעי) $תרשי.(17 $
תרשי 17 $מראה למעשה ,את האינטראקציות האפשריות בי! מערכות טקטוניות שונות בחבורות
הגיאולוגיות השכנות .המערכות הטקטוניות השונות עליה! מצביע חת :זה הנ!:
.1מערכות העתקי $עמוקי $החוצי $את החלק המערבי המליח של הקנומ! ואת האופקי$
המוליכי $בתצורת יפו המגיעי $עד לבסיס הכורכר.
.2מערכות העתקי 7 $פליוקניות החוצות את תצורת יפו החל מתצורת מבקיעי $ועד
לבסיס הכורכר .לעיתי $העתקי $אלה מתפתחי $מהקצה העליו! של העתקי $עמוקי.$
35
תרשי! :14חת :סייסמי בהפרדה גבוהה )' (H-Hאשר נעשה בתעלת אפיק מראה שכבות
מוליכות בחלקה העליו! של תצורת יפו המונחות במגע ישיר ובאי התאמה זויתית ע $הרצ;
האקויפרי החולי של חבורת הכורכר .יתר על כ! ,השכבות המוליכות מועתקות על ידי שבירה
המגיעה עד לבסיס חבורת הכורכר.
)מעובד על פי.(Schlein et al, 1992
36
תרשי! :15חת :סייסמי בהפרדה גבוהה )' (I - Iאשר נעשה בתעלת אפיק מראה שכבות מוליכות
בחלקה העליו! של תצורת יפו המונחות במגע ישיר ובאי התאמה זויתית ע $הרצ; האקויפרי
החולי של חבורת הכורכר .יתר על כ! ,השכבות המוליכות מועתקות על ידי שבירה המגיעה עד
לבסיס חבורת הכורכר .בחת :זה נית! להבחי! בהעתק עמוק החוצה את הקנומ! וסקיה תחתו!
ומגיע עד לתצורת מבקיעי) $בסיס תצורת יפו( .ממזרח להעתק זה קיי $העתק ליסטרי החוצה
את תצורת יפו מנקודת המגע שלו ע $תצורת מבקיעי $ועד לבסיס חבורת הכורכר.
)מעובד על פי .(Schlein et al, 1992
37
38
תרשי! :16חת :סטרטיגרפי )החופ; לחת E-E' :במפת מיקו $וחת L-L' :בתרשי ,(42 $הנעשה על פי לוגי $של קידוחי נפט וגז באזור שבי! אשדוד לינו!.
חת :זה מראה את תפוצת השכבות המוליכות )מתוחמות בקו מקווקו( .כמו כ! נעשתה אינטרפולציה בי! הגופי $המוליכי $הנוטי $לכיוו! מ ערב ,כאשר בחלק
המזרחי של אקויפר החו; בו קיימי $מוקדי ההמלחה )בחת:זה 7אזור באר 7טוביה( ,קיימת אי התאמה זויתית בי! שכבות מוליכות אלה לבי! בסיס חבורת
הכורכר .כלומר שכבות מוליכות אלה נגדעות על ידי בסיס הכורכר ובאות עימו במגע.
תרשי! :17חת :סייסמי קונבנציונלי) ' ( J- Jבאזור שיקמה מראה את השכבות המוליכות
בתצורת יפו הבאות במגע ישיר ומונחות באי התאמה זויתית ביחס לאקויפר חבורת הכורכר.
שכבות אלו נחתכות על ידי העתקי $הבאי $במגע ישיר ע $שכבות מלח )הליט( שמקורו בתצורת
מבקיעי .$העתקי $אלה מגיעי $ומשפיעי $על אקויפר חבורת הכורכר .תשומת לב מיוחדת רצוי
לתת להעתקי $העמוקי $אשר מקור $בקרטיקו! החוצי $דר :חבורת יהודה דר :שכבה דקה של
תצורת יפו ומגיעי $עד לבסיס הכורכר .העתקי $אלו חוצי $את האזור המליח של אקויפר חבורת
יהודה בדרכ $מעלה לאקויפר חבורת הכורכר )העתקי $עמוקי $אלו נמצאי $בחלק $בקרבה
להפרעות או העתקי $צעירי $שבתו :תצורת יפו(.
39
תרשי! :18חת :גיאולוגי ) ' ( E - Eהמבוסס על פיענוח זמ! לעומק של חת :סייסמי קונבנציונלי
באזור חו; אשדוד 7כפר מנח .$חת :זה מסכ $את כל הממצאי $אשר הוצגו בחתכי $קודמי$
)תרשימי .(12716 $יש לשי $לב להעתקי $ליסטריי $החוצי $את כל החת :של הסקיה ומגיעי$
עד לחבורת הכורכר .בחלקה המזרחי והדק של תצורת יפו אותרו בקידוחי $שכבות מוליכות
)בצהוב( .עקב רזולוציה סייסמית נמוכה בחלק מזרחי ורדוד זה ,לא נית! היה לזהות העתקי$
והפרעות.
40
3.2גיאוכימיה:
נאספו דוגמאות מי 0מאקויפרי 0שבשלוש החבורות הגיאולוגיות השונות על מנת להגדיר את
מרכיבי הקצה אשר משתתפי 0בתהלי 5ההמלחה .מתו 5טבלאות הנתוני 0הגולמיי 0המופיעות
בנספח נתוני 0גיאוכימיי ,0הוגדרו מרכיבי קצה שוני) 0טיפוסי מי 0שוני (0כאשר 2מתוכ0
)תצורת יפו וחבורת יהודה מערבי מליח( נמצאו כנוטלי 0חלק בתהליכי ההמלחה אשר נבדקו
במחקר זה וגורמי 0להמלחה בחלק המזרחי של אקויפר החו . 9בפרק זה יוצגו נתוני 0כימיי 0של
קידוחי 0נבחרי 0המייצגי 0את מרכיבי הקצה השוני ,0משלוש החבורות הגאולוגיות הנבדקות
)טבלה ,(1הממצאי 0להל::
3.2.1חבורת יהודה:
קידוחי אקויפר ירקו :תניני 0באזור המחקר נחלקי 0על פי ריכוז כלורידי 0במי 0לשתי קבוצות
עיקריות וברורות )תרשי:(19 0
.1הקידוחי .המזרחיי .הקרובי 0למחשופי 0ולמורדות הרי יהודה ,ולאזורי ההזנה של
האקויפר ,מאופייני 0בריכוז כלורידי 0נמו 5הנע בי 32;183 :מ"ג/ל' .כאשר בקידוחי האקויפר
התחתו) :קנומ :תחתו (:ריכוז כלוריד נע בי 30;40 :מ"ג/ל' ,ואילו באקויפר העליו) :טורו ;:קנומ:
עליו (:הריכוז נע בי 200 ; 100 :מ"ג/ל'.
.2הקידוחי .המערביי .הממוקמי 0בסמיכות לקו הגידוע של חבורת יהודה על ידי הסקיה ,על
שפת התעלות הנאוגניות ובקרבה להעתקי 0עמוקי 0החוצי 0את חבורת יהודה ,אשר חלק0
מגיע לפחות עד לגג חבורת הסקיה התחתונה )תרשי .(8 0מי התהו 0מאופייני 0במליחות הנעה
בי 382;7300 :מ"ג/ל' ,כאשר ,קידוח קירית גת תחתו 7300) :מ"ג/ל'( הינו חריג .מלבדו קידוח
נגבה 1529) 1מ"ג/ל'( הינו הגבוה ביותר .ראוי לציי :שבאזור מערבי זה תמונת איכות המי 0שונה
מהקיי 0בחלק המזרחי )איכות מי 0שונה בי :אקויפר עליו :לתחתו ,(:מי התהו 0מליחי 0נמצאו
ג 0בהאקויפר התחתו :וג 0בעליו, :ע 0נטיה ליתר המלחה בקידוחי 0של האקויפר התחתו.:
41
תרשי :19 .קידוחי ירקו :תניני 0באזור המחקר המחולקי 0לשתי קבוצות על פי ריכוזי כלוריד:
בכחול ; קידוחי 0מתוקי ,0באדו ; 0קידוחי 0מליחי.0
42
אפיוני מרכיבי הקצה )על פי טבלה :(1
אקויפר תחתו8 9תצורת יגור 8קידוחי .מזרחיי:.
הקידוח הנבחר בטבלה של טיפוס מי) 0מרכיב קצה( המייצג את הקידוחי 0המזרחיי 0של
האקויפר התחתו :הינו אשתאול 5המאפיי :מי אזור הזנה מטיפוס Ca-Mg- HCO3הזורמי0
בתוו 5קרבונטי ; דולומיטי ,ע 0טמפרטורה נמוכה הנעה בי 23.5 ; 19.5 :מעלות ,ומסיסות חמצ:
הנעה בי 7.9;9.0 :מ"ג/ל' כ; 95% ; 85%רוויה )תרשי .(22 0יחס היוני 0מאפייני 0מי 0של אזור
הזנה בעלי יחס של Na/Clהנע בי . 0.62;0.99 :הקידוחי 0המצויי 0באזור ההזנה בעלי יחס
נמו 5מהממוצע ) (0.8ואילו הקידוחי 0הרחוקי 0מעט מאזור ההזנה בעלי יחס גבוה מהממוצע.
יחס (0.54;0.79) Mg/Caוכ :יחסי ( 0.54;0.64) Qהמאפייני 0זרימה בסלעי גיר ודולומיט.
טמפרטורת המי 0קרה ולא נמצאת בשיווי משקל טרמי ) 3מעלות כל 100מטר עומק( .על פי עומק
הקידוחי 0הרב באקויפר התחתו :המי 0היו אמורי 0להיות חמי 0יותר ,עצ 0היות 0קרי 0מעיד
על זרימה מהירה ותוו 5קרסטי.
המי 0מצויי 0ברוויה ביחס לקלציט ודולומיט כאשר על פי נתוני SNORMאחוז המינרל
הדומיננטי ביותר אשר הומס תיאורטית במי 0הינו דולומיט ).(64%
אקויפר עליו8 9תצורת נגבה 8קידוחי .מזרחיי:.
קידוח עגור 2מייצג את מרכיב הקצה של הקידוחי 0המתוקי 0של האקויפר העליו :הממוקמי0
בקרבת מורדות הרי יהודה )קידוחי 0כחולי ,0תרשי .(20 0טיפוס מי 0זה מאופיי :על ידי מי0
Na -Cl - HCO3ע 0ערכי יחס Na/Clשל 0.84;1.56) 1.01בקידוחי הקבוצה( וערכי יחס Q
נמוכי 0של 0.46;0.57) 0.57בקידוחי הקבוצה( .יחס Mg/Caשל 0.69;0.9) 0.8בקידוחי
הקבוצה( המאפייני 0מי 0הזורמי 0בתוו 5דולומיטי .בקבוצה זו כלולי 0קידוחי) 0עגור,
מודיעי ,:הרטוב ואשתאול אשר בה 0נמדד במי 0חמצ :מומס )תרשי (22 0בערכי 0הנעי 0בי:
3.0;5.2מ"ג/ל' וקידוחי כפר אוריה אשר בה 0ריכוז החמצ :המומס הינו נמו.(0.4;0.7) 5
טמפרטורת המי 0נמצאת בשיווי משקל טרמי ונעה בי 23 :מעלות צלסיוס במורדות בקרבה לאזור
ההזנה ועד ל 29ע 0כיוו :הזרימה מערבה .
המי 0מצויי 0על ס 9רוויה ובמספר קידוחי 0ברוויה ביחס לקלציט ודולומיט כאשר על פי נתוני
Snormהמינרלי 0הדומיננטי 0אשר י צרו את טיפוס המי 0הינ 0דולומיט ) (40%והליט )20%
.(;46%
אקויפר תחתו 8 9עליו) 9תצורות נגבה ויגור( ,קידוחי .מערביי:.
הקידוחי 0המערביי 0ה :של תת אקויפר עליו :וה :של תת אקויפר תחתו :מהווי 0מרכיב קצה
אחד בעל מאפייני 0גיאוכימיי 0דומי 0א 5בעוצמות שונות )בטבלה 1הקידוחי 0המייצגי 0של
הקנומ :העליו :והתחתו :ה 0עוזה 1ונגבה 1בהתאמה( .הקידוחי 0מאופייני 0בטמפרטורה גבוהה
) 28;42מעלות צלסיוס( ,תנאי 0אנוקסיי 0הבאי 0לידי ביטוי בריכוזי חמצ) 0 ; :תרשי(22 0
ובנוכחות של סולפיד ) (H2Sבריכוזי 0גבוהי 0הנעי 0בי 1.6;40 :מ"ג/ל' .כמו כ :מליחות המי0
נעה בי 1521; 380 :מ"ג/ל' כאשר בקידוחי האקויפר העליו :מליחויות אלו בעלות ריכוז נמו 5מאלו
43
של האקויפר התחתו .:ריכוז כלוריד חריג נמדד בקידוח קרית גת תחתו 7300) :מגכ"ל( המייצג
מי 0מליחי 0מתצורת יגור .ראוי לציי :כי בקידוחי נחושה ועוזה הובחנו מליחיות גבוהות
בתצורת בענה )גיל טורו 1135;6700 ) (:מגכ"ל( השונות בהרכב :הכימי מהמליחיות בתצורת
עמינדב )קנומ :עליו (:ובתצורת יגור )אקויפר התחתו) (:תרשי.(24 0
על פי תרשי) 20 0באדו ,(0טיפוס המי 0הינו .Na -Clנית :להבחי :בשונות בריכוזי יוני 0אלו
בקידוחי 0השוני 0הנקבע על פי המרחק ממקור ההמלחה .כלומר קיימת דעיכה ע 0המרחק של
מאפייני 0אלו )תרשי . (21 0עדות מחזקת לנתו :זה נית :למצוא בתרשי 23 0המתאר את אחוזי
ההליט אשר הומסו במי 0ויצרו את טיפוס מי 0זה .על פי תרשי 0זה נכרת עליה באחוזי ההליט
ממזרח למערב ובקרב הקידוחי 0המליחי 0הממוקמי 0בסמו 5לקו הגידוע ,התעלות וההעתקי0
קיי 0אחוז גבוה של הליט .60%;80%
חתכי 0סטרטיגרפי 0של הקידוחי 0המליחי) 0תרשי (24 0מראי 0את מאפייני טיפוס המי0
הקיימי 0בקידוחי 0אלו בעוצמות שונות על פי יחסי העירבוב של המי 0השפירי 0של חבורת
יהודה ע 0מקור ההמלחה .יחסי היוני 0מעידי 0על יחס Na/Clהנע סביב , 0.9יחס Qנמו 5מ
; ) ,(0.59;0.83 ) 1יוצא דופ :הינו קידוח קרית גת תחתו :בו יחס זה הינו (3.14ויחס Cl/Brגבוהה
.380;457קידוחי 0אלו נמצאי 0ברוויה ביחס לקלציט ,ארגוניט ודולומיט .יחסי Mg/Caנמצאי0
סביב .0.8
Judea Gr.
Kurkar Gr.
Upper Aquifer
Brackish Brackish
Brackish
Brackish
Brackish
Naan a
B.Tuviya 6
Revadim
B.Hayil 1
K.Menachem b
6.93
6.75
7.04
7.17
6.84
7.15
23
25.3
21.7
23.9
25.2
25.1
5.42
4.6
6.66
6.59
7
151
81
338
4
806
76
324
166
99
318
9
848
86
296
137
132
593
7
1255
88
363
177
247
667
6
1591
210
459
0.58
0.98
1.25
424
0.34
0.73
1.59
0.88
313
0.31
0.65
2.3
0.74
318
0.45
0.65
0.88
1.09
268.67
0.29
307
199
773
6
1852
237
302
58
15
44
2
72
17
206
0.64
1.07
1.55
308.6
0.31
0.94
0.43
0.78
0.61
Lower Aquifer
Fresh
Brackish
Fresh Brackish
Fresh
Eshtaol 5 Negba 1
Agur 2
Uza 1
Ash 24
7.4
7.02
7.08
7.52
23.5
42
26
32
7.9
0
0.4
0
0
39
0
1.6
60
120
68
80
27
62
33
40
20
911
93
236
2
17
4
10
44
1529
142
400
14
72
48
105
290
350
302
279
0.7
0.74
0.59
0.91
0.82
0.59
400
0.29
1.01
0.8
0.57
0.68
0.92
0.85
0.83
382.25
0.12
1.79
-1.6
0.03
0.8
0.4
-1.6
-5.2
-1.7
-0.04
0.14
0.53
-1.7
-4.8
-1.35
-0.18
-0.043
0.31
-1.3
-4.6
-1.6
-0.1
0.4
0.04
-1.6
-5.2
-1.07
-0.2
-0.05
-0.002
-1.11
-4.5
-2.4
0.6
-0.5
-1.3
-2.4
-7
-1.58
0.23
0.36
0.75
-1.7
-5.6
-1.94
-0.26
-0.1
-0.27
-2
-6.4
-1.7
0.02
0.15
0.4
-1.9
-4.5
-2.47
-0.22
0.12
0.14
-2.5
-7.63
48.43
7.28
23.76
4.79
13.38
62.6
5.23
12.34
53.33
9.61
2.25
11.53
11.2
53.92
6.61
18.26
5.06
15.03
53.93
9.71
27.83
1.18
6.6
34.92
7.95
60.01
14.68
43.23
12.3
1.39
32.58
16.93
40.2
79.55
3.56
3.41
1.7
9.22
16.67
6.33
3.36
64.01
טבלה :1נתוני 0גיאוכימיי 0של קידוחי 0מייצגי ; 0חבורות יהודה וכורכר.
44
pH
Temp
DO
H2S
Ca
Mg
Na
K
Cl
SO4
HCO3
Ionic Ratios:
rNa/Cl
rMg/Ca
rQ
wCl/Br
rMg/Cl
Saturation:
Anhydrite
Aragonite
Calcite
Dolomite
Gypsum
Halite
)Salt Norm (W.T%
Halite
Anhydrite
Trachyhydrite
Antarcticite
Dolomite
תרשי Schoeller Diagram :20 .המראה את ריכוזי היוני 0הראשיי 0במי הקידוחי 0השוני.0
נית :להבחי :בשתי קבוצות :
.1קבוצת מי 0של הקנומ :העליו ) :בכחול( המאופייני 0במי 0מתוקי 100;200 ) 0מ"ג/ל'( בה0
ריכוזי Na Clנמוכי.0
.2קבוצת מי 0של קידוחי הקנומ :העליו :והתחתו :המערביי 0והמליחי 380;1550) 0מ"ג/ל'(
המאופייני 0במי 0נתר;:כלורידי . 0בקבוצה זו נית :לראות עוצמות שונות של ריכוזי נתר:
וכלוריד על פי הקירבה למקור ההמלחה.
45
Chloride vs Distance from Negba 1
1600
1400
Negba 1
1200
Qomemiut 1
1000
2
R = 0.58
600
Ayalon 2
K.Menachem 1
K.Uria 10
400
Q.Gat 1
200
0
35
30
25
15
20
10
5
Distance from Negba 1
תרשי :21 .גר 9המבטא את הדעיכה ע 0המרחק על פי ריכוזי כלוריד בקבוצת הקידוחי0
המליחי 0של הקנומ :העליו :והתחתו ,:הממוקמי 0בסמיכות לקו הגידוע של חבורת יהודה על ידי
חבורת הסקיה ,על שפת התעלות הנאוגניות ובקרבה להעתקי 0עמוקי .0הדעיכה מבטאת את
המרחק ממקור ההמלחה .כאשר הקידוחי 0המליחי 0יותר קרובי 0יותר לקו הגידוע לתעלות
ולהעתקי .0דג 0של מגמה דומה נית :לראות בתרשי. 20 0
46
0
Cl mg/l
Binyamin 1
800
תרשי :22 .מפת ריכוזי חמצ :מומס במי התהו 0של קידוחי ירקו;:תניני 0באזור המחקר .כל
קידוחי החלק המערבי )אקויפר עליו :ותחתו (:הינ 0אנוקסי 0לעומת הקבוצה המזרחית אשר בה
קיי 0חמצ :בקידוחי) 0אקויפר עליו ,(:כאשר באקויפר התחתו :המי 0מאופייני 0בריכוזי חמצ:
גבוהי 0וחלק 0א 9קרוב לרוויה.
47
תרשי :23 .מפת אחוזי haliteבקידוחי אקויפר ירקו;:תניני 0באזור המחקר .חישוב אחוזי
haliteנעשה על יד תוכנת SNORMהמחשבת את אחוזי המינרליי 0התאורטיי 0אשר הומסו
ויצרו את ההרכב הכימי של המי .0נית :להבחי :במגמת עלייה באחוזי haliteבקידוחי
ירקו;:תניני 0מכיוו :מזרח למערב ,כאשר מי הקידוחי 0המליחי 0המצויי 0בקרבת התעלות,
ההעתקי 0וקו הגידוע של חבורת יהודה ,בעלי אחוזי 0גבוהי 0של .(60%;80% ) Haliteראוי
לציי :כי קידוחי 0אלו מצויי 0בקרבה לקו המגע בי :סלעי חבורת יהודה הגדועי 0לבי :תצורת
מבקיעי ) 0תרשי.(9 0
48
תרשי :24 .חתכי 0סטרטיגרפי 0של הקידוחי 0המליחי 0המראי 0את מאפייני טיפוס המי0
הקיימי 0בקידוחי 0אלו בעוצמות שונות על פי יחסי העירבוב של המי 0השפירי 0של חבורת
יהודה ע 0מקור ההמלחה .במספר קידוחי 0בתרשי 0זה ) עוזה 1ונחושה( נית :א 9להבחי :במקור
המלחה עליו :המשפיע על איכות המי 0בשכבות העליונות של האקויפר העליו) :תצורת בענה מגיל
הטורו .(:המצאות שני מנגנוני המלחה שוני 0בו זמנית באותו קידוח מעידי 0על הפרדה לתת
אקויפרי 0המופרדי 0על ידי שכבות חוצצו
49
3.2.2חבורת הסקיה:
נוכחות תמלחות ומי .מלוחי .בשכבות המוליכות:
השכבות המוליכות בחלקה העליו :של תצורת יפו )תרשימי (12;18 0וכ :החרסיות והחוארי0
שבתוכ :ה :מצויות ,מכילות מי 0מלוחי 0ותמלחות )תרשימי .(25;26 0בקידוח סקיה 2
המליחיות גדלות ע 0העומק מ 780מ"ג/ל' בסמיכות לבסיס הכורכר ועד ל 2200מ"ג/ל' בבסיס
חבורת הסקיה )תרשי .(26 0כלומר 350מטר עמוק יותר.
בקידוח ראשו :לציו2 :א מליחות המי 0הינה 8000מ"ג/ל' כ; 60מטר מתחת לבסיס הכורכר,
בעוד בקידוחי הגז של אשדוד ,המליחיות נעות בתחו 0שבי 53,500; 1800 :מ"ג/ל' )תרשי.(25 0
תרשי :25 .חת 5סטרוקטורלי של קידוחי אשדוד גז מראה את תפוצת השכבות המוליכות
בתצורת יפו .שכבות אלו מכילי 0מי 0מלוחי 0ותמלחת בריכוזי כלורידי 0הנעי 0בי; 1800 :
53,500מ"ג/ל' )מעובד על פי .(Shomrony et al, 1984
50
תרשי :26 .שכבות מוליכות )מסומנות בצהוב( בחלק העליו :של חבורת הסקיה ) תצורת יפו(
המכילות מי 0מלוחי .0בקידוח סקיה ,2שכבות חבורת הסקיה מאופיינות בעליה בריכוזי
המליחות ככל שמעמיקי ,0החל מ 780מג"ל כלוריד בקרבת בסיס חבורת הכורכר ועד 2220מג"ל
בבסיס הסקיה .ריכוזי מליחויות אלו מצויות ה :בשכבות המוליכות וה :לאור 5החת 5החרסיתי
של תצורת יפו .בקידוח ראשו :לציו2 :א ,ריכוז המליחות בשכבות המוליכות )היכ :שנדג (0מגיע
עד 8,000מג"ל.
)לוגי 0מקוריי 0מעובדי.(0
51
הגדרת מרכיב הקצה:
הנתוני 0הגיאוכימיי 0של המי 0שנמצאו בתצורת יפו נאספו על ידי מתו 5הדוחות של קידוחי
הגז המעטי) 0אשדוד גז( שנדגמו באופ :חלקי .עקב היות 0היחידי ,0נתוני 0אלו הנ :חשובי0
ביותר ומשמשי 0אמצעי להגדרת מרכיב קצה חיוני של המי 0המלוחי 0בתצורת יפו .ראוי לציי:
כי במהל 5האיסו 9נבחרו רק הדגימות האמינות ,אשר ה Reaction Errorמצוי מתחת ל 5%
)טבלה .(2
הדגימות שנבחנו במחקר זה ,אשר נדגמו מהשכבות המוליכות בתצורת יפו ,למעשה מעידות
על שונות רבה באיכות הכימית שלה .:טווח המליחויות בדגימות השונות נע בי53,500 ; 8620 :
מגכ"ל ,מעיד על המצאות של מי 0מלוחי 0ותימלחות בדרגות ריכוז שונות וכפי הנראה מייצגות
את השונות הרבה הקיימת בשכבות המוליכות השונות .כלומר ,יתכ :ובשכבות המוליכות של
תצורת יפו קיימי 0מי 0מלוחי 0ותמלחות בריכוזי 0שוני 0ומשתני 0התלויי 0ברמות האידוי
והמיהול וכ :בדיאגנזה שעברו המי 0בזמ :שקיעת תצורת יפו.
Ionic Ratios
rMg/Cl
0.04
0.04
0.04
0.04
0.05
rSO4/Cl
0.0023
0.0008
0.0024
0.0004
0.0009
rSO4/HCO3
Cl/Br
0.19
0.18
0.48
0.82
0.19
213.25
257.36
132.62
rQ
44.40
17.31
15.46
10.7
32.9
rMg/Ca
rNa/Cl
0.42
0.49
0.36
0.05
0.28
0.62
0.52
0.50
0.84
0.73
Name
Ashdod Gas 1 - Water
Ashdod Gas 1- Tubing
Ashdod Gas 1-Separator
Ashdod-Gas10
Ashdod- Gas 8
)Chemistry. (ppm
HCO3
84
255
427
127
72
SO4
12.5
36
160
82
11
Cl
23991
34400
48899
12624
8620
K
5960
14110
19400
116
101.5
Na
Mg
9600
11625
16000
6900
4100
369
510
690
26.75
160
Ca
1457
1710
3200
812
929
A-
pH
BName
Ashdod Gas 1 - Water
Ashdod Gas 1- Tubing
Ashdod Gas 1-Separator
Ashdod-Gas10
Ashdod- Gas 8
6.9
7.6
8.36
)C - Chemistry ( meq/l
TDI
rHCO3
1.38 1351.43
4.18 1969.22
7.00 2798.39
2.08 705.62
1.18 485.04
rSO4
0.26
0.75
3.33
1.71
0.23
rCl
676.55
970.08
1378.95
356
243.17
rK
152.58
361.22
496.64
2.97
2.6
rNa
417.60
505.69
696.00
300.15
178.35
rMg
30.37
41.97
56.79
2.2
13.16
טבלה :2נתוני 0גיאוכימיי 0מקידוחי אשדוד גז ; תצורת יפו.
52
rCa
Name
72.70
85.33
159.68
40.52
46.36
Ashdod Gas 1- Water
Ashdod Gas 1-Tubing
Ashdod Gas 1- Separator
Ashdod-Gas10
Ashdod- Gas 8
נתוני אשדוד גז ) 1המסומני 0בצהוב ; טבלה ,(2נמצאו כלא מייצגי 0מבחינה גיאוכימית ,כוו:
שהתברר לאחר עיו :מעמיק בתיקי הקידוחי 0כי הוחדר לקידוחי 0אלה KClונעשתה צמנטציה
ע 0תוספת נכבדה של . Caאי לכ 5האנליזות אינ :מייצגות את נוזל השכבה .בהתבוננות בנתוני0
הכימיי 0נית :לראות חריגות לא הגיוניות בריכוזי ה ) Kיחסי ,(1.21 ; 0.62 Na/ Kוכ :ריכוזי
Caוערכי Qגבוהי 0ביותר ) . (44על כ :הוצאו נתוני 0אלו מכלל החישוב הגיאוכימי של תצורת
יפו .ראוי לציי :כי נתגלו בתיקי Long Term Tests 0אשר נעשו בדגימות מי 0של אשדוד גז
לפני הוספת ה . KClמבחני 0אלו הראו על קיו 0מי 0בריכוז כלורידי 0הנע בי53,500 ; 39,500 :
מגכ"ל .לצערי דגימות אלו אינ :כוללות יוני 0אחרי 0מלבד כלוריד .עדות זאת מעידה שוב על
השונות בריכוזי 0של מליחות הקיימי 0בשכבות המוליכות בתצורת יפו ,א 0כי על פי נתוני0
אלה ,באשדוד גז 1מדובר במי 0בעלי מליחות גבוהה ביותר .על כ ,:כמרכיב הקצה המייצג את
המי 0המלוחי 0בשכבות המוליכות בתצורת יפו ,נבחרו במחקר זה דגימות המי 0המלוחות ביותר
) 53,500מגכ"ל( הקיימות בשכבות אלה.
האנליזות של קידוחי אשדוד 8;10נמצאו כאמינות מבחינה גיאוכימית ,על כ ,:במחקר זה
ישמשו להבנת ההרכב הגיאוכימי של המי 0המלוחי 0בשכבות המוליכות בתצורת יפו.
בקידוחי 0אלו ,בוצעו רק 2אנליזות כימיות מלאות המצביעות על טווח כלורידי 0הנע בי:
. 8620;12,624בקידוח אשדוד 8במבח :לחצי 0שנעשה בשכבה מוליכה עמוקה יותר ,נמצאו
ריכוזי כלוריד של 35,000מגכ"ל .כאמור לעיל ,נתוני 0אלו מוכיחי 0את השונות בריכוזי כלוריד
בשכבות המוליכות השונות .קידוחי 0אלו מאופייני 0בריכוזי SO4-ו HCO3-נמוכי . 0ראוי
לציי :כי בקידוחי 0אלו בבדיקת Gas Detectorלא נמצאה נוכחות של הגזי ,O2 0ו CO2וכ;
99.8%מנפח הגז במי 0מהווה מתא (CH4) :שהינו גז אינרטי ואינו משתת 9בתהלי5
הגיאוכימי במקרה זה.
בדגימות מי 0אלה נמצאו ריכוזי 0גבוהי 0של Ca+ו Na+כאשר הקטיו :הדומיננטי הינו
,Naכלומר טיפוס המי 0הינו נתר ; :כלורידי.(Na- Cl) 0
יחסי היוני 0בקידוחי 0אלו מייצגי 0כפי הנראה מי 0מלוחי 0שעברו אידוי על פי יחסי Cl/Br
) (132.6יחסי Qגבוה ) (10.7 ; 32.9ויחסי Na/Clהנמוכי 0במקצת מהיחס הימי .0.73;0.84
53
בכל הקידוחי 0ככל שהמי 0מלוחי 0יותר כ 5הופכי 0לרווי 0ביותר כנגד קרבונטי:0
Aragonite: +0.89 to +1.66
Calcite: -0.86 to +1.8
Dolomite: -1.75 to +3.3
})Yafo Fm.-Ashdod Gas Wells -Salt Norm (SNORM) Results { Weight (anhy
Tachyhydrite Calcite
0.51
4.04
Anhydrite
0.55
0.11
Antarcticite
10.15
16.83
Halite
87.15
75.45
Name
Ashdod-Gas10
Ashdod- Gas 8
טבלה :3אחוזי המינרלי 0התיאורטיי 0אשר הומסו ויצרו את הרכב המי 0בקידוחי.0
על פי טבלה זו נית :להצביע על מינרליי 0עיקריי 0אשר השתתפו בתהלי 5יצירת הרכב התמלחות
בשכבות המוליכות של הסקיה תו 5כדי המסת .0נית :לראות אחוזי 0גבוהי 0של ; 75%
, Halite 87%ואת המשקל שיש למרכיב הסידני; כלורידי המיוצג כא :ע"י המינרלי0
התאורטיי (10%-16.8%) Antarcticite 0ו .(4.04%)Trachyhydrite
ראויי 0לציו :את ריכוזי Calcite & Anhydriteהנמוכי.0
54
3.2.3חבורת הכורכר:
קידוחי המי 0של אקויפר החו 9מאופייני 0בשונות גיאוכימית הנובעת מהיותו אקויפר פריאטי
הנתו :ללח< פיתוח אורבני וגידול אוכלוסיה מסיבית .גורמי 0אלה משפיעי 0על מזהמי0
אנטרופוגניי 0החודרי 0לסלעי האקויפר באזורי 0שוני .0כמו כ ,:עקב צריכת מי 0גוברת ושאיבת
יתר ,קט :הלח< ההידרוסטטי של המי 0המתוקי , 0כ 5שישנה השפעה של מי 0מלוחי 0ותמלחות
המתערבבות ע 0המי 0השפירי 0ויוצרי 0מוקדי המלחה.
באזור המחקר אקויפר חבורת הכורכר מאופיי :בד"כ בקידוחי 0מתוקי 0בעלי ריכוז כלורידי0
נמו 65;290 5מ"ג/ל' וקידוחי 0מליחי 0בעלי ריכוז כלורידי 0הנע בי 300;1852 :מ"ג/ל' .
הקידוחי 0המתוקי 0ממוקמי 0בעיקר במערב ובמרכז ושואבי 0מי 0מאופקי) 0תת אקויפרי(0
עליוני 0של אקויפר זה .קידוח אשדוד 24נבחר כמייצג את קבוצת הקידוחי 0המתוקי) 0טבלה .(1
קידוח זה מייצג את המי 0השפירי 0ביותר הקיימי 0כיו 0באקויפר החו 9ולמעשה מייצג את
טיפוס המי ( Ca-HCO3) 0שאפיי :את האקויפר לפני השינוי שחל בניקוז הטבעי של האקויפר
כתוצאה משאיבת יתר ופעילות אנטרופוגנית.
יחסי Na/Clגבוהי 0בד"כ מהיחס הימי ונעי 0בי .1.23 ; 0.9 :קידוחי 0אלה מאופייני 0ביחס Q
נמו . 0.44;0.78 5יחסי Mg/Caבקידוחי 0המתוקי 0נע בי :ערכי 0נמוכי 0של 0.43עד ל ערכי0
גבוהי 0של .1.72
כל הקידוחי 0המתוקי 0שנדגמו במחקר זה מלבד אשדוד ,24פינשטיי :וביצרו 6 :נמצאי0
ברוויה ביחס לקלציט ,דולומיט וארגוניט.
הקידוחי 0המליחי 0הממוקמי 0בחלק המזרחי של האקויפר מאופייני 0כאמור בריכוזי כלוריד
הנעי 0מ 1852 ; 300מגכ"ל .הרכב 0הכימי הינו בעיקר מי Na - Cl 0כאשר נית :בפרוש להצביע
על מגמת העשרה בכל היוני 0שנמדדו )מלבד ניטרט( אשר ריכוז 0במי 0עולה ע 0העליה
במליחות.
המי 0המליחי 0מאופייני 0ביחסי Na/Clנמוכי 0הנעי 0בטווח של ) 0.58;0.73תרשי,(28 0
תרשי 27 0מעיד על השפעתו של מרכיב הקצה המלוח המצוי בשכבות המוליכות בתצורת יפו,
המאופיי :בריכוז כלורידי 0גבוה ) 1800;53,350מגכ"ל( וכ :יחסי Na/Clנמוכי 0מהיחס הימי.
נית :להבחי) :תרשי (27 0בכיוו :ההשפעה של מרכיב הקצה ; מתצורת יפו בעל יחס Na/Clנמו5
ומליחות גבוהה ,הבא לידי ביטוי ביחס נמו 5של Na/Clבכל הקידוחי 0המליחי 0שנדגמו ומגמת
עלייה )בד"כ( בערכי יחס זה ע 0הירידה במליחות המי.0
תרשי 28 0מחזק את ממצאי תרשי 27 0בכ 5שמראה קו עירבוב בי :מרכיב הקצה המלוח
המאופיי :בריכוזי כלוריד גבוהי 0וערכי Qגבוהי 0לבי :הקידוחי 0של חבורת הכורכר.
הקידוחי 0המליחי 0מאופייני 0בערכי ) Qמעל ,(1.55 ; 1.09 1מלבד קידוח רבדי,(0.74 ;) 0
ומהווי 0קבוצה נפרדת מערכי ה Qשל קבוצת המי 0המתוקי.0
תרשי 29 0מצביע על מגמה של עלייה בערכי ה Qע 0ירידה ביחס Na/Clבקידוחי 0המליחי0
כתוצאה מהקשר ע 0המי 0המלוחי 0של תצורת יפו.
55
יחסי Mg/Caהמאפייני 0קידוחי 0אלה הינ 0גבוהי 0ונעי 0בי:
1.59 ; 0.88ועד לער 5חריג
של 2.3בקידוח רבדי.0
Kurkar Group
1.40
1.20
1.00
r Na/Cl
מרכיב
קצה
שמקורו
בתצורת
יפו,
המאופיי9
במי.
מלוחי.
ויחס
Na/Cl
נמו;
0.80
0.60
0.40
60
20
40
0
rCl
grf21
תרשי :27 .מראה את ההשפעה של מרכיב הקצה המלוח )סקיה( המאופיי :בריכוזי Clגבוהי0
וביחסי Na/Clנמוכי) 0בצהוב( ,על קידוחי חבורת הכורכר .ככל שהקידוחי 0מליחי 0יותר
קיימת ירידה בערכי היחס של .Na/Cl
56
מרכיב קצה
שמקורו בשכבות המוליכות
שבתצורת יפו ,המאופיי9
במי .מלוחי.
וער; Qגבוה
K ur kar Gr oup
1.60
1.20
0.80
0.40
0.00
40
60
r Cl
20
grf23
תרשי :28 .מראה את ההשפעה של מרכיב הקצה המלוח )סקיה( המאופיי :בריכוזי Clגבוהי0
ובערכי Qגבוהי) 0בצהוב( ,על קידוחי חבורת הכורכר .ככל שהקידוחי 0מליחי 0יותר אזי קיימת
עליה בערכי .Q
57
0
Q
r
Kurkar Group
1.40
Cl levels mg/l
Until 300
1.20
Until 600
Above 800
1.00
rNa/Cl
0.80
0.60
מרכיב הקצה
שמקורו
בתצורת יפו
0.40
1.60
0.80
1.20
0.40
0.00
rQ
grf31
תרשי :29 .מצביע על מגמה של עלייה בערכי ה Qע 0ירידה ביחס Na/Clבקידוחי 0המליחי0
כתוצאה מהקשר ע 0מי 0מלוחי 0המצויי 0באופקי 0המוליכי 0של תצורת יפו ,המאופייני0
בערכי Qגבוהי 0ויחסי Na/Clנמוכי.0
יחסי Mg/Caגבוהי 0ונעי 0בי:
1.59 ; 0.88ועד לער 5חריג של 2.3בקידוח רבדי.0
יחסי Cl/Brבקידוחי 0המליחי 0הינ 0ערכי 0גבוהי 0מעט מערכי יחס זה במי י(280;290 ) 0
ונעי 0בטווח שבי . 424 ; 309 :יש לציי :כי ערכי 0אלו דומי 0לערכי יחס זה בקידוחי 0המליחי0
של חבורת יהודה )טבלה . (1
כל הקידוחי 0המליחי 0של חבורת הכורכר מצויי 0ברוויה ביחס לקלציט ודולומיט להוציא את
שפיר 500) 1מגכ"ל ( וכפר ורבורג 618) 1מגכ"ל( וכפר בילו ) 418מגכ"ל( ביחס לדולומיט.
58
3.3תוצאות מודל :NETPATH
תוכנת (Plummer, et al, 1994 ) NETPATHמיועדת לפענח ולפרש תגובות גיאוכימיות בי:
נוזלי 0שה 0מרכיבי קצה ) (Initial and Finalלבי :סלעי 0שלאור 5מסלול זרימה הידרולוגי.
התוכנה מסוגלת לחשב יחסי עירבוב בי :מרכיבי קצב וכ :לחשב תוצרי עירבוב ) (Finalשל
מספר מרכיבי קצה נבחני ,(Initial) 0תו 5התייחסות להשפעת תהליכי המסה/שקיעה ,ולתהליכי0
גיאוכימיי 0אפשריי 0והגיוניי 0אשר לקחו חלק בתהלי 5הגיאוכימי של יצירת טיפוסי מי0
נבחני.0
במחקר זה נעשה שימוש על מנת לחשב תוצרי ערבוב של מספר מרכיבי קצה אפשריי 0וכ :את
יחסי העירוב בניה ,0תו 5התחשבות בתהליכי 0גיאוכימיי 0אפשריי 0אשר יצרו את מרכיבי
הקצה ותוצרי הערוב.
תוצאות המודלי:.
מודל :1
מי י .מאודי) .תצורת יפו 8מלוח( +אשדוד ) 24אקויפר החו< 8מתוק( = באר טוביה 6
)אקויפר החו< 8מליח(
מודל זה מתאר את האפשרות של המלחת קידוח באר טוביה 6המייצג את הקידוחי 0המליחי0
המזרחיי 0של אקויפר החו , 9על ידי מי 0מלוחי 0העולי 0לאקויפר חבורת הכורכר משכבות
מוליכות בתצורת יפו ) מיוצג ע"י שיחזור הרכב כימי של מי י 0מאודי .(0מי אשדוד 24מייצגי0
את המי 0המתוקי 0של אקויפר החו.9
2%
98%
-0.42 mmol/kg
מי י 0מאודיInitial 1 0
:אשדוד 24
Initial 2
Gypsum :
-2.3
Exchange :
0.04
Calcite :
-0.39
Smectite:
4.8
Mg- Montmorillonite:
* ; מייצג השקעה + ,מייצג המסה.
המודל מראה על יחסי עירבוב של 2%מהמי 0המלוחי 0המצויי 0בשכבות המוליכות של
תצורת יפו וכ 98%מי 0מתוקי 0טיפוסיי 0של אקויפר החו )9אשדוד ,(24בכדי ליצור את המי0
המליחי 0של קידוח באר טוביה . 6על פי המודל תהלי 5זה יתאפשר בתנאי 0של
השקעת גבס ,שקיעה מועטה של חרסיות והמסת מגנזיו 0ממקור חרסיתי )מונטמורילוניט( .הער5
Exchangeמייצג החלפת יוני 0שמהותה הענייה ב Na+והעשרה של Ca+2במי .0הקלציט
59
נמצא בטווח "דימדומי "0בי :המסה לשקיעה ולמעשה מייצג ער 5המצוי על ס 9רוויה )הנמצא
ברוויה על פי נתוני .( WATEQ
מודל :2
נגבה ) 1אקויפר חבורת יהודה 8מליח( +אשדוד ) 24אקויפר החו< 8מתוק( = כפר מנח .ב'
)אקויפר החו< 8מליח(.
מודל זה בוח :את תהלי 5המלחת קידוח כפר מנח 0ב' המייצג את הקידוחי 0המליחי 0של
אקויפר החו 9החלק המזרחי ,על ידי מי 0מליחי 0העולי 0דר 5העתקי 0מאקויפר ההר
)מיוצג על יד קידוח נגבה .(1מי אשדוד 24מייצגי 0את המי 0המתוקי 0של אקויפר החו.9
10%
:נגבה 1
Initial 1
90%
:אשדוד 24
Initial 2
-5.10 mmol/kg
Calcite:
2.87
Dolomite:
4.70
NaCl :
4.28
Exchange:
1.8
Smectite:
* ; מייצג השקעה + ,מייצג המסה.
המודל מראה על יחסי ערבוב של 10%מהמי 0המליחי 0של החלק המערבי של אקויפר ההר
המיוצג על ידי קידוח נגבה ,1וכ 90%מי 0מתוקי 0המייצגי 0את גו 9המי 0המתוק באקויפר
החו ,9בכדי לייצר את המי 0המליחי 0של קידוח כפר מנח 0ב' .על פי המודל תהלי 5זה יתאפשר
בתנאי 0של השקעת קלציט )מתאי 0לנתוני (WATEQהמסה קלה של דולומיט )סלעי תצורת
יגור; אקויפר תחתו, (:המסת הליט ) (NaClהמתאי 0לנתוני ה ) SNORMתרשי (23 0והמסה
קלה של חרסיות ) . Illite+Talc(Smectiteכמו כ Exchange :מייצג החלפת יוני 0העשרה ב Na
והענייה של Caבמי.0
ראוי לציי :כי על פי הממצאי 0האחרי ,0תרחיש זה יתכ :רק ע 0תוספת של מי 0מליחי0
מהשכבות המוליכות של תצורת יפו.
60
מודל :3
מי י .מאודי).תצורת מבקיעי 8.מי .מלוחי + (.אשתאול ) 5אקויפר חבורת יהודה 8מי.
מתוקי = (.נגבה ) 1אקויפר חבורת יהודה 8מי .מליחי.(.
מודל מתאר את האפשרות של המלחת החלק המערבי של אקויפר חבורת יהודה המיוצג על ידי
קידוח נגבה ,1על ידי מי 0מלוחי 0שמקור 0משכבות מוליכות בתו 5תצורת יפו או תצורת
מבקיעי .0על פי נתוני מחקר זה קיי 0מגע בי :תצורת מבקיעי) 0תרשימי (9 ,14,15,17,18 0וכ:
שכבות הסקיה המכילות מי 0מליחי 0ומלוחי 0באי 0במגע ע 0שכבות אקויפריות של חבורת
יהודה )תרשי .(9 0מי קידוח אשתאול 5מייצגי 0את המי 0המתוקי 0של אקויפר ההר.
2%
98%
מי י 0מאודי0
Initial 1
5
Initial 2
:אשתאול
-6.1 mmol/kg
Calcite :
-0.3
Smectite :
3
Mg - Montmorillonite
1.5
Gypsum:
1.77
Exchange:
-2.1
Dolomite:
* ; מייצג השקעה + ,מייצג המסה.
תוצאות המודל מעידות על יחסי ערבוב של 2%מהמי 0המלוחי 0המצויי 0בשכבות של תצורת
מבקיעי 0וכ 98%מי 0מתוקי 0של אקויפר ההר )אשתאול , (5בכדי ליצור את המי 0המליחי0
בחלק המערבי של אקויפר ההר המיוצג על ידי קידוח נגבה .1על פי המודל תהלי 5זה יתאפשר
בתנאי 0של השקעת קלציט כאשר הדולומיט נע בגבול תחו 0ההשקעה; המסה )מתאי 0לנתוני
(WATEQותנאי המסת גבס )המצוי בגו 9אבפוריטי; מבקיעי .(0כמו כ Exchange :מייצג תהלי5
של החלפת יוני ; 0העשרה ב Na+וענייה ב Ca+2המתאי 0לתנאי 0של המסת הליט.
61
:! איזוטופי3.4
!( וכδ15N ,
87
Sr/86Sr , δ13C ,δ18O , δ2H ) % יציבי%במחקר זה נעשה שימוש באיזוטופי
% דגימות מי תהו8 אלו מוצו מתו% איזוטופי.( 234U/238U , 14C , 3H ) % רדיואקטיביי%באיזוטופי
% כסמני%של קידוחי חבורת יהודה )אקויפר ההר( וחבורת הכורכר )אקויפר החו;( ומשמשי
אשר נבדקו במחקר זה וכ! בסיוע באפיו! מרכיבי הקצה% וגיאוכימיי% הידרולוגי%לתהליכי
.ותהליכי העירבוב וההמלחה
:! איזוטופי! יציבי3.4.1
:( δ18O , δ2H) + ומימ+חמצ
Name
Date
Gat 4
Mashen 7
Gvar Am 5
Gvar Am 3
Beror Hayil 1
Negba c
Negba 4
Kefar Warburg a
Be'er Toviya 6
Be'er Toviya 3
Be'er Toviya 4a
Revadim
Peter
Kefar Bilu b
Feinshtein
Naan a
Kefar Menachem b
Hafetz Hayim
Gvar Am 12
Yad Mordechai 6
Baraka 5
Nitzanim 3
Yad Mordechai 13
Ashdod 24
Shafir 1
Gat 5
Ashdod 4
Ashdod 5
Bitzaron 6
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
98
98
98
98
98
98
98
98
98
98
98
2
H‰(SMOW)
-23.2
-18.3
-19.9
-19.7
-14.0
-18.6
-17.2
-17.3
-19.5
-18.4
-15.1
-19.1
-20.5
n.d
-18.9
-17.1
-14.4
-23.9
-18.0
-22.0
-16.0
-20.0
-20.0
-20.0
-17.0
-17.0
-21.0
-20.0
-19.0
18
O‰(SMOW)
-4.5
-4.0
-4.3
-4.4
-4.0
-4.2
-4.2
-4.2
-4.1
-4.3
-3.3
-4.0
-3.9
-3.9
-4.1
-3.4
-3.2
-3.5
-4.3
-4.7
-4.2
-4.5
-4.5
-4.7
-3.9
-4.4
-4.6
-4.0
-3.7
. בקידוחי חבורת הכורכרδ18O ‰ (SMOW) , δ2H‰ (SMOW) תוצאות:4 טבלה
n.d = not determined .
62
)O‰ (SMOW
-5.3
-5.1
-5.2
-5.0
-5.1
-4.2
-4.3
-5.3
-4.4
-4.2
-4.9
-4.7
-5.3
-5.0
-5.4
-5.2
-5.7
-4.2
-4.3
-5.9
-5.8
-5.8
-6.0
-6.0
-5.7
-5.8
-5.6
18
)H‰ (SMOW
2
Date
84
97
97
97
97
86
86
84
86
86
86
86
84
86
84
86
84
97
97
84
84
84
84
84
84
84
86
-18.1
-21.4
-22.8
-20.5
-19.8
-18.8
-19.2
-19.3
-18.0
-19.6
-19.4
-19.2
-19.3
-18.1
-23.0
-18.9
-22.9
-21.4
-21.4
-22.4
-22.3
-22.6
-25.1
-22.8
-21.0
-20.2
-20.9
Name
Agur 1
Agur 2
Uza 1
Nehusha 1a
K.Uria 4
K.Uria 9a
K.Uria 6
K. Uria 3
K.Uria 8
K.Uria 5
K.Uria 2
K.Uria 10
Eshtaol 2a
Eshtaol 1
Har Tuv 4
Modi'in 1
Gimzo 1
Negba 1
Negba 5
E. Karem 13
E. Karem 6
E.Karem 17
E.Karem 1
E.Karem 9
Eshtaol 5
Eshtaol 7
Modi'in 2
טבלה :5תוצאות δ18O‰ SMOW , δ2H ‰ SMOWבקידוחי חבורת יהודה.
* נתוני 84<86נלקחו מתו.Kroitoru, 1987 ,8
טבלאות 5 <4מציגות נתוני %של איזוטופי חמצ! ודוטיריו %מקידוחי חבורת הכורכר וחבורת
יהודה .נית! להבחי! כי קידוחי חבורת הכורכר עשירי %מבחינה איזוטופית) -3.2‰
(<4.7‰ 0
מקידוחי חבורת יהודה ) . (<6.0 ‰ 0 <4.2 ‰בקידוחי חבורת יהודה נית! להבחי! שקידוחי כפר
אוריה המייצגי %את האקויפר העליו! מאופייני %בערכי" %כבדי "%יותר מאשר קידוחי%
אחרי %בתת אקויפר זה ובעיקר מקידוחי האקויפר התחתו! המאופייני %בערכי" %קלי "%יותר.
בקידוחי חבורת הכורכר ,הקידוחי %המליחי %הממוקמי %במזרח וכתוצאה מכ 8רחוקי %מקו
החו; ,הינ %בעלי ערכי" %כבדי "%ביחס לקידוחי %המייצגי %מי %בקרבת החו; .הקידוחי%
המזרחיי %אינ %רחוקי %מספיק מקו החו; בכדי להיות מושפעי %מאפקט היבשה
) (continental effectהגור %להעשרה באיזוטופ כבד כפי שמאופיי! בתוצאות הקידוחי%
המערביי ) %הקרובי %לחו;( של חבורה זו.
63
18 Oxygen - Deuterium
0
EMWL
R- squared: 0.477
-10
Evaporation
)H(SMOW
2
Kurkar Group - less than 300 mg/l Cl
-20
Kurkar Group - greater then 300 mg/l Cl
Judea Group - less then 300 mg/l Cl
Judea Group - greater then 300 mg/l Cl
Sea Water
D = 8 * O + 22
Linear fit - Kurkar Gr.
-30
0
-2
-4
-6
-8
)18 O (SMOW
תרשי! :30מתאר את הערכי %של δ18Oכנגד ערכי δ 2Hבחבורת הכורכר וה! בחבורת יהודה .
בתרשי %זה נראי %הקידוחי %המליחי %של חבורת יהודה ושל חבורת הכורכר מצויי %מתחת
לקו EMWLהמייצג על פי גר; זה את תחו %ההשפעה של תהליכי אידוי.
תרשי 30 %מתאר את הערכי %של δ18Oכנגד ערכי δ2Hבחבורת הכורכר וה! בחבורת יהודה .
בתרשי %זה נראי %בברור הקידוחי %המליחי %של חבורת יהודה וה! הקידוחי %המליחי %של
חבורת הכורכר מצויי %מתחת לקו ) EMWL (East Mediterranean Water Lineהמייצג על פי
גר; זה את תחו %ההשפעה של תהליכי אידוי ) .(Gat and Dansgaard, 1972ראוי לציי! כי רב
הקידוחי %המתוקי) %עד 300מגכ"ל( של חבורת הכורכר ממוקמי %מחו= לתחו %השפעת
האידוי.
ערכי הדיוטריו %דומי %בנטיית %לערכי האיזוטופי %של החמצ! .ערכי אקויפר חבורת הכורכר
"כבדי) "%מועשרי (%יותר )(-14.0‰ - - 23.9‰מאשר ערכי דיוטריו %של אקויפר חבורת
יהודה ) .( - 18.0‰ - -25.1‰ג %בערכי ) %טבלאות (4<5אלו נית! להבחי! ,בערכי" %כבדי%
יותר של הקידוחי %המליחי %הממוקמי %בחלק המזרחי של האקויפר ,מאשר הקידוחי%
המערביי %הקרובי %לקו החו;.
64
ראוי לציי! כי ערכי דיטיריו %מעטי %אשר נמדדו בקידוחי אשדוד גז המייצגי %את המי%
המלוחי %הקיימי %בשכבות המוליכות של תצורת יפו ,הצביעו על ערכי" %כבדי "%ביותר
+2.78‰ו .+4.01‰ערכי %אלו מעידי %על תהלי 8אידוי משמעותי אותו עברו המי%
המלוחי %של תצורת יפו.
סטרונציו! : 87Sr/86Sr
נעשה שימוש באיזוטופי %של סטרונציו ( 87Sr/ 86Sr ) %כעוקבי (tracers) %בכדי לזהות קבוצות
שונות של מי ,%מקורותיה %וכ! את הגיל הגיאולוגי בו נוצר המלח .הבסיס לשיטה זו נשע! על
העובדה כי היחס בי! האיזוטופי 87Sr/ 86Sr %השתנה במי י %גלובליי ,%באופ! רצי; וכמעט
ליניארי מאז תקופת הקרטיקו! ועד היו .%אי לכ 8כל סלע ששקע בסביבה ימית במהל 8תקופות
אלה ,אופיי! על ידי יחס שונה .כתוצאה מכ ,8לגו; מי %הזור %בסלע מסוי %תהיה" טביעת
אצבע" של היחס האופייני לסלע בו הוא זור %ועמו מקיי %אינטראקציה .בנוס; ג %כמות ה Sr
בכל סלע הינה כמות שונה ,כ 8שכל גו; מי %יהיה בעל כמות Srדומה לסלע בו הוא מצוי וזור.%
על ידי העלאת יחסי איזוטופי %אלו כנגד כמות הסטורנציו ) %תרשי ,(31 %נית! להגדיר מתי נוצר
המלח ) גיל גיאולוגי( ובכ 8לשיי 8את גו; המי %לשכבה גיאולוגית מסוימת ולהגדיר את מקור
ההמלחה .כמו כ! ,על פי ערכי %אלו נית! להגדיר עירבוב מרכיבי קצה או גופי מי %בעלי אפיוני%
שוני .%בנוס; ,ער 8איזוטופי וכמות Srמאפייני %של מי י %רצנטי
) Sr/86Sr -0.7092
87
(Sr- 8ppmמאפשרי %בודאות להגדיר חדירה ועירבוב ע %מי י %רצנטי.
תרשי 31 %מצביע על מיקומ %של קידוחי חבורת הכורכר )בכחול( וכ! חבורת יהודה ) בירוק( בי!
2מרכיבי קצה עיקריי: %
.1תמלחות מבקיעי ) %בכתו(%
.2תמלחות חל= ) בצהוב(
בנוס; ,תרשי %זה מצביע על גיל גיאולוגי של המיוק! ע %משיכה קטנה לאוליגוק! )בקידוחי
חבורת יהודה( ,בו נוצר המלח אשר מצוי במי הקידוחי %הנבדקי.%
ראוי לציי! כי ממצאי תרשי %זה מתאימי %לממצאי תרשי 32 %בו נראי %קידוחי חבורת הכורכר
המליחי %ממוקמי %בי! 2מרכיבי הקצה הנ"ל וזאת על פי ערכי יחס האיזוטופיSr/ 86Sr %
87
.
בתרשי %זה קיי %מיו! של קידוחי חבורת הכורכר על פי ריכוז המליחות ,המראה "ההעדפה"
קלה של הקידוחי %המליחי %למרכיב קצה של תמלחות חל= ,א %כי חלק גדול מהקידוחי %מצוי
בטווח שבי! 2מרכיבי קצה אלה .
כמו כ! תרשי %זה מצביע על קיו %מרכיב קצה של מי י %רצנטי ומי נתז ,אשר מצוי על פי ערכי Sr
ו 87Sr/ 86Srהרחק מטווח ההשפעה של קידוחי %אלו.
בשני התרשימי (31<32) %נית! להבחי! בקיו %של ) KClדישו!( כמרכיב קצה נוס; העשוי להוות
גור %נוס; בתהלי 8ההמלחה של הקידוחי %השוני.%
65
Code
24
1
25
26
7
27
5
28
29
2
30
4
31
32
6
33
34
35
3
36
8
16
18
10
13
17
14
9
12
15
11
19
Name
Bitaniya 2
Gat 4
Mashen 4
Mashen 7
Gvar Am 5
Gvar Am 3
Beror Hayil 1
Kochav 4
Negba c
Negba 4
Kefar Warburg a
Be'er Toviya 6
Be'er Toviya 3
Be'er Toviya 4a
Revadim
Peter
Kefar Bilu b
Feinshtein
Naan a
Kefar Menachem b
Hafetz Hayim
Gvar Am 12
Yad - Mordechai 6
Baraka 5
Nitzanim 3
Yad - Mordechai 13
Ashdod 24
Shafir 1
Gat 5
Ashdod 4
Ashdod 5
Bitzaron 6
Date
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
98
98
98
98
98
98
98
98
98
98
98
Sr mg/l
1.02
0.93
1.17
1.25
1.52
0.86
3.28
1.29
1.76
1.83
1.96
2.04
2.63
1.46
3.23
1.87
1.58
1.21
3.91
2.84
0.56
1.79
1.10
1.97
0.81
1.06
0.38
1.60
1.43
0.72
1.56
1.01
87
Sr/86Sr
0.708087
0.708354
0.708128
0.708187
0.708225
0.708247
0.708085
0.708089
0.708245
0.708033
0.708292
0.708052
0.708250
0.708217
0.708054
0.707969
0.708444
0.708497
0.708086
0.708482
0.708301
0.708158
0.708282
0.708404
0.708478
0.708243
0.708509
0.707890
0.708280
0.708401
0.708444
0.708099
< חבורת הכורכר% של סטרונציו% תוצאות איזוטופי:6 טבלה
Code
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
Name
Agur 2
Agur 5
Uza 1
Nehusha 1a
Kefar - Uria 4
Kefar - Uria 9a
Kefar - Uria 6
Kefar - Uria 8
Kefar - Uria 2
Kefar - Uria 7
Qiryat- Gat 1 Upper
Gimzo 1
Negba 1
Negba 5
Agur 7
Date
97
99
97
97
97
86
86
86
86
99
82
84
97
97
97
Sr mg/l
0.71
0.62
2.26
1.00
2.12
2.65
1.22
1.57
1.17
0.84
0.80
0.15
4.11
4.44
0.40
87
Sr/86Sr
0.707898
0.708085
0.707796
0.707915
0.708370
0.707940
0.707909
0.707954
0.708619
0.707918
0.708055
0.708302
0.708011
0.707953
0.708104
< חבורת יהודה% של סטרונציו% תוצאות איזוטופי: :7 טבלה
Kronfeld, 1997 :8 נלקחו מתו84<86 *נתוני
66
Sr/86Sr
87
קידוחי חב'
הכורכר,
אמורי! היו
להיות תחת
גיל
הפלייסטוק+
קידוחי חבורת
יהודה ,אמורי! היו
להיות תחת גיל
הקרטיקו+
תרשי! :31מצביע על מיקומ %של קידוחי חבורת הכורכר )בכחול( וכ! חבורת יהודה ) בירוק(
בי! 2מרכיבי קצה עיקריי , %תמלחות מבקיעי %ותמלחות חל= .
בנוס; ,תרשי %זה מצביע על גיל גיאולוגי של המיוק! ע %משיכה קטנה לאוליגוק! )בקידוחי
חבורת יהודה( ,בו נוצר המלח אשר מצוי במי הקידוחי %הנבדקי .%יש לציי! כי קידוחי החו;
וההר אינ %ממוקמי %במיקומ %הצפוי על פי גיל הסלעי) %קרטיקו! ופלייסטוק!(.
67
0.7092
* Range: 0.7087 - 0.7090
0.7088
** Average: 0.7088
Sr
68
Cl 300-800mg/l
0.7084
Isotopic Mixture Between
End Members
Cl 800-1850mg/l
Seawater
KCl
Mavqiim Evaporites
0.7080
Heletz Brines
Sea Aerosol
* Range: 0.7075 - 0.7081
Average: 0.7078
0.7076
3
1
2
0
]1/[Sr
GRF69
תרשי! :32נראי' קידוחי חבורת הכורכר המליחי' )באדו' ותכלת( ממוקמי' בי& 2מרכיבי
הקצה הנ"ל וזאת על פי ערכי יחס האיזוטופי' . 87Sr/ 86Srבתרשי' זה קיי' מיו& של קידוחי
חבורת הכורכר על פי ריכוז המליחות .הקידוחי' מצויי' בי& 2מרכיבי קצה אלו בחלוקה שווה
ע' "העדפה קלה" לכיוו& תמלחת חל .8כמו כ& תרשי' זה מצביע על קיו' מרכיב קצה של מי י'
רצנטי ,אשר מצוי על פי ערכי Sr/ 86Sr
87
הרחק מטווח ההשפעה של קידוחי' אלו KCl.בצהוב
)מצוי בטווח יחסי 87Sr/ 86Srהמייצג את תמלחות הסקיה( ,א 9עשוי להוות מרכיב קצה * .על
פי Muller and Mueller, 1991; Starinsky et al., 1983
** על פי Druckman et al., 1994
68
r/
S
7
8
פחמ:( δ13C ) 13 +
)(SMOW
C‰
-11.4
-10.9
-10.8
-9.6
-10.6
-11.6
-11.8
-11.1
-10.6
-11.1
-11.4
-10.4
-11.5
-12.2
-12.5
-11.1
-12.2
-10.8
-12.6
-12.9
-12.6
-12.4
-12.9
-12.4
-12.5
-12.4
-11.3
13
Date
84
97
97
97
97
86
86
84
86
86
86
86
84
86
84
86
84
97
84
84
84
84
84
84
84
86
97
13
Name
Agur 1
Agur 2
Agur 5
Uza 1
Nehusha 1a
Kefar - Uria 9a
Kefar - Uria 6
Kefar - Uria 3
Kefar - Uria 8
Kefar - Uria 5
Kefar - Uria 2
Kefar -Uria 10
Eshtaol 2a
Eshtaol 1
Har Tuv 4
Modi'in 1
Gimzo 1
Negba 1
Ein Karem 13
Ein Karem 6
Ein Karem 17
Ein Karem 1
Ein Karem 9
Eshtaol 5
Eshtaol 7
Modi'in 2
Agur 7
Code #
57
37
38
39
40
42
43
58
44
59
45
60
61
62
63
64
48
49
19
53
65
66
67
68
69
70
51
)C ‰ (SMOW
13
-12.3
-11.3
-10.5
-10.4
-10.2
-10.3
-10.6
-10.6
-11.7
-11.3
-11.3
-12.1
-11.2
-11.9
-10.2
-11.0
-11.8
-10.5
-11.9
טבלה :8ערכי δ Cבקידוחי חבורת יהודה
Date
97
97
97
97
97
97
97
97
98
98
98
98
98
98
98
98
98
98
98
Name
Gat 4
Gvar- Am 5
Beror Hayil 1
Negba 4
Be'er Toviya 6
Revadim
Naan a
Hafetz .Hayim
Gvar Am 12
Yad - Mordechai 6
Baraka 5
Nitzanim 3
Yad - Mordechai 13
Ashdod 24
Shafir 1
Gat 5
Ashdod 4
Ashdod 5
Bitzaron 6
טבלה :9ערכי δ13Cבקידוחי חבורת
הכורכר.
נתוני :84<86מתוKroitoru, 1987 8
טבלאות 8<9מציגות את ערכי δ13Cבקידוחי חבורות יהודה וכורכר .נתוני הטבלה מצביעי %על
ערכי %חיוביי %יותר של δ13Cבקידוחי חבורת הכורכר ) (-10.2 - -12.3מאשר בקידוחי חבורת
יהודה .קידוחי חבורת הכורכר המליחי %בעלי ערכי %כבדי %יותר מאשר הקידוחי %המתוקי.%
קידוחי חבורת יהודה בד"כ בעלי ערכי %מאפייני %של אקויפר קרבונטי )סביב (<12כאשר קידוחי
הקנומ! העליו! בעלי ערכי %חיוביי %יותר )ממוצע (<11מאשר קידוחי האקויפר התחתו!
)ממוצע .(<12.5ראוי לציו! כי הקידוחי %המליחי %בעלי ערכי %כבדי %יותר.
69
Code #
1
7
5
2
4
6
3
8
16
18
10
13
17
14
9
12
15
11
19
:δ
δ15N
נתוני δ15Nנדגמו מקידוחי חבורת הכורכר בה %נמצאו ריכוזי ניטרט ) (NO3-בטווח הנע בי!
8<60מ"ג/ל )טבלה .(10במי הקידוחי %של חבורת יהודה לא נמצאו ניטרט )ריכוז (0על כ! לא
נבדקו ערכי δ15Nכלל.
)N ‰ (AIR
4.7
7.4
6.8
3.5
8.1
6.1
5.4
8.6
9.0
7.6
10.6
10.6
5.1
6.1
2.6
6.5
5.3
5.9
4.0
8.2
5.2
3.4
4.8
7.8
4.6
5.3
6.9
7.8
15
N - NO3
9.10
8.70
10.70
6.40
11.70
15.10
11.40
10.50
80.00
5.10
98.00
15.00
14.60
82.00
5.10
80.00
10.00
13.40
10.00
14.20
15.50
11.60
13.20
6.50
6.20
15.00
17.30
6.20
Name
Date
Gat 4
Mashen 4
Mashen 7
Gvar Am 5
Gvar Am 3
Beror Hayil 1
Kochav 4
Negba c
Negba 4
Be'er Toviya 6
Be'er Toviya 3
Be'er Toviya 4a
Kefar- Bilu b
Feinshtein
Naan a
Kefar Menachem b
Hafetz Hayim
Gvar Am 12
Yad - Mordechai 6
Baraka 5
Nitzanim 3
Yad - Mordechai 13
Ashdod 24
Shafir 1
Gat 5
Ashdod 4
Ashdod 5
Bitzaron 6
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
97
98
98
98
98
98
98
98
98
98
98
98
Code #
1
25
26
7
27
5
28
29
2
4
31
32
34
35
3
36
8
16
18
10
13
17
14
9
12
15
11
19
טבלה :10ערכי δ15Nוריכוזי ניטרט NO3-במ"ג/ל בקידוחי חבורת הכורכר.
ערכי δ15Nבקידוחי חבורת הכורכר נעי %בטווח רחב של ערכי %הנע בי! . 10.6 ‰ < 2.6 ‰
ראוי לציי! כי הערכי %אינ %חיוביי %יותר בקידוחי %המליחי %ולהיפ ,8כ 8שלא נראה יחס ישר
בי! העשרה בערכי δ15Nלבי! ריכוז הכלוריד במי) %תרשי .(33 %על פי תרשי %זה לא קיימת
קורלציה בי! ערכי δ15Nלריכוזי ניטרט במי.%
70
12
32
31
10
2
8
19
9
4
25
N
36
35
26
15
11
5
16
6
828 13
34
14
1
Chloride level mg/l
Until 300
18
4
Until 600
7
Above 800
3
2
100
80
40
60
20
Nitrate mg/l
תרשי! :33מצביע על שונות בערכי δ15Nוכ! מראה שלא קיימת קורלציה בי! ערכי δ15Nלבי!
ריכוזי ניטרט במי .%על פי תרשי %זה ,לא קיי %קשר ישיר בי! ריכוז כלורידי %לבי! ערכי δ15N
וריכוזי ניטרט.
71
)(AIR
29
2710
0
3.4.2איזוטופי! רדיואקטיביי!:
פחמ: 14C 14 +
תרשי! :34מפת ערכי פחמ! 14בקידוחי חבורת יהודה והכורכר .הקו השחור במערב מציי! את
קו הגידוע של חבורת יהודה ע"י הסקיה ,והקו השחור המזרחי מציי! את הגבול המערבי של
מחשופי חבורת יהודה.
על פי תרשי 34 %ערכי C
14
בקידוחי חבורת יהודה נחלקי %לשתי קבוצות ברורות:
.1קידוחי האקויפר העליו! )תצורת נגבה( המאופייני %בערכי %נמוכי %הנעי %בטווח של
. 7- 49 PMC
קידוח עוזה 1הינו בעל ער (7 PMC) 14C 8נמו 8וחריג ביחס לקידוחי הקנומ! האחרי.%
ומהווה גבול הידרולוגי לזרימת מי תהו %מכיוו! ב"ש.
.2קידוחי האקויפר התחתו! )תצורת יגור( המאופייני %בערכי %גבוהי %הנעי %בטווח של
.57-87 PMCקידוח נגבה הינו חריג המאופיי! בערC 8
כלל הדגימות של האקויפר התחתו!.
72
14
נמו (17 PMC) 8ולא מייצג את
ערכי C
14
בקידוחי חבורת הכורכר מאופייני %בערכי הנעי %בי! , 50-92 PMCכאשר נית!
להבחי! בערכי %הגבוהי %ביותר ) (73-90 PMCבקידוחי %המצויי %בחלק המזרחי של האקויפר.
לעומת החלק המרכזי והמערבי בה %טווח הערכי %נע בי! .50-69 PMCבסה"כ נית! להבחי!
במגמה של ירידה בערכי 14Cממזרח למערב מלבד קידוחי שפיר ונגבה .4
טריטיו! : 3H
H TU's
0.6
1.2
0.0
0.8
0.8
0.8
1.3
1.2
0.3
1.8
1.5
0.4
1.3
0.4
1.6
0.3
6.2
8.8
7.7
6.3
5.8
1.4
7.7
3
Date
Name
84
97
97
86
86
84
86
86
86
86
84
86
84
86
84
97
84
84
84
84
84
84
86
Agur 1
Agur 2
Uza 1
K.Uria 9a
K.Uria 6
K. Uria 3
K.Uria 8
K.Uria 5
K.Uria 2
K.Uria 10
Eshtaol 2a
Eshtaol 1
Har Tuv 4
Modi'in 1
Gimzo 1
Negba 1
E. Karem 13
E. Karem 6
E.Karem 17
E.Karem 9
Eshtaol 5
Eshtaol 7
Modi'in 2
Code #
57
37
39
42
43
58
44
59
45
60
61
62
63
64
48
49
19
53
65
67
68
69
70
טבלה :11תוצאות טריטיו %בקידוחי
חבורת יהודה
H TU's
3
10.8
7.8
5.5
3.8
0.5
4.0
2.9
0.0
4.1
1.3
2.1
0.8
1.5
3.1
2.8
5.5
Date
98
98
98
97
97
98
98
97
98
98
98
97
97
97
97
97
Name
Nitzanim 3
Ashdod 24
Y. Mordechai 6
Gat 4
H.Hayim
Bitzaron 6
Gvar Am 12
Gvar Am 5
Ashdod 5
Baraka 5
Shafir 1
Negba 4
B.Toviya 6
B. Hayil 1
Revadim
Naan a
טבלה :12תוצאות טריטיו %בקידוחי
חבורת הכורכר
*נתוני 84<86מתוKroitoru, 1987 8
הטריטיו %נבדק על מנת להערי 8את גיל המי . %זמ! מחצית חייו של איזוטופ רדיאקטיבי זה הינו
12.43שני ,%כ 8שתרומתו הינה זיהוי נוכחות של מי %צעירי .%ריכוז הטריטיו %במי גש %באזורנו
נעה בטווח של 6<10יחידות טריטיו(I. Carmi, personal comm.) %
יחידות הטריטיו %בקידוחי חבורת יהודה )טבלה (11נעי %בטווח של ,0-8.8 TUכאשר קיימת
הפרדה ברורה בי! קידוחי האקויפר התחתו! )יגור( המתוקי (5.8-8.8 TU) %המעיד על מי%
רצנטיי %וזרימה מהירה באקויפר לבי! קידוחי האקויפר העליו! )נגבה( בו נוכחות הטריטיו%
הינה נמוכה ביותר ונעה בי! 0-1.8 TUיחידות טריטיו %המעיד על גיל מי %עתיק יותר נתו!
המתאי %לממצאי פחמ! .14
73
Code #
13
14
18
1
8
19
16
7
11
10
9
2
4
5
6
3
נתוני הטריטיו %בקידוחי חבורת הכורכר )טבלה (12נעי %בטווח של .0- 10.8 TUעל פי נתוני%
אלה ,לא נית! לקשר בי! נוכחות טריטיו %במי %לריכוז הכלורידי ,%כאשר בקידוחי %המליחי%
ביותר :ברור חיל ,רבדי %ונע! קיימת נוכחות יחסית גבוהה של טריטיו (2.8 - 5.5) %וכ 8ג%
בקידוחי %המתוקי %ביותר :ניצני ,%אשדוד ,24יד מרדכי וגת .(3.8-10.8) 4ערוב נתוני %זה מעיד
על גופי מי %שוני %אשר חלק %רצנטיי %וחלק %עתיק .
אורניו! :U
238
השימוש באי שיווי משקל של סדרת האורניו) %במחקר זה יחסי אקטיביות של U
U/
234
וריכוז ,( 238Uמאפשר זיהוי של גופי מי %שוני %וכ! לזהות את את יחסי העירבוב ביניהand %
) .(Ivanovitch and Harmon, 1992בנוס; נית! לזהות חילחול של דישו! המועשר באורניו %למי
האקויפר.
ריכוזי ה U
/l
238
בקידוחי חבורת יהודה )טבלה (13נעי %בטווח נמו 8הנע בי! ערכי %של
, 0.03 - 1.83כאשר קידוח עגור 2הינו בעל ריכוז µ 238Uיחסית חריג ) /l
על פי תרשי 35 %המצביע על יחסי אקטיביות של U/238U
234
.(2.81
נגד ריכוז 238Uבקידוחי חבורת
יהודה ,נית! להבחי! בשתי קבוצות המופרדות על פי יחסי אקטיביות .הקבוצה בעלת יחסי
האקטיביות ) בריבועי %ירוקי (%הנעי %בי! /l 1.77 - 2.15
מייצגת את האקויפר התחתו!
)תצורת יגור < תרשי .(2 %הקבוצה בעלת יחסי אקטיביות ) עיגולי %ירוקי (%הנעי %בי!
/l 1.12-1.53
מייצגת את האקויפר העליו! ) תצורות בענה< ורדי < %עמינדב ,תרשי.(2 %
יוצא דופ! הנו קידוח נגבה 1המייצג מי %מעורבבי. %
ריכוזי ה U
238
בקידוחי חבורת הכורכר )טבלה (14נעי %בי! /l 1.24 - 11.31
שונות רבה בריכוזי U
238
המצביע על
בקידוחי חבורת הכורכר )תרשי .(36 %תרשי 37 %ממחיש את
ההתפרשות המרחבית של ריכוזי U
238
בקידוחי חבורת הכורכר באזור המחקר ומצביע על ריכוזי
238Uגבוהי %במיוחד בקידוחי %המזרחיי %הממוקמי) %נע! ,רבדי %וברור חיל( ,בסמו 8לקו
הגידוע של חבורת יהודה על ידי חבורת הסקיה .קיימת וירידה בריכוזי האורניו %ממזרח
למערב.
תרשי 36 %המצביע על יחסי אקטיביות של U/238U
234
נגד ריכוז 238Uבקידוחי חבורת
הכורכר ,מראה טווח יחסי אקטיביות יחסית מצומצ %הנע בי! .1.12-1.38
תרשי 38 %מראה את היחס בי! ריכוז הכלורידי %לריכוז U
238
בקידוחי חבורת הכורכר וחבורת
יהודה .על פי תרשי %זה בקידוחי חבורת יהודה לא קיי %קשר בי! ריכוז הכלוריד לבי! ריכוז
האורניו ) %קידוח עוזה 1וכפר אוריה < 8מייצגי %קידוחי %מליחי %א 8ע %ריכוז נמו 8של
אורניו ; %ואילו עגור 2וכ .אוריה 9א המתוקי , %מכילי %ריכוז אורניו/l 1.83-2.81 %
74
(.
בקידוחי חבורת הכורכר ,קיי %קשר ) (R-Squared- 0.72בי! ריכוז האורניו %במי %לבי!
מליחות הקידוחי) %על פי ריכוז הכלוריד( .הקידוחי %המזרחיי %המליחי %בעלי ריכוז כלוריד
ואורניו %גבוהי.%
2.4
53
55
54
56
2.0
51 67
49 Mixed
58
46
42
1.6
U - Activity Ratio
Lower Cenomanian
238
U/
234
Upper Cenomanian
44
39
1.2
4540
43
37
0.8
4.00
3.00
1.00
2.00
0.00
[U] ug/l
תרשי! : :35יחסי אקטיביות U/238U
234
נגד ריכוז )U ( g/l
238
בקידוחי חבורת יהודה .נית!
להבחי! בשתי קבוצות המופרדות על פי יחסי אקטיביות.
75
1.5
11
1.4
19
3
4
89
12
1
6
5
2
14
238
22
20
7 21
1.3
U/
13
15
1.2
18
23
1.1
12
8
0
[U] ug/l
תרשי! :36יחסי אקטיביות 234U/238Uנגד ריכוז )U ( g/l
76
238
בקידוחי חבורת הכורכר.
234
17 16
4
U - Activity Ratio
10
Code
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Gat 4
Negba 4
Naan a
Be'er Toviya 6
Beror Hayil 1
Revadim
Gvar-Am 5
Hafetz Hayim
Shafir 1
Baraka 5
Ashdod 5
Gat 5
Nitzanim 3
Ashdod 24
Ashdod 4
Gvar-Am 12
Yad - Mordechai 13
Yad - Mordechai 6
Bizaron 6
Migdal 1
Yoav 1
Yad - Mordechai 3
Yad - Mordechai 10
234
.בקידוחי חבורת הכורכר
Code #
238
# Well
238
Negba 1
Uza 1
Nehusha 1a
Agur 2
Kefar - Uria 8
Kefar - Uria 6
Kefar - Uria 2
Kefar - Uria 7
Kefar - Uria 9a
Kefar - Uria 3
Ein Karem 6
Ein Karem 14
Modi'in 3
Eshtaol 8
Gimzo 1
Agur 7
.בקידוחי חבורת יהודה
2.29 ± 0.08
4.67 ± 0.07
7.44 ± 0.42
3.19 ± 0.17
11.3 ± 0.43
8.28 ± 0.31
2.93 ± 0.08
2.44 ± 0.08
2.73 ± 0.09
3.61 ± 0.18
3.11 ± 0.10
2.49 ± 0.11
1.74 ± 0.07
1.24 ± 0.02
1.39 ± 0.04
3.39 ± 0.14
2.96 ± 0.08
2.33 ± 0.03
2.11 ± 0.07
3.11 ± 0.07
3.29 ± 0.12
3.29 ± 0.07
3.19 ± 0.07
234
U/238U A.R
1.28 ± 0.05
1.24 ± 0.02
1.35 ± 0.06
1.34 ± 0.07
1.27 ± 0.03
1.28 ± 0.04
1.23 ± 0.04
1.33 ± 0.04
1.33 ± 0.05
1.38 ± 0.06
1.41 ± 0.04
1.29 ± 0.06
1.24 ± 0.06
1.31 ± 0.02
1.23 ± 0.04
1.21 ± 0.05
1.21 ± 0.03
1.18 ± 0.02
1.32 ± 0.05
1.24 ± 0.02
1.23 ± 0.05
1.25 ± 0.02
1.17 ± 0.02
U/238U שלA.R ויחסי אקטיביות% ריכוז אורניו:13 טבלה
Well
49
39
40
37
44
43
45
46
42
52
53
54
55
56
48
51
U µg/l
234
U µg/l
0.03 ± 0.01
1.00 ± 0.01
0.67 ± 0.02
2.81 ± 0.12
0.44 ± 0.02
0.65 ± 0.02
0.58 ± 0.03
1.13 ± 0.03
1.83 ± 0.04
1.05 ± 0.04
0.77 ± 0.04
0.77 ± 0.04
0.72 ± 0.03
0.73 ± 0.02
1.09 ± 0.02
0.91 ± 0.01
234
U/238U A.R.
1.55 ± 0.52
1.25 ± 0.14
1.17 ± 0.05
1.12 ± 0.05
1.27 ± 0.08
1.12 ± 0.03
1.18 ± 0.07
1.49 ± 0.05
1.51 ± 0.02
1.53 ± 0.08
2.15 ± 0.11
2.09 ± 0.10
2.10 ± 0.09
2.07 ± 0.05
1.78 ± 0.07
1.77 ± 0.04
U/238U שלA.R ויחסי אקטיביות% ריכוז אורניו:14 טבלה
. Kronfeld , 1997 :8 נלקחו מתו7 ועגור,%* נתוני עי! כר
77
תרשי! :37ממחיש את ההתפרשות המרחבית של ריכוזי U
238
בקידוחי חבורת הכורכר באזור
המחקר ומצביע על ריכוזי 238Uגבוהי %במיוחד בקידוחי %המזרחיי %הממוקמי %בסמו 8לקו
הגידוע של חבורת יהודה על ידי חבורת הסקיה .הקו הירוק <קו הגידוע של חבורת יהודה ע"י
חבורת הסקיה.
78
12
5
6
8
g/l
3
R-Squared: 0.72
][U
238
2
4
4
10
16
22
21 20
23
11
17 37
7
9
18 1812
19
13 42
15
14
46
67
58
39
51
56
55 40
43
45
44
49
2000
1600
0
1200
400
800
0
Chloride mg/l
תרשי! :38מראה את היחס בי! ריכוז הכלורידי %במג"ל לריכוז U
הכורכר וחבורת יהודה.
מקרא:
בכחול :קידוחי חבורת הכורכר.
בירוק :קידוחי חבורת יהודה.
ירוק בהיר :תת אקויפר עליו! )טורו!< קנומ!(.
79
238
) ( g/lבקידוחי חבורת
.4דיו!:
במחקר זה נלקחה בחשבו 5תרומה של מזהמי #ממקור אנטרופוגני )עילי( בחלקי #מסויימי #של
אקויפר החו .8מחקרי) #ראה פרק מבוא( הצביעו על תרומה מסויימת )א #כי לעיתי #משנית( של
מזהמי #בכלל ומלחי #בפרט ממקורות אנטרופוגניי #קרי שפכי #תעשיתיי ,#עירוניי#
וחקלאיי .#עקב היות האקויפר פריאטי בשילוב ע #התכונות הליתולוגיות של אב 5החול
המהווה את התשתית העיקרית של אקויפר החו ,8נית 5לייחס לאקויפר זה תכונות של "ספוג"
אשר קולט חומרי #מזהמי #וכ 5תמיסות בהרכבי #כימיי #שוני. #
על כ 5נבחנו מספר מקורות עיליי:#
4.1דש!:
ברב קידוחי חבורת הכורכר שנדגמו במחקר זה ,נמצא שריכוז הניטרט אינו עולה על 20מ"ג/ל
)כאשר התק 5המירבי על פי WHOו EPAהינו 45מ"ג/ל( ,ורק 4קידוחי #הראו ריכוז גבוה של
ניטרט במי) #מעל .(80יש לציי 5כי על פי תרשי 33 #לא קיי #קשר בי 5ריכוז הניטרט לבי 5ריכוז
הכלוריד ,כ :שעלייה בריכוז הניטרט אינה קשורה בעליה במליחות המי .#נית 5להסיק כי דשני#
המכילי #ניטרט וכ 5הזיהו #האורגני קרי שפכי #חקלאיי #שבד"כ מעלי #את ריכוז הניטרט
במי ,#אינ #קשורי #בהכרח על פי הנ"ל בתהלי :ההמלחה.
ערכי איזוטופ )δ 15Nטבלה , 10תרשי (33 #מראי #כי בטווח הריכוזי #של ניטרט הנע בי; 0 5
20מ"ג/ל ,קיי #טווח רחב של ערכי δ 15Nהנע בי 2.6 ‰ 5ל .10.6 ‰הקידוחי) #מתוקי#
ומליחי (#המצויי #בטווח ערכי ניטרט נמוכי) #עד 20מ"ג/ל( ולה #ערכי δ 15Nבי3.4 ; 8.6 ‰ 5
,מייצגי #ערכי רקע של אזור ההזנה של האקויפר ).(Guttman, 1998
ערכי δ 15Nשל קידוחי #אלה נובעי #כתוצאה מתהלי :של שטיפת ניטרט מהקרקע )ע"י מי
גש ,(#המייצג את ער δ15N :של הקרקע ,עוביה וכמות החומר האורגני המצויה בה ).(2-3‰
אלו ערכי #המצויי #בספרות עבור חומר אורגני בקרקע )(Gormly and Spalding, 1979
) ,(Heaton, 1984; Komor and Anderson, 1993ערכי δ15Nבאזור הבלתי רווי מועשרי#
ונעשי #כבדי #יותר במש :הזמ 5כתוצאה מתהלי :של ניטריפיקציה .ככל שהדגימה באזור
הבלתי רווי ,ממוקמת בשכבה עמוקה יותר כ :ער δ15N :כבד יותר .כתוצאה מכ :הניטרט במי
התהו , #איזוטופית כבד יותר ונע בי 5ערכי רקע של .3-8‰ δ 15Nכמו כ ,5בחלק מהקידוחי#
)תרשי (33 #ערכי δ 15Nמושפעי #מדשני #חנקניי , #אשר בה #נעשה שימוש באזורי#
חקלאיי #נרחבי #של האקויפר .הקידוחי #כפר מנח #ב )מליח( ,ופיינשטיי) 5מתוק( מייצגי#
ערכי δ 15Nוכ 5ערכי ניטרט ) 80מ"ג/ל( המייצגי #השפעת דישו 5אשר נכנס בקצב איטי למי
התהו #והועשר באיזוטופ כבד וכ 5בריכוז ניטרט גבוה .במידה והדישו 5היה גור #ההמלחה
הדומיננטי באזור ,אזי נית 5היה לצפות לריכוזי כלוריד גבוהי #וזהי #לשני קידוחי #אלה
המאופייני #בערכי ניטרט ו δ 15Nזהי ,#א :שוני #למעשה בריכוז הכלוריד )פיינשטיי ; 5מתוק
280מ"ג/ל ( כפר מנח ; #מליח 848מ"ג/ל( ,כ :שנית 5להסיק כי הדש 5אינו קשור בתהלי:
ההמלחה .קידוח מליח נוס 8אשר מצוי תחת השפעה של דישו 5הינו נע 5אשר מאופיי 5בערכי#
80
נמוכי #של ניטרט ו .δ 15Nהסיבה לערכי #נמוכי #אלו נובעת כפי הנראה מתהלי :של חילחול
מהיר מפני השטח ,אשר לא איפשר תהלי :של העשרה ועליה בריכוז הניטרט )ניטריפיקציה( .יש
לציי 5כי בקידוח זה נמצאו ערכי פחמ 14 5וטריטיו #המעידי #על מי #רצנטיי #וזרימה מהירה
מפני השטח )מילוי חוזר(.
יש לציי 5כי המצאות של קידוחי #מליחי ) #כפר מנח #ונע (5ומתוק )פיינשטיי (5תחת השפעה זהה
של דישו 5מעיד על כ :שהדש 5החנקתי אינו קשור לתהלי :המלחה בכל הקשור לריכוז הכלוריד
במי.#
כל התוצאות שמעל (3) 10‰מעידות על זיהו #כתוצאה מצואת רפתות הנמצאת בקרבת
קידוחי #אלו.
באזורי #חקלאיי #המצויי #מעל אקויפר החו 8נעשה שימוש רב בדשני #חקלאיי #בחלק#
דשני #חנקניי .#על פי תרשי 33 #נית 5להסיק כי במידה ונעשה שימוש בדשני #חנקניי ,#אי 5אלו
השפיעו על תהלי :ההמלחה באקויפר ,כוו 5שאי 5כל מגמה של העשרה בריכוזי ניטרט וערכי δ 15N
ע #העליה של המליחות בקידוחי #ונית 5להבחי 5בתפוצה אקראית בי 5הקידוחי #המליחי#
למתוקי.#
על פי )עדות בע"פ של חקלאי (#נעשה שימוש בכמות מוגבלת בדשני #המורכבי #מ ,KClובמידה
וחילחלו למי תהו #והשפיעו על ריכוז המלחי #בתוכו ,נית 5היה לצפות להעשרה ביוני כלוריד
בלבד כוו 5שיו 5ה Kנצר :על ידי הצמחי #ואינו מגיע למי התהו ,#רק יוני הכלוריד
)שאינ #נצרכי #על ידי ביומסה( מחלחלי #דר :האזור הבלתי רווי ועשויי #לתרו #למאז5
המלחי #באקויפר.
ערכי Sr/86Sr
87
)תרשי ,(31-32 #הדש KCl 5שמקורו מי #המלח צפויי #להיות גבוהי #יותר,
א :עקב אינטראקציה ממושכת ע #הסלעי #הקרבונטי #ערכי Sr/86Sr
87
נמוכי #יותר ומצויי#
בטווח של תמלחות הסקיה המושפעות בחלק 5ג #כ 5ממגע ע #סלעי חבורת יהודה .למעשה על פי
תרשימי #אלו נית 5לייחס את דשני KClכמרכיב קצה העשוי להשפיע על תהלי :ההמלחה
בקידוחי #המליחי #של חבורת הכורכר .א :תו :התבוננות בנתוני #אחרי #מתברר כי תרומתו
הינה מזערית ולבטח אינה עיקרית ודומיננטית.
על פי נתוני ) SNORMראה נספחי (#הקידוחי #המליחי #של חבורת הכורכר אינ #באו במגע
ע #מינרל (KCl) Sylviteכחלק מתהלי :ההמלחה ,נתו 5המחזק את הטענה כי דשני KClאינ#
מהווי #מרכיב עיקרי בתהלי :ההמלחה במוקדי #המליחי #של אקויפר החו.8
בנוס ,8נעשה שימוש בכמויות זהות בדשני #מסוג זה ג #באזורי #מעל האקויפר בה #לא קיימת
בעיית המלחה ,כלומר במידה ומקור זה היה דומיננטי לתהלי :ההמלחה ,נית 5היה לצפות לעליה
במליחות בכל אזורי האקויפר אשר מעליה #נעשה שימוש בדשני #אלה.
4.2מי י* ורסס ימי:
במש :שני #רבות החשיבו את חדירת מי י #רצנטי כמקור עיקרי ובלעדי המסביר כל תהלי :של
המלחה באקויפר החו .8בהתבוננות במפת תפוצת כלורידי #על פי קידוחי) #תרשי (1 #נית5
להבחי 5שמוקדי ההמלחה העיקריי #באקויפר זה ממוקמי #באזורי #חקלאי #הרחוקי #מכל
לח= אנטרופוגני ובעיקר רחוקי #מקו החו 8ומ"אימת" הפ 5הבייני ,ודווקא הקידוחי #המערביי#
81
הסמוכי #לקו החו 8הינ #מתוקי #יותר כלומר נכרת מגמה של עליה בריכוז המלחי #ממערב
למזרח ,נתו 5המקטי 5את הסיכוי של המלחה מכיוו 5מערב כלומר מהי .#קולטו (1986) 5הצביע על
קיומ 5של שכבות חרסית המהוות בחלק גדול של רצועת החו 8מחסו #לחדירת מי י #רצנטי ובכ:
מקטי 5את סכנת ההמלחה ממקור זה.
רסס ימי הנישא ברוח מזרחה מכיל NaClועשוי להוות מקור המלחה עילי באקויפר החו.8
)(Loewengart, 1958;1961טווח ההשפעה של רסס ימי זה הינו 1;2ק"מ בלבד )Loewengart,
(1964כ :שבחלקי #המרכזיי #ובעיקר המזרחיי #של האקויפר בו קיימי #מוקדי המלחה ,רסס
ימי אינו משפיע כלל.
87
על פי יחס ) Sr/86Srתרשי (32 #היחס הימי הינו גבוה ) (0.7092ונמצא מחו= לטווח ההשפעה
על תהלי :המלחת הקידוחי.#
הבעיה העיקרית הינה כאשר במש :שני #רבות התייחסו לגור #האנטרופוגני ולהשפעה עילית
כמקור בלעדי לתהליכי זיהו #והמלחה )בנוס 8לחדירה ימית( ,אשר הרעו את איכות המי#
באקויפר זה .כל זאת ג #במקרי #בה #המימצאי #הראו שמקור ההמלחה העילי אינו הדומיננטי
וזאת מבלי להתייחס לעומק למקורת המלחה אחרי #אשר הוזכרו כאפשרות בלבד )ונגוש,1992 ,
פורמ.(1998 ,5
במחקר זה נעשה נסיו 5לאתר את מקורת ההמלחה "האחרי "#על ידי התבוננות בחבורות
גאולוגיות סמוכות לחבורת הכורכר ,אשר עשויות לבוא בקשר הידרולוגי ע #אקויפר חבורת
הכורכר ולתרו #למאז 5המלחי #בו .על כ 5נבחנו תצורת יפו )חבורת הסקיה העליונה( וחלקו
המערבי של אקויפר חבורת יהודה ,על מנת למצוא הא #קיי #קשר בי 5מרכיביה #הגיאולוגיי#
והכימיי #לבי 5מוקדי ההמלחה בחלק המזרחי של אקויפר החו.8
על פי תוצאות המחקר אותרו 2מרכיבי קצה המהווי #מקורות המלחה נוספי #בחלק המזרחי של
אקויפר החו:8
.1שכבות מוליכות בתצורת יפו; חבורת הסקיה העליו.5
.2עליה של מי #מליחי #מהחלק המערבי של חבורת יהודה על ידי העתקי.#
4.3תצורת יפו:
תצורת יפו נוצרה כתוצאה מתהליכי השקעה ימיי #אשר התרחשו בתקופה שלכאורה נחשבת
שקטה מבחינה טקטונית .אול ,#מתו :סיכו #נתוני #גיאולוגיי #במרחב מסתבר שתקופת
הפליוק 5התאפיינה לא רק כתקופה של הצפות ימיות גרידא אשר השקיעו בעיקר חרסיות אלא
ג #כתקופה בעלת פעילות וולקנית וטקטונית נמרצת ביותר .המחזוריות של ההצפות הימיות
שארעו במהל :תקופת הפליוק ,5גרמו בתקופות קצרות של נסיגה ימית לתהליכי השקעה במי י#
רדודי #שתוצרת #הינה שכבות מוליכות של חולות ואופקי צדפות .שכבות מוליכות אלו
)תרשימי (11;18 #הורבדו בתו :רצ 8חרסיתי עבה ומהווי #פוטנציאל לאגירת גז ,מי #מלוחי#
ותמלחות בריכוז כלורידי #הנע בי 53,500 ; 1800 5מגכ"ל )תרשי .(25 #שכבות אלו ממוקמות
כמטרי #ספורי #מתחת לבסיס חבורת הכורכר )תרשי (26 #וא 8באות במגע של אי התאמה
זויתית ביחס לבסיס חבורת הכורכר )תרשימי ,(14;18 #וזאת עקב תהליכי שקיעה רגיונליי #אשר
82
גרמו לנטיית השכבות לכיוו 5מערב )תרשימי .(14;17 #עקב נטייה זו ,חלק #המזרחי של השכבות
מונח באי התאמה זויתית ובא במגע ע #שכבות אקויפריות של חבורת הכורכר.
בתרשי 16 #שהינו חת :סטרטיגרפי שנעשה בי 5קידוחי אשדוד גז לינו ,5נית 5להבחי 5בתפוצת
השכבות המוליכות ובעיקר לראות את מגמת נטיית 5מערבה כאשר בחלק 5המזרחי ,הינ 5גדועות
באי התאמה זויתית ע #בסיס חבורת הכורכר .חת :סטרטיגרפי זה ממחיש היטב את נטיית
שכבות הסקיה מערבה עקב תהליכי שקיעה רגיונליי .#שכבות מוליכות אלו הינ #שרידי #של
הצפות ימיות בלגונות חופיות אשר התמיסות בה 5עברו תהליכי אידוי בדרגות שונות בשילוב ע#
מיהול חוזר של מי י #ומי #מתוקי #וכ 5דיאגנזה של מי הי #הפליוקני במגע ע #התוו :החרסיתי.
מי תצורת יפו על פי נתוני מחקר זה מייצגי #שונות גיאוכימית הבאה לידי ביטוי בריכוזי כלוריד
הנע בי 53,500 ; 1800 5מ"ג/ל המוסברי #על פי השלבי #הבאי:#
שלב א' :חדירת מי י #פליוקני.
שלב ב' :מי הי #ממסי #בדרכ #מזרחה את המינרלי #האבפוריטי #מתו :תצורת מבקיעי#
ששקעה במהל :האירוע המסיני ,המכילה haliteו . anhydriteעל ידי כ :מעשירי #את המי#
ביוני SO4 , Cl ,Naו HCO3על פי נתוני ) SNORMטבלה (3קיימת תרומה של halite
) (75;87%כמינרל עקרי אשר השתת 8ביצירת הרכב המי #המלוחי #של השכבות המוליכות ,תו:
כדי המסתו .כמו כ 5ההרכב הכימי על פי היוני #העיקריי #של המי #הינו נתר; 5כלוריד )טבלה
,(2נתו 5המחזק את השתתפות ההליט ביצירת ההרכב של תמיסות מלוחות אלו.
שלב ג' :נסיגת הי #ויצירת לגונות חופיות בה #נלכדו מי י #העוברי #תהליכי אידוי בדרגות
שונות .עקב תהליכי האידוי מי התמיסה מאופייני #בירידה בערכי היחס ,(0.80 ; 0.73) Na/Cl
בערכי היחס (132.6) Cl/Brועליה בריכוז הכלוריד.
בשלב זה יתכ 5שבאזורי #אחדי #היתה חדירה נוספת של מי י #מהמערב או מי #מתוקי#
מהמזרח ,אשר גרמו למיהול והמסה של מלחי #אבפוריטי #עקב כ :קיימת שונות רבה בהרכב
הגיאוכימי של המי #המלוחי #בשכבות השונות )טבלה . (2
שלב ד' :כתוצאה מאידוי מי הי #נוצרת תמיסה עשירה ב . Mg2+תמיסה מגנזיו;#כלורידית.
שלב ה' :תחת תנאי #של סינו 5בשכבות החרסיתיות שעוברות קומפקציה ,מתרחש חילו 8יוני#
בעיקר העשרה ב ) Caערכי Qגבוהי #ביותר .(32.9 ; 10.7
שלב ו' :יצירת תמיסות ) Ca-Clקלציו #כלורידיות( טיפוסיות על פי יחסי Q>1, Na/Cl< 0.86,
Cl/Br< 280 ,וריכוז Clגבוה ) 53,500 ; 1800משתנה על פי יחסי מיהול( .חיזוק להווצרות
תמיסות קלציו #כלורידיות נית 5לקבל מנתוני ,SNORMהמינרל
)המייצג מינרל (Ca-Cl
antarcticiteהתיאורטי
משתת 8ביצרת הרכב המי #בשכבות המוליכות).(10-16%מינרל זה
מייצג שלב פוסט הליטי בשלבי האידוי ,כ :שהימצאותו )באופ 5תאורטי( ע"י SNORMמעידה
על תהלי :אידוי מסיבי אשר עברו המי.#
שלב ז' :שקיעת קרבונטי #וגבס מורידה את כמות ה ;) Ca2+, SO4, HCO3על פי נתוני WATEQ
הקרבונטי #נמצאי #ברווית יתר( בנוס ,8כמות ה ; HCO3במי #אלו נמוכה כוו 5שכמות ה CO2
83
)על פי מדידות גז( נמוכה מאוד ומהווה רק 0.1%מס :הנפח .שאר הנפח ממלא גז מתא 5אשר לא
משתת 8בתהלי :הגיאוכימי ואינו מאפשר את הנוכחות של גזי #אחרי #עקב נוכחותו הרבה
) .(99.8%כמות SO4הנמוכה מתקבלת על ידי חיזור של סולפט לסולפיד בנוס 8לשקיעת גבס.
התהליכי #הנ"ל למעשה יצרו מגוו 5של תמיסות מלוחות ומליחות הממוקמות בתו :השכבות
המוליכות של תצורת יפו .עקב שונות בעוצמת התהליכי) #דרגות אידוי ומיהול וכ 5אינטראקציה
ע #החרסיות( בשכבות השונות ,למעשה מתקבלת תפוצה מאוד הטרוגנית של גופי #מוליכי#
המכילי #מי י #מאודי #בהרכבי #כימיי #שוני .#ראוי לציי 5כי מבחינת תהלי :ההמלחה אשר
הוא עיקר ענינו של מחקר זה ,נמצא טווח ריכוזי כלוריד גבוה בגופי #אלו ),(53,500 ; 1800
כאשר בחלק גדול מה #ריכוז הכלוריד גבוה ממי י .#על פי נתוני לחצי #מעטי #שנמדדו נמצא כי
תמלחת הממוקמת בעומק של 380מטר נמצאת בלח= של כ 570
psiהמגביל ל; 38
אטמוספירות .לפיכ :העומד ההידראולי מאפשר לו רק את עליית 5של התמלחות והמי #המלוחי#
עד לבסיס חבורת הכורכר ,אלא א 8מאפשר את עלתיי 5למפלס ±0מ' ועירבוב #ע #המי#
השפירי #של אקויפר החו.8
לח= זה מעיד על היות השכבה פתוחה )גדועה באי התאמה זויתית לבסיס הכורכר( ,כוו 5שלח= זה
אינו כולל את לח= שכבות הסלע אלא רק את עומד המי #אשר שווה 10מטרי /1 #אטמוספרה.
אילו השכבה היתה אטומה )ללא קשר לכורכר( ומכוסה בסדימנטי #אזי ער :הלחצי #אמור היה
להיות גבוה יותר .נתו 5זה מחזק את המצוי בחתכי #הסיסמיי #בדבר מגע בי 5השכבות
המוליכות לבסיס חבורת הכורכר.
כאמור ,אי 5להוציא מכלל אפשרות שתמלחות אלה נוצרו מהמסה חלקית של גופי #אבפוריטי#
מתצורת מבקיעי #ששקעה במש :הארוע המסיני )תרשימי .(17;18 ,12;15 ,9;10 #תמלחות אלו
עשויי #לעלות בזרימה לאור :העתקי ,#הפרעות ותזוזות ולחדור לתו :השכבות המוליכות שמעל
)תרשימי .( 12,15,17 #אנליזה כימית מקידוח נפט מבקיעי 2 #המצוי באזור המחקר ,אשר
נלקחה בעומק של 1045מטרי #בתו :תצורת מבקיעי ,#מצביעה על נוכחות כלוריד של 50,424
מגכ"ל והרכב יוני המזכיר את ההרכב הכימי של התמלחות בשכבות המוליכות של תצורת יפו.
עדות שכזאת יכולה להצביע על אפשרות של קשר )דר :העתקי (#בי 5תמיסות מלוחות בתצורת
מבקיעי #לבי 5השכבות המוליכות בתצורת יפו ,אשר חלק 5בא המגע זויתי ע #שכבות של חבורת
הכורכר .קידוחי חבורת הכורכר של שוקדה )תעלת אפיק( הינ #מליחי 2000) #מ"ג/ל ~(
וממוקמי #מעל העתקי #עמוקי #החוצי #בחלק #לפחות את שכבות הסקיה התחתו) 5תרשי#
,(8כלומר גג תצורת מבקיעי .#אנליזות כימיות אשר נלקחו מתצורת מבקיעי #בקידוח נפט
שוקדה 1מראי #על נוכחות של מי #ע #ריכוזי כלוריד של 6453מגכ"ל .יתכ 5כי מי #מליחי#
אלו עלו דר :העתקי #והפרעות והגיעו לשכבות מוליכות של תצורת יפו או הישר למגע ע #חבורת
הכורכר וגרמו להמלחת מי התהו #באקויפר החו.8
התפתחות של מערכות העתקי #במש :תקופת הפליוק 5איננה בבחינת הפתעה .לאור :רצועת
עזה ולאור :כל רצועת החו 8הישראלי ,תצורת יפו שקעה במעי 5פריסמה סדימנטרית ענקית
)תרשימי (18 ,9;10 #שאורכה כ 200ק"מ ,רוחבה כ 100ק"מ ) (Neev et al, 1976ועוביה נע בי5
0מ' במזרח מישור החו 8ל – 2קמ' במערב האזור ,בקרבת מהחו.8
84
עצ #יצירת פריסמה סדימנטרית ענקית זו מעידה על תהליכי שקיעה רגיונליי .#השקיעה
בשוליי #המערביי #נוצרת משני תהליכי:#
א( הספקה מסיבית של חרסית ,סילט וסח 8גס מהנילוס הנשאי #בזרמי #לאור :החו8
וגורמי #לעומס כבד על השכבות מלמעלה ).(Nachmias, 1969; Gvirtzman, 1970
ב( שקיעה טקטונית כתוצאה מאזור ההפחתה של הקשת הקפריסאית );;Robertson, 1974
(Mart, 1984; Ben- Avraham, et al., 1995המלווה בהרמה של שדרת ההר המרכזית
בישראל )מהנגב עד לגליל( ) .(Picard, 1938; Widowinski,1996השיפוע וההטיה כלפי מערב
וצפו 5של פריסמת תצורת יפו ,יוצרי #תנאי #רחבי היק 8להתפתחות של שברי #וגלישות
ליסטריות )תרשימי .(17;18 ,12;15 #ראוי לציי 5כי שברי #ליסטריי #ה #שברי #המתפתחי#
תו :כדי תהלי :הסדימנטציה .אלה שברי מתיחה פתוחי #יחסית ועשויי #לשמש על כ5
כמובילי תמלחות .אול #הסיפור הפליוקני לא ת .#תהליכי #נמרצי #של פעילות וולקנית
וטקטונית )בזלת הכיסוי ומערכות שברי #רבות( התרחשו במזרח בקע י #המלח; שבר בקעת
הירד .(Picard, 1938, Ben-Avraham,et al.,1995) 5סביר איפה להניח שתקופה גיאודינמית
של שקיעה טקטונית ,העתקות אופקיות ואנכיות רבות ופעילות וולקנית בבקעת הירד 5ביחד
ע #הרמה בולטת של שדרת ההר הסמוכה ואזור הפחתה רגיונלי בקפריסי , 5לא יכולי#
להשאיר את תצורת יפו אדישה ונטולת השפעה.
תרשי 8 #מדגי #את התפוצה הגאוגרפית של מערכות שבירה שונות .בצהוב שברי #אשר חצו
את חבורת הסקיה התחתו .5על פי תרשי #זה אי 5עדות לשבירה צעירה יותר .לעומת זאת על פי
פענוח של חתכי #סיסמיי #קונבנציונליי #ובעיקר בהפרדה גבוהה ,אשר נעשו בצורה למטרות
חיפוש גז לאור :רצועת החו) 8תרשימי (17;18 ,12;15 #נית 5לראות בברור את ההתפתחות
האנכית של העתקי #הליסטריי .#יתר על כ ,5קידוח נפט עמוק שנקדח בקרבת תל אביב חדר לגו8
בזלתי אשר נתהווה בתקופת הפליוק) 5בזלת הפארק הלאומי( )(Grader and Gvirtzman, 1961
וכ 5מציאות של גופי #וולקניי #ודייקי #פליוקני #רבי #שנמצאו במורדות המערביי #של הרי
השומרו (Livnat, 1974; Sneh and Buchbinder, 1984) 5מהווי #מעי 5עדות לפעילות טקטונית
אשר התרחשה בפרק הזמ 5בו שקעה ונוצרה תצורת יפו.
עדות מחזקת לנוכחות העתקי #בשכבות פליוקניות נית 5למצוא )תרשי (39 #בעבודה שנעשתה
לאחרונה על ידי צוות חוקרי #מצרי ) (Abdel et al, 2000אשר בח 5את קרקעית הי #באזור שפ:
הנילוס .בעבודה זו הוצגו מספר חתכי #סיסמיי #המעידי #על נוכחות מסיבית של העתקי#
עמוקי #וצעירי ) #מגיל הפליוק.(5
85
תרשי* :39נוכחות של העתקי #בשכבות הפליוק .5בתרשי #זה נת 5א 8לראות העתקי #עמוקי#
החוצי #את הקרטיקו 5ומגיעי #עד לשכבות הפליוק .5מעל תצורת מבקיעי) #בסגול( נית 5להבחי5
ברצ 8של העתקי #צעירי #החוצי #את הפליוק.(Abdel et al, 2000) 5
4.3.1מנגנו! ההמלחה:
בחינת כל התהליכי #הגיאולוגיי #והממצאי #מצביע על:
.1קיומ! של שכבות מוליכות המכילות מי* מלוחי* בריכוזי* גבוהי* ובלח 6גבוה ,בתו 4הרצ3
החרסיתי של תצורת יפו.
.2קיו* מגע ישיר של השכבות המוליכות בתצורת יפו המונחות באי התאמה זויתית ביחס
לבסיס חבורת הכורכר ) אקויפר החו (3המונחת מעל .
.3קיומה של מערכת העתקי*) ,המסוגלי* לשמש כמובילי*( החוצה את חבורת הסקיה בכלל
ואת תצורת יפו בפרט.
עדויות אלה מצביעות שתצורת יפו רחוקה מה "ייחוס האגדי" של היותה אקויקלוד מוחלט
ולמעשה הינה יחידת סלע דולפת התורמת מי #מלוחי #לאקויפר החו.8יתר על כ ,5תכונות
ליתולוגיות של תצורת יפו ונוכחות #של העתקי #החוצי #אותה ,מאפשרות ביתר קלות נגישות
של תמלחות שמקור 5במאגרי #עמוקי #כגו 5תצורת מבקיעי #ואפילו עמוקי #יותר משכבות
הקרטיקו 5והיורא ;(Fleischer et al, 1977; Fleischer, 1987; Vengosh and Rosenthal,1994
) ; Rosenthal et al, 1999סטרינסקי . (1974 ,עדויות חדשות אלו אינ 5מספקות הסבר רק לכתמי
ההמלחה באקויפר החו) 8באר טוביה ,נע ,5רבדי #וכו'( אלא משליכי #במידה ניכרת על מגוו5
86
רחב של נושאי #כגו 5המודל ההידרולוגי ומאז 5המלח של כל אקויפר החו .8אקויפר רגיונלי גדול
זה אינו יכול להחשב עוד כחסו #בבסיסו אלא כהיפוכו ; אקויפר שתחתיתו אינה אחידה
מבחינת צורתה ומידת אטימותה שבה מרובדות שכבות מוליכות המכילות מי #מלוחי .#כתוצאה
מהגישה המסורתית המסווגת את תצורת יפו כאקויקלוד מוחלט ,לא נעשו מחקרי #הידרולוגיי#
ישירי #על מנת ללמוד מדיו #זה .על כ ,5לא קיי #מידע הידרולוגי מספיק על השכבות מוליכות
אלה ועל תכולת .5בשלב הנוכחי על פי הממצאי #הקיימי ,#נית 5להניח שהמי #המלוחי#
והתמלחות המצויות בלח= גבוה בשכבות המוליכות בתצורת יפו ,חודרות לתו :בסיס אקויפר
החו 8באמצעות המנגנוני #המפורטי #להל) 5תרשי: (46 ,40 #
.1דיפוזיה :הנגרמת כתוצאה מהבדלי ריכוז מלחי #בי 5מי תצורת יפו לעומת מי אקויפר החו8
המתוקי #יותר .תהלי :הדיפוזיה של המי #המלוחי #והתמלחות מתרחשת בעיקר במגע של
השכבות המוליכות בתצורת יפו המכילות מי #מלוחי #בריכוז גבוה ,ע #הסלעי #האקויפריי #של
חבורת הכורכר .מעבר על ידי דיפוזיה של מי #מלוחי #יתכ 5ג #ישירות ע"י מגע בי 5השכבות
החרסיתיות של תצורת יפו )המכילות א 8ה #מי #מלוחי ; #תרשי (26 #לבי 5סלעי אקויפר החו8
שמעל .קצב תהלי :זה של דיפוזיה הינו איטי הרבה יותר מאשר דיפוזיה ישירה של מי #מלוחי#
ותמלחות מהשכבות המוליכות לבסיס חבורת הכורכר .כתוצאה מתהלי :הדיפוזיה הנ"ל ,מי#
מלוחי #ותמלחת מתמקמי #בבסיס אקויפר החו.8
.2אדבקציה :השכבות המוליכות שבתצורת יפו עשויות להיות תחת לח= גיאוסטטי כבד הנגר#
כתוצאה מעומס השכבות החרסיתיות הבאות במגע ע #השכבות המוליכות .לח= זה מוביל
לתהלי :של "סחיטה" של מי #מלוחי #מהשכבות החרסיתיות הישר לתו :השכבות המוליכות
הבאות במגע לטרלי וזויתי ע #חבורת הכורכר .בנוס 8על כ ,:לח= פנימי בתו :השכבות המוליכות
עלול ג #להווצר כתוצאה מנוכחות )מוכחת( של גזי #כגו 5מתא .5בתהלי :פליטת #של הגזי#
לאורכ #של ההעתקי ,#ההפרעות הטקטונית ובמגע של שכבות אלו ע #הבסיס הדול 8של חבורת
הכורכר ,הגז עשוי למשו :את המי #המלוחי #מעלה עד למגע ע #בסיס אקויפר החו.8
87
תרשי* :40תרשי #המבוסס על חת :סטרטיגרפי הממחיש את מנגנו 5העברת המי #המלוחי#
המצויי #בשכבות המוליכות הגדועות באי התאמה זויתית ביחס לחבורת הכורכר ,ע"י דיפוסיה
או אדבקציה ,לבסיס אקויפר החו .8עקב שאיבת יתר תיתכ 5עליית התמלחת מבסיס האקויפר,
מעלה לשכבות ההפקה ע"י upconingתו :יצירת מוקדי ערבוב ע #המי #השפירי #והמלחת מי
תהו.#
כל הגורמי #הללו ;ביחד או לחוד ; תורמי #להצטברות מי #מלוחי #בחלקו התחתו 5של אקויפר
החו .8בשונה מחלקו המרכזי והמערבי של אקויפר החו 8אשר מחולקי #למספר אקויפרי #על
ידי שכבות חרסית ,בחלק המזרחי של האקויפר ,אי 5שכבות;ביניי #חרסיתיות ועל כ 5אקויפר
החו 8יוצר יחידה אחת לא מחולקת )תרשימי .(46,41 #כתוצאה מהתנאי #הנ"ל מתאפשר מנגנו5
פיזור ועירבוב מי #מלוחי #שמקור #מבסיס אקויפר החו 8בעיקר בחלקו המזרחי ופחות בחלקיו
המרכזי ובמערבי .באזורי #המערביי ,#המי #המלוחי #נלכדי #בבסיס האקויפר תחת שכבה
חרסיתית ובאופק מי #עמוק ואינ #מגיעי #לגו 8המי #המתוק שמעל ,ואילו בחלקו המזרחי
הדק יותר והלא מופרע ע"י שכבות חרסית ,המי #המלוחי #מבסיס האקויפר נמשכי #כלפי
מעלה לעבר גו 8המי #המתוק על ידי upconingכתוצאה משאיבת יתר ,וגורמי #להמלחת מי
תהו . #כתמי המליחות בחלקו המזרחי וא 8המרכזי )בחלקו( של אקויפר החו ,8מקבילי #כנראה
לאזורי #בה #קיי #מגע בי 5שכבות מוליכות המכילות מי #מלוחי #או תמלחת שמקור5
בתצורת יפו ,לבי 5בסיס אקויפר החו.8
88
תרשי* :41חת :סכמטי המראה את מיקומ 5של השכבות המוליכות ביחס לאקויפר החו 8וכ5
את אזור לכידת המי #המלוחי #בבסיס אקויפר החו .8כמו כ 5נית 5להבחי 5באופקי החרסית
המפרידי #את אקויפר החו 8לתת אקויפרי #בחלק המערבי והמרכזי.
4.3.2חיזוקי* גיאוכימיי*:
על פי מאפייני #גיאוכימיי #נית 5להצביע על אמינותו של המנגנו 5המוצע ולהבחי 5הא #יתכנו
יחסי עירבוב בי 5תמלחות מתצורת יפו לבי 5המי #השפירי #באקויפר החו 8שמעל?
ההרכב הכימי של המי #המלוחי #בשכבות המוליכות של תצורת יפו )מרכיב קצה מלוח( הוגדרו
כמי #קלציו ;#כלורידי #המאופיני #ביחסי יוני #אופיניי :#יחסי Na/Clנמוכי #מהיחס הימי
) (0.86ערכי Qגבוהי #מ ,1יחסי Cl/Brנמוכי #מהיחס הימי ) (260וריכוז כלוריד גבוה
).(Rosenthal, 1997
89
סממני #גיאוכימיי #דומי #קיימי #במי #המליחי #המצויי #בקידוחי #המזרחיי #של חבורת
הכורכר המאופייני #ביחסי Na/Clנמוכי #מהיחס הימי ,ערכי Qגבוהי #מ ,1וריכוזי כלוריד
גבוהי .#תרשי 27;28 #וכ 5תרשי 29 #מעידי #על השפעתו של מרכיב הקצה המלוח שמקורו
בשכבות המוליכות בתצורת יפו על הקידוחי #המליחי #של חבורת הכורכר ,כאשר ישנה "קירבה
גנטית" גבוהה יותר בי 5הקידוחי #המליחי #למרכיב הקצה המלוח ביחסי Na/Clבערכי ,Q
מגמה המתאימה לקשר ע #תמלחת קלציו #כלורידית המאופיינת כאמור ביחסי #דומי#
ובריכוזי כלוריד גבוהי.#
לעומת זאת ,הקידוחי #המתוקי #נמצאי #הרחק מטווח ההשפעה של מרכיב הקצה ולמעשה
ערכי ויחסי יוני #אלו בה #שונה )תרשימי.(27;29 #
על פי מודל גיאוכימי שנעשה בעזרת תוכנת , NETPATHהבודקת את יחסי הערבוב בי 5מרכיבי
קצה ומחשבת את תוצרי העירבוב תו :התייחסות לתהליכי #גיאוכימיי #אפשריי #אשר לקחו
חלק בתהלי :יצירת טיפוס המי ,#נבחנה )מודל 1בתוצאות( אפשרות הערבוב בי 5מרכיבי קצה
אלו.
תוצאות המודל מעידות על אפשרות ריאלית של עירבוב ביחס של 2%תמלחת שמקורה מתצורת
יפו המכילה כ 53,500מ"ג/ל כלוריד ,ע #מי #שפירי (98%) #מאקויפר חבורת הכורכר ,בכדי
ליצור מי #מליחי #כדוגמת קידוח באר טוביה 6שנבחר כמייצג לקידוחי #המליחי #הממוקמי#
במזרח .על מנת לקבל יחסי ערבוב אלה ,המודל מכתיב תהליכי #גיאוכימיי #הכרחיי #כגו5
החלפת יוני #בי Na 5ל Caהמעידה על תהלי :של יצירת תמיסה קלציו ; #כלורידית ומתאימה
לערכי Qגבוהי #המתקבלי #בתמלחת .השקעת גבס אשר אכ 5מתקיימת )על פי ריכוז סולפט
נמו (:בשלב האידוי אליה הגיע התמלחת הממוקמת בתצורת יפו ,תנאי ס 8רוויה של קלציט
אשר מתאימי #לנתוני WATEQהמעידי #על רוויה בקלציט בתמלחות ובקידוחי #המליחי,#
וכ 5לשלב האידוי בו מצויה התמיסה )לאחר השקעת גבס(.
מרכיב הקצה המייצג את תצורת יפו במודל זה הינו מרכיב הקצה המלוח ביותר שנמצא בשכבות
המוליכות בתו :תצורה זו ) 53,500מגכ"ל( .ראוי לציי 5כי בשכבות מוליכות אלה נמצא טווח
ריכוזי #רחב של כלורידי #הנע בי 1800- 53,500 5מגכ"ל ,כאשר כל אחד מהריכוזי #השוני#
עשוי להוות מרכיב קצה באזור בו הוא מצוי במגע ע #שכבות הכורכר ולמעשה ליצור יחסי עירבוב
שוני.#
90
4.3.3מודל באר טוביה:
קידוחי באר טוביה מאופייני 2בריכוז כלורידי 2הנע בי 530+1112 -מגכ"ל ,אזור המהווה את
אחד ממוקדי ההמלחה של החלק המזרחי באקויפר החו .9במחקרי 2שנעשו בשני 2האחרונות
אודות מקור ההמלחה )פורמ ,1998 -ונגוש וארצי (1995הוסק כי בבאר טוביה מקור ההמלחה
הינו כפי הנראה ,תחתי .חת< סטרטיגרפי )תרשי (16 2אשר נעשה על פי לוגי 2של קידוחי נפט וגז
באזור שבי -אשדוד לינו ,-מצביע על התפוצה ונטיית השכבות המוליכות באזור זה .כאמור ,נטיית
השכבות המוליכות הינה מערבה כאשר בחלק המזרחי קיימת אי התאמה זויתית ביחס לבסיס
חבורת הכורכר .על פי חת< זה מיקו 2נקודת המגע בי -השכבות המוליכות לבסיס חבורת הכורכר
נמצא באזור קידוחי באר טוביה .תרשי) 42 2להל (-מראה את מיקו 2שדה הקידוחי 2של באר
טוביה הממוק 2בלשו -של תעלה נאוגנית )תעלת אשדוד( אשר חתרה באזור זה לשכבות עמוקות
ובקרבה יתרה להעתקי 2עמוקי.2
תרשי :42 +מיקו 2שדה הקידוחי 2של באר טוביה )בצהוב( בתו< לשו -של תעלה נאוגנית ובקרבה
91
להעתקי 2עמוקי .2כמו כ -תרשי 2זה מצביע על מיקו 2חתכי 2סיסמיי) 2להל.(-
תרשי :43 +חת< סיסמי קונבנציונלי )' ,(M-Mהמראה על החתרות לשו -תעלת אשדוד מתחת
לשדה הקידוחי 2של באר טוביה ,אשר אפשרה את השקעת תצורת מבקיעי .2יש לשי 2לב כי
מערבה מאזור באר טוביה ,ברכס קידוח גבעתי תצורת מבקיעי 2אינה קיימת אלא רק מערבה
מש 2בקצה אזור הגידוע של חבורת יהודה על ידי הסקיה .יש לשי 2לב להעתקי 2עמוקי2
המגיעי 2לפחות עד לתצורת מבקיעי.2
תרשי :44 +חת< סיסמי קונבנציונלי )' (P-Pהעובר בסמו< לשדה הקידוחי 2של באר טוביה
ומצביע על מסמני 2סיסמיי) (Markers)2בצהוב( שבחלק 2הינ 2שכבות קלסטיות מוליכות
92
יתכ 5כי מיקו #לשו 5התעלה הוכתב על ידי מיקו #של מערכת ההעתקי #העמוקי #שכיוונ #הינו
דר'/מז' ; צפ'/מע' ,ככיוו 5התעלה .העתקי #אלו ממוקמי #בעיקר בחלק הצפוני של התעלה וא8
בחלק #חוצי #אותה.
חת :סיסמי ') M-Mתרשי 43 #להל (5מראה על היחתרות מזרחית של לשו 5התעלה מתחת
לשדה הקידוחי #של באר טוביה ,החתרות אשר אפשרה את השקעת תצורת מבקיעי #בחלק
מזרחי זה של האקויפר .ראוי לציי 5כי מערבה מש) #על הרכס הסטרוקטורלי של קידוח גבעתי;
תרשי ,(42 #תצורת מבקיעי #אינה קיימת ,כוו 5שהנה מסתיימת בקו הגידוע של חבורת יהודה
על ידי הסקיה )מערבה מרכס גבעתי(.
תרשי 44 #מראה סמני #סיסמיי #רבי) #בצהוב( שכיוונ #ע #כיוו 5נטיית שכבות הסקיה מערבה
)תרשי .(16 #חלק מסמני #אלה )בעיקר הסמני #העליוני ,#על פי המידע מחת :סטרטיגרפי;
תרשי (16 #מייצג שכבות מוליכות העשויות להכיל מי #מלוחי #ותמלחות ,אשר באי #המגע
זויתי ע #שכבות אקויפר החו 8מתחת לשדה הקידוחי #של באר טוביה.
בנוס ,8תרשי #זה מצביע על קיומ 5של הפרעות ברצ 8הסיסמי של אות #סמני #סיסמיי ,#שאת
חלק #לפחות )על פי תנאי החת :הסיסמי( ,נית 5לפענח כהעתקי #ליסטריי #החוצי #את תצורת
יפו מנקודת המגע ע #תצורת מבקיעי #וגג חבורת יהודה בחלק התחתו ,5ועד לבסיס חבורת
הכורכר .העתקי #אלו עשויי #לשמש כנתיבי העלאת תמלחות ומי #מלוחי #מתצורת מבקיעי#
ועד לשכבות המוליכות וא 8ישירות לחבורת הכורכר .כמו כ ,5העתקי #אלה עשויי להוביל
תמלחות ומי #מלוחי #מהשכבות המוליכות )שלא באות המגע זויתי ע #בסיס הכורכר(,לבסיס
אקויפר החו 8באזור שדה הקידוחי #של באר טוביה .ההרכב הכימי על פי יחסי יוני ,#של מי
הקידוחי #בבאר טוביה מעיד על אפשרות של עירבוב ע #מרכיב קצה מלוח מבסיס האקויפר
המאופיי 5ב יחסי Na/Clנמוכי #ו Qגבוה מ ; 1המעידי #על תהליכי אידוי.
ערכי האיזוטופי #של חמצ δ18O 5בקידוחי באר טוביה הנ #ערכי #כבדי) #ביחס לצפוי באקויפר
החו (8הנעי #בטווח של .-3.3‰ - -4.3 ‰ערכי #כבדי #אלו המועשרי #באיזוטופ כבד עשויי#
להעיד ולחזק את הסברה של ערבוב ע #מרכיב קצה אשר עבר אידוי )תמלחות בתצורת יפו( .מנתו5
בודד אשר נמדד לאחרונה )קי= ,2001וטר #פורס (#בקידוח רציו ,4במי #מליחי 9,000) #מגכ"ל(
המצויי #בשכבה מוליכה בתצורת יפו ,נמדד ער :של . 3.6 δ18Oער :כבד זה מייצג מי #מלוחי#
אשר כפי הנראה נמהלו במי #שפירי #ונלכדו בתו :שכבה מוליכה בתצורת יפו ,על כ 5הער :של
δ18Oמייצג עירבוב בי 5מי #מלוחי #מאודי #שכפי הנראה היו בעלי ער :של δ18Oכבד יותר,
לבי 5מי #שפירי #בעלי ער :של δ18Oקל יותר .כתוצאה מעירבוב זה נוצר ער δ18O :יחסית
כבד .ללא ספק עקב השונות במליחות בשכבות המוליכות בתצורת יפו ,קיימת ג #שונות רבה
בערכי , δ18Oצפוי כי בתמלחות ובמי #המלוחי #ער :זה יהיה כבד ביותר ואילו במי #המליחי#
)המייצגי #מיהול ע #מי #שפירי (#ער :זה יהיה קל יותר ,א :כפי שמסתבר מקידוחי רציו 4עדיי5
כבד ויכול להסביר את הערכי #היחסית כבדי #של קידוחי חבורת הכורכר המליחי #תו :עירבוב
בניה .#בנוס 8לכ :ג #ערכי δ13Cשל קידוחי #אלה הינ #ערכי #כבדי ( ;10.2‰) #העשויי#
להצביע על אפשרות של יחסי ערבוב )באחוזי #בודדי (#ע #תמיסה שעברה תהליכי אידוי.
93
על פי מודל ) 2פרק תוצאות( יתכ 5עירבוב של 2;3%בי 5מרכיב הקצה המלוח לבי 5מי #שפירי#
באקויפר החו 8על מנת ליצור את מי באר טוביה 806) 6מגכ"ל( .ראוי לציי 5כי מרכיב הקצה
המלוח המייצג מודל זה הינו המלוח ביותר ) 53,500מגכ"ל( ,א #כי יתכ 5עקב השונות
הגיאוכימית )ריכוזי כלוריד( בשכבות המוליכות ,כי מרכיב הקצה האחראי על המלחת באר
טוביה 6הינו בעל ריכוז כלורידי #נמו :יותר מ 53,500מגכ"ל ,כ :שיחסי המיהול בי 5מרכיבי
הקצה גבוהי #יותר.
4.4חבורת יהודה:
בחלקו המזרחי של אזור במחקר ,בקרבה לקידוחי #המליחי #של חבורת הכורכר ,על גבי מערכת
העתקי #ענפה החוצה את התעלות הנאוגניות ,ממוקמי #הקידוחי #המליחי #של חבורת יהודה
)תרשי ,(8 #המאופייני #בריכוז כלורידי #הנע בי 500;7300 5מגכ"ל .בחלק מערבי זה של חבורת
יהודה ,סלעי האקויפר כלואי #מתחת שכבות של סלעי #צעירי #מחבורת הר הצופי ,#חבורת
עובדת ,חבורת הסקיה וחבורת הכורכר .עובי כיסוי שכבות אלו משתנה בתו :אזור המחקר
בחלקיו השוני) #תרשי.(9 #
המבנה הגאולוגי של תת הקרקע כפי שפוענח מחתכי #סיסמיי #ותורג #במסגרת המחקר
לחתכי #גיאולוגיי) #תרשימי (9;10 #מורכב ממערכת ענפה של העתקי )#נורמלי #והפוכי (#בעלי
זריקה ורטיקלית של מאות מטרי) #וינברגר (1991היוצרת מערכת של בלוקי #טקטוניי#
המאפשרי #רציפות הידרולוגית חלקית בי 5מקטעי האקויפר של חבורת יהודה ) מגיל קנומ 5עליו5
; קנומ 5תחתו .(5ההעתקי #אלה יכולי #להוות בה בעת אתרי #מועדפי #לזרימת מי #ולקשרי#
בי 5גופי מי #בעלי תכונות שונות) וינברגר ;1999,וינברגר. (Weinberger, 1994; 1992 ,
אזור המחקר מאופיי 5בחתירת 5של תעלות ארוזיביות מגיל הנאוג ) 5תרשימי ,(9;10 #סלעי חבורת
יהודה נחתרו על ידי תעלות אלה ויצרו מעי 5מצוק בחלקו המערבי .תרשי 10 #ממחיש את
התפתחות ושלבי ההחתרות של התעלות ממזרח למערב.
אקויפר ירקו 5תניני #מחולק על פי ריכוז כלורידי #במי #לשתי קבוצות עיקריות)תרשי:(19 #
.1הקידוחי #המזרחיי #המאופייני #כקידוחי #מתוקי.#
.2הקידוחי #המערביי #המאופייני #כקידוחי #מליחי.#
הקידוחי #המזרחיי #הקרובי #למחשופי) #אזורי ההזנה( ולמורדות הרי יהודה ,נחלקי #לשתי
טיפוסי מי #שוני:#
.1האקויפר העליו ; 5תצורת נגבה מגיל טורו ; 5קנומ 5עליו.5
.2האקויפר התחתו ; 5תצורת יגור מגיל קנומ 5תחתו ; 5אלביא.5
האקויפר התחתו 5מכיל מי #שפירי #המאופייני #כמי #קלציו ;#קרבונטי #בעלי ריכוז כלוריד
הנע בי 30;40 5מ"ג/ל ,ריכוזי חמצ 5מומס גבוהי #הקרובי #לרוויה )תרשי ,(22 #וערכי פחמ14 5
94
וטריטיו #המעידי #על מי #רצנטיי) #תרשי .(34 #למעשה מי אקויפר זה מאופייני #בזרימה
מהירה ממזרח למערב דר :שכבות אקויפריות ע #מוליכות הידרולית גבוהה.
האקויפר העליו 5מכיל מי #שפירי #האופייני #כמי #נתר ; 5כלורידי #בעלי ריכוז כלוריד הנע בי5
100;200מ"ג/ל ,ריכוזי חמצ 5מומס נמוכי #מאוד המתאימי #לערכי פחמ 14 5נמוכי ,#המעידי#
על מי #עתיקי) #תרשי (34 #וזרימה איטית בתוו :האקויפרי .מי אלו מייצגי #בגרות גיאוכימית
תו :אינטראקציה ממושכת של המי #בזרימת #האיטית ע #הסלעי #הקרבונטי.#
ראוי לציי ,5כי קידוח עוזה 1המייצג ערכי פחמ 14 5נמוכי #ביותר ) , (7 PMCמהווה כפי הנראה
מחסו #הידרולוגי )ע"י העתק( למי אקויפר ירקו ;5תניני #בזרימת #צפונה מאזור ב"ש ,וע"י כ:
מחלק את האקויפר לשני אגני זרימה נפרדי.(Kronfeld, 1997) #
יחסי אקטיביות של אורניו) #תרשי , (35 #מאפשרי #להבחי 5בי 5שתי קבוצות מי #נבדלות אלה,
כאשר יחסי האקטיביות בקידוחי האקויפר התחתו 5גבוהי #ושוני #מיחסי האקטיביות המצויי#
באקויפר העליו) 5אבישר. (Rosenthal et al , 1981; Kronfeld et al, 1992; 1996 ,
קידוחי #אלו ה 5של האקויפר העליו 5וה 5של האקויפר התחתו 5הזורמי #ממזרח למערב מהווי#
את המי #השפירי #של האקויפר .
הקידוחי #המערביי #ממוקמי #בסמו :לקו הגידוע של חבורת יהודה על ידי חבורת הסקיה ,על
שפת התעלות הנאוגניות ובקרבה להעתקי #עמוקי #החוצי #את חבורת יהודה ,אשר חלק #א8
מגיע לפחות עד לגג חבורת הסקיה התחתונה )תרשי .(8 #ראוי לציי 5כי באזור המערבי תמונת
איכות המי #שונה מהקיי #בחלק המזרחי )טיפוס מי #שונה בי 5אקויפר עליו 5לתחתו ,(5מי
התהו #מליחי #ג #במי האקויפר התחתו 5וג #בעליו ,5ע #נטייה ליתר המלחה באקויפר התחתו.5
אופיי #הכימי של המי #מייצג טיפוס נתר ; 5כלורידי בעל ריכוז כלורידי #הנע בי 382;7300
מ"ג/לטמפרטורה גבוהה עד 41מעלות )נגבה( ,ומי #אנוקסיי #בעלי ריכוז סולפיד עד 41מ"ג/ל
)נגבה ,קרית גת( .רוזנטל וחובריו ) (Rosenthal et al, 1999אפיי 5טיפוס מי #זה והגדיר אות#
"כמי לכיש".
דיאגרמת שילר )תרשי (20 #מעידה על הפרדה ברורה בי 5קבוצת המי #השפירי #המזרחית
המאופיינת במי #קלציו;#קרבונטי ,#לעומת קבוצת המי #המליחי #הכוללת את האקויפר
העליו 5והתחתו ,5המאופיינת במי #נתר ; 5כלורידי. #
4.4.1
מנגנוני* ליצירת טיפוס מי לכיש:
.1חדירת י #פליוקני דר :התעלות הארוזיביות )תרשי (45 #כאשר בזמ 5חדירת הי #מזרחה ,מי
הי #המיסו את תצורת מבקיעי (anhydrite and halite) #והועשרו במלחי .#תמיסה מועשרת זו
חדרה לתו :הקניוני #ודר :העתקי #עמוקי #החוצי #תעלות אלו ,חדרו המי #המלוחי #לתו:
האקויפר .חלק ממי #מלוחי #אלו נשט 8מערבה מחו= לאקויפר עד "לסגירת" התעלה בחלקה
המערבי )תרשי (9 #על ידי תצורת יפו שמנעה שטיפה מערבה ,דבר שגר #לכידת מי #מלוחי#
95
באזורי! )כיסי!( שוני! של האקויפר )קרית גת תחתו 7300 /+מגכ"ל( וכ +אזור ערבוב ע! המי!
המתוקי! הזורמי! ממזרח )תרשי! ,(46המשתרע מקו הגידוע של חבורת יהודה מזרחה
).(Rosenthal et al, 1999
תרשי! :45מנגנו +חדירת הי! הפליוקני דר 8נתיב התעלה הנאוגנית ותפוצתו באקויפר דר8
העתקי! .בסגול תצורת מבקיעי! אשר העשירה את הי! הפליוקני במלחי! תו 8כדי המסה.
)מעובד עפ"י רוזנטל וחובריו.(1998 ,
.2על פי אנליזות כימיות מקידוחי! אשר חדרו לתצורת מבקיעי! )מבקיעי! ,2שוקדה , (1
קיימי! בתצורה זו תמיסות מלוחות המאופיינות בריכוז כלורידי! הנע בי6900- 50,000 +
מ"ג/ל )נתוני! מפרופ' א .רוזנטל( .תמיסות אלו נוצרו כפי הנראה עקב קומפקציה של תצורת יפו
)המכילה נוזלי!( כלפי תצורת מבקיעי! .נוזלי! אלו באו במגע ע! תצורת מבקיעי! והמיסו את
שכבות המלח והגבס) .כפי הנראה עקב עקב אנוקסיה /התרחשה רדוקציה של סולפט לסולפיד,
מסביר את ריכוז הסולפיד הגבוהה במי לכיש( .כתוצאה מכ 8נוצרו בתצורת מבקיעי! מי!
מלוחי! ותמלחות אשר נלחצות ונזרקות מזרחה בנקודת המגע בי +תצורת מבקיעי! לסלעי
האקויפר של חבורת יהודה ) תרשימי! .(46 ,17/18 ,14/15 , 9ראוי לציי +כי על פי תרשימי! אלו,
המגע בי +תצורת מבקיעי! לסלעי חבורת יהודה מתקיימי! ,א< כיו! ,כלומר תהלי 8המלחה זה
)בניגוד לסעי< (1ממשי 8מאז הפליוק +ועד ימינו אנו .כמו כ ,+תצורת מבקיעי! באה במגע לטרלי
ע! סלעי הקנומ +העליו )+תצורת נגבה( ובמקומות אחרי! ע! הקנומ +התחתו) +תצורת יגור(.
96
.3יתכ 5ובאזור קו הגידוע )מצוק הקניו 5הנאוגני( של חבורת יהודה על ידי הסקיה )תרשי,(5 #
קיימי #שכבות מוליכות המצויות בתצורת יפו ,ודומות בתהלי :היווצרות 5ותכולת 5הכימית
לשכבות המוליכות הבאות המגע זויתי ע #חבורת הכורכר .יתכ 5ושכבות אלה א 8באות במגע
לטרלי ע #שכבות הסלע האקויפרי של חבורת יהודה ומעשירות את האקויפר במלחי #בחלקו
המערבי.
.4במש :שני #מקובל היה לחשוב כי חבורת יהודה עוברת מערבה שינויי פציאלי והופכת
לתצורת תלמי יפה המהווה האקויקלוד .בהתבוננות בתרשי ,9 #נית 5להבחי 5בתצורת יפו )לעיתי#
ג #שכבות חבורת הסקיה התחתונה ,כלומר כל חבורת הסקיה( אשר באה במגע ע #סלעי חבורת
יהודה ולמעשה מהווה את השינוי הפציאלי ואת גבולו המערבי .שכבות תצורת יפו )כפי שכבר
הוגדר קוד #לכ ,(5מכילות מי #מליחי #ומלוחי #ג #ברצ 8החרסיתי )תרשי ,(26 #על כ 5יתכ5
ובקו המגע )מצוק הגידוע( בי 5חבורות אלו תתכ 5תרומה של מלחי #מתצורת יפו המלוחה למי
האקויפר הקרבונטי של חבורת יהודה באמצעות תהלי :של דיפוסיה )תרשי .(46 #תרשי26 #
מעיד על תהלי :שכזה ,כאשר קידוח סקיה 2מראה עמודת מליחות בטווח החרסיתי של תצורת
יפו עד למגע ע #אקויפר חבורת יהודה .בחלק התחתו 5של חבורת תצורת יפו ריכוז הכלוריד הינו
2200מ"ג/ל ואילו בגג חבורת יהודה )טורו (5הבא במגע ע #תצורת יפו ,ריכוז הכלוריד 1245
מ"ג/ל .על כ ,5נית 5לשער כי קיימת תרומה מתצורת יפו המליחה לגג חבורת יהודה באזור זה וכי
מנגנו 5זה הינו אפשרי.
תרשי 23 #מראה חישוב אחוזי haliteאשר נעשה באמצעות תוכנת SNORMהמחשבת את
אחוזי המינרליי #התאורטיי #אשר הומסו ויצרו את ההרכב הכימי של המי .#תרשי #זה מעיד
על מגמת עליה באחוזי הליט ממערב למזרח ,כאשר הקידוחי #המליחי #הקרובי #למקור
ההמלחה ,אחוזי ההליט בעלי ריכוז הליט של .80%נתו 5זה מתאי #למנגנוני הממלחה הנ"ל
)סעי , (1;2 8המצייני #תהלי :של המסת הליט מתצורת מבקיעי #על ידי התמלחת אשר מהווה
מרכיב קצה מלוח בחלק המערבי של האקויפר .יחסי Na/Clבקידוחי #המליחי (0.91;1.05) #וכ5
יחסי Cl/Brגבוהי , (382;457) #מחזקי #את התרחיש של המסת הליט והעשרה ביוני Clו Na
במרכיב הקצה המלוח ,כאשר יחסי Na/Clהקרובי #ל ; 1ויחסי Cl/Brהקרובי #ל 400מעידי#
על המסת הליט.
ראוי לציי 5כי ערכי #אלו של אחוזי הליט במי #על פי SNORMוכ 5יחסי היוני ,#בעלי ערכי#
המחזקי #מנגנו 5זה ,מצויי #בקידוחי #המערביי #יותר הקרובי #יותר למקור ההמלחה .על כ5
נית 5להצביע על תהלי :של דעיכה ע #המרחק )תרשי (21 #ממקור ההמלחה ועד לקידוחי#
המליחי #המזרחיי #ביותר.
דיאגרמת שילר )תרשי (20 #ממחיש באופ 5ברור את תהלי :זה של דעיכה ע #המרחק ,על ידי
הבדל הקיי #בריכוזי נתר 5וכלוריד )טיפוס המי ;#יוני #דומיננטי ,(#בי 5הקידוחי #המליחי#
בינ #לבי 5עצמ .#כאשר ,הקידוחי #הקרובי #למקור ההמלחה )לקו הגידוע ולמגע ע #תצורת
מבקיעי (#הינ #בעלי ריכוזי #גבוהי #יותר של נתר ; 5כלוריד לעומת הקידוחי #הרחוקי #יותר.
חתכי #סטרטיגרפיי #של הקידוחי #המליחי) #תרשי ,(24 #ממחישי #את מאפייני טיפוס המי#
97
)ריכוז כלוריד ,סולפיד ,חמצ 5מומס וטמפרטורה( ,הקיימי #בקידוחי #אלה בעוצמות ובריכוזי#
שוני ,#התלויי #ביחסי העירבוב בי 5מרכיבי הקצה :המי #השפירי #ממזרח ; המי #המלוחי#
ממערב .בקידוחי #הקרובי #למקור ההמלחה ,קיימי #ריכוזי #גבוהי #יותר של המאפייני #של
טיפוס המי #המעורב )מי לכיש( ותהלי :של דעיכה ע #המרחק ממקור ההמלחה .יתרה מזאת,
קידוח נחושה 1א המייצג את קבוצת המי #המתוקי #המזרחיי ,#נתו 5א 8הוא להשפעה זעירה של
מרכיב הקצה המלוח .קידוח זה ממוק #על קו העתק המקשר בינו לבי 5קידוח קריית גת תחתו5
המייצג את האופק המליח ביותר ) 7300מגכ"ל( ,וכפי הנראה מי #מלוחי #שנלכדו "בכיס"
אקויפרי ולא נשטפו .חישוב של יחסי הריכוזי #בי 5קידוחי #אלה ,מאפשר להניח כי קיימי#
בניה #יחסי ערבוב של כ , 2%כלומר 2%מטיפוס המי #של קרית גת תחתו) 5מי לכיש( ביחד ע#
מי #שפירי #ממזרח ,עשויי #ליצור את טיפוס המי #של נחושה א' .נתו 5זה מחזק את ההשערה
בדבר יכולת #של ההעתקי #משמעותיי #המצויי #באזור זה של המחקר ,לשמש כנתיבי הולכה
של מי #וא 8לקשר וליצור יחסי עירבוב בי 5מרכיבי קצה מלוחי #ומתוקי.#
בקידוח עוזה ) 1תרשי , (24 #קיימת שכבה של מי #מליחי #ביותר ) 1135מגכ"ל( )גוטמ 5בע"פ,
,(2000בתצורת בענה ,הגבוהי #פי 2.5מריכוז הכלוריד בתצורת עמינדב )אקויפר עליו400) (5
מגכ"ל( .המי #של תצורת עמינדב מאופייני #על ידי טיפוס מי לכיש וכפי הנראה מושפעי #ממקור
ההמלחה הצידי )מערבי( .לעומת #מי תצורת בענה חסרי אנליזה כימית מאפיינת מלבד כלוריד,
כ :שקשה להעיד ע #מקור ההמלחה הינו זהה א :בעוצמה גבוהה יותר עקב העדר שטיפה.
אפשרות מתקבלת על הדעת הינה ,שמקור ההמלחה בתצורת זו הינו מקומי ; משכבות חבורת הר
הצופי #המכסות את תצורת בענה .בכל מקרה ברור כי האקויפר העליו 5מופרד על יד תצורת כפר
שאול ,לשני אקויפרי #שוני #על פי ההבדל העצו #בריכוז הכלוריד.
על פי מודל ) 3פרק תוצאות( ,אשר נעשה באמצעות תוכנת ,NETPATHחושב היחס בי5
מרכיבי הקצה )מי #שפירי #של חבורת יהודה ; תמלחת שמקורה מתצורת מבקיעי (#בכדי ליצור
את המי #המליחי #של חבורת יהודה )קידוח נגבה( .על פי תוצאות המודל יחסי העירבוב של 2%
מרכיב קצה מלוח ע 98% #מרכיב קצה מתוק ,עשויי #ליצור את המי #המליחי #של קידוח נגבה
.1התהליכי #הגיאוכימיי #הנדרשי) #ע"י התוכנה( בכדי ליצור יחס זה מחייבי:#
השקעת קלציט ודולומיט; תהלי :המתרחש באקויפר הקרבונטי כאשר על פי נתוני WATEQ
מי האקויפר מצויי #ברוויה ביחס לקלציט ודולומיט .בנוס ,8כמות ה Caשמתווספת לאקויפר
באזור המליח מהמסת גבס )שמקורו בתצורת מבקיעי ,(#אינה באה לידי ביטוי במי #או ביחסי Q
)הנמוכי; #מאפייני #אקויפר קרבונטי( ,עקב השקעת קלציט.
העשרה ב Naוענייה ב Caמתרשת תו :השקעת קלציט והמסת הליט מתצורת מבקיעי.#
4.4.2הקשר בי! חבורת יהודה לחבורת הכורכר= מנגנו! ההמלחה:
כפי המתואר בתרשי , 8 #הקידוחי #המליחי #בחבורת הכורכר ממוקמי #מעל העתקי #עמוקי#
החוצי #את חבורת יהודה בחלקה המערבי בה מצויי #מי #מליחי .#העתקי #עמוקי #אלה
98
חוצי #א 8את השכבות הצעירות )חבורות הר הצופי ,#עובדת וסקיה( ,ומגיעי #עד לבסיס חבורת
הכורכר )תרשימי .(46 ,17 ,5 #ראוי לציי 5כי השכבות הצעירות באזור מצוק הגידוע של חבורת
יהודה )במידה וקיימות( הינ 5דקות ביותר וס :עוביי 5נע בי 50;150 5מטר ,כ :שהעתקי #עמוקי#
אלו חוצי #שכבות יחסית דקות בדרכ 5לבסיס הכורכר .היות ואי 5עדות סיסמית רבה לכ:
שהעתקי #העמוקי #מגיעי #בודאות עד לבסיס חבורת הכורכר ,יש להניח שהקשר נוצר דר:
מערכת שבירה ליסטרית צעירה יותר ,שבמקומות רבי #הוכח כי קיי #קשר בינה לבי 5מערכות
העתקי #עמוקות )תרשימי .(46,44 ,17;18 ,15 #כלומר ,העתקי #עמוקי #אלה הגיעו באזורי#
בה #השכבות הצעירות דקיקות )חלק מזרחי של החו ,(8עד לבסיס חבורת הכורכר לאחר שעברו
"התחדשות נעורי "#בשכבות הצעירות.
מערכת ענפה של העתקי #אלה מאפשרת קשר הידרואולי בי 5המי #המליחי #בחלק המערבי של
חבורת יהודה לבי 5תהלי :של המלחת מי תהו #באקויפר החו)8תרשי.(46 #
) (Rosenthal et al, 1999; Menashe and Nativ,1991; Fleischer,1987הראו שמי #מליחי#
אלה נתוני #ללחצי #הידרוסטטי #גבוהי .#עדויות גאולוגיות וסטרוקטורליות המוצגות
בתרשימי 5,17,46 #מרמזות שתמלחות עמוקות הנתונות תחת לח= גבוה ,עשויות להגיע עד
לחבורת הכורכר על ידי עליה בלח= דר :מערכות שבירה עמוקות המגיעות עד לבסיס חבורת
הכורכר.
על פי ממצאי המחקר ,מנגנו 5זה מתאפשר בעיקר בחלקיו המזרחיי #ביותר של אקויפר החו ,8בו
השכבות המפרידות בי 5האקויפר של חבורת יהודה המליח )בחלקו המערבי( לבי 5חבורת הכורכר,
הינ 5דקות .על כ ,5בקידוחי #המזרחיי #ביותר של אקויפר החו) 8נע ,5רבדי #וברור חיל( ,תיתכ5
השפעה מסוימת של מרכיב קצה זה על תהלי :ההמלחה )קידוח ; Aתרשי.(46 #
טמפרטורת המי #עשויה להוות אינדיקטור למידת ההשפעה של מרכיבי קצה שוני#
) .(Kronfeld, 1997בקידוחי #המזרחיי #הנ"ל ,נמצא כי טמפרטורת המי #גבוהה
)(24-25וביחס לקידוחי #האחרי #הממוקמי #בחלקי #פנימיי) #מערביי (#יותר של באקויפר
החו .8בד"כ טמפרטורה גבוהה מעידה על מקור המלחה עמוק .יתכ 5והעלייה בטמפרטורת המי#
בקידוחי #אלה ,נובעת מאספקת מי #חמי #יותר דר :העתקי #עמוקי .#יש לציי 5כי מי לכיש
המהווי #את מרכיב הקצה המליח של חבורת יהודה ,בעלי טמפרטורת מי #גבוהה )עד 41מעלות(.
נתו 5זה מחזק את ההשערה בדבר תרומה של מי #מליחי #מהחלק המערבי של חבורת יהודה,
דר :העתקי #עמוקי #לחלקו המזרחי של אקויפר החו .8על פי מודל גיאוכימי )מודל ; 2תוצאות(
שנעשה על ידי תוכנת ,Netpathנמצא כי 10%של תרומה ממרכיב הקצה המליח של חבורת
יהודה )מיוצג ע"י קידוח נגבה( ,ביחד ע 90% #מי #מתוקי #של אקויפר החו 8עשויי #ליצור את
הרכב המי #הקיי #בחלק המזרחי של אקויפר החו .8ראוי לציי 5כי על פי ההרכב הכימי של המי#
בקידוחי #המזרחיי#
)קידוח ; Aתרשי (46 #נית 5להצביע על תרומה משותפת )תרשי (46 #לתהלי :ההמלחה
בקידוחי #אלה )מזרחיי #ביותר( ,ה 5מחבורת יהודה וה 5מהשכבות המוליכות של תצורת יפו כ,:
שהתרומה מתצורת יפו )שלא נלקחה בחישוב מודל זה( ,למעשה "מקזזת" את ס :התרומה )(10%
של חבורת יהודה שנקבעה במודל זה.
על כ , 5תרומת מרכיב הקצה המליח של חבורת יהודה נעה בי 5;7% 5בלבד ובתוספת לתרומה
מהשכבות המוליכות בתצורת יפו.
99
תרשי* :46מנגנוני ההמלחה משני מרכיב הקצה.
4.5חיזוקי* איזוטופי*:
ממצאי #איזוטופי #שנבדקו בקידוחי חבורת הכורכר ,מחזקי #את האפשרות של עירבוב בי5
מי #שפירי #מאקויפר החו 8לבי 5תמלחות ומי #מלוחי #מתצורת יפו.
על פי ערכי δ18Oמקידוחי חבורת הכורכר המזרחיי ,#קיימת העשרה )ערכי #כבדי (#לעומת
הקידוחי #המתוקי #הממוקמי #במערב בקרבת החו .8העשרה זו מתקיימת למרות הריחוק
הגיאוגרפי מקו החו 8כלומר הרחק מהשפעה יבשתית ) ,(continental effectולמרות היות
הקידוחי #המזרחיי #גבוהי #במעט מבחינה טופוגרפית ) (altitude effectמאשר הקידוחי#
המערביי #הקרובי #לחו .8להשפעות אלה ) (continental and altitude effectsאי 5כל השפעה על
ההבדל הקיי #בי 5הקידוחי #המליחי #במזרח לבי 5המתוקי #במערב ,עקב המרחק הקט 5מקו
100
הי #והפרשי הגובה הזעומי .#העשרה בערכי #כבדי #יותר ניתנת להסבר על ידי שני תהליכי#
עיקריי:#
.1אידוי פני שטח של המי #וכתוצאה מכ :העשרה באיזוטופ כבד; תהלי :זה הינו אפשרי ואכ5
מתקיי.#
.2בקידוחי #המליחי #לה #ערכי #כבדי #יותר יתכ 5וקיי #עירבוב ע #תמלחת מאודה בה ערכי
איזוטופ זה הינ 5כבדי) #לתמלחות תצורת יפו שנדגמו ,ערכי איזוטופ זה נעי #בי(2.7‰ ; 0 ‰5
כ :שיתכ 5עירבוב בי 5מי #שפירי #הממוקמי #בחלק המזרחי של האקויפר לבי 5התמלחת
המאופיינת בערכי #כבדי #כתוצאה מתהליכי אידוי.
בתרשי 30 #הקידוחי #המליחי #של חבורת הכורכר מצויי #בטווח המוגדר כאזור המושפע
מאידוי ,יתכ 5וקידוחי #אלו נמצאי #באזור זה כוו 5שהושפעו מההרכב האיזוטופי של מרכיב
הקצה עימו ה #התערבבו .הקידוחי #המתוקי #המצויי #באזור האידוי ,כנראה הושפעו מאידוי
פני שטח של המי #המאפיי 5אקויפר חולי.
ערכי הדיטיריו #מעידי #על מגמה דומה של העשרה בערכי #כבדי #בקידוחי #המליחי#
הממוקמי #במזרח לעומת הקידוחי #המתוקי #יותר .ערכי דיטיריו #מעטי #שנדגמו )גת1984,
מתו :התיקי #של קידוחי גז במכו 5הגיאופיסי( מקידוחי אשדוד גז) תצורת יפו( ,הצביעו על ערכי#
כבדי #ב δ18Oהנעי #הטווח של . 4.01‰ ; 2.78 ‰ערכי #אלו מעידי #על תהלי :אידוי
משמעותי אותו עברו המי #המלוחי #של תצורת יפו ,וכנראה כעדות מחזקת למנגנו 5של מגע
ועירבוב בי 5תמלחות אלו לבסיס חבורת הכורכר בעיקר בחלק המזרחי והמליח של האקויפר.
בקידוחי חבורת יהודה קיי #הבדל ברור בערכי δδ 18Oבי 5האקויפר התחתו 5המייצג ערכי #קלי#
יותר לבי 5האקויפר העליו 5המייצג ערכי #כבדי #יותר .מש :זמ 5הזרימה באקויפר העליו 5רב
יותר וכתוצאה מכ :קיימת אינטראקציה ממושכת )מאות ואלפי שני ,#על פי גיל המי (#בי 5המי#
לסלע ,כ :שיתכ 5ואינטראקציה זו מעשירה את המי #באיזוטופ כבד .באקויפר התחתו 5מש:
הזרימה מהיר יותר וגיל המי #רצנטי ,כ :שלא קיימת העשרה בי 5המי #לסלע ,כ :שערכי δ δ 18O
הנ #קלי.(Kharaka and Carothers, 1986) #
אזור ההזנה של האקויפר התחתו , 5טופוגרפית גבוהה יותר ומרוחק מהי #מאשר אזור ההזנה של
האקויפר העליו ,5כ :שנית 5להסביר הבדל זה על ידי השפעת היבשת והבדלי גובה טופוגרפי.
כמו כ 5קיי #הבדל בערכי O
18
δδודיוטריו #בי 5הקידוחי #המתוקי #למליחי ,#כאשר בד"כ
הקידוחי #המליחי #מאופייני #בערכי #כבדי #יותר ,דבר הנובע כפי הנראה מיחסי העירבוב ע#
מקור ההמלחה שהינו תמלחת המאופיינת בערכי δδ 18Oכבדי .#על פי תרשי 30 #המבטא את
היחס בי δδ 18O 5ל ,δ2Hהקידוחי #המליחי #של חבורת יהודה ממוקמי #באזור האידוי ובקרבה
לקידוחי #המליחי #של חבורת הכורכר .יתכ 5וקרבה זו מרמזת על אפשרות של קשר בי 5המי#
המליחי #של חבורת יהודה לבי 5המי #המליחי #של אקויפר החו) 8דר :העתקי ,#תרשי.(46 #
ראוי לציי 5כי רב הערכי #בקידוחי #המליחי #של חבורת הכורכר כבדי #יותר מאשר הקידוחי#
המליחי #בחבורת יהודה ,כ :שיתכ 5וקיי #גור #נוס) 8בנוס 8לתרומה מחבורת יהודה( הגור#
להעשרת המי #של אקויפר החו 8בערכי #כבדי #יותר .כפי שצויי 5לעיל ,מקור אפשרי להעשרת
מי חבורת הכורכר הינ , #מקור ההמלחה התחתי המצוי בתצורת יפו.
101
יחס איזוטופי #של Sr/86Sr
87
)תרשי (31 #מצביע על גיל גיאולוגי מתקופת המיוק 5בה נוצר
המלח אשר מצוי במי הקידוחי #של חבורת הכורכר הנבדקי .#ראוי לציי 5כי בסו 8תקופת המיוק5
ארע הארוע המסיני בו נוצרה תצורת מבקיעי #האבפוריטית ,המייצגת שכבה אבפוריטית
המכילה בעיקר אנהידריט והליט מוצק וכ 5תמלחות מאודות אשר עשויות להדמות בהרכב#
הכימי למי #המלוחי #המצויי #בשכבות המוליכות של תצורת יפו הפליאוקנית ,נתו 5המסתדר
ע #המנגנוני #המוצעי ,#כלומר עליית תמלחות מתצורת מבקיעי #דר :העתקי #והפרעות לתו:
השכבות המוליכות של תצורת יפו הבאות במגע ע #אקויפר החו .8על פי תרשי #זה קידוחי חבורת
הכורכר מצוי #בי 5מספר מרכיבי קצה :
.1תמלחות מבקיעי ; #המייצגות גיל מיוקני של המלח .
.2תמלחות חל= ; המייצגות מי י #פליאוקני )הקשור א 8ביצירת תמלחות מבקיעי #ולא תצורת
מבקיעי #עצמה( אשר חדר דר :התעלות הנאוגניות תו :המסת תצורת מבקיעי ,#לסלעי חבורת
יהודה האקויפריי #ותו :עירבוב ע #מי #שפירי #של אקויפר חבורת יהודה יצרו טיפוס מי#
מליחי #המכונה בספרות "מי לכיש" )רוזנטל וחובריו .(1998 ,טיפוס מי #זה מצוי בחלקו המערבי
של אקויפר חבורת יהודה ועל פי המנגנו 5המוצע ,עשויי #מי #אלה לעלות דר :העתקי #החוצי#
שכבות צעירות )תרשי (46 #ולגרו #להמלחה בקידוחי #המזרחיי #ביותר של אקויפר החו) 8נע,5
ברור חיל ,רבדי .(#ראוי לציי 5כי ,המי #המלוחי #והתמלחות בשכבות המוליכות בתצורת יפו
נוצרו א 8ממחזורי #של הצפות ונסיגות של י #פליאוקני תו :יחסי אידוי ומיהול ע #הסביבה,
כ :שיתכ 5כי ההרכב הכימי וכ 5יחסי איזוטופי #אלה בשכבות המוליכות של תצורת יפו ,דומי#
לאלו של תמלחות חל=.
המי #המליחי #בחלקו המערבי של אקויפר חבורת יהודה )מי לכיש( מאופייני #ביחסי ערבוב של
87Sr/86Srמשני מקורות עיקריי:#
.1מי מבקיעי #המאופייני #בערכי Sr/86Sr
87
גבוהי (0.7087-0.7090) #כתוצאה מהתהלי :הנ"ל.
) . (Starinsky,1983תרשי 31 #מעיד על ערבוב בי 5מי חבורת יהודה ע #תצורת מבקיעי #עצמה
הבאה במגע לטרלי ע #שכבות האקויפר )תרשי.(9 #
.2מי תהו #שפירי #של אקויפר יהודה,
מאופייני#
בערכי יחס Sr/86Sr
87
המושפע
מאינטראקציה ע #הסלע הקרבונטי מגיל הקנומ 5המאופיי 5בערכי #נמוכי(0.7076-0.7078) #
).(Starinsky et al, 1980יחס זה יכול לעלות כתוצאה ממגע של המי #ע #חרסיות המצויות
בתו :הטווח הקרטיקוני ,אשר מכילות רובידיו .#במגע של המי #ע #רובדיו #מועשרי #המי #ב
87Srלעומת Sr
86
את יחס Sr/86Sr
87
כ :שהיחס בניה #עולה )תרשי .(31 #תהלי :זה הינו איטי ביותר ועשוי לשנות
במעט .הגור #העיקרי לעליית יחס זה הינו ) ( 0.7078 - 86כתוצאה מיחסי
העירבוב של המי #השפירי #של חבורת יהודה לבי 5בי 5מרכיבי קצה של תצורת מבקיעי#
ותמלחות חל= בעלי גיל נאוגני המאופייני #ביחסי Sr/86Sr
87
גבוהי #יותר.
בנוס 8לנתוני #הגיאולוגיי #והגיאוכימיי #המאפשרי #מעבר של מי #מליחי #מחלקו המערבי
של אקויפר ההר דר :העתקי #ועד לבסיסו של אקויפר החו) 8תרשי ,(46 #ערכי היחס Sr/86Sr
87
בקידוחי #המזרחיי #ביותר ,נע ,5רבדי #וברור חיל ,הינ #ערכי #יחסית נמוכי(0.7080) #
העשויי #להצביע על השפעה אפשרית של מי #שעברו דר :טווח קרבונטי מגיל הקנומ) 5תרשי#
102
.(46חיזוק נוס 8למנגנו 5זה מצוי בתרשי 32 #בו הקידוחי #המליחי #הנ"ל של חבורת הכורכר,
ממוקמי #בקרבה יחסית למרכיב הקצה המוגדר כתמלחת חל= )מי לכיש(.
בתרשי 47 #נית 5להבחי 5במגמה של עליה בערכי היחסי #של Sr/86Sr
87
ממזרח למערב ,כאשר
בקידוחי #המזרחיי ; #נע ,5רבדי #וברור חיל ,יחסי האיזוטופי #נמוכי #יותר וכפי הנראה
מושפעי #מאופי הערכי #הנמו :של חבורת יהודה .ככל שמתקדמי #מערבה ,קטנה ההשפעה של
חבורת יהודה בד בבד ע #הגדלת ההשפעה מהשכבות המוליכות בתצורת יפו )ערכי #גבוהי; #
תרשי ,(32 #הבאה לידי ביטוי בעליה ביחסי Sr/86Sr
הזורמי #באקויפר החו 8ממזרח למערב.
103
87
וכ 5על ידי מיהול ע #מי #שפירי#
תרשי* :47תפוצת יחסי 87Sr/86Srבאקויפר החו .8נית 5להבחי 5במגמת עליה בערכי #ממזרח
למערב .הקו הירוק מייצג את קו הגידוע של חבורת יהודה ע"י חבורת הסקיה.
הערה :בתרשי #נעשה שימוש רק ב ; 4הספרות העשרוניות האחרונות ,הנתוני#
במלוא #מצויי #בטבלאות (6;7
;KCl .3מקור הדש 5הינו י #המלח המאופיי 5ביחס 87Sr/86Srנמו (0.7080) :ולא נאוגנני ,עקב
מגע )במקור( ע #סלעי קנומ 5המאופייני #ביחס נמו .:על פי הכימיה ,יחסי איזוטופי #ותפוצת
השימוש בדש 5זה קיימת תרומה משנית וכפי הנראה קטנה של דש 5זה לריכוז הכלורידי #במי#
)ראה הסבר מפורט בתחילת פרק זה(.
104
עקב כ ,:תמלחות מבקיעי #ובעיקר תמלחות חל= המייצגת ג #את המי #המלחוי #בשכבות
תצורת יפו ,הינ #מרכיבי הקצה אשר משפיעי #על ריכוז הכלורידי #בקידוחי #המזרחיי #של
אקויפר החו.8
ג #תרשי" 32 #ממק "#את קידוחי חבורת הכורכר המליחי #בי 2 5מרכיבי קצה אלו ומחזק את
ההוכחה כי למרכיבי קצה אלו קיימת השפעה על תהליכי המלחה בחלק זה של האקויפר.
ראוי לציי 5כי על פי ערכי יחס Sr/86Sr
87
בגר 8זה ,מי י #רצנטיי #אינ #מהווי #תרומה לתהלי:
ההמלחה ונמצאי #הרחק מטווח ההשפעה של מי י #על קידוחי #אלו .רסס ימי הינו מקור עילי
החודר לאקויפר דר :האזור הבלתי רווי ועשוי לגרו #לעליה בריכוז הכלורידי .#על פי גר 8זה לא
קיימת תרומה של רסס ימי כוו 5שערכי Sr/86Sr
87
נמצאי #הרחק מטווח ההשפעה על הקידוחי#
המליחי #בחבורת הכורכר .כפי הנראה ,החלק המזרחי של האקויפר הרחוק מקו החו 8אינו
מושפע מרסס ימי .
כתוצאה מכ ,:נית 5להצביע על אות #תמלחות ומי #מלוחי #המצויי #בשכבות מוליכות
בתצורת יפו ובחלקו המערבי של אקויפר חבורת יהודה ,כמרכיבי הקצה הקשורי #בתהלי:
ההמלחה בחלק המזרחי של אקויפר החו.8
ערכי δ13C
בקידוחי הכורכר המליחי #מאופייני #על ידי ערכי #כבדי #של .-10.2 - -10.6‰
ערכי #אלו הינ #כבדי #מהממצא בשאר הקידוחי #המתוקי #של חבורת הכורכר בה #ערכי
איזוטופ זה נעי #בי -11- -12.3‰ 5ומייצגי #ערכי רקע אופיניי #של האקויפר המתאי#
לצמחיה מטיפוס . C3ערכי δ13C
הכבדי #של הקידוחי #המליחי #ניתני #להסבר על ידי
העשרה באיזוטופ כבד שמקורו בתמלחת המצויה בשכבות המוליכות של תצורת יפו .כאמור,
תמלחת זו הבאה המגע ע #השכבות האקויפריות של חבורת הכורכר ,מאופיינת בערכי δ13C
=. 0 ‰
ערכי δ13C
שמתקבלי #בקידוחי #המליחי #מייצגי #יחסיי עירוב של כ 2;3%מי תמלחת
מתצורת יפו במי #שפירי #של חבורת הכורכר ,המתאימי #לתוצאות אשר התקבלו המודל
הגיאוכימי על פי .NETPATH
בנוס ,8הקידוחי #המליחי #של חבורת יהודה ,מאופייני #בערכי #מועשרי #של δ 13C
) (-9.6 - -10.8‰הנמוכי #מהמוצפה באקויפר קרבונטי .יתכ 5כי העשרה איזוטופית זו נובעת
מיחסי עירבוב של מי #שפירי #ע #תמלחת )היווצרות מי לכיש( ,המאופיינת בערכי #כבדי#
)בקרבת .(0עדות זו מחזקת את האפשרות לתרומה ויחסי עירבוב בי 5המי #המליחי #של חבורת
יהודה ע #המי #השפירי #בחלק המזרחי של אקויפר החו ,8תו :יצירת מי #מליחי #בעלי ערכי#
כבדי #יחסית של .δ13C
ערכי C
14
בקידוחי #המזרחיי #של חבורת הכורכר גבוהי #יותר מאשר ערכי #אלו בקידוחי#
המערביי .#למעשה קיימת דעיכה בערכי C
14
ממזרח למערב המוסברת על ידי זרימה איטית של
מי #ממזרח למערב הנגרמת על ידי ירידת מפלסי) #עקב שאיבה( והעדר שטיפה מספקת של
האקויפר ממזרח למערב .בחלק המזרחי של האקויפר המאופיי 5כאקויפר פריאטי ,ללא תכסית
105
לא חדירה )המקטינה מילוי חוזר( ,וכאקויפר רדוד ולא מופרד ליחידות משנה )תת אקויפרי (#ע"י
עדשות חרסית ,ישנה חדירה של מי #רצנטיי #בעלי ערכי C
14
גבוהי #המכילי #טריטיו#
)הקידוחי #המזרחיי . (#החלק המערבי מאופיי 5בצפיפות גוברת של אוכלוסיה ,בתכסית לא
חדירה ובהפרדה לתת אקויפרי #ע"י שכבות חרסית ,כ :שכמות המילוי החוזר מפני השטח
המעשיר את האקויפר במי #צעירי ,#קט 5מאשר בחלק המזרחי ,ועקב ירידת מפלסי #הזרימה
מהחלק המזרחי למערבי עורכת זמ 5רב )כ ; 500שני.(Guttman, 1998) (#
נהוג ליחס ער :של 85 PMCכער :התחלתי למדידת דעיכת פחמ 14 5באקויפר החו8
) ,(Guttman, 1998כ :שנית 5להבחי 5בדעיכה מעטה אפילו ברב הקידוחי #המזרחיי ,#שכפי
הנראה מייצגי #מי #רצנטיי) #נוכחות טריטיו #המעידה על גיל מי #של 10;30שנה( .יתכ 5ונית5
לייחס ירידה קטנה זו בערכי C
14
לעירבוב קט 5ביותר )אחוזי #בודדי (#בי 5מי #מלוחי#
ותמלחות שמקור 5מתצורת יפו ומכילות 0פחמ ,14 5או מהחלק המערבי של חבורת יהודה בו
המי #המליחי #מאופייני #בערכי #נמוכי ,(7;17 PMC) #לבי 5הקידוחי #המליחי #של חבורת
הכורכר .למרות זאת יש להסתייג ולציי 5כי יחסי הערבוב בי 5התמלחת של תצורת יפו או בי5
המי #המליחי #מאקויפר חבורת יהודה ,לבי 5המי #השפירי #מחבורת הכורכר ,נעי #בי2;3% 5
בלבד אזי ער :שכזה "נבלע" בתו :ערכי דיוק המדידה של פחמ 14 5שהינו
,5%כ :שלא נית5
להגדיר בבירור הא #עקב ערבוב בי 5מרכיבי קצה אלו )ביחס של (2;3%ירד ער . 14C :איזוטופ זה
יכול לחזק את הערכה של יחסי ערבוב נמוכי #בי 5מרכיבי קצה אלו ,כוו 5שיחסי ערבוב גבוהי#
יותר היו לבטח באי #לידי ביטוי בירידה משמעותית וניתנת למדידה של ערכי C
14
במי חבורת
הכורכר .
בקידוחי #המזרחיי #ביותר של חבורת הכורכר :נע ,5רבדי ,#וברור חיל הממוקמי #בקרבה לקו
הגידוע של חבורת יהודה על ידי חבורת הסקיה ,כמות האורניו (238U) #גבוהה ביותר (7.44-
) 11.31µg/lומצויה בערכי #הגבוהי #פי 2;3מכמות האורניו #בשאר הקידוחי ,#אשר חלק#
ממוק #בחלק המרכזי; מזרחי וחלק #קידוחי #מערביי) #תרשי .(37 #תופעה חריגה זו מתאימה
לממצאי #הכימיי #והאיזוטופי #הנ"ל ,אשר מצביעי #על מנגנו 5העלאת מי #מליחי #מחלקו
המערבי )המליח( של אקויפר חבורת יהודה דר :העתקי #עמוקי ,#לבסיס חבורת הכורכר )תרשי#
.(46הממצאי #מראי #השפעה בעיקר על הקידוחי #המזרחיי #ביותר )נע ,5ברור חיל ורבדי, (#
אשר שוכני #מעל העתקי #עמוקי) #תרשי,(8 #בה #נמצא ריכוז אורניוU #
238
גבוה.
מי חבורת יהודה המליחי #מאופייני #בריכוזי אורניו #נמוכי) #תרשי ,(35 #הנובעי #מתנאי
אנוקסיה המאפייני #את טיפוס מי #זה )לכיש( ,אשר על פי הנתוני ,#קיי #בחלקו המערבי של
חבורת יהודה ה 5בתצורת נגבה וה 5בתצורת יגור .בתנאי אנוקסיה האורניו #שוקע בתנאי חיזור
U+4על הסלע ואינו מסיס במי ,#כ :שכמותו במי #הינה מזערית .כלומר ,מי #אלה אינ #יכולי#
לספק את כמות האורניו #הרבה המצויה בחבורת הכורכר.
על פי המנגנו 5המוצע )תרשי ,(46 #מי חבורת יהודה המליחי ,#עולי #דר :העתקי #עמוקי,#
מועשרי #בחמצ 5המצוי בהעתקי #וחוצי #בדרכ #את תצורת מנוחה מחבורת הר הצופי) #גיל
הסנו ,(5אשר מכילה כמות רבה של פוספוריטי #המכילי #אורניו .#בחלק מערבי זה של מצוק
106
הגידוע של חבורת יהודה והסלעי #הקרבונטיי #הצעירי #מחבורות הר הצופי #ועובדת ,עקב
תהליכי #ארוזיביי , #תצורות חבורת הר הצופי #העליונות והרכות הוסרו ,ורק חלקי #מתצורת
מנוחה הסדוקה ,מכסה את סלעי חבורת יהודה ) .(Gvirztman, 1969על כ 5האורניו #המצוי
בסלעי תצורת מנוחה ,במגע ע #המי #המליחי #המועשרי #בחמצ , 5עובר חימצו ,U+6 5כ:
שריכוזו במי #עולה .כתוצאה מכ ,:מי #מליחי #מועשרי #באורניו #עולי #דר :העתקי#
ומגיעי #לחלקה המזרחי של בסיס חבורת הכורכר ומעשירי #את מי הקידוחי #הללו בריכוזי
אורניו #גבוהי.#
על פי גבירצמ (Gvirztman, 1969) 5קידוחי #אלה של חבורת הכורכר מצויי #מעל שכבה דקה
של תצורת יפו ) 100;150מטרי ,(#כאשר בשלושת הקידוחי #הללו ,חבורת יהודה מופרדת
מתצורת יפו על ידי תצורת מנוחה .עדות גאולוגית זו מחזקת את האפשרות שמקור העשרת
האורניו #בקידוחי #אלה ,נובע משכבות פוספוריטיות בתצורת מנוחה.
על פי תרשי 37 #קיימת מגמה של ירידה בריכוזי האורניו #בקידוחי חבורת הכורכר ,ממזרח
למערב .כפי הנראה מגמת ירידה זו ובעת מתהליכי דילול של המי #עשירי האורניו #ממזרח ,ע#
המי #עניי האורניו #בחלקי #מרכזיי #ומערביי #של האקויפר .על פי תרשי 48 #המבטא את
היחס בי 5ריכוזי אורניו #בקידוחי אקויפר החו 8ביחס לעובי האקויפר ,קיימת מגמה של
ההעשרה באורניו #ככל שהאקויפר הופ :דק יותר בחלקו המזרחי ,כלומר בחלק המזרחי קיי#
מקור העשרה באורניו ,#אשר הול :ופוחת ע #זרימת המי #מערבה )ע"י דילול( בו האקויפר עבה
יותר .באזור בו האקויפר עבה יותר ,סביר להניח כי קיימת כמות גדולה יותר של מי #שפירי,#
שאר יוצרי #מיהול רב יותר ע #המי #עשירי האורניו .#על כ 5מתקבלת מגמה של ירידה בריכוזי
האורניו #ממזרח למערב ביחד ע #הבדלי הנפח והעובי.
107
200
Migdal 1
Ashdod
Nizanim
24 3
G.Am
Y.Mordechy
G.Am
6 5 12
Ashdod 4
Gat 4
Negba 4
120
Bizaron 6
H.Hayim
Y.Mordechy 13
R-Squared : 0.57
Baraka 5
B.Tuviya 6
Shafir 1
80
)Thickness of Kurkar Group (m
Gat 5
Ashdod 5
160
NaanRevadim
a
B.Hayil 1
40
12
8
0
4
]µg/l [U
תרשי* :48מבטא את היחס בי 5ריכוזי אורניו #בקידוחי אקויפר החו 8ביחס לעובי האקויפר.
נית 5לראות כי הקידוחי #בעלי ריכוז אורניו #גבוה ,ממוקמי #בחלק המזרחי הדק של האקויפר.
תרשי 36 #מעיד על טווח מצומצ #של יחסי אקטיביות של
U
238
U/
234
) ,(1.1-1.4כאשר
טווח זה היה מצומצ #א 8יותר א #השגיאה הסטטיסטית היתה מדוייקת יותר .טווח יחסי
אקטיביות זה מאפיי 5מי #טיפוסיי #של אקויפר החו (Guttman, 1998) 8ערכי #כמעט זהי #אלו
של יחסי אקטיביות ביחד ע #ירידה בריכוז האורניו #ממזרח למערב ,מעיד על יחסי מיהול של
המי #העשירי #באורניו #ממזרח ע #המי #עניי האורניו , #מערבה מקידוחי #אלה ) נע ,5רבדי#
וברור חיל(.
תרשי 38 #מבטא קשר הקיי #בי 5ריכוזי האורניו #במי #לריכוזי הכלוריד .על פי תרשי #זה
השכבות המוליכות בתצורת יפו שללא ספק תורמות לתהלי :ההמלחה ,אינ 5תורמות כלל לריכוז
האורניו #במי .#בשכבות אלו האורניו #שקע עקב תהליכי חיזור ואינו מסיס במי ,#כ :שאינו
נכנס לבסיס אקויפר החו 8ביחד ע #המי #המליחי .#כמות האורניו #בקידוחי #המליחי #במזרח
ובמרכז האקויפר ,נובעת כפי הנראה ממזרח )על פי המנגנו 5הנ"ל( ,כאשר מגמת הירידה בריכוזי
238Uממזרח למערב נובעת כאמור מדילול ע #המי #השפירי #באקויפר החו.8
108
כאמור ,הקידוחי #המזרחיי #ביותר )נע ,5רבדי #וברור חיל( מושפעי #כפי הנראה ג #ממקור
ההמלחה התחתי )חבורת יהודה( התור #מי #מליחי #ואורניו) #על פי המנגנו 5הנ"ל( וכ5
מהשכבות המוליכות של תצורת יפו שתורמות מי #מלוחי #בלבד.
באזורי #חקלאיי #הממוקמי #מעל האקויפר נעשה שימוש בדשני #פוספוריטי. #
כוו 5שדשני #אלה מכילי #אורניו 140) #גר ,לטו , (5נית 5להשתמש בריכוזי האורניו #שנדגמו
כעוקב אחר השפעת.5
על פי גוטמ (Guttman, 1998) 5ריכוז האורניו #בקידוחי חבורת הכורכר אינו מושפע מתהליכי
דישו 5כוו 5שכל האורניו #נספג בקרקע ואינו נשט 8למי התהו .#כמו כ 5ריכוזי האורניוU #
238
בדש 5הינ #ערכי #גבוהי #ביותר ) , (140-180 ppmאשר אינ #באי #לידי ביטוי בערכי #אשר
נתקבלו בקידוחי חבורת הכורכר .בנוס ,8ג #בחלקיו הפנימיי #יותר של אקויפר החו 8נעשה
שימוש רב בדישו 5ולבטח לא פחות מאשר בחלקיו המזרחיי) #בה #נתקבלו ערכי #חריגי #משאר
קידוחי החו ,(8כ ,:שבמידה ודישו 5הינו הגור #לריכוזי האורניו #החריגי #בחלקו המזרחי של
אקויפר החו ,8סביר להניח כי ג #בחלקי #אחרי #של האקויפר ,נית 5היה לצפות לריכוזי
האורניו #חריגי.#
109
.5סיכו* ומסקנות:
על פי ניתוח ממצאי המחקר נית 5להסיק כי:
.1תצורת יפו )חבורת הסקיה העליונה( איננה אקויקלוד מוחלט אלא אקויקלוד דול .8במקומות
מסויימי #אי 5לדבר כלל במונחי #של "אקויקלוד דול "8אלא על מגע ישיר בי 5שכבות מוליכות,
המביאות מי #מלוחי #לבסיס חבורת הכורכר.
.2תצורת יפו מכילה שכבות מוליכות הרוויות בתמלחת והמצויות במגע ישיר באי;התאמה
זויתית ע #אקויפר חבורת הכורכר שמעל.
.3תצורת יפו מועתקת ע"י מערכת עניפה של שברי ,#חלק #שברי #עמוקי #וחלק #שברי#
ליסטריי #הקשורי #בתהליכי גלישה וצניחה ומהווי #מוליכי #טובי #לתמיסות.
.4החלק המזרחי של אקויפר החו 8מושפע יותר מתהליכי המלחה אלה ,עקב היותו דק ובלתי
מופרד לתת אקויפרי.#
.5בחלקו המערבי של אקויפר חבורת יהודה ,מצויי #מי #מליחי #אשר משפיעי #ה 5על המי#
השפירי #ממזרח וה 5על החלק המזרחי של אקויפר החו) 8דר :העתקי #עמוקי.(#
לתוצאות מחקר זה השלכות רבות על ניהול משק המי #באקויפר ההר וה 5באקויפר החו.8
באקויפרי #אלה קיי #איו #תמידי ומתמש :של מי #מלוחי #החודרי #לאקויפרי #משכבות
הסקיה .מי #מלוחי #אלה נמהלי #במי #השפירי #של אקויפרי #אלה ויוצרי #מי עירבוב
מליחי #אשר ברב המקרי #אינ #ראוי #לשימוש ,כ :שנוצרו מוקדי המלחה על ידי המלחת
שדות שאיבה רבי .#יש לציי 5כי תהלי :זה גר #להתדרדרות באיכות המי #בקידוחי #רבי#
באקויפרי #אלה ועקב היותו קיי #ומתמש ,:תהלי :התדרדרות זה שריר וקיי #ועתיד להתגבר.
מדינת ישראל מצויה במשבר מי #עמוק כ :שבשני #האחרונות מנצלת את כל משאביה הקיימי#
מעבר למקסימו #האפשרי ,כלומר באקויפרי #אלה מתבצעת שאיבת יתר על מנת לספק את צרכי
משק המי #הגוברי.#
מחקר זה מבהיר בצורה ברורה כי המי* השפירי* של אקויפרי ההר ואקויפר החו 3באי* במגע
תחתי )אקויפר החו (3ולטרלי )אקויפר ההר( ,ע* מי* מלוחי* ותמלחות.
באקויפר החו 8קיי #מקור אספקה בלתי נלאה של מי #מלוחי #לבסיס האקויפר .שאיבת היתר
גורמת לעליה של מי #מלוחי #אלה ולהמלחת שדות שאיבה של מי #שפירי .#על ידי יישו#
המנגנוני #המוצעי #במחקר זה ,יש מעתה לקחת בחשבו 5את מקור המלחה זה ולחשב את כמויות
השאיבה האופטימלית ; מקסימלית האפשרית של מי #שפירי #מבלי ליצור ירידה בעומד המי#
המתוקי #והחמרת תהליכי המלחה.
הבנת תהליכי דליפת תמלחות מהאקויקלוד אל האקויפר שמעל ,עשויה לעזור בניצול מושכל יותר
של מי התהו #השפירי #מ 5האקויפר.
רצוי לבצע סקרי #גיאופיסיי; #גיאוכימיי #נרחבי #באקויפר החו 8על מנת למפות את האזורי#
בה #תהלי :זה הנו קריטי ומסכ 5את איכות המי .#בנוס ,8רצוי לנצל את מוקדי ההמלחה
110
באקויפר זה לצור :הקמת מתקני התפלה מקומיי) #של מי #מלחי ,(#הקרובי #לאזורי הביקוש
)חקלאי.(#
בחלקו המערבי של אקויפר ההר )עליו 5ותחתו , (5מצויי #מי #מליחי ,#אשר מקור 5בעירבוב בי5
תמלחות ומי #מלוחי #משכבות הסקיה )תצורת יפו ומבקיעי (#לבי 5מי #שפירי #הזורמי#
ממזרח .כתוצאה מכ ,:נוצר אזור )רוחבו מספר קילומטרי (#המכיל בתוכו מי #מליחי ,#אשר
עוצמת המליחות יורדת ע #המרחק ממקור ההמלחה במערב )מלבד מקרה ידוע של קידוח קרית
גת תחתו .(5באזור זה אי 5כלל ניצול של מי #לצרכי שתיה וחקלאות מאחר וכל הקידוחי #נסגרו
עקב המלחה.
ממזרח לאזור זה קיימי #שדות שאיבה חשובי #של מי #שפירי) #כפר אוריה ,אשתאול עגור,
נחושה ואמציה( ,אשר עקב שאיבת יתר בשני #האחרונות ,נמצאי #אזורי שאיבה אלה בסכנת
המלחה כתוצאה "ממשיכת" אזור המי #המליחי #מזרחה.
באזור קידוחי כפר אוריה ,מצוי קו מגע אפשרי בי 5האזור המליח לאזור המתוק ,כאשר הקידוחי#
בשדה שאיבה זה מתחלקי #לקידוחי #מליחי #במערב וקידוחי #מתוקי #במזרח .לאחרונה
ביצעה "מקורות" קידוח הפקה )כפר אוריה (11בקצה האזור המליח לתו :האקויפר התחתו,5
במטרה להפיק מי #שפירי .#על פי המנגנוני #המוצעי #במחקר זה ,נית 5היה להניח שיתקבלו
מי #מליחי , #על כ 5הומל= לא לקדוח באזור זה .קידוח עמוק זה )שנקדח בסופו של דבר( שאב
מי #מליחי 1200) #מגכ"ל( משכבות האקויפר התחתו .5להבנת מנגנו 5ההמלחה בחלק זה של
האקויפר ישנה חשיבות רבה בתיכנו 5יעיל ונכו 5של קידוחי הפקה באזור זה של האקויפר.
גבולו המזרחי של האזור המליח אינו מוגדר בבהירות על כ ,5שאיבת יתר בשדות שאיבה אלה
הקרובי #לקו המגע ע #האזור המליח ,עשויי #למשו :את המי #המליחי #מזרחה ולגרו#
להמלחת מי #שפירי.#
111
: ביבליוגרפיה.6
Abdel, A., Barkooky, A., Gerrits, M., Meyer, H., Schwander, M., and Zaki, H.,
2000. Tectonic evolution of the Eastern Mediterranean Basin and its significance for
hydrocarbon prospectivity in the ultradeepwater of the Nile Delta.
EDGE, vol.19, pp. 1086-1102.
Ben-Avraham, Z., Tibor, G., Limonov, A.F., Leybov, M.B., Ivanov,
M.K.,Tokarev, M.Y., and Woodside, J.M., 1995. Structure and tectonics of the
eastern Cyprean Arc. Marine and Petroleum Geology, vol. 12, pp. 263-271.
Ben-Gai, Y., 1994. On the discrepancy between base Kurkar Group and base
Coastal Aquifer in the southern Sharon; results from seismic profiles. Annual
Meeting Israel Geological Society 1994, pp. 11.
Ben-Gai, Y., 1996. Sequence stratigraphy of the Plio- Pleistocene in the
continental margin of the southern levant. Ph.D thesis, Tel Aviv University,
Israel.
Ben-Gai, Y., Buchbinder, B., and Ben-Avraham, Z., 1996. Sequence
stratigraphy of the Yafo Formation (Pliocene-lower Pleistocene) in the Coastal
Plain Israel.Current Research Geological Survey of Israel, vol. 10, pp. 1-9.
Blake, G. S. and Goldschmidt, M., 1947. Geology and Water Resources of
Palestine. Department of Land Settlement and Water Commissioner,
Government Printer, Jerusalem, pp. 1-51.
Bruner, I. and Landa, E., 1991. Fault interpretation from high-resolution seismic data
in the northern Negev, Israel. Geophysics, vol. 56, pp.1064-1070.
Clark, I.and Fritz, P., 1997. Environmental Isotopes in Hydrology. Lewis Publishers,
New York, pp. 328.
112
Craig, H.,1961. Isotopic variations in meteoric waters. Science, vol.133, pp.
1702-1703.
Druckman, Y., Buchbinder, B., Martinotti, G.M., Siman, T.R., and Aharon, P.,
1995. The buried Afiq Canyon (eastern Mediterranean, Israel) - a case study of
a Tertiary submarine canyon exposed in late Messinian times. Marine
Geology, vol. 123, pp. 167-185.
Folkman,Y. and Shoresh,R., 1979. Seismic reflection investigation under the
lower continental slope, Palmahim region. Israel Electric Corporation. Rep.
DP/537/79.
Fleischer, E., Goldberg, M., Gat, J. and Margaritz, M., 1977. Isotopic
composition of formation waters from deep drilling in southern Israel.
Geochim, Cosmochim. Acta vol.41, pp. 511-525.
Fleischer, E., 1987. The geochemistry and hydrogeology of formation waters
in Israel. Oil Exploration (investments) Ltd. Rep. 87/20, Doc 3161a, Tel Aviv.
Fleischer, L, Gelbermann, E. and Wolff, O., 1993. A Geological - Geophysical
Reassessment of the Judea Group (Yarkon- Taninim Aquifer). IPRG, Rep.
244/147/92 pp. 1-92.
Fleischer, L., 1999. Structural map on top Judea Group: Central Israel.. The
Geophysical Institute of Israel.
Garfunkel, Z., Arad, A. and Almagor, G., 1979. The Palmahim disturbance
and its regional setting. Bulletin, Geological Survey of Israel, Jerusalem. pp.
1-56.
Gat, J.,Dansgaard, W., 1972. Stable isotope survey of the fresh water occurrences in
Israel and the northern Jordan Rift Valley. Journal of Hydrology, vol. 19, pp.
172-212.
113
Ginzburg, A., Cohen,S., Hay Roe, H., and Rosenzweig, A., 1976. Geology of
the Mediterranean shelf of Israel. American Association Petroleum
Geologists, Bulletin. vol.59, pp.2142-2160.
Gormly, J.R. and Spalding, R.F., 1979. Source and concentrations of nitrate
-nitrogen in groundwater of the Central Platte Region, Nebraska. Ground
Water, vol.17, pp.291-301.
Grader, P. and Gvirztman ,G., 1961. Neogene gas prospects in the central
Coastal Plain, Israel. Bulletin Research Council of Israel., vol. 106, pp.
147-172.
Guttman, Y., 1998. Defining flow system and groundwater interactions in the
multi-aquifer system of the Carmel Coast region. Ph.D. thesis, Tel Aviv University,
Israel.
Gvirtzman, G. and Reiss, Z., 1965. Stratigraphic nomenclature in the Coastal
Plain and Hashephela Regions, Geological Survey of Israel, Rep.
OD/1/65.1023, pp.1-12.
Gvirtzman, G., 1969. The Saqiye Group (late Eocene to early Pleistocene) in the
Coastal Plain , Hashephela and Beer- Sheva regions, Israel. Bull. Geological
Survey of Israel, Jerusalem Report OD /5 /67, Institute for Petroleum
Research and Geophysics, Report 1022.
Gvirtzman,G. and Buchbinder, B., 1969. Outcrops of Neogene Formation in
the Central and Southern Coastal Plain Hashephela and Beer- Sheva Regions,
Israel. Geological Survey of Israel Bulletin. 50, Jerusalem.
Gvirtzman, G. and Buchbinder, B., 1969. The stratigraphy of the Hashefela and
Saqiye groups in HaShefela region. Israel Journal of Earth Sciences, vol. 18, pp.161.
Gvirtzman, G., 1970. The Saqiye Group in the Coastal Plain and Hashephela
region in Israel. Ph.D Thesis Hebrew University, Jerusalem.
114
Gvirtzman, G. and Buchbinder, B., 1977. The desiccation events in the eastern
Mediterranean during Messinian times as compared with other Miocene desiccation
events in basins around the Mediterranean. Soc. Des Editions "Technip", Paris pp.
411-420.
Gvirtzman, G. and Buchbinder, B., 1978. The late Tertiary of the Coastal Plain and
Continental Shelf of Israel and its bearing on the history of the eastern Mediterranean.
Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project 42, Part 2, pp. 1195-1222.
Hem, J.D., 1985. Study and interpretation of the chemical characteristics of natural
water. Third Edition, U.S Geological Survey Water- Supply Paper- 2254.
Heaton, T.H.E., 1984. Source of the nitrate in phreatic groundwater in the western
Kalahari. Journal of Hydrology, vol. 67, pp. 249-259.
Hsu, K.J., Ryan, W.B.F., and Cita, M.B., 1973. Late Miocene Desiccation of
the Mediterranean. Nature, vol. 242, pp. 240-244.
Hull, E., 1885. Memories on the geology and geography of Palestine of Arabia
Petraea and adjoining districts. Palestine Exploration Fund,London, pp. 1-154.
Ivanovich, M. and Harmon, R.S., 1992. Uranium series disequilibrium: Applications
to earth, marine and environmental sciences. Second Edition, Clarendon Press,
Oxford, 910 p.
Kharaka, Y.K. and Carothers, W.W., 1986. Oxygen and Hydrogen isotope
geochemistry of deep basin brined. In "Handbook of Environmental Isotope
Geochemistry" (eds. Fritz, P. and Fontes, J. Ch.), vol. 2, ch. 8, pp. 305-360.
Komor, S.C. and Anderson, H.W.Jr., 1993. Nitrogen isotopes as indicators of nitrate
sources in Minnesota sand plain aquifers. Ground Water, vol. 31, pp. 260-270.
Kroitoru, L., 1987. The characterization of flow system in carbonate rocks defined by
the groundwater parameters: Central Israel. Ph.D thesis, The Weizmann Institute of
Sciences , Rehovot, Israel, pp. 1-90.
115
Kronfeld, J., Vogel, C.J., and Rosenthal, A., 1992. Natural isotopes and water
stratification in the Judea Group aquifer (Judean Desert) . Israel Journal of Earth
Science, vol. 39 pp. 71-76.
Kronfeld,J., 1997. The Geochemistry and Geochronology of the Beer Sheva Yarkon- Taninim Aquifer. Final Progress Report , Israel Water Commission, pp.
1-21.
Lajtha, K., and Michener, R.H. (Eds.), 1994. Stable isotopes in ecology and
environmental sience. Blackwell Scientific Publications, Oxford, 316 p.
Livnat, A., 1974. Facies changes, Senonian disconformities, and volcanism in
northwestern Judea, Abstracts of Seminar Papers at the Geological Survey of
Israel pp. 22- 23.
Loewengart, S., 1927. The groundwater of the Palestine Coastal Plain.
Construction and Industry, 6, Tel Aviv. pp.13-14.
Loewengart, S., 1928. Zur Geologie der Kustenebene Palastinas,
Mineralogie, Abt.B No.9, pp. 498-512.
Loewengart, S., 1958. Geochemistry of the waters in Northern and Central Israel
and the origin of their salts. Bulletin Research Council of Israel, Vol. 7G, pp. 176-205.
Loewengart, S., 1961. Air-borne salts, the major source of salinity of waters in Israel.
Bulletin Research Council of Israel, Vol. 10G, pp. 183-206.
Loewengart, S., 1964. The precipitation of airborne salts in the Haifa Bay,
Israel. Israel Journal of Earth Science, vol. 13, pp.111-124.
Mart, Y., 1984. The tectonic regime of the southeastern Mediterranean
continental margin. Marine Geology, vol. 55, pp. 363-386.
Matthess, G., 1982. The Properties of Groundwater. John Wiley and Sons,
New York, 406.
116
Mazor, E., 1991. Applied Chemical and Isotopic Groundwater Hydrology.
Open University Press, England, pp. 1-253.
Menashe, S. and Nativ, R., 1991. A geohydrological model of the deep
aquifers (Triassic to Cretaceous) north to Beer-Sheba. Annual Meeting Israel
Geological Society 1991, pp. 72.
Mook,W.G., 1980. Carbon-14 in hydrological studies. chapter 2 In Handbook
of Environmental Isotopes Geochemistry. Vol. 1: The Terrestrial Environment,
Edited by P. Fritz and J.Ch. Fontes. pp.. 49-74.
Muller.D.and Mueller, P., 1991. Origin and age of the Mediterranean Messinian
evaporites: implications from Sr isotopes. Earth and Planetary Science. Letters, Vol.
107, pp.1-12.
Muravinsky, M., Shafrir, M., Goldberg, Y., Vatashasky, Z., and Grossman P.,
1985. Wells Rishon Le'zion 1, 2, 2a and Saqiye 2 : Geological Completion
Reports. Oil Exploration (Investments), Ltd.
Nachmias, J., 1969. Source Rocks of The Saqiye Group Sediments in The
Coastal Plain of Israel. Israel Journal of Earth Sciences, vol.18, pp.1-16.
Neev, D., Almagor, G., Arad, A.,Ginzburg, A., and Hall, J., 1976. The
Geology of the Southeastern Mediterranean Sea. Geological Survey of Israel,
Bull, vol.68, pp. 1-51.
Picard, L., 1938. Synopsis of stratigraphic terms in Palestinian geology,
Geology Department, Bulletin, Hebrew University. Vol. 2, pp. 1-24.
Plummer, M., Prestemon, E., and Parkhust, D.L., 1994. An interactive code
(NETPATH) for modeling net geochemical reactions along a flow path
Version 2.0. U.S.G.S. 94- 4169.
117
Robertson, A., 1974. Collision-related sedimentary and tectonic processes in
the Eastern Mediterranean Sea. Congres Geologique Internationale, Resumes;
vol.30, pp. 301- 309.
Rogojin, V., 1998. The use of natural isotopes as an aid in studing the
geohydrological processes in the multi-aquiferal system of the Haifa Bay region.
Ph.D thesis, Tel Aviv University, Israel, pp. 1-63.
Rosenthal, A. and Kronfeld, J., 1982. 234U / 238U disequilibria as an aid to the
hydrological study of the Judea Group aquifer in eastern Judea and Samaria, Israel.
Journal of Hydrology, vol. 58, pp.149-158.
Rosenthal, E., Vinokurov, A., Ronen, D., Magaritz, M., and Moshkovitz, S.,
1992. Anthropogenically induced salinization of groundwater: a case study
from the Coastal Plain aquifer of Israel. Journal of Contaminant Hydrology,
vol.11, pp. 149-171.
Rosenthal. E., 1997. Thermomineral waters of Ca-chloride composition: review of
diagnostics and brine evolution. Environmental Geology, vol.32, pp. 245-250.
Rosenthal, E., Weinberger, G., and Kronfeld, J., 1999. Ground water
salinization caused by residual Neogene and Pliocene sea water; an example
from the Judea Group aquifer, southern Israel. Ground Water, vol. 37,
pp. 261-270.
Schlein, N., Ben-Gai, Y., Buchbinder, B., and Shavit, D., 1991. High
resolutions seismic survey over the shallow gas field in Ashdod; preliminary
results. Annual Meeting, Israel Geological Society 1991, pp. 93.
Schlein, N., Buchbinder, B. and Ben- Gai, Y., 1992. Sequence stratigraphy of
the Pliocene Yafo Formation: A high resolution pilot survey in five selected
areas along the Coastal Plain, Israel. The Institute for Petroleum Research and
Geophysics.
118
Schoeller, H., 1956. Geochemie des eaux souterraines. Application aux eaux
des gisements de petrole. Soc. Des Editions "Technip", Paris.
Shomrony, A., Vatashasky, Z. and Shafrir, M., 1984. Ashdod G-9 and G-10,
geological completion report, Oil Exploration (Investments), Ltd.
Sneh, A. and Buchbinder, B., 1984. Neogene and Quaternary plane surfaces in
the Judea Mountains and the Shefela Foothills and their bearing on the
tectonic history of the area. Annual Meeting Israel Geological Society, pp. 97.
Starinsky, A., Bielski, M., Lazar, B., Wakshal, E., and Steinitz, G., 1980. Marine
87
Sr/ 86Sr ratios from the Jurasic to the Pleistocene from groundwaters in Israel. Earth
Planetary Sciences Letters, Vol.47, pp. 75-80.
Starinsky, A., 1983. Strontium Isotope evidence on the history of oilfield
brines, Mediterranean Coastal Plain, Israel. Geochimica et Cosmochimica
Acta, vol. 47. pp. 687-695.
Vengosh, A. and Rosenthal, E., 1994. Saline groundwater in Israel: Its bearing
on the water crisis in the country. Journal of Hydrology, vol. 4, pp. 399-430.
Vogel, J.C., 1970. Carbon - 14 dating of groundwater. In Isotope Hydrology
1970, IAEA, Vienna, pp. 225-240.
Weinberger, G., 1994. The fault pattern in the northern Negev and southern
Coastal Plain of Israel and its hydrogeological implications for groundwater
flow in the Judea Group aquifer. Journal of Hydrology, vol. 155, pp. 103-124.
White, D. E., 1960. Summary of chemical characteristics of some waters of
deep origion. U.S. Geological Survey Prof. Paper 400B, pp.452-454.
Widowinski, S. and Zilberman, E., 1996. Kinematic modeling of large-scale
structural asymmetry across the Dead Sea Rift. Tectonophysics,vol.266, pp.
187-201.
119
אבישר ,ד .1996 ,.השפעת מזהמי 3ממוצא אנתרופוגני באזור בעל רגישות הידרולוגית!
אג 8ואדי רבא על איכות מי התהו .3עבודה לש 3קבל תואר מסטר ,אוניברסיטת תל אביב ,עמ'
.1!66
איסר ,א .1961 ,.הגיאולוגיה של מקורות מי התהו 3באזורי השפלה והשרו .8עבודה לש 3קבלת
תואר דוקטור ,האוניברסיטה העברית ,ירושלי .3עמ' .1!140
ארצי ,י .2000 ,.מנגנוני המלחה באקויפר החו :9אזור ג !8יבנה גדרה .הכינוס השנתי עכו! !,200
אגודה ישראלית למשאבי מי ,3עמ' .7!8
גוטמ 8י ,.פינק מ .1992 ,.סקר מי 3מליחי 3להתפלה ! שלב ג' רקע הידרוגיאולוגי .אקויפר החו,9
הנגב הצפו! 8מערבי .דוח תה"ל ,02/92/54תל אביב ,עמ' .1!15
גיל ,ד .1965 ,.הגיאולוגיה התת! קרקעית של אזור פתח! תקווה .עבודה לש 3קבלת תואר
מסטר ,האוניברסיטה העברית ,ירושלי.3
גת ,י .1984 .,נתוני דיוטריו 3וחמצ 18 ! 8מתו; התיקי 3של קידוחי אשדוד גז .המכו 8הגיאופיסי
לישראל ,לוד.
השרות ההידרולוגי .1999 ,.התפתחות ניצול ומצב מקורות המי 3בישראל עד סתיו .1999משרד
התשתיות הלאומיות ,נציבות המי , 3ירושלי ,2000 3עמ' .284 ! 1
וינברגר ,ג .1991 ,.מארג השבירה באזור הנגב הצפוני ודרו 3מישור החו 9והשלכותיו על הקשרי3
ההידראוליי 3מעל ומתחת לאקויפר ירקו !8תניני .3פרויקט קוי 3אדומי !3דוח התקדמות מס'
,2השרות ההידרולוגי ,ירושלי ,3עמ' .14 ! 1
וינברגר ,ג .1992 ,.יחסי גומלי 8בי 8מערכות שבירה עיקריות בנגב הצפוני ודרו 3מישור החו 9ובי8
האפשרות לקשרי 3הידראוליי 3מעל ומתחת לאקויפר ירקו 8תניני !3עדכו 8ממצאי .3פרויקט
קוי 3אדומי ! 3דוח התקדמות מס' ,3השרות ההידרולוגי הישראלי ,ירושלי ,3עמ' .15 ! 1
וינברגר ,ג .1997,.אנליזה גיאולוגית של חבורת ! יהודה בתת הקרקע של אזור באר שבע! לכיש
כרקע להידרוגיאולוגיה אזורית באג 8ירקו 8תניני .3נציבות המי ,3פרויקט מס' ,58/97תל ! אביב,
עמ' .35 ! 1
וינברגר ,ג .1999,.אנליזה גיאולוגית של חבורת ! יהודה בחלקו המרכזי והצפוני של אג 8ירקו!8
תניני 3כרקע להידרוגיאולוגיה אזורית .נציבות המי ,3פרויקט מס' ,49/98תל אביב ,עמ' .25 ! 1
120
ונגוש ,א ,.סטרינסקי ,א .1991 ,.מי 3אינטרסטיציאלי 3באג 8י 3התיכו :8ערבוב של שרידי
תמלחות !Caכלורידיות מתקופת המסיניא 8ע 3מי י .3דוח מספר 4פרויקט "קוי 3אדומי"3
13/91השרות ההידרולוגי ,ירושלי ,3עמ' .18 ! 1
ונגוש ,א .1992 ,.תהליכי המלחה בלתי הפיכי 3באקויפר החו :9יצירת כת 3המליחות באזור באר
טוביה .השרות ההידרולוגי ,ירושלי 3עמ' .52 ! 1
ונגוש ,א ,.רוזנטל ,א .1993 ,.מי תהו 3מלוחי 3והשפעת 3על איכות המי 3בישראל.השרות
ההידרולוגי ,דוח , 1993/6ירושלי.3
ונגוש ,א ,.ארצי ,י .1995 ,.זיהוי מקורות מליחות במי תהו 3באזור אשדוד! חבל יבנה :דוח
התקדמות .איגוד ערי 3לאיכות הסביבה ,אשדוד! חבל יבנה.
ונגוש ,א .1995 ,.זיהוי גופי מי 3מליחי 3באקויפר החו :9מקורות מליחות ופוטנציאל התפלה .דוח
הידרו ,1995/01השרות ההידרולוגי ,ירושלי ,3עמ' .53 ! 1
ונגוש ,א ,.ארצי,י ,.צירלי ,8א ,.פנקרטוב ,א ,.הרפז ,ח ,.רוזנטל ,א ,.אילו ,8א .1996 ,.דוח מצב
איכות המי 3בישראל .דוח הידר ו 1996/04נציבות המי 3השרות ההידרולוגי ,ירושלי .3עמ' .1!32
מלול ,א ,.אברבו; .1980 ,.הערכת החדירה של הפ 8הביני לאקויפר החו .9דוח התקדמות מס' 2
תה"ל ,01/84/80תל אביב.
מלול ,א .1988 ,.אג 8שפלת החו !9גיאומטריה 8תכונות פיסיקליות .השרות ההידרולוגי ירושלי.3
מרכדו ,א ,.אברו ,8מ ,.כהנובי< ,י .1975 ,.מליחות המי תהו 3בשפלת החו .9דוח התקדמות מס' ,1
תה"ל , 01/75/25תל אביב.
סטרינסקי ,א .1974 ,.היחס בי 8תמלחות קלציו !3כלורידיות וסלעי 3סדימנטריי 3בישראל.
עבודה לש 3קבלת תואר דוקטור ,המחלקה לגיאולוגיה ,האוניברסיטה העברית ,ירושלי.3
פורמ ,8א .1998 ,.זיהוי מנגנו 8ההיווצרות של כיסי המלחה באקויפר החו 9והצגת פתרונות
אפשריי 3לצמצו 3התופעה .עבודה לש 3קבלת תואר מגיסטר ,הטכניו ,8חיפה ,עמ' .1!76
קולטו ,8י.1988 ,.בדיקת הקשר בי 8מי תהו 3למי י 3באקויפר הפלייסטוקני במד 9היבשת של חו9
הי 3התיכו 8במרכז ישראל .תה"ל ,תל ! אביב ,עמ' .64 ! 1
121
רוזנטל ,א ,.וינברגר ,ג ,.קרונפלד,י .1998 ,.המלחת מי תהו 3בדרו 3אג 8ירקו ! 8תניני 3ע"י מי י3
שאריתיי 3מתקופת הניאוג 8והפליוק .8נציבות המי ,3משרד התשתיות הלאומיות ,השרות
ההידרולוגי ,דוח הידרו ,9/98/ירושלי ,3עמ' .14 ! 1
רונ ,8ד ,.מגרי<,מ ,.גבירצמ ,8מ ,.עמיאל ,א ,.אלמו ,8א .1986 ,.הסכנה לאיכות מי התהו 3באקויפר
החו 9מהשקייה בקולחי .8האגודה הישראלית להידרולוגיה ,בעיות כמות ואיכות במאז 8העכשווי
של ישראל ,אוקטובר ,1986עמ' .90!100
122
.7נספחי:%
טבלאות:
.1נתוני %גיאוכימיי 3 %חבורת יהודה
.2נתוני %גיאוכימיי 3 %חבורת הכורכר.
Salinization Processes and Aquifer Interconnections
in the Southeastern Coastal Plain of Israel
By
Dror Avisar
Department of Geophysics and Planetary Sciences
Raymond and Beverly Sackler Faculty of Exact Sciences
Tel- Aviv University
Thesis submitted to the Senate of Tel Aviv University
for the degree of
Doctor of Philosophy
July 2001
This work was carried out under the supervision of
Prof. Akiva Flexer
Prof. Joel Kronfeld
Abstract:
The coastal aquifer is the most important groundwater reservoir in Israel.
During many years of exploitation and pumping of potable groundwater, saline
groundwater was discovered locally in the eastern and central sections of the aquifer.
These phenomena were usually observed at the base of the aquifer and always along
the interface with the underlying aquiclude. The chemical composition of the saline
water, as well as the distance from the coastal zone, clearly indicate that this cannot
be attributed to present intrusion of sea water due to over pumping, which began in
the mid 1970's.
This eastern part of the aquifer is characterized by open agricultural land, with
low anthropogenic pressure in comparison to urban areas, which characterize the
western and northern parts of the aquifer. As a result, the effect of anthropogenic
source is limited and does not constitute the main, dominant sources of groundwater
salinization.
The present study examined whether it is possible to attribute random
salinization phenomena in the eastern and central coastal aquifer, to saline bodies of
water in adjacent geological groups:
1. Permeable layers in the Yafo Fm. - Upper Saqiye Group.
2. Saline western area of the Judea Group.
Until recently, the Yafo formation has been considered to be the perfect
non-permeable aquiclude. In reality, this group is abundant (mostly in the upper areas)
in porous, conducting, permeable layers (lumachelle, loam, sand and conglomerate)
saturated with saline water and sometimes gas. However, the implications in respect
to the overlaying aquifer have not been clearly discussed before. These permeable
layers are located along an angular unconformity with respect to the Coastal Aquifer
layers of the Kurkar Group. High-resolution and conventional seismic profiles
indicate that layers of the Saqiye Group dip to the west and as a result, the interface
between the permeable layers and the base of the Coastal Aquifer occurs mainly in the
eastern section of the aquifer.
In addition, a number of disturbances, which can be attributed to faults, were
detected using these seismic lines. These faults cross the permeable layers from the
base of the Yafo formation (the evaporitic Mavqi'im formation) up to the interface
between the base of the Kurkar Group (the Coastal Aquifer). These listric faults may
I
act as routes to conduct saline water under high pressure to the base of the coastal
aquifer (mostly in the eastern part). The origin of this brine is in deeper permeable
layers as well as in the Mavqi'im formation, which contains in addition to halite and
anhydrite - brines and saline water.
The western part of the Judea Group aquifer is characterized by saline water as
a result of intrusion of Pliocene seawater and by brines from the Mavqi'im formation
(which come into lateral contact with the layers of the aquifer). The western section of
this aquifer is also characterized by deep offsets, which cross young layers (through
young systems of offsets). According to geophysical evidence, these offsets almost
reach the base of the Kurkar Group. As a result, brackish water, which is under high
pressure, may rise through these offsets and reach the aquifer. In this research, the
origin of the salinization was found mainly in the eastern most drill holes in which the
young layers, and especially the Saqiye Group (Yafo formation), were very thin.
This saline water, which reaches the base of the aquifer from the two sources
mentioned above, collects at the base of the coastal aquifer in processes of diffusion
and advection. The mixing processes of this end member with the sweet potable water
of the coastal aquifer are done by the pulling of the saline water upwards (upconing)
to the level of the potable water, as a result of over pumping.
These two mechanisms are reinforced by geochemical and isotopic results,
which point to mixing ratios of single percentages between the above end members
enabling the creation of brackish water in the coastal aquifer. The saline water in the
porous layers of the Yafo formation was created as a result of evaporation of coastal
lagoons. This evaporitic water is characterized by low Na/Cl and Cl/Br ratios in
comparison to seawater, Q values larger than 1, high chloride concentration (which
changes according to dilution ratios) and enriched δ18O values. This end member was
found to effect the chemical composition of the water in the saline drill holes from the
Kurkar Group Aquifer. It was also suggested that a mixing ratio of 2-3% between the
saline end member and the potable water of the Kurkar Group, creating brackish
centers in the eastern part of the coastal aquifer.
In the eastern most drill holes (Na'an, Revadim and Brur Hail), the effect of
brackish water from the Judea Group may also be felt through deep offsets which
cross the young layers and reach the base of the coastal aquifer.
87
Sr/86Sr ratios in
these boreholes were lower than in the rest due probably to the effect of brackish
II
water from the carbonate aquifer characterized by low values. Temperatures in these
boreholes are also higher than expected, and it seems that this indicates hot brackish
water which has worked its way up through deep offsets. In addition, these drill holes
are characterized by high uranium 238U concentartion (two to three times what's found
in other drill sites). The brackish water of the Judea Group, on their way upwards
through offsets, are enriched with uranium, the origin of which lies in phosphorous
Senonian rocks found in the interval between the Judea Group and the thin layer of
the Yafo formation and the Kurkar Group
Results of this study have many implications for the conduct of water
management of the mountain and coastal aquifers. These aquifers are constantly
threatened by the penetration of saline water from Saqiye layers. This saline water is
diluted in the potable water of these aquifers and produces a brackish mixture, which
is usually not fit for use. It should be pointed out that this process has caused the
deterioration of water in many drill holes in this aquifer and seeing as this is a
continuous process, it will only get worse.
III
© Copyright 2024