גאומורפולגיה של שולי היבשת הים- תיכוניים של ישראל רוני שדה – אוקטובר 2014 מבוא שולי היבשת של דרום-מזרח הים התיכון (הלבנט) כוללים את מדף היבשת ( ,)shelfהמדרון ( )slopeוהמישורים העמוקים ( .)abyssal plainעיצובם המורפולוגי המגוון הושפע משני תהליכים הפועלים במקביל על המרחב :תהליכים פנימיים ,שמקורם בתת-הקרקע (תנועות לוחות טקטוניים ,רעידות אדמה או מעוותים של שכבות בסיס) הגורמים לקימוט ,לסידוק ולשבירה; תהליכים חיצוניים ,בעיקר ארוזיה וסדימנטציה לסוגיה .בעוד התהליכים הפנימיים אחראים ליצירת טופוגרפיה דינמית ואי-רגולרית ,התהליכים החיצוניים פועלים לרוב באופן שממתן ומחליק את הביטויים הנופיים מעל ומתחת לפני המים. אגן הלבנט וישראל נמצאים באזור מפגש של שלושה לוחות טקטוניים – הלוח האירו- אסיאתי ,לוח ערב והלוח האפריקאי (תת-לוח סיני) .הקשת הקפריסאית ,טרנספורם ים המלח ,חלקו המרכזי של השבר הסורי אפריקאי ובקע סואץ מהווים מוקדים לפעילות טקטונית נמשכת ,המאופיינת ברעידות אדמה רבות .בו-בזמן ,הסמיכות למוצא הנילוס גורמת לזמינות של נפחים גדולים של סדימנטים המוסעים מדרום לצפון ,בעיקר בהשפעת זרמי החוף ( ,)Longshoreותורמים בכך לבניית שולי היבשת במרחב. מישורי החוף של צפון סיני וישראל וחלקים ממדף היבשת המצוי מתחת לים ,הם בעלי מורפולוגיה מנושבת ( .)eolian morphologyהם מכוסים בחוליות ( )dunesשהתייצבו מעזה וצפונה ,התאבנו ,ויצרו רכסים של סלעי כורכר מקבילים לחוף ,וביניהם מרזבות המרכזות אליהן חומרי בליה וסחף. הים העמוק משמש אגן שקיעה לחומרי בליה דקי-גרגיר ,וניכרים בו ערוצים ,מניפות וטופוגרפיה אי-רגולרית שחלקה מעוצבת ממעוותים של שכבת המלח העבה (מסיני – )Messinianכתוצאה מהלחץ המופעל עליה. חלק מהתהליכים הביאו ליצירת כיסי גז ממקור ביוגני ,הלכודים כיום בשכבות הסדימנטים. הגז מפעפע בחלקו אל פני השטח ,ויוצר גם הוא שרשרת תופעות התורמות לעיצוב פני הקרקעית. התבליט הייחודי לכל סביבה משקף היסטוריה מבנית שונה :קצבים גבוהים יחסית של התרוממות יבשתית ושקיעה של אזורים תת-ימיים בצפון לעומת קצבים נמוכים של תנועות 1 אנכיות בדרום .על בסיס שונות זו ואופי הביטוי המרחבי ,שולי היבשת הישראליים נחלקים לשני אזורי על – דרומי וצפוני (איור .)1 איור :1שולי היבשת הים-תיכוניים של ישראל – מפת תבליט המציגה את המרחב התת-ימי על מגוון תופעותיו הגאומורפולוגיות .על בסיס השונות ואופי הביטוי מקובל לחלקם לשני אזורים – דרומי וצפוני .מבנה הכרמל ושלוחתו הטבועה (חוטם הכרמל) הם קו גבול פיזיוגרפי. האזור הדרומי האזור הדרומי כולל את השוליים של צפון סיני ,דרום הארץ ומרכזה עד לראש כרמל .קו החוף הוא קשתי ,חולי וחלק ברובו ,ואורכו הכולל ,מסבחת ברדאוויל ועד לראש כרמל ,הוא 264ק"מ .במחוז זה ניכרות בעיקר השפעות של תהליכי הסעה והשקעה של חומר סדימנטרי המגיע מדלתת הנילוס (התא הליטורלי) .המנגנון העיקרי להסעת הסדימנטים לאורך השוליים הוא זרמי החוף האורכיים ( .)Longshore currentsהם מונעים ממפגש בין גלים המגיעים מכיוון מערב ודרום-מערב וקו החוף ,ויוצרים וקטור תנועה צפוני-צפוני מזרחי לאורך חופי דרום הארץ ומרכזה עד להמשכו הטבוע של מבנה הכרמל המהווה חסם פיזי .כמויות הסדימנטים וגודלי הגרגיר הולכים וקטנים עם מסלולי הנדידה .מחקרים הראו כי בממוצע רב- שנתי ההצטמצמות המדוברת היא ממאות אלפי מ"ק (מטר קוב) בדרום ועד עשרות אלפי מ"ק באזור חוף הכרמל (איור .)2 המדף והמדרון רחבים בחלקם הדרומי ,כ 50-ק"מ מערבית לאשקלון ,והולכים וצרים עם העלייה צפונה עד לכ 20-ק"מ באזור חוף הכרמל .הקרקעית שטוחה ברובה עם ערכי שיפוע נמוכים של עד 0.6מעלות בממוצע מקו החוף ועד לעומק מים של 125מ' ,ומשם בשיפועים של עד 2מעלות בממוצע במדרון עם ההשתפלות לכיוון המישורים העמוקים (איור .)3 הבתימטריה מתונה ומעוגלת בקווים המקבילים לחוף .בחלקו המערבי של המדף ניכרות שתי 2 רצועות עם טופוגרפיה גלית בין קווי העומק 120–80מ' ו 330–180-מ' ,והן בעלות משרע של 2–1מ' בין אשקלון לחדרה (איור .)4הראשונה מתאפיינת לאורכה בריכוזי סלעי כורכר חשופים ,בעלי תצורה מעגלית בקוטר ממוצע של 50מ' .הם יושבים במרכזו של מכתש מקומי ,וגבוהים עד כ 10-מ' מסביבתם ,כשהם חודרים את המעטה הסדימנטרי העבה. במספר אזורים זוהתה צפיפות חריגה של שיאי כורכר ,כמו מערבית לאשדוד ,להרצליה ולחדרה. שתי גלישות קרקע רחבות ממדים ("הפרעות" )disturbancesניכרות בגבול מדף היבשת. האחת באזור פלמחים (כ 1,000-קמ"ר) (איור ,)5והשנייה באזור דור (כ 600-קמ"ר), המתחתרות מקו עומק 180מ' מערבה .נוסף להן קיימים ביטויים לגלישות ( )slumpsואזורי חולשה נוספים ,המכסים שטחים שבין מטרים ספורים ועד עשרות ק"מ ,בעיקר באזורי המעבר שבין סף המדף למדרון (.)shelf break איור :2ממזרח הים התיכון – מפת תבליט המציגה את המרחב הלבנטיני ,את צירי התנועה הטקטוניים המרכזיים (הקשת הקפריסאית ,טרנספורם ים המלח ,העתק הכרמל ,גרבן הקישון, ו העתק אור עקיבא המסיט את בסיס הפליוקן וקו הפולוסיום בשולי מדף היבשת) וכן את מנגנון הסעת הסדימנטים האחראי לבניית שולי היבשת .התמעטות הסדימנטים ניכרת ככל שעולים צפונה לאורך קו החוף (מפת תבליט – )Hall, 2003 3 איור :3אזור דרומי – חתך בתימטרי מייצג לרוחב שולי היבשת הדרומיים – אזור יפו. שיפועים של עד 0.6מעלות בממוצע לרוחב המדף עד עומק של 125מ' ומשם שיפועים של עד 2 מעלות בממוצע עם השתפלות המדרון לכיוון המישורים העמוקים .סלעי כורכר חודרים את המעטה הסדימנטרי ברצועת העומקים 80עד 120מ' המצויה עד 15ק"מ מקו החוף. איור : 4שולי היבשת בדרום הארץ – אזור דרומי – מבט תלת-ממדי ממערב למזרח של שולי המדף ותחילת המדרון .תא שטח נבחר של 20X20ק"מ (הגזמה אנכית מתונה ותאורה מלאכותית מכיוון צפון-מערב) המציג מגוון תופעות נופיות תת-ימיות .קווי העומק (בצהוב) של 330ו 180-מ' בקדמת התמונה תוחמים רצועה אורכית של קרקעית אי-רגולרית .קו העומק של 120מ' ,השלישי והרחוק מהצופה ,מציין תחום של רצועה אי-רגולרית נוספת המאופיינת במקבצי סלעי כורכר .בחלק השמאלי ניתן להבחין בהסטה אנכית של הפרעת פלמחים ( 50–30מ') ובגלישות קרקע ,שראשן מתחתר בעומק של 390מ' .הן מכסות שטחים של 7קמ"ר כל אחת ,עם שיפועים מרביים של עד 14מעלות. 4 איור :5הפרעת פלמחים – קצה המדרון – גלישות משנה ושיפועים תלולים של שכבת הכיסוי הסדימנטרי בעומקים של 500מ' ,כפי שנצפו ותועדו על ידי רובוט תת-ימי (ולדמן.)2011 , האזור הצפוני האזור הצפוני ,מחוטם הכרמל וצפונה ,כולל את את צפון ישראל ולבנון .באזור ראש כרמל מסתיים קו החוף החלק ומתחדש שוב לאורך חופי מפרץ חיפה ( 20ק"מ) .באזור הגליל המערבי ,בין עכו לראש הנקרה ( 20ק"מ) ,החוף שוב חלק וחולי פרט למספר אזורים סלעיים. המדף צר ומחולק למקטעים .הוא נטוי במתינות יחסית ,עד 0.6מעלות מקו החוף ועד לעומק מים של 125מ' ,מתרחב באזור מפרץ חיפה ,והולך ונעשה צר עד כדי 3ק"מ באזור אכזיב. המדרון משופע ותלול משמעותית עד 8.5מעלות בממוצע (איור .)6באזור זה ניכרות בעיקר 5 השפעה של תהליכים טקטוניים ומערכת של העתקים פעילים .במפרץ חיפה זוהו מספר תופעות ,ובהן רצועות אורכיות רחבות של סלעי כורכר ,רכסים סלעיים (בוסתן הגליל), מדרגות גידוד והפרעות מורפולוגיות (( )brittle sheetאיור .)7אזור צפוני זה מחורץ בקניונים תת-ימיים רבים ,והבולט שבהם הוא קניון אכזיב הנמשך צפון-מערבה ( )W330Nלתחום מימי החופין של לבנון. איור :6אזור צפוני – חתך בתימטרי מייצג לרוחב שולי היבשת הדרומיים – אזור עכו. שיפועים של עד 0.6מעלות בממוצע לרוחב המדף עד עומק של 125מ' ,ומשם שיפועים של 8.5 מעלות בממוצע עקב השתפלות תלולה של המדרון החתור בקניונים ימיים ,לכיוון המישורים העמוקים .התחתרות הקניונים בקצה המדף מזוהה לאורך רצועות קווי העומק 120ו 180-מ' המצויים בין 3.6ק"מ (קניון אכזיב) ועד 15ק"מ מקו החוף. 6 איור :7אזור צפוני – חוטם הכרמל ומדרגות הגידור הרחבות ושוליו המערביים של מפרץ חיפה עם ההפרעה ( ,)brittle sheetהמכסה שטח באורך של 4.9ק"מ וברוחב של 2.7ק"מ ובעומקים שבין 30 ל 39-מ'. נוסף על כך ,אותרו ביטויים מורפולוגיים שניתן לשייכם לשפיעת גז ביוגני המפעפע משכבות הסדימנטים .תצורת "דסקיות" בקטרים של 50עד 425מ' בין העומקים 30ועד 350מ' נצפו בפיזור מרחבי לכיוון צפון-מערב ,המשכו המשוער של שבר יגור–כרמל ,מחזקת את עובדת היותו של המרחב פעיל (איור .)8 7 איור :8אזור צפוני – מפרץ חיפה – למעלה ממאה אובייקטים מעגליים שנצפו בגזרה היוצאת מראש כרמל לכיוון צפון-מערב בקטרים שבין 50ל 425-מ' ,מעלים אפשרות לפעפוע של גז ביוגני המשוחרר מתוך שכבות הסדימנטים כתוצאה מתזוזות טקטוניות .פיזורם המרחבי מתיישב עם כיוונו הכללי של שבר יגור–כרמל. מבנה הכרמל והמשכו התת-ימי האלמנט המורפולוגי המשמעותי ביותר לאורך שולי היבשת הוא מבנה הכרמל הכולל את הר הכרמל והמשכו הטבוע – חוטם הכרמל ( .)Carmel noseהמבנה הנמשך צפון-מערבה מהרי שומרון ועד 11.2ק"מ מקו החוף באזור שקמונה הוא ביטוי טקטוני בולט ,המסמן את תוואי ההעתק המפריד בין עמקי יזרעאל וזבולון לבין ההר (העתק יגור-כרמל) וניכרות בו שלוש מדרגות גידוד רחבות .המבנה הוא חיץ פיזיוגרפי בין שני האזורים התת-ימיים ,ומסמן מעבר לאזור פעיל טקטונית עם שלל תופעות נופיות מרחביות (איור .)9 קו החוף ,שנוטה בכיוון N010Eמעלות דרומית לכרמל ,מוסט כ 15-ק"מ מזרחה ונוטה צפון- צפון-מערב עם המעבר צפונה ממנו ,עד לראש הנקרה. קניונים תת-ימיים האזור הצפוני מאופיין במדף יבשתי צר יחסית לדרום (למעט הרחבה באזור מפרץ חיפה) ובקניונים תת-ימיים רבים החתורים בשוליו לאורך 43ק"מ (איור .)9התחתרותם מופיעה בין קווי העומק 120ועד 180מ' ,והם נמשכים עד לעומק של 750מ' למפגש עם המישורים העמוקים .אורכם נע בממוצע בין 4ל 5-ק"מ עם אוריינטציה משתנה מצפון-מערב ולמערב עם ההתקדמות דרומה .מספר מנגנונים ליצירתם הוצעו לאורך השנים ,ובהם היותם עדות למערכות ניקוז קדומות .כיום מקובלת ההנחה כי זרמי שטף ( )turbidity currentsהם ההסבר לתופעה הדומיננטית לכל אורכן של שולי היבשת הצפוניים של ישראל .הקניון הבולט ביותר הוא קניון אכזיב ,שרוחבו עד 6ק"מ ,ועומקו בתחום ישראל מגיע עד 750מ' במרחק של 9.5ק"מ מהחוף .קניון זה חותר צפון מערבה בכיוון W330Nמעלות ,וממשיך לכיוון שטח המים הטריטוריאליים של לבנון. 8 איור :9אזור צפוני – מבנה הכרמל והקניונים התת-ימיים המתחתרים בשולי מדף היבשת. ניתן להבחין בחוטם הכרמל ,שהוא חסם פיזי צפוני לתא הסדימנטרי הליטורלי ,ומפריד בין המחוז הדרומי לצפוני. סלעי הכורכר קבוצת האלמנטים הבולטת ביותר על מישורי החוף ומדף היבשת הם סלעי הכורכר ( )carbonated cemented quartz sandstoneהמשתרעים מאזור מצרים (סבחת ברדוויל בצפון סיני) ועד ראש הנקרה .סלעי משקע אלה נוצרו כתוצאה מהתאבנות חוליות ,והם מכוסים בחלקם בסדימנטים לא מלוכדים (טין וחרסית) שמקורם במוצא הנילוס .תפוצתם לאורך מישורי החוף ושולי היבשת הישראליים יוצרת אלומה קשתית שמוצרת כלפי צפון, מקבילה לקו החוף והופעתה דומיננטית ומגוונת – רכסים אורכיים ,מקבצים בפיזור נרחב של מספר קמ"ר או גושים בודדים כתלות בעומק המים .במספר מקומות נחשפים רכסי הכורכר על פני המים ויוצרים שרטונות או שרשרות איים כמו באכזיב וראש הנקרה .ביטויים אלה מעידים על קווי חוף קדומים מתקופת הפלייסטוקן ,שנדדו בהתאמה לשינויי מפלס מי הים בתקופות קרחוניות ובין-קרחוניות. המורפולוגיה של הכורכר החשוף היא סלעית ואי-רגולרית ופיזורה המרחבי מתקיים בשלוש רצועות עומקים – רדודה ,בינונית ועמוקה (איור .)10כל קבוצה מציגה שונות גאומורפית הנובעת בעיקר ממידת חשיפתה לתהליכים של ארוזיה על ציר הזמן. 9 הרצועה הרדודה – הרצועה הקרובה ביותר לקו החוף .מופיעה לסירוגין עד עומק 15 מ' ובמרחקים של עד 1.5–1ק"מ ,והיא הרציפה ביותר מבין רכסי מדף היבשת מחופי צפון סיני ועד חוף הכרמל. הרצועה המרכזית – נמצאת לרוב בעומקים שבין 20ל 50-מ' ,במרחקים שבין 2.5ועד 5 ק"מ מהחוף .היא מאופיינת במקבצים המכסים שטחים שבין מאות מטרים למספר קילומטרים .באזור שמצפון לעתלית משתנה האופי המרחבי ,והסלעים מתכנסים לרצועות אורכיות רציפות (למעט מפערים בודדים ברוחב של 100–30מ') עם העלייה צפונה. הרצועה העמוקה – מאפיינת עומקים שבין 80ל 120-מ' ,ומופיעה כ״איים״ מבודדים הבולטים מתוך מכתש בתימטרי עגול או אליפטי .ברצועה זו ,המצויה בקצה המדף (איור ,)11ערכי השיפוע עולים עם ההשתפלות מערבה ליצירת טופוגרפיה גלית אסימטרית ,והיא נתונה לגלישות קרקע ולפעילות זרמים מעצבת המביאות לחשיפתה. לאחרונה אותרו וזוהו חזותית באמצעות רובוט תת-מימי מקבצים בודדים של סלעי כורכר לאורך קו עומק 140מ'. איור :10סלעי כורכר לאורך שולי היבשת (המדף והמדרון) – מגוון מורפולוגי. שלושה מאפיינים ( )characteristicsמורפולוגיים כתלות בעומק המים :בקרבת החוף – בעיקר רצועות אורכיות (ימין); מערבה מהן ,בעומקים שבין 20ל 50-מ' ,מקבצים בפיזור של עד מספר קילומטרים (מרכז); לאורך שולי המדף ותחילת ההשתפלות לכיוון המדרון – יחידות מעגליות החודרות את הכיסוי הסדימנטרי ומוקפות במכתש בתימטרי מעוגל או אליפטי המעוצב על ידי הזרמים (שמאל). 10 איור :11קרקעית הים מערבית לאשדוד – מחוז דרומי. עשרות מחדרים של סלעי כורכר דרך המעטה הסדימנטרי המצויים בפיזור מרחבי צפוף בעומקי מים שבין 80ל 120-מ' .תצורות מעגליות בודדות בתוך מכתשים בתימטריים המזדקרים עד 10מ' יחסית לסביבתם. מערכות ניקוז /ערוצים מערכת הניקוז הטבעית היבשתית מסתיימת בשפלה הפנימית למרגלות ההרים ,ואינה ממשיכה בדרכה אל הים .מספר הנחלים המגיע אל קו המים קטן (עשרה בין אל-עריש ועתלית) ,ורובם מנקזים את המרזבות במישור החוף .מדרון הכרמל נחצה על ידי מספר רב של נחלים ,אך רק חמישה מהם מגיעים עד קו המים ,וכך גם באזור מפרץ חיפה ובגלילי המערבי .הנחלים חוצים את רכסי הכורכר היבשתיים דרך מפערים (סדקים שהתרחבו) (איור ,)12ותבנית ניקוז זו נשמרת גם במדף היבשת שהיה נתונה לשינויים ניכרים במפלס הים. במחוז הדרומי ,הן על המדף הן במישורים העמוקים ,זוהו ערוצי זרימה המתחתרים בתשתית הקרקעית .לדוגמה ,באזור שבין געש לדרום נתניה בעומקים שבין 29ל 37-מ' נצפה תוואי מפוצל באורך של כארבעה ק"מ וברוחב ממוצע של 30מ' סמוך למקבצי הכורכר (איור 13שמאל) .במים העמוקים שמעבר למדרון (עומק 1,200מ') ,באזור הפרעת פלמחים נצפה נתיב חתור הנמשך למעלה מ 100-ק"מ לכיוון צפון-צפון-מערב ( .)W350Nבמחוז הצפוני (מפרץ חיפה) אותרו על המדף מערכות ניקוז חתורות בניצב לרכסי הכורכר האורכיים שמרכזות סדימנטים (חול וחרסית) ,שברי קונכיות וחלוקים – ככל הנראה המשכם הקדום של נחלי הקישון (איור 13ימין) והנעמן. 11 איור :12מפער ברכסי הכורכר האורכיים דרומית לחוף הכרמל – "קניון אדם". תהליכי ארוזיה גרמו להרחבה של אזורי חולשה בתשתיות הסלעים .חול גס ביוגני ממלא כיום את המעבר המצוי בעומקים של 16עד 24מ' .מבט ממערב למזרח (התמונה משמאל למטה :גלילי, .)1990 איור :13ערוצים המתחתרים על קרקעית הים לאורך שולי היבשת ,לדוגמה באזור שבין געש לדרום נתניה בתשתית "רכה" (משמאל) ובמפרץ חיפה בתשתית סלעית "קשה" (מימין). סיכום שולי היבשת הים-תיכוניים של ישראל מציגים מגוון רחב של תופעות גאומורפולוגיות המושפעות מתהליכים פנימיים וחיצוניים ,ומשקפים היסטוריה סטרוקטורלית שונה .הפעילות הטקטונית הנמשכת ,תשתית הקרקע הבנויה סדרות של מלחים (מגיל מסיניאן /מיוקן עליון) 12 ומנגנון הסעת הסדימנטים לאורך חופי הארץ חוברים לעיצוב התבליט התת-ימי באופן דינמי גם כיום .לפיכך ,כל התערבות בתהליכים טבעיים אלה מחייבת התנהלות מושכלת הנגזרת מיישום גוף הידע הקיים ,ובמידת הצורך – את השלמתו. הערה :מקור החומר הבתימטרי בתקציר זה בפרויקט המיפוי הלאומי של המכון הגיאולוגי ,חקר ימים ואגמים והמרכז למיפוי בהובלת ד"ר ג'ון הול ( .)John k. Hallהכתיבה והעיבוד מבוססים על עבודת המחקר של כותב שורות אלה משנת .2006 13
© Copyright 2024