הסדרי נגישות
עמוד הבית > מדעי כדור-הארץ והיקום > גיאולוגיה > גיאולוגיה של ארץ-ישראלעמוד הבית > מדינת ישראל > חבלי ארץ > מדבר יהודה והבקע
ישראל. משרד הבטחון. ההוצאה לאור


תקציר
גופי המים השונים שנוצרו לאורך בקע ים המלח שונים מאוד באופיים, במבנם, ואפילו בסוג המים שבתוכם. מפרץ אילת הוא התופעה המרשימה מכולן, משום שהוא עמוק. המחקרים שנעשו בו בשנים האחרונות, מספקים מידע מעניין ומפורט על תהליכי שבירת היבשות שמתרחשים באזורנו ובמקומות אחרים בעולם.



מפרץ אילת, ים המלח והכנרת
מחבר: פרופ' צבי בו-אברהם


המעניין בבקע ים המלח הוא שתהליך התנגשות היבשות שקורה בתורכיה משפיע בצורה ברורה למדי על אופיו של שבר הטרנספורם. באזור שבין מפרץ אילת לכנרת התנועה העיקרית שמתרחשת לאורך הבקע היא לאורך השבר הראשי, שהוא שבר תזוזה שמאלי. מהכנרת צפונה יש מספר רב של שברים, שמסתעפים מקו השבר המרכזי. באנגלית הם נקראים ,branching faults כלומר שברי משנה היוצאים מהשבר המרכזי. אלה השברים השוברים את הגליל, וכיוונם הינו מזרח-מערב, וצפון-מערב – דרום-מזרח. אחד ההסברים להופעת שברי המשנה הוא שהם נגרמים כתוצאה מהתנגשות היבשות בצפון. באזור ההתנגשות, בתורכיה, הלוחות הקשיחים של סיני וערב נשברים. תופעת השבירה ממשיכה הרחק דרומה מאזור ההתנגשות. העיקרון היסודי של טקטוניקת הלוחות, האומר שבתוך הלוחות לא מתרחשת שום פעילות טקטונית, אלא רק בשוליים, תקֵפוּתו פגה באזורים של התנגשות יבשות. כאן, הלוחות מתחילים להישבר עוד הרחק מאזור ההתנגשות. הדבר מתבטא באופי השבירה לאורך בקע ים המלח. מדרום מפרץ אילת ועד הכנרת זהו שבר תזוזה אופקי, המשכי למדי. מאזור הכנרת (ביתר דיוק מאזור בית שאן) צפונה מתחילים להתפתח שברי תזוזה משניים היוצאים מן השבר העיקרי. בסופו של דבר, קרוב מאוד להרי הטאורוס בתורכיה, כמעט לא ניכרות תנועות אופקיות לאורך השבר הזה, ורוב התנועות הן אנכיות.

מעניין לציין, שגופי המים השונים שנוצרו לאורך בקע ים המלח שונים מאוד באופיים, במבנם, ואפילו בסוג המים שבתוכם. אגם הכנרת מורכב ממים מתוקים, ועומקו המקסימלי הוא 42 מטר. האגם עצמו נמצא כ-70 מטר מתחת לפני הים. ים המלח, שהוא כידוע המקום העמוק בעולם, נמצא כ-400 מטר מתחת לפני הים, מימיו מלוחים מאוד, מלוחים בהרבה ממי ים רגילים, ועומקם המְרבי 325 מטר. מפרץ אילת הוא מפרץ של מי ים רגילים והעומק המקסימלי בו מגיע כמעט ל-2 ק"מ, וליתר דיוק ל-1830 מטר.

מבחינת המבנה התת-קרקעי, דומה שהמבנה המסובך ביותר קיים מתחת לכנרת, משום שכאן מצטלבות שתי מערכות שבירה, זו של שברי הגליל, שכיוונה באופן כללי מזרח-מערב, וזו של השבר המרכזי של בקע ים המלח, שכיוונו צפון-דרום. פעולת מערכות השברים האלו גורמת למבנה המסובך באזור, המאופיין על-ידי יחידות מבנה קטנות יחסית, הנעות זו כנגד זו, הן בצורה ורטיקלית והן בצורה אופקית.

מבנהו של ים המלח עצמו פשוט יחסית. הוא מורכב משני אגנים, שהגבול ביניהם הוא חלקו הצפוני של חצי-האי הלשון. באגן הצפוני עומק המים רב יחסית (מגיע ל-325 מ'), ואילו האגן הדרומי מלא בסלעי משקע ולמעשה הוא כיום יבש לחלוטין. גם בתקופות היסטוריות לא עלה עומק המים באגן זה על מספר מטרים. סלעי המשקע בים המלח מגיעים כנראה לעובי אדיר של קרוב ל-10 ק"מ. כתוצאה מתהליכי התאיידות נוצרו בקרקעית ים המלח כמויות גדולות של מלחים מסוגים שונים. מלחים אלה כשלעצמם גורמים גם לתופעות מבניות שונות.

הסיבה לכך היא שמשקעי התאיידות (אֶוופוריטים), כמו מלח בישול וגבס, מתחילים לזרום כתוצאה מלחץ בעָצמה מסוימת. כששכבת סלעים אוופוריטיים נתונה במעמס מסוים, כתוצאה מהצטברות שכבות סלעי משקע (סדימנטים) מעליהם, הסלעים האוופוריטיים מתחילים לזרום כלפי מעלה ויוצרים גופי חדירה הנקראים דיאפירים. הר סדום הוא דיאפיר גדול, שהתרומם ועלה מהעומק. שכבות המלח שמהן בנוי ההר הורבדו בצורה אופקית וכיום הן מצויות בצורה אנכית ובחלקן אף סבו יותר מ-90 מעלות. כתוצאה מכך, בחלקים מסוימים של הר סדום התהפך סדר החתך הסדימנטרי. במקרים כאלה שכבות צעירות נמצאות מתחת לשכבות עתיקות יותר.

התופעה של גופי מלח החודרים את שכבות הסדימנטים היא מעניינת מאוד. הגופים הללו מעוותים את שכבות הסדימנטים שאותן הם חודרים. במקומות רבים בעולם יוצרת תופעה זאת גם מלכודות לנפט. כדאי לציין, ששדות הנפט העיקריים של טקסס ולואיזיאנה, על גבול מפרץ מקסיקו בדרום ארה"ב, נמצאים סביב גופי מלח כאלה, ומכאן, בין השאר, העניין בחיפושי נפט באזור ים המלח.

אפשר לקבוע, שמפרץ אילת הוא התופעה המרשימה מכולן, משום שהוא עמוק. המחקרים שנעשו בו בשנים האחרונות, מספקים מידע מעניין ומפורט על תהליכי שבירת היבשות שמתרחשים באזורנו ובמקומות אחרים בעולם. בהמשך הפרק נדון בעיקר במבנה מפרץ אילת.

חשיבותו של מפרץ אילת מבחינה גיאולוגית התבררה עוד במאה שעברה והוא היה אחד המקומות הראשונים, שנעשו בהם מחקרים גיאולוגיים וגיאופיסיים ימיים. בשלהי המאה הקודמת יצאה ספינת-מחקר אוסטרית בשם "פולה", שכבר הזכרנו אותה, למסע מחקר בן שנתיים בים סוף, מפרץ סואץ ומפרץ אילת. היא מדדה פרמטרים שונים, כגון עומק המים, השדה הגרווימטרי והשדה המגנטי. אף שהמחקר נעשה בשיטות מאוד מיושנות, כגון מדידת עומק הים בעזרת משקולות, הוא הוסיף ידע חשוב על מבנה גופי מים כאלה ועל היבשה שמסביב. למרות ההתחלה הטובה, היא לא זכתה להמשך, מכיוון שהאזור היה מאז ומתמיד נתון במחלוקת פוליטית וכתוצאה מכך הוא נשאר כמעט בלתי ידוע מבחינה אוקינוגרפית, עד לשנים האחרונות, שבהן נעשו מחקרים על-ידי מדענים ישראלים ואמריקאים.

לאחר המחקר של הספינה "פולה" נעשה מיפוי עומקים במפרץ על-ידי האדמירליות הבריטית. לאחר שהאנגלים כבשו את האזור הזה במלחמת-העולם הראשונה, הם מדדו את העומקים בצורה שיטתית, כמו בכל מקום שאליו הגיעו. גם הם מדדו את העומקים בעזרת משקולות. זה היה מקור האינפורמציה הכמעט-יחידי לגבי העומקים במפרץ עד לפני שנים מעטות.

לאחר-מכן היה המחקר כמעט-אפסי במשך שנים רבות. בשנת 1958 הגיעה למפרץ ספינת-מחקר אמריקאית בשם "וימה" למשך כשלוש שעות, מדדה שדה מגנטי ולקחה מדגם אחד (גלעין) של קרקעית הים. המחקר הבא היה חשוב, אף שגם הוא ארך רק יום אחד. זה היה מחקרה של הספינה האיטלקית "ארגונזה", בשנת 1961. היא שטה מהדרום צפונה כשני-שלישים מאורך המפרץ, בצורת עקלתון מחוף אל חוף, וחזרה דרומה. אף-על-פי-כן, תוצאותיו של המחקר עוררו בקרב הקהילה המדעית הבינלאומית עניין רב במקום הזה.

בראש וראשונה אימתו הנתונים של ה"ארגונזה" את ההנחה שהמפרץ עמוק מאוד. לספינה היה מד-עומק מודרני, שמדד את עומק קרקעית הים בצורה רציפה. ביחס לרוחבו, מפרץ אילת הוא עמוק ביותר, או במלים אחרות – השיפועים במפרץ הם מהתלולים ביותר המוכרים בעולם. בשטח המרכזי של המפרץ, שרוחבו לא יותר מ-15 ק"מ, עומק המים מגיע כמעט ל-2ק"מ.

לבד מזאת מדדה "ארגונזה" גם את השדה המגנטי ואת השדה הגרווימטרי. השדה המגנטי לא עורר עניין רב במיוחד, ולא נצפו תופעות מיוחדות במינן. השדה הגרווימטרי, לעומת זאת, עורר עניין רב, כיוון שהתגלו בו אנומליות גרווימטריות שליליות מאוד, שהצביעו על חוסר רב מאוד במסה בבקע, משל נטלו יבשת ועשו בה חור מבלי למלאו בדבר אחר. אנומליות גרווימטריות, שמתחלקות לכמה סוגים, הן אותו חלק של השדה הגרווימטרי שנמדד לאחר שמנכים ממנו את תרומתו של כדור-הארץ, ומרכיבים נוספים. יש להבין, שמדידת השדה הגרווימטרי באוקינוסים הגדולים מראה שהם פחות או יותר מאוזנים מבחינת המסה שלהם. נשתמש להלן במספרים, אפילו מבלי להבין את המונחים עצמם, פשוט כדי לראות עד כמה יוצאי דופן הערכים הגרווימטריים שנמדדו במפרץ אילת. הזכרנו כבר, שים סוף מתנהג מבחינה גיאופיסית כאוקינוס בוגר לכל דבר. לכן כדאי לראות את ההבדל באנומליות הגרווימטריות בינו לבין מפרץ אילת. סוג אחד של אנומליות גרווימטריות, אנומליות האוויר החופשי (anomalies Free air) מגיע מעל הקטע העמוק ביותר שבמפרץ אילת לערכים של מינוס 190 מיליגל וסוג שני, אנומליות הבּוּגֶה (Bouguer anomalies), לערכים של מינוס 100 מיליגל (מיליגל הוא יחידה של השדה הגרווימטרי).

אם נשווה את שני המספרים האלה לערכים בים סוף, הרי ערך אנומליות האוויר החופשי הוא בממוצע אפס בים סוף, וערך אנומליות הבוגה, הוא בממוצע פלוס 150 מעל הבקע המרכזי שבים סוף. בלי להיכנס לניתוח מפורט של ההבדלים בערכים, נאמר אך זאת, שהאנומליות הגרווימטריות נותנות מושג על צפיפות הסלעים שמתחת למקום הנמדד. הערכים בים סוף מצביעים על-כך שתת-הקרקעית מאוזנת מבחינת המסה, כלומר מסת הקרום היבשתי הוחלפה כאן בקרום ימי. למעשה, זה נכון לגבי כלל הלוחות עצמם. בבקע הרחב שנוצר בים סוף, ליתוספירה ימית מחליפה את הליתוספירה היבשתית שהייתה קודם-לכן באותו מקום. במפרץ אילת, והדבר נכון גם בחלקים אחרים של בקע ים המלח, ההחלפה הזו עדיין אינה קיימת, או לא הושלמה לחלוטין, ומכאן החוסר במסה עליו מצביעות האנומליות הגרווימטריות.

מפרץ אילת נוצר כתוצאה משבירתו של המאסיב הערבו-נובי, שהיה יציב מבחינה טקטונית מאז סוף תקופת הפרקמבריום, לפני למעלה מ-600 מיליון שנה. לפני כ-20 מיליון שנה לערך החלה השבירה, תחילה בים סוף עצמו, שהחל להפריד בין אפריקה לערב, ובקצהו הצפוני החלה סיני נפרדת מערב הסעודית. מדוע קרה הדבר – זאת אין אנו מבינים. ידוע, למשל, שישנם בקעים יבשתיים מסוימים, שהפעילות לאורכם מתרחשת מזה זמן רב, כגון הבקע המזרח-אפריקאי, שהפעילות בו התחילה הרבה לפני-כן, לפני כ-50 מיליון שנה, אבל מעולם לא קרתה שם הפרדה ממשית בין יבשות. מדוע מתרחשת הפרדה כזו בים סוף ובמפרץ אילת – דבר זה, כאמור, אינו ברור. אפשר להציג זאת גם בצורה אחרת: לא ברור עדיין מה גורם לכך שבקע יבשתי מסוים יתפתח בסופו של דבר לאוקינוס צעיר כמו ים סוף, ואחר-כך לאוקינוס מבוגר כמו האטלנטי, בעוד שבבקע אחר יתרחשו רק תהליכי שבירה של היבשה, המלווים בפעילות סייסמית, ולעתים גם פעילות וולקנית, אבל לא תתרחש הפרדה בין חלקי היבשת שנבקעה ולא ייווצר אוקינוס חדש ביניהם.

אין בידינו לתת תשובה, למשל, האם הריין גראבן, לאורך נהר הריין, יפריד בסופו של דבר את מערב אירופה כלומר צרפת וספרד, מהחלק המזרחי של הריין – גרמניה וסביבתה. כמו-כן איננו יודעים אם השבר המזרח-אפריקאי יפריד בסופו של דבר את המדינות שממזרח לבקע זה, כגון סומליה, אתיופיה ואחרות, מאפריקה. כל האזור שממזרח לבקע המזרח-אפריקאי מהווה את הלוח של סומליה ודומה, שכאשר התנאים יבשילו לכך, יינתק לוח זה מהלוח של אפריקה, כשם שהתנתק ממנו ערב. תהליך זה עוד לא החל. האם הוא יקרה בעתיד ומה הם בדיוק התנאים הדרושים לכך – זאת אין אנו יודעים בבירור.

נחזור למפרץ אילת. כתוצאה מתהליך יצירת הבקע, שהחל כאמור אחר תקופת שקט ארוכה באזור, התרוממה היבשה משני צדי מפרץ אילת לגובה רב. בחלקו הדרומי של מפרץ סיני ובערב הסעודית היא התרוממה ליותר מ-4 ק"מ. אגב, תופעה זאת מאפיינת גם בקעים יבשתיים אחרים.

לעומת זאת, לא קרתה במפרץ אילת תופעה אחרת, שמאפיינת בקעים: התפרצויות וולקניות אדירות, שמתרחשות לפני עצם פתיחת הבקע, ולעתים גם תוך כדי הפתיחה. התפרצויות וולקניות קרו גם במזרח אפריקה ובים סוף עצמו. בחלקו הצפוני של בקע ים המלח מכירים התפרצויות וולקניות בגליל וברמת הגולן, אולם הקשר שלהם לתהליכים שקרו בבקע לא ברור כל צורכו.

מחקרים גיאופיסיים ימיים, שנערכו בשנים האחרונות במפרץ אילת, סיפקו מידע רב על צורת קרקעית המפרץ, מבנה תת-הקרקעית והתהליכים הטקטוניים המתרחשים באזור. על פי צורתה, אפשר לחלק את הקרקעית של מפרץ אילת לשלושה חלקים עיקריים: צפון מפרץ אילת, מרכזו ודרומו. רוחבו של החלק הצפוני ממוצע, בין רוחבו של החלק המרכזי לבין זה של החלק הדרומי. החלק המרכזי הוא הצר ביותר במפרץ, והחלק הדרומי הוא הרחב ביותר בו. העומק הממוצע של החלק הצפוני כ-900 מטר, של החלק המרכזי 1600 – 1700 מטר (ועל כן החלק הצר ביותר הוא גם העמוק ביותר) ושל החלק הדרומי בסביבות 1300 מטר.

כל חלק מאופיין על-ידי אגן גדול. העיוותים בקרקעית האגן יצרו כמה מעמקים (או בורות) נפרדים זה מזה. האגן הצפוני הוא הפשוט ביותר, וכל כולו מאופיין על-ידי מעמק אחד גדול, הוא המעמק של אילת (Elat Deep), שעומקו 900 מטר.

נתונים על המבנה התת-קרקעי של המעמק הזה הראו, שבעבר הוא היה מורכב לפחות מ-2 מעמקים קטנים נפרדים, שהתכסו אחר-כך בסלעי משקע, וכיום התקבל מעמק אחד גדול. בחלק המרכזי של המפרץ האגן מכיל כמה מעמקים נפרדים. אחד הבולטים הוא המעמק של ארגונזה (Aragonese Deep) שעומקו 1830 מטר, והוא המקום העמוק ביותר במפרץ. מעמק אחר נקרא המעמק של ארנונה (Arnona Deep), עומקו 1550 מטר, סמוך מאוד לחופי סיני.

האגן הדרומי ממוקם בצד המזרחי של המפרץ, כלומר לאורך החוף הסעודי, והוא מורכב משני מעמקים נפרדים זה מזה. המעמק הצפוני נקרא המעמק של דאקאר ועומקו 1300 מטר, והדרומי המעמק של טירן (Tiran Deep), שעומקו 1300 מטר. דרומה מזה מפרידים מְצָרֵי טירן בין מפרץ אילת לים סוף. מדרום למְצָרִים אנו מכירים עוד מעמק, שנקרא המעמק של יוּם (Hume Deep), שעומקו 1450 מטר.

מעצם היותו של מפרץ אילת תוצר של שבירה, שברים גיאולוגיים הם האלמנט הדומיננטי ביותר במבנהו. מכירים במפרץ כמה מערכות שבירה. המערכת העיקרית היא זו המבדילה את האגנים דלעיל משולי המפרץ עצמם. מערכת זו יוצרת בדרך כלל מצוקים ישרים והיא חלק משבר הטרנספורם. משערים, שהתנועה שמתרחשת על השברים האלה היא בעיקרה אופקית. בשוליים, בעיקר לאורך החופים, יש שברים שהתנועה העיקרית עליהם היא אנכית. אלה נקראים שברים נורמליים, ולרוב צורתם היא צורת עקלתון.

כמו-כן כדאי לציין, כי בשל היות המפרץ תופעה צעירה מאוד, כמעט שלא קיים מדף יבשת בשוליו. מהחוף עוברים מיד אל שיפוע היבשת. השיפועים הנמדדים במפרץ גדולים מאוד ומגיעים בחלקם ל-45º. יש מקומות שהמצוקים בהם עוד יותר תלולים ומגיעים ל-70º ואפילו ל-80º. זהו אחד המקומות התלולים ביותר על פני כדור-הארץ.

מלבד צורת קרקעית המפרץ, קיים ידע מפורט גם על השדה המגנטי והשדה הגרווימטרי במפרץ אילת, שפיעת החום מקרקעיתו, הרכב סלעי הקרקעית, ועוד. המחקר הגיאולוגי והגיאופיסי של מפרץ אילת מאפשר, כאמור, ללמוד בפירוט את תהליכי שבירת היבשות ואת השלבים הראשוניים בהם נוצר אוקינוס חדש.

בפרק הבא נראה את הצד השני של המעגל: כיצד נהרסים אוקינוסים.

ביבליוגרפיה:
כותר: מפרץ אילת, ים המלח והכנרת
שם  הספר: חקר קרקעית הים
מחבר: בו-אברהם, צבי (פרופ')
תאריך: 1985
הוצאה לאור: ישראל. משרד הבטחון. ההוצאה לאור
הערות: 1. ספריית "אוניברסיטה משודרת".
2. עורך הספריה: יהודה עופר.
2. עורכת הסדרה בגלי צה"ל: תרצה יובל.
4. יועץ אקדמי: פרופ' חיים שקד.
הערות לפריט זה: 1. המאמר הוא פרק י' בספר.
הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית