הסדרי נגישות
עמוד הבית > מדעי כדור-הארץ והיקום > גיאולוגיה > מבנה כדור-הארץ > תנועת הלוחות
גליליאו : כתב עת למדע ומחשבה


תקציר
על תנועות הלוחות באזורנו, כולל לוח סינַי והלוח האנטולי, המלוות ברעידות אדמה עזות הפוקדות מעת לעת את טורקיה ואת ישראל.



סוגרים את הים - והאדמה רועדת
מחברים: ד"ר דיצה קמפלר; שמעון ודובינסקי


אוקיינוס התֶטיס נעלם עם תנועת הלוחות והתפרקות היבשות הקדומות, בהותירו שרידים בלבד, ובכללם חלקים מן הים התיכון, שתנועת התקרבות אפריקה לאירופה הולכת וסוגרת אותו. תנועות הלוחות באזורנו, כולל לוח סינַי והלוח האנטולי, מלוות ברעידות אדמה עזות הפוקדות מעת לעת את טורקיה וגם את ישראל

יש כמה דרכים להגיע מאפריקה לאירופה. אחת מהן היא לשבת על חופה הצפוני של אפריקה, ו... להמתין. הגיאולוגים מעריכים כי בתוך כארבעים מיליוני שנים ייעלמו שרידיו האחרונים של הים התיכון, ושתי היבשות תתחברנה זו עם זו. מי שלוח הזמנים ארוך לו מדי, יכול להתעודד – התקרבות שתי היבשות מתרחשת כבר כשמונים מיליוני שנים.

על יבשות ורכסים

היה היו בכדור הארץ שתי יבשות עיקריות, צפונית ודרומית, וביניהן השתרע אוקיינוס רחב ידיים, אוקיינוס התֶטיס. לפני כמאתיים מיליוני שנים החלו שתי היבשות להתפרק, ובין חלקיהן נִבעה האוקיינוס האטלנטי. מאז הוא הולך ומתרחב, ובכך גורם להתרחקות אירופה ואסיה מאמריקה הצפונית, ולהתרחקות אפריקה מאמריקה הדרומית. בשמונים מיליוני השנים האחרונות תהליך זה מתרחש בקצב גדול יותר בדרום האוקיינוס האטלנטי מאשר בצפונו. כתוצאה מכך, מסתובבת אפריקה כנגד כיוון השעון באופן שגורם להתקרבותה לאירופה. ההתקרבות בין שתי היבשות הביאה לסגירת אוקיינוס התטיס, והוא נעלם כמעט לחלוטין. שרידיו מצויים כיום בים הכספי, בים השחור ובחלקים מן הים התיכון. אולם הים התיכון אינו מורכב אך ורק משרידי אוקיינוס התטיס, והוא כולל גם אגנים צעירים יותר כגון הים הליגורי, שהתפתח בארבעים מיליוני השנים האחרונות בין האיים קורסיקה וסרדיניה לבין החוף הדרומי של צרפת.

ההתקרבות בין אפריקה לאירופה גרמה להתרוממות שרשרת האלפים – סדרה של רכסי הרים הנמשכת מהרי הריף במרוקו דרך הסיירה נבדה בספרד, האלפים הצרפתים, השוויצרים והאיטלקים, הדולומיטים בצפון-מזרח איטליה, הדינרידים באזור יוגוסלביה, ההלנידים ביוון, הרי הפונטוס בצפון טורקיה, הרי הטאורוס בדרומה ורכס הזגרוס בצפון איראן. גיל ההרים הללו הוא כשמונים מיליוני שנים, או פחות מזה, בהתאם לשלב ההתקרבות בין היבשות בו נוצר כל קטע בשרשרת זו, בעוד גיל הסלעים מהם נוצרו הרים אלו הוא בדרך כלל גבוה יותר. חלק מן ההתרוממויות שנוצרו בתהליך זה לא הגביהו מעל פני המים והם מהוות הרים תת-ימיים בים התיכון.

מדידות: ארכיאולוגיה ולווינים

הידע שיש לנו כיום מאפשר שיחזור של תנועות הלוחות המהווים את הקליפה הסלעית ("הקרום") העוטפת את כדור הארץ הן ביבשות והן בקרקעית הימים והאוקיינוסים במהלך 200 מיליוני השנים האחרונות. הערכה טובה של התנועה בין לוחות, כאשר הגבול ביניהם הוא שבר ברור, יכולה להתקבל ממדידה של מידת ההסטה של סלעים משני עברי השבר ומנתונים לגבי גיל הסלעים. מחקירתן של רעידות אדמה קדומות במחשופים גיאולוגיים או בתעלות, נבחנת ההסטה של סלעים בעשרות אלפי השנים האחרונות. על-פי ממצאים ארכיאולוגיים וממסמכים היסטוריים המתארים נזקי רעידות אדמה מתקבל מידע נוסף אודות התנועות היחסיות באלפי השנים האחרונות. ואילו רישומי רעידות האדמה בעזרת מכשירים סייסמיים מדויקים מספקים מידע אודות התנועות היחסיות בכמאה השנים האחרונות. מדידות מדויקות-מאד של התנועות היחסיות נעשות כיום באמצעות מערכת מיקום כלל עולמית. מדידות כאלה אינן יכולות להחליף את השיטות בהן נבחנות התנועות היחסיות בפרקי זמן ארוכים, ואינן מתארות את ההיסטוריה של תנועות אלה. הן משמשות לקבלת תמונה מדויקת של מצב עכשווי, כמדד לטיב ההערכות המבוססות על השיטות האחרות, וככלי בעל חשיבות ראשונה במעלה להערכת סיכונים סייסמיים.

לוחות לוחות נשברים

לפני למעלה מ-25 מיליוני שנים החלה מתיחה בתוך הלוח האפריקאי, מתיחה שגרמה להפרדת עֲרָב מן החלק העיקרי של אפריקה, תוך כדי היווצרות ים-סוף. לוח ערָב הצעיר נע צפונה תוך כדי החלקה לאורך שבר ים-המלח (המכונה גם השבר הסורי-אפריקאי), ומתקרב לאירופה בקצב גדול יותר מזה שבו מתקרבת אפריקה לאירופה. סגירת אוקיינוס התטיס במרחב שבין ערב לאירופה הסתיימה לפני למעלה מעשרה מיליוני שנים. עם סגירת האוקיינוס החלה התנגשות יבשות, אשר הייתה עשויה לגרום להתרוממות רכס הרים אדיר מאלה שמרכיבים את שרשרת האלפים, מעין "הימלאיה מזרח-תיכונית". אלא שכאן התרחשו הדברים אחרת: במקום התנגשות של היבשות החלה "בריחה" מערבה של

לוח חדש – לוח אנטוליה, הכולל את רוב שטחה של טורקיה ואת האזור האגיאי. לוח אנטוליה נע לעבר אפריקה בכיוון דרום-מערב, תוך כדי סגירה של שריד אחר של אוקיינוס התטיס באזור שמדרום לכרתים. תהליך "בליעת" שריד האוקיינוס קל יותר מתהליך התרוממות של הרים, וכל עוד נמשכת "בליעת הים" נדחית היווצרות ה"הימלאיה" של המזרח התיכון.

האם גם האזור המשתרע בין שבר ים-המלח לבין מפרץ סואץ והמשכו לאורך תעלת סואץ מקיים תנועה עצמאית ביחס ללוחות אחרים? התשובה לשאלה זו פחות ברורה. מחקרים כלל-עולמיים מתייחסים לאזור זה כאל חלק מלוח אפריקה, ואילו במחקרים אזוריים הוא מוגדר כתת-הלוח של סיני. התנועה היחסית בינו לבין ערב היא התנועה המוכרת לאורך שבר ים-המלח, אולם הגבול בינו לבין אפריקה אינו מוגדר לכל אורכו. התנועה המדודה של תחנת GPS קבועה בתל אביב יחסית לאירופה היא כתשעה מ"מ בשנה וכיוונה צפון-צפון-מערב. תנועה זו שונה מן הצפוי לוּ הייתה התחנה ממוקמת על הלוח האפריקאי, ומתאימה למיקום על-גבי תת-הלוח של סינַי. יש בכך משום אישוש לטענה לפיה תת-הלוח של סיני אכן מקיים תנועה עצמאית ביחס ללוחות האחרים.

לוחות זעים ואדמה רוגזת

ממחקרים גיאולוגיים, שנערכו באזורנו החל מסוף שנות החמישים, התברר כי סלעים משני עברי שבר ים-המלח הוסטו ב-25 מיליוני השנים האחרונות בכ-105 ק"מ בחלקו הדרומי של השבר, בין ים-סוף ללבנון, וכ-80 ק"מ בחלקו הצפוני של השבר. שבר ים-המלח מורכב מסדרה של שברים וביניהם אגני מתיחה ואזורי לחיצה. אגני המתיחה כוללים את השקעים המרכיבים את מפרץ אילת, ים-המלח, עמק בית שאן, הכינרת ועמק החולה. אזורי הלחיצה באים לידי ביטוי באוכפים, כגון באזורי צמח, כורזים וראש פינה, ובהרי החרמון והלבנון. התנועה לאורך השבר מלווה בפעילות סייסמית, אשר גרמה בעבר – וככל הנראה תגרום גם בעתיד – רעידות אדמה חזקות. רעידת האדמה החזקה שארעה ב-1927 גרמה לנפגעים ולהרס רב בצפת ובישובים נוספים בצפון הארץ. לרבים מאיתנו זכורה ודאי רעידת האדמה החזקה במפרץ אילת ב-1995.

ממדידות שנערכו בשנים האחרונות התברר כי קצב התנועה היחסית העכשווית שבין תל אביב לבין שבר ים-המלח הוא כ-3-2 מ"מ בשנה. קצרין, שממזרח לשבר ים-המלח, מתרחקת מתל אביב בקצב זה, ואילו תל אביב מתקרבת לאילת בקצב דומה. תנועה זו מבטאת מַעֲוָת באזור הגבול שבין לוח ערב ללוח סינַי. ריכוז המַעֲוות באזור זה מפורש כביטוי לכך ששבר ים-המלח "נעול" כלומר, רק חלק מן התנועה בא לידי ביטוי בהחלקה בעומק לאורך השבר, בעוד האזור הסמוך לפני השטח (10-15 הק"מ העליונים) צובר מַעֲוות אשר עלול להשתחרר ברעידות אדמה. ואכן, ברעידת האדמה במפרץ אילת ב-1995 נמדדה – באירוע יחיד – תזוזה דרומה של אילת יחסית למרכז ישראל בשיעור של כ-18 מ"מ כלומר, פי 6 מן הממוצע השנתי.

כבר ב-1948, כעשר שנים לפני עיצובה של התורה המתארת את תנועת הלוחות בכדור הארץ, מיפה פרופסור קֶטין (Ketin) מן האוניברסיטה הטכנית של איסטנבול את השבר הצפון אנטולי, המפריד בין אנטוליה לבין אירופה. לאורך השבר, הנמשך באופן ברור ורציף לאורך מאות ק"מ, חלה בכ-10 מיליוני השנים האחרונות הסטה של כ-150 ק"מ כלומר, התנועה לאורך השבר התקיימה בקצב ממוצע של כ-15 מ"מ בשנה. קֶטין טען אז, שיש לחפש שבר דומה בדרומה של אנטוליה. ואמנם, לימים הוגדר השבר המזרח אנטולי, אלא שהוא מבנה גיאולוגי הרבה פחות ברור – הוא מורכב מסדרה של שברים באזור מקומט, מעוות ומרוסק, שבו מתרחשת ההתקרבות העיקרית בין ערב לבין אנטוליה. שני השברים האנטוליים פעילים מאוד מבחינה סייסמית, ורעידות אדמה חזקות, הגורמות למספר רב של נפגעים ולהרס רב, מתרחשות לאורכם מדי מספר שנים. על הממשלות והאוכלוסין, המתכננים והבונים, להיות מודעים לכך ולהביא זאת בחשבון.

ממדידות שנערכו בעשור האחרון נתקבל אישוש לטענה לפיה ערב מתקרבת לאירופה בקצב של כ-20 מ"מ בשנה, ואילו קצב ההחלקה לאורך השבר המזרח אנטולי נמוך יחסית, כ-8 מ"מ בשנה, והמַעוות סביבו רב. ממערב לאזור המַעוות נעה אנטוליה מערבה בקצב של כ-23 מ"מ בשנה תוך כדי סיבוב כנגד כיוון השעון, וקיימת מתיחה ניכרת בחלק המערבי של השבר הצפון אנטולי, כולל ים-השַיש. רעידות האדמה הקטלניות, אשר התרחשו במחצית השניה של 1999 על קטע השבר הצפון אנטולי העובר בים-השיש, לא מפתיעות, אם כן, מבחינת מיקומן ועוצמתן. אמנם, אין עדיין אפשרות לחזות את מועדה של רעידת אדמה ספציפית, אולם הוכח בדוגמאות לא מעטות כי בהכרת מידת הסכנה ניתן להקטין את מספר הנפגעים ואת הנזק, ולהתכונן לטיפול יעיל במקרה של רעש אדמה.

לצד מי קפריסין?

האי קפריסין מורכב משני חלקים עיקריים, שמוצאם שונה: גוש הטרודוס בדרום ורכס קירניה בצפון. לפני כ-65 מיליוני שנים נסגר החלק הדרומי של אוקיינוס התטיס באזור זה. שאריות מקרקעית האוקיינוס "נצבטו" והושמו על-גבי סלעים אחרים. מאוחר יותר התרוממו שאריות אלו, וכיום הן מופיעות כתצורות סלע ייחודיות במרכז גוש הטרודוס כמו גם בצפון-מערב סוריה. מאז סגירת חלקו הדרומי של האוקיינוס נשאר הטרודוס בצד האפריקאי של אזור ההתקרבות בין אפריקה לאירופה, וההתקרבות נמשכה רק מצפון לו. לפני כ-35 מיליוני שנים נסגר חלק נוסף של אוקיינוס התטיס בין הטרודוס לבין קירניה, שסלעיה העתיקים דומים לסלעים בדרום-מזרח טורקיה. עם היצמדות הטרודוס וקירניה זה לזו נוצר האי קפריסין. אזור ההתקרבות בין אפריקה לאירופה דילג שוב צפונה לפני למעלה מ-10 מיליוני שנים, כאשר נסגר חלק נוסף של האוקיינוס, הפעם מצפון לקפריסין. עם היווצרות אנטוליה ותחילת "בריחתה" מערבה, לפני כ-10 מיליוני שנים, הופעל מחדש התפר בן 65 מיליוני השנים, שמדרום לקפריסין. אזור ההתקרבות בין היבשות דילג בפעם זו דרומה, ולאורכו נעלם ככל הנראה השריד האחרון של התטיס באזור קפריסין, בעוד האי קפריסין עצמו מהווה בשלב זה חלק מן הלוח של אנטוליה. התשובה לשאלה 'לאיזה צד שייכת קפריסין?' היא, אם כן, שאלה של זמן, ואין הכוונה לאירועים מדיניים דווקא...

מבדיקות מתברר כי הסלעים והמִבנים הגיאולוגיים העיקריים בקפריסין נמשכים ברציפות לעבר חלקו הצפוני של החוף המזרחי של הים-התיכון כסדרת "מדרגות", שהבולטת בהן היא המשכו של רכס קירניה. המדרגות הללו נוצרו עקב לחיצה. תנועת קפריסין כחלק מאנטוליה ב-10 מיליוני השנים האחרונות גרמה למתיחה חזקה, לשקיעה רבה, ולהתעקמות סדרת המדרגות. פסגות הרכס, המגיעות באזור קירניה שבקפריסין לגובה של כ-1000 מ' מעל פני הים ובאזור מיסיס בטורקיה לכ-500 מ' מעל פני הים, מצויות במרכז הקטע השקוע ביניהן, בעומק כ-700 מ' מתחת לפני הים.

עתיד לא יציב

ההפעלה מחדש של אזור ההתקרבות בין לוח אפריקה (ותת-הלוח של סינַי) לבין אירופה, לאורך הגבול הדרומי של לוח אנטוליה, השלימה את סגירת אוקיינוס התטיס באזור שמדרום לקפריסין. הגעתו של ההר התת-ימי ארתוסטנס (אחד המבנים הבולטים ביותר בקרקעית הים-התיכון) אל אזור ההתקרבות מציינת את תחילתה של התנגשות יבשות. זו גרמה לשבירה ולשקיעה של החלק המרכזי של ארתוסטנס בכ-5 מיליוני השנים האחרונות, ולהתרוממות מוגברת של קפריסין ב-2 מיליוני השנים האחרונות.

המעבר מהתקרבות להתנגשות בין יבשות מתרחש בזמנים שונים בקטעים השונים של חלקו המזרחי של הים התיכון. בקטע המזרחי החלה התנגשות היבשות לפני כ-10 מיליוני שנים, וגרמה מאז ללחיצה, התרוממות ומַעֲוות רב באזור של צפון ערב ומזרח אנטוליה. בקטע המרכזי, הכולל את קפריסין, החלה התנגשות היבשות לפני מיליוני שנים אחדות בלבד. חלק ניכר מן האזור עדין שקוע מתחת לפני המים, בתוך אזור הנתון בכללו ללחיצה. בקטע המערבי עדיין מתרחשת התקרבות בין לוחות תוך כדי סגירת אוקיינוס התטיס, והיא תימשך כבל הנראה כל עוד לא ייעלמו שרידיו האחרונים של האוקיינוס. בחינה מדוקדקת של האזור כולו מאפשרת קבלת תמונה טובה של התהליך מבחינת הזמן והמרחב וביטוייו בנופים יבשתיים ותת-ימיים כמו גם בסיכונים סייסמיים, שהם באזור זה מן הגבוהים בעולם.

ראה מפה: הלוחות המשפיעים על עיצוב הנוף בישראל

ביבליוגרפיה:
כותר: סוגרים את הים - והאדמה רועדת
מחברים: קמפלר, דיצה (ד"ר) ; ודובינסקי, שמעון
תאריך: מרץ-אפריל 2000 , גליון 39
שם כתב העת: גליליאו : כתב עת למדע ומחשבה
הוצאה לאור: SBC לבית מוטו תקשורת ולאתר IFEEL
הערות לפריט זה: 1. דיצה קמפלר, ד"ר לגיאופיסיקה, חוקרת תנועות הלוחות במזרח התיכון ועיצוב הנוף בתהליכים טקטוניים.
2. שמעון ודובינסקי, מרצה בכיר לגיאופיסיקה ולמדעים פלנטרים באוניברסיטת תל-אביב. חוקר נושאים בתחום הטקטוניקה ורעידות אדמה תוך יישום גיאודזית חלל (GPS).
הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית