גאולוגיה של ישראל

הגאולוגיה של ישראל עשירה ומורכבת מאירועים גאולוגיים רבי עוצמה שהשאירו את חותמם בסלעים ובגאומורפולוגיה המקומית. אירועים אלה אינם רק נחלת ההיסטוריה - מיקומה של ישראל על הגבול בין שלושה לוחות טקטוניים מותיר אותה חשופה להשפעתם של תהליכים המתקיימים גם כעת. החרמון הוא קמר גבוה – 2,814 מ' מעל פני הים – שתחילת קימוטו בתקופת הקרטיקון העליון, במקביל לקימוט הקשת הסורית. המשך התרוממותו חל ביחד עם יצירת בקעת הירדן ונבע מתזוזה אופקית של לוח ערב לעומת הלוח הלבנטיני. בשיא התרוממותו הגיעה פסגתו לגובה של 4 ק"מ, אולם בליה נמרצת הסירה את השכבות העליונות, והשכבות שנחשפות כיום, הן מגיל יורה (תצורות חרמון וכידוד). למרגלות החרמון מצויות שכבות צעירות יותר מגיל הקרטיקון התחתון (אבני חול, כמו אלו החשופות על יד היישוב נמרוד בדרך למג'דל שמס). בשכבות סלעי הגיר השונות (במיוחד בתצורת כידוד) נראים מאובנים רבים ושונים: קיפודי ים, אמוניטים, אלמוגים, צדפות ושבלולים. תוואי גאולוגי שישראל מהווה חלק ממנו הוא הקשת הסורית (או "קשת הקמטים הסורית" - Syrian arc deformation belt), שהיא מערכת של קמטים העוברת ממצרים ומדבר סיני דרך שדרת ההר בישראל ורמת הגולן אל אזור תדמור בסוריה. למעשה מורכבת הקשת הסורית משתי קשתות מתמשכות והפוכות זו לזו היוצרות צורת S: קשת דרומית ממצרים עד צפון ישראל וקשת צפונית בסוריה, מרמת הגולן עד תדמור. תהליכי הקימוט של הקשת החלו בסוף הטורון והמשיכו לאורך הסנון, האאוקן ואף לנאוגן. בקרטיקון עליון חלה התנגשות בין הלוח האפריקאי לבין הלוח של לאוראסיה מצפון, שיצרה אזור הפחתה בשולי ים טתיס – שהתחיל להיסגר - ואת הקימוט האלפיני. אזור הקשת הסורית היה מרוחק מאזור ההתנגשות, והתרחשו בו לחצי קימוט חלשים. במהלך זה התקמטו השכבות ויצרו מערכת קמרים וקערים. ערך מורחב – גאולוגיה של הגולן בקטע הצפוני של הקשת הסורית נמצא קו התלים הישראלי - רצף של הרי געש רדומים ברמת הגולן, מהר רם בצפון ועד תל סאקי בדרום, בהם תלים מרכזיים כהר פרס - בעל לוע מושלם של הר געש, והר אביטל - שבמורדותיו ניתן להבחין בזרמים פירוקלסטיים. בקו התלים קיימים גם עשרות תלים קטנים יותר כגבעת טליה ליד מושב קשת. ממזרח ובמקביל לקו התלים הישראלי משתרע רצף דומה של הרי געש, המכונה קו התלים הסורי. התלים נבנו מלבה שפרצה מסדקי-משנה שנוצרו בעקבות הבקע הסורי-אפריקני. הגולן הוא חלקו הצפוני-מערבי של הבשן, מזרחית לנהר הירדן, והוא נחשב לאחד האזורים הגאוגרפיים הגדולים בעולם המכוסים בזלת ברציפות. פני השטח מכוסים בשכבות לבה אשר פרצה אל פני השטח במהלך חמשת מיליוני השנים האחרונות. העובי הממוצע של הלבה הוא 300 עד 400 מטר, והוא הולך ופוחת בשולי האזור. רמת הגולן נראית מישורית. ברם, היא למעשה בקע אשר התמלא מהקילוחים המגוונים של הלבה שהתפרצה מתוך סדקים בקרום כדור הארץ ומילאה בקעות. קילוחים אלה יצרו את מישורי הבזלת המוכרים ברמת בגולן. היסטוריה גאולוגית מעניינת התרחשה בשני אזורי הגליל: הגליל העליון והגליל התחתון. הגליל נוצר בתהליכים סותרים של קימוט ושבירה והוא מתאפיין בשלוש תכונות גאולוגיות עיקריות: מסלע קרבונטי המכיל אבן גיר, דולומיט, קירטון וחוואר מבנה של רכסים ובקעות האופייני לשבירה חזקה קרסט נרחב של המסלע הקרבונטי שילוב של תכונות אלה אחראי לגאומורפולוגיה המעניינת של הגליל: מצוקים תלולים לצד קניונים ונוף טרשי. בגליל התחתון קיימות עדויות לפעילות געשית וטקטונית, והדוגמאות הטובות ביותר לכך הן בזלת הכיסוי, הר הגעש הכבוי קרני חיטין והר תבור שהוא הורסט - גוש שהורם מעל סביבתו עקב פעילות טקטונית. שדרת ההר העוברת לאורך מרכזה של ישראל נקטעת בצפון על ידי עמק זבולון, עמק הקישון, עמק יזרעאל, עמק חרוד ועמק בית שאן. עמקים אלה הם העתקים טקטוניים ברובם. קילוחי לבה עתיקים יצרו את שכבת הבזלת התחתונה הנחשפת ליד עפולה, מגדל העמק ובאזור כוכב הירדן, אשר מופיעים בה גבישי אוליבין ירוקים. בכוכב הירדן, נחל תבור ורמות מנשה נותרו שרידיהם של הרי געש כבויים. ערך מורחב – גאולוגיה של הכרמל פעילות טקטונית וגעשית התרחשה גם באזור הכרמל, שהיה פעיל מאוד בשני התחומים. סימנים לתהליכים אלה ניכרים עד היום בהרי הגעש התת-ימיים הקדומים וסלעי הטוף בכרם מהר"ל, בהר אלון ובשפיה, ובהעתק החוצה את העיר חיפה ועובר בסמוך לאזור התעשייה בעמק זבולון. הכרמל הוא קמר חריג בנוף הישראלי בשל כיוונו – מדרום-מזרח לצפון-מערב, בניגוד לרוב הקמרים בישראל שכיוונם מדרום-מערב לצפון-מזרח או צפון-דרום. הכרמל עשיר גם בנופים קרסטים: מערות שבחלקן הן מערות נטיפים, טרשונים ואף בולענים. ריבוי המערות העניק לכרמל את הכינוי "הר אלף המערות". מישור החוף הוא רצועה חופית במערבה של ישראל אשר מתחילה בצוקי ראש הנקרה ומסתיימת ברפיח, ונחלקת לחמישה אזורים: חוף הגליל – מראש הנקרה ועד חיפה חוף הכרמל – מדרום לכרמל עד לנחל התנינים השרון – בין נחל התנינים לנחל הירקון חוף יהודה – מהירקון עד לנחל שקמה חוף הנגב – מנחל שקמה עד רפיח את מישור החוף עיצבו הצפות ונסיגות מחזוריות של מי הים התיכון החל מן הנאוגן, אשר הותירו את חותמן ברכסי הכורכר מן הפליסטוקן שביניהם נוצרו פרוזדורים מישוריים ארוכים, קונגלומרטים ודיונות. השפלה היא קער - אזור שבו שכבות הסלע התקמטו והן פונות כלפי מטה. הקער התמלא בסנון בסלעים רכים ובהירים, בעיקר קירטון וחוואר, שהתכסו בנארי – קרום גירי קשה שעוביו אינו עולה על 2 מטרים. השפלה מורכבת משתי יחידות: השפלה הנמוכה – גבעות נמוכות (עד 250 מ') בחלקה המערבי שחלקן העליון נסחף על ידי הצפה במיוקן השפלה הגבוהה – גבעות גבוהות יותר (250–450 מ') בין שתי היחידות עוברים העתק וקו חוף קדום מן המיוקן. אזורים נרחבים בשפלה מכוסים דיונות. גוש הררי שנמשך מעמק בית שאן בצפון עד באר שבע בדרום. גוש זה מורכב מקמרים בגדלים שונים בעלי מסלע רך אשר מתאפיינים בתופעות קרסטיות שניתן לראות במערות נטיפים, דוגמת מערת אבשלום. באזור זה מתקיים לרוב מתאם בין הגאולוגיה לגאומורפולוגיה, גם במבני הקימוט וגם במבני השבירה. שני יוצאי הדופן הם הר עיבל והר גריזים שהם היפוך תבליט בעלי מסלע גירי קשה. הנגב הוא אזור מדברי הפרוש על כמחצית משטחה של ישראל. בקעת באר שבע המצויה בצפונו קער חרוטי באורך של 35 ק"מ שקודקודו הצר במזרח והולך ומתרחב לכיוון מערב. בבקעה סלעי משקע (אבן חול, חרסית וקונגלומרט) וקרקע לס, שהיא הקרקע הנפוצה בנגב. בקעה זו היא שריד לקניון באר שבע-עזה שנוצר במיוקן והגיע לשיא עומקו בעת האירוע המסיני – סגירת מצר גיברלטר וייבוש כמעט מוחלט של הים התיכון כתוצאה מהתקרבות בין הלוח האפריקאי אל הלוח האירו-אסיאתי. בהר הנגב ולאורך הקשת הסורית מצויים המכתשים, הייחודיים באופיים ובדרך היווצרותם. המכתשים נמצאים בראשי קמרים א-סימטריים המתונים בחלקם הצפון-מערבי ותלולים בחלקם הדרום-מזרחי, תהליך היווצרות הקמרים החל בטורון כחלק מקימוט הקשת הסורית. מדרום למכתשים שתי בקעות גדולות: בקעת עובדה ובקעת סיירים. בדרום הנגב נמצאים הרי אילת – חלקו הצפוני של השילד הערבו-נובי, ובהם נחשפים הסלעים הקדומים ביותר בישראל: סלעי יסוד, הבולט בהם הוא סלע גרניט ואבן החול הנובית. הקרקעות בנגב אופייניות לאזור מדברי – קרקעות מלוחות שאין בהן חומרים אורגניים. ישראל נמצאת באזור פעיל מבחינה גאולוגית, בעיקר בשל הימצאותה באזור מפגש של שלושה לוחות טקטוניים – הלוח האירואסייתי, לוח ערב והלוח האפריקאי. למעשה נמצאת ישראל בחלק של הלוח האפריקאי - הלוח הלבנטיני, אשר בינו ובין לוח ערב נוצר העתק המוכר יותר כבקע הסורי-אפריקני. בתחומו של העתק זה נמצאים בקעת הירדן, הערבה ובקעת תמנע, העשירה במינרלי נחושת ירוקים ומהווה "חלון גאולוגי" שבו נחשף מגוון של סלעים מתקופות שונות. הבקעה נמצאת בקצה הצפוני של השילד הערבו-נובי, במערבם של הרי אילת. בתחומו של הבקע התקיימו כמה אגמים עתיקים (אגם עובדיה ואגם הלשון) אשר שרידיהם מהווים את הכנרת וים המלח. תוואי מעניין נוסף הוא מצוק ההעתקים, שחלקו המערבי נמצא בשטח מדינת ישראל וחלקו המזרחי בשטח ירדן, ואשר נוצר מתנועה טקטונית במסגרת הבקע. פעילויות טקטוניות כאלה גרמו לרעידות אדמה רבות, אשר הקשות בהן היו רעש שביעית באמצע המאה השמינית לספירה ורעידת האדמה בצפת (1837) אשר החריבה את העיר צפת ואת סביבותיה והותירה אלפי הרוגים. סטרטיגרפיה עוסקת בתיאור סלעים, סדר היווצרותם, גילם היחסי והיחסים ביניהם. שימוש בעקרונות גאולוגיים ובמאובנים מסייע לחלק את המסלע ליחידות ליתוסטרטיגרפיות: חבורות – רצף של שתי תצורות או יותר שיש להן מכנה משותף תצורות – רצף של מסלע הנבדל מן היחידות שמעליה ומתחתיה פרטים – יחידות משנה של תצורות שיש להן ייחודיות משלהן אולם שטחן קטן מכדי להגדירם כתצורות החלוקה הסטרטיגרפית של ישראל מחלקת את טור הסלעים לשש יחידות עיקריות: סלעי התשתית הפריקמברית המורכבת מסלעי יסוד וסלעים מותמרים סלעי משקע מסוף הפרקמבריון כיסוי מדף היבשה על ידי ים רדוד החל מהקמבריון ועד הדבון משקעים מסוף הפלאוזואיקון ומן היורה כיסוי בשולי אגן מן הקרטיקון עד האאוקן מילוי קלאסטי של אגן החל מסוף האאוקן ועד להווה באזורים השונים קיימות קרקעות אופייניות: בהרי הצפון והמרכז: טרה רוסה – קרקע אדומה וחרסיתית העשירה בתחמוצות ברזל רנדזינה – קרקע אפורה או חומה שנוצרה מקירטון וחוואר ועשירה בחומרים אורגניים קרקעות סחף במישור החוף: גרומוסול – קרקע חרסיתית חמרה – גרגירי קוורץ קטנים המצופים בתחמוצות ברזל חול העשוי מגרגירי קוורץ קטנים וחול גס ("זיפזיף") האופייני למישור החוף הצפוני ומורכב מכמות גדולה של קלציט ודולומיט עם כמות קטנה יותר של גרגירי קוורץ גסים בנגב: הקרקע העיקרית בנגב היא לס – אבק וחלקיקים קטנים של קוורץ, דולומיט וקלציט, ושחק סלעים הנובע מבליה, והיא מופיעה בעומק משתנה: רדוד בצפון הנגב ועמוק במרכזו חול - גרגירי קוורץ גסים המאפשרים חלחול מים רג – קרקע סחף זעירת גרגר המכוסה בחלוקים ובשברי סלעים חמאדה – קרקע מדברית המכוסה בחלוקים ובשברי סלעים שנחשפו לאחר שהרוח העיפה את גרגירי החול מלחה (נקראת גם "סבחה") – קרקע בעלת ריכוז מלחים גבוה הנובע מהתאדות מים באגני ניקוז סגורים קרקעות סחף נהרות השוקעות במקומות נמוכים גילוי והפקה של אוצרות טבע בישראל החל עוד בתקופות הפרהיסטוריות, ומופיעים גם בספרו של הרצל "אלטנוילנד" כחלק מחזון המדינה היהודית. הוא ראה בהפקת אשלג, ברום ומגנזיום אתגר פוליטי, הנדסי וכלכלי, ואף הגה את רעיון תעלת הימים להפקת אנרגיה הידרו-אלקטרית. חזונו של הרצל התממש במידה רבה והוא מהווה חלק חשוב במחקר הגאולוגי בישראל. שני מקורות עיקריים הם מים עיליים – מי נחלים, מאגרים ואגמים, ומי תהום – מים הנכלאים בין שכבות סלע. המקור החשוב למים עיליים הוא הכנרת, האוגרת את מי נהר הירדן אשר נשאבים ומוזרמים באמצעות המוביל הארצי לדרום ולמרכז הארץ. נחלים ומי שיטפונות מהווים גם הם מקור למים עיליים, ובכמה מקומות נבנו מאגרים כדי לצבור אותם ולהשתמש בהם להשקיה חקלאית. מי תהום נאגרים באקוויפרים – אגנים תת-קרקעיים שמהם מתבצעת שאיבה של מים והזרמתם, בעיקר לאזורים שהמוביל הארצי אינו מגיע אליהם. חלוץ מחקר מי התהום בארץ היה יהודה ליאו פיקרד, ותוצאות מחקריו הובילו לקידוחים פוריים רבים. מלח – מלח הוא מצרך חיוני והוא שימש בעבר כמטבע חשוב. הר סדום שימש לכריית מלח עוד בתקופות פרה היסטוריות, וחפירות ארכאולוגיות חשפו מתקנים להטענת מלח מן התקופה הרומית. בעת המודרנית הוקמו מפעלים להפקת מלח בעתלית, באילת ובעיקר בים המלח. המלח מופק בתהליך של אידוי סולרי בבריכות ובהתפלת מי ים. אשלג – אשלגן כלורי חיוני גם הוא להתפתחות אורגנית. האשלג משמש חומר דשן עשיר לגידולים חקלאיים והוא מופק בדרום ים המלח. במהלך הפקתו נותרו בבריכות האידוי תמיסות העשירות בברום – המשמש ברפואה, בתעשייה ובקוסמטיקה – אך הפקתו פסקה לאחר שהתגלה כי חומר זה פולט לאטמוספירה גז הפוגע בשכבת האוזון. פוספטים – תרכובות עשירות בזרחן המצויות בסלעים שהושקעו בסביבת התאדות-יתר. מרבצי פוספטים התגלו החל משנת 1950 בכמה אזורים בדרום הארץ, בעיקר באזור המכתשים בנגב וליד ערד. מגנזיום – ריכוז גבוה של מגנזיום ורמת נקיונו הפך את ישראל לאחד מן המקורות החשובים להפקתו. מגנזיום משמש בבנייה, ברוקחות וכמרכיב מזון לבעלי חיים. נחושת – הפקת הנחושת בבקעת תמנע מוזכרת עוד בתנ"ך וממצאים ארכאולוגיים מתארכים את ראשית הפקתה בארץ לסוף האלף הרביעי לפני הספירה. בשנת 1955 נפתח בבקעת תמנע מכרה נחושת אשר נסגר כעבור 25 שנים. בשנת 2004 נשכרו חלקים משטח המכרה על ידי נציגות ישראלית של חברה מקסיקנית לשם חידוש כריית הנחושת במקום החל משנת 2009. מנגן – בבקעת תמנע התגלו גם עפרות מנגן בשכבות חרסית, אך בדיקה העלתה כי הפקתו אינה כלכלית. ברזל – קיימים בארץ ריכוזים מעטים של עפרות ברזל בגליל, בבקעת בית נטופה, למרגלות הר תבור ובכמה אתרים בנגב, אולם אלה אינם מנוצלים מסיבות כלכליות. בשנת 1999 הוקמה בישראל חברת "שפע ימים" שקיבלה רישיונות מהממונה על המכרות במשרד האנרגיה והמים לחיפושי יהלומים ואבני חן באזור עמק זבולון, עמק יזרעאל ורכס הכרמל. לפי דיווחיה נמצאו 77 יהלומים וכן מספר רב של אבני ספיר ואודם. כמו כן דווח כי בעזרת חברת דה בירס נמצא סלע המקור של היהלומים - הקימברליט - ברכס הכרמל, עם אלפי מינרלים אינדיקטורים כמו גארנט (פירופ) ספינל ואילמניט, ואף מינרל נדיר בשם מואסניט. עוד אוצרות טבע שקיימים באדמת ישראל: זהב - 2 מרבצי זהב צפונית לאילת באזור נחל רודד ובאזור העיר ערד. אירידיום - בהר הנגב. כבול וליגניט (פחם חום) - בעמק החולה. סלעי יהלומים במכתש רמון. אורניום - במרבצי הפוספטים שבנגב. גלנה - מינרל של מתכת העופרת בהר החרמון. נפט – כמויות קטנות של נפט הופקו באזור חלץ דרום-מזרחית לאשדוד ונערכים חיפושים אחר שדות נפט נוספים. גז טבעי – מאז שנת 1958 התגלו שדות אחדים של גז טבעי: בשדה מול חופי אשקלון מופקות כמויות מסחריות החל משנת 2004. ב-2009 התגלו שלושה מאגרי ענק של גז טבעי בקידוח "תמר 1" כ-90 ק"מ מול חופי חיפה. פצלי שמן, הנקראים גם "אבן ביטומנית", הם סלע משקע עשיר בחומר אורגני בשם קרוגן המשמש חומר גלם ראשוני בתהליך הפקת אנרגיה. מרבית מרבצי פצלי השמן מצויים בנגב הצפוני. מוצרים טבעיים רבים משמשים בתעשייה ובבניין והם נכרים ונחצבים ברחבי הארץ: צור, חול, שיש, גבס, חרסית, אבן גיר ואספלט, וכן זכוכית המופקת מחול העשיר בקוורץ. בשנת 2002 הנפיק השירות הבולאי גליונית מזכרת בשם "גאולוגיה של ארץ ישראל" שעוצבה על ידי משה פרג. מוצגים בה ממצאים מאוספי המכון הגיאולוגי לישראל והאוניברסיטה העברית שצילם ד"ר דוד דרום. בגליונית מוצגים מפה גאולוגית של ארץ ישראל (במרכז) וסלעי המשקע של נחל ארדון והדייק החוצה אותם (משמאל). פרטים נוספים המופיעים בבול, מימין לשמאל: דג מאובן - ממצא אחד מרבים של בעלי חוליות בעלי חשיבות מדעית שנמצאו בארץ. אבן אילת ירוקה-כחולה – סלע המורכב מכמה מינרלי נחושת ומשמש כאבן חן. אמוניט מאובן - אמוניטים הם בין המאובנים החשובים שעוזרים בקביעת תקופות גאולוגיות. מדיה וקבצים בנושא גאולוגיה של ישראל בוויקישיתוף גאולוגיה ישראלית (אורכב 26.05.2009 בארכיון Wayback Machine) – אוסף של תמונות המתעדות תופעות בגאולוגיה הישראלית, כולל סלעים, תצורות ועוד, שיצר הגאולוג דב (דובה) פרימרמן (באנגלית) ההיסטוריה הגיאולוגית הצעירה של העתק אור-עקיבא – גבול טקטוני בין הכרמל המתרומם ומישור החוף המשתפל, עודד בר ועזרא זילברמן המכון הגיאולוגי לישראל. גליונית הבולים באתר השירות הבולאי