משקע (גאולוגיה)

בגאולוגיה, משקע (בלועזית: סֶדימֶנט) הוא חומר לא מלוכד המצטבר על פני היבשה ועל קרקעיתם של מקווי מים. משקעים מכילים חלקיקים בגדלים שונים, שמקורם בפירוק של סלעים קודמים או בחומרים אורגניים. התלכדות והתגבשות של המשקעים יוצרת סלעי משקע. הרכב המשקע נובע מהרכבם הכימי והמינרלוגי של הסלעים מהם נוצר. חלקיקי המשקע ממוינים לפי גודלם: חצץ – חלקיקים שגודלם יותר מ-4 מ"מ הנחלקים לקבוצות משנה על פי גודלם: גרוֹרוֹת (בוֹלדרים, boulders) – גושי סלע שגודלם עולה על 256 מ"מ צרורות (cobbles) – שברי סלעים שגודלם 64–256 מ"מ חלוקים (pebbles) – שברי סלע מעוגלים שגודלם 4–64 מ"מ גרגרים גדולים (granules) – חלקיקים מעוגלים שגודלם 2–4 מ"מ גרגרים (grains) – חלקיקים מעוגלים שגודלם פחות מ-2 מ"מ הנחלקים לקבוצות משנה על פי גודלם: חול – גרגרים שגודלם 0.063–2 מ"מ טין – גרגרים שגודלם בין 0.004 מ"מ ל-0.063 מ"מ חרסית – גרגרים שגודלם קטן מ-0.004 מ"מ החלקיקים ואופני ההובלה שלהם: החומרים היוצרים משקעים נובעים ממקורות מגוונים: משקעים קלאסטיים או דטריטיים מורכבים מתוצרי פירוקם של סלעי יסוד פלוטוניים וגעשיים, סלעים מותמרים וסלעי משקע. משקעים אלה – מהם נוצרים סלעים דוגמת אבן חול וטוף געשי – נחלקים ל-3 קבוצות משנה, על פי גודל החלקיקים: משקעים רודיטיים (rudites) – משקעים המורכבים מגרגרים גדולים משקעים ארניטיים (arenites) – משקעים המורכבים מגרגרי חול וטין משקעים לוטיטיים (lutites) – משקעים המורכבים מגרגרי טין וחרסית משקעים אלה נובעים משקיעת חומרים מתוך תמיסות. חומרים אלה מתגבשים למינרלים יוצרי סלע דוגמת הליט וגבס, המצטברים ויוצרים סלעי התאדות. משקעים אלה מורכבים מחומרים אורגניים שמקורם בשרידי צמחייה ובעלי חיים. החומרים האורגניים מתפרקים או נותרים בשלמותם ויוצרים סלעי משקע דוגמת אבן גיר וקירטון ושוניות. משקעים אלה נוצרים מחלקיקים בגדלים שונים שמקורם מחוץ לכדור הארץ. חלקיקים אלה עשויים להיות גדולים מאוד – דוגמת מטאוריטים, או קטנים מאוד – דוגמת אבק. משקעים עשויים להצטבר במקום בו נוצרו, או להיות מובלים ממקומות מרוחקים ולהצטבר בסוף דרכם. במערות מצטברים ספלאותמים (speleothems) – משקעים קלציטיים או ארגוניטיים השוקעים מתוך מים בחללים קרסטיים. משקעים אלה מתקשים ויוצרים בחלל המערה נטיפים וזקיפים. משקעים אלה מובלים לנהרות ונחלים ומצטברים לאורך אפיקיהם או במוצאם. בהיערמם הם יוצרים מגוון של מבנים גאומורפולוגיים: לאורך האפיק נוצרים גלונים – תלוליות מוארכות הנוצרות כתוצאה מתנועת המים ומורכבות ממשקעי חצץ בגדלים שונים וחול. משקעים אלה נקראים "שרטונות אפיק". בנהרות שבהם הזרם אינו אחיד בכיוונו אלא מורכב מרשת של זרמים ("זרם פְּזָרוֹת", braided stream), נוצרים שרטונות צפופים וקטועים המתחברים ונפרדים לסירוגין. כאשר זרימתם של נחלים ונהרות מאטה או בהגיע מימיהם למישור, נוצרות מניפות סחף. תוצרי הפירוק של סלעים עשויים להילכד בקרחון ולנוע עמו למרחק גדול. גודל החלקיקים הנישאים על ידי הקרחון עשוי לנוע בין גרורות לבין חרסית. בשולי הקרחון ובחזיתו נערמים השברים הקלאסטיים למורנות – תלוליות מוארכות של שברי סלעים בהתמיינות גרועה – שברים בגדלים שונים מעורבים זה בזה. מהצטברות והתמצקות של משקעים קרחוניים נוצרים סלעי טיליט (Tillite). סלעים בודדים עשויים להינתק מסביבת היווצרותם ולהינשא על ידי הקרחון למרחק רב. אלה נקראים סלעים תועים (erratic blocks) ונמצאו באזורים שעוצבו על ידי קרחונים, דוגמת הרמות המחורצות. כאשר מפשירים מי הקרחון, שוקעים מתוכם השברים הסלעיים תוך התמיינות טובה – החלקיקים מסתדרים על פי גודלם: הגדולים בתחתית והקטנים מעליהם. מי נהרות או הפשרת קרחונים עשויים להתנקז לתוך אגם. החלקיקים – לרוב גרגרים קטנים – שוקעים מתוכם ומצטברים על קרקעית האגם. משקעים אלה מתאפיינים בוורוות – שכבות ריבוד עונתיות או שנתיות הנבדלות בעוביין ובצבעיהן. ורוות של משקעים אגמיים יצרו את סלעי חוואר הלשון בדרום ים המלח. במשקעים מתקיימים שלושה סוגים של תהליכים: תהליכים ראשוניים התורמים להיווצרותם, תהליכים המובילים ומסיעים אותם ממקום היווצרותם למקומות אחרים ותהליכים מאוחרים היוצרים מהם סלעים. משקעים נוצרים מצירוף של תהליכים: סדימנטציה היא שקיעה של משקעים המתרחשת כשחלקיקים בקולואיד מתבדלים מתוך הנוזל שבו הם נאגרים ומגיעים למצב מנוחה כנגד מחסום. שחיקה – תהליך מכני הנגרם מחיכוך בין סלעים וחלקיקים, הגורם להסרה של שכבותיהם החיצוניות. באופן זה נוצרים חלוקים וגרגרי משקע מעוגלים. סחיפה – הסרה מכנית של חלקיקים מפני השטח של סלעים באמצעות רוח, מים וקרחונים. בליה – מגוון של תהליכים איטיים – מכניים, כימיים וביולוגיים – הגורמים להתפרקות והתפוררות הסלעים אין סיטו. שקיעה כימית – היווצרות משקעים כתוצאה משקיעתם של חלקיקים מתוך תמיסות. שקיעה ביוגנית – היווצרות משקעים כתוצאה משקיעתם של שרידי צמחייה ובעלי חיים התפרצות געשית – היווצרות של חומרים פירוקלסטיים הנפלטים מהרי געש. השקעה והרבדה – החלקיקים שנוצרו באמצעות תהליכי הפירוק והשקיעה שוקעים ומצטברים על היבשה או בקרקעית הים. חזרה על תהליכים אלה יוצרת שכבות משקע המורבדות זו מעל זו. ממקום היווצרותם נסחפים המשקעים למקומות אחרים באמצעות רוחות, זרמי מים בים וביבשה, קרחונים ומי הפשרתם. במהלך הסעתם חלים במשקעים תהליכי משנה: שחיקה – הגורמת להתעגלותם התמיינות – התארגנות של החלקיקים על פי גודלם לאחר היווצרות המשקעים מתקיימים בהם תהליכים מגבשים הנקראים דיאגנזה (diagenesis). תהליכים אלה גורמים להתקשות המשקע וכוללים: הידוק ודחיסה – לחצים המופעלים על המשקעים ביבשה ובים גורמים ללחיצתם ולאחיזת הגרגרים זה בזה. מילוּט – תמיסות החודרות למשקע מתקשות ויוצרות מעין מלט המאחד את הגרגרים לסלע. גאולוגיה - מונחים סדימנטולוגיה פטרולוגיה עמנואל מזור, גיאולוגיה בפטיש ישראלי, האוניברסיטה הפתוחה, 1994, מסת"ב 965-06-0276-3 שלמה שובאל, צפונות כדור הארץ, האוניברסיטה הפתוחה, 2006, מסת"ב 965-06-0872-9 עקיבא פלכסר, גיאולוגיה, יסודות ותהליכים, אקדמון, 1992, מסת"ב 965-350-026-0 Encyclopedia of Geology, Elsevier Academic Press, First edition 2005, ISBN 0-12-636380-3 מדיה וקבצים בנושא משקע בוויקישיתוף