חרסית

חרסית היא מילה המתארת שני מונחים בגאולוגיה: גרגרים המרכיבים סלע או קרקע שגודלם קטן מ-0.004 מ"מ. קבוצת מינרלים מסוימת הקרויה מינרלי חרסית. מינרל חרסית הוא מינרל יציב מאוד המתפתח בתנאי בליה מתוצרי פרוק כימי של פלדספטים (פצלות השדה) ורוב המינרלים האחרים פרט לקוורץ. המינרל מאופיין בגביש זעיר הבנוי מסיליקה (SiO2) ואלומינה (Al2O3) ובנטייה לספוח מים. נוהגים להבדיל בין חרסית אלוכטונית, כלומר כזו שהוסעה על ידי נהרות לים, לבין חרסית אוטיגנית, שהיא חרסית שנוצרה בים. סלע חרסית שהוא סלע משקע מחבר בין שני המונחים שלעיל, שכן בהגדרתו הוא בנוי ברובו (מעל ל-75%) מגרגרים הקטנים מ-0.004 מ"מ, ורוב מינרליו (מעל ל-75%) הם מינרלי חרסית. סלע החרסית מורכב מגרגירים זעירים מאוד. מקובל לחלק את סוגי הקרקע לשלושה סוגים עיקריים על פי גודל הגרגרים: חול (בין 2 מ"מ ל-0.063 מ"מ), טין (0.063 מ"מ ל-0.004 מ"מ) וחרסית (קרקע המורכבת מגרגרים הקטנים מ-0.004 מ"מ). קרקע חרסיתית מאופיינת בנוכחות של מינרלי חרסית יחד עם כמויות משתנות של חומרים אורגניים וחומרי בליה שהמינרל קוורץ הוא הבולט שביניהם. ההבדל בין גרגרי החרסית לבין גרגרים זעירים כדוגמת הטין הוא בצורתם המלבנית, ביכולתם לספוח מים וברמת גמישות גבוהה (חרסית היא המרכיב העיקרי בחומר). קרקע חרסיתית רטובה היא בוצית מאוד בשל יכולת ספיחת המים של המינרלים. בעת התייבשותה מתכווצת קרקע חרסיתית ומתפוררת באופן טבעי לגושים קטנים, ובכך מתאפשרת חדירה של שורשים, מים ואוויר. קרקע חרסיתית היא קרקע נוחה לגידול של כמעט כל סוגי הצמחים בשל תכונותיה: נקבוביות, אוורור וספיחת מים וכמו כן בהיותה מאגר של תחמוצות אשלגן, תחמוצות סידן ואפילו חנקן. סלע חרסית הוא סלע משקע קלאסטי (הנוצר מבליה) לוּטיטי (שגודל חלקיקו קטן מ-1/16 מ"מ). זהו הסלע הנפוץ ביותר בין סלעי המשקע. במדידות סטרטיגרפיות (של שכבות) נתגלה שסלע חרסית מהווה 50% בין סלעי המשקע הנפוצים, אחריו באים אבן חול (30%) וגיר (20%). מקובל לחשוב שבישראל קיימת "פירמידה הפוכה", שכן לכאורה בארץ סלע המשקע הנפוץ ביותר הוא גיר. אך קידוחים עמוקים במישור החוף, למשל באזור תל אביב, מגלים שכבות חרסיתיות שעוביין 1,000–1,500 מטר מתחת לשכבה של 200 מטר חול. אנליזה של סלעי חרסית מגלה עושר של מינרלים. מלבד חרסית וקוורץ נמצאו בסלעים פצלת השדה, קלציט ולימוניט. כמו קרקע חרסיתית כך גם סלע חרסית הוא גמיש מאוד, ולכן הוא נוטה להתקמט ולשנות את עוביו כשהוא נלחץ בין שכבות קשות. בארץ ניתן לראות תופעה כזו במקומות כמו נחל רחם או נחל שני, כאשר סלע החרסית נלכד ונלחץ בין סלעי הגיר הקשים מהטורון (גיל בתקופת הקרטיקון העליון) ויצר צורות דמויות אצבעות שקיבלו את הכינוי "יד השטן". לסלע החרסית צבעים רבים בהתאם לסוג המינרלים והחומרים האורגניים שבו. לבן, שחור (חומרים אורגניים או תחמוצות מנגן), אדום (ברזל תלת־ערכי) וירוק (ברזל דו־ערכי). סלע חרסית חשוף שצבעו אדום (כלומר הוא מחומצן) או אפור דהה יתגלה בקידוח עמוק כירוק־כהה. למרות שסלעי החרסית נקבוביים (כ-50%), המים אינם חודרים דרכם כי הנקבוביות קטנות מאוד וגם בשל כושר ספיחת המים של החרסית. בשל אטימותם, סלעי החרסית הם הסלעים שעל גביהם נקווים מי התהום. מעיינות הרי יהודה (במוצא, עין כרם וכסלון) פורצים מעל השכבה הקרויה "חוואר מוצא" שהיא שכבה חרסיתית־חווארית. החוואר הוא סלע מעורב המורכב מכמויות שוות (בין 25% ל-75%) של אבקת קירטון וחרסית. החרסית היא אחד החומרים הטבעיים החשובים ביותר לאדם. חשיבותו הגדולה כקרקע פורייה הוזכרה לעיל. שימושים נוספים: חקלאות – קרקע חרסיתית עשירה בתחמוצות אשלגן וסידן והיא סופחת מים ולכן היא קרקע נוחה לגידול צמחייה. חומרי בניה – לבנים שהוכנו מאדמת חרסית שנאפתה שימשו לבנייה כבר בזמנים קדומים. חרסית שאינה טהורה שימשה להכנת לבנים ורעפים. חרסינה – מקורה בחרסית טהורה מסוג קאולין. יצירת נייר – ציפוי הנייר בקאולין מספק את הברק לנייר ומגדיל את אטימותו. חומרים חסיני אש – קאולין הוא תוסף חשוב ליצירת לבנים חסינות אש ולדוודים בהם ממיסים זכוכית. תוסף לגומי – הוספת חרסית לגומי מגדילה את עמידותו לבליה ומונעת בעיות של עובש. מרככי מים – לאחר טיפול בחומצה ניתן להשתמש בחרסיות כמרכך מים. החרסית מסלקת את הסידן והמגנזיום מהתמיסה. תוסף לתערובת מזון לעופות – חרסית הקרויה בנטוניט משמשת כחומר משני ונוספת בהכנת תערובת מזון לעופות. צמנט – חומרי הגלם העיקריים של הצמנט הידוע בכינוי "צמנט פורטלנד" הם גיר וחרסיות שאינן טהורות. סכרי עפר ותעלות מים – הוספת חרסית לעפר הופכת את העפר לעמיד בפני מים, לכן מקובל להשתמש בתערובת זו בבניית סכרי עפר ולדיפון תעלות. בוץ קידוח – חרסית מסוג בנטוניט היא חלק מהתערובת המכילה גם תוספים כימיים שנמצאת בשימוש בקידוחים. קדרות קדרות עתיקה – חרסית היוותה חומר גלם לקדרות עוד בפרהיסטוריה, בשל תכונתה להתקשות בשריפה. חרסית שאינה טהורה שימשה להכנת כלי חרס גסים כדוגמת כלי בישול. כלי חרס קדומים מספקים מידע על תרבויות קדומות. קדרות מודרנית – החרסית משמשת ליצירת חפצי אומנות, כלי נגינה כדוגמת האוקרינה, כלי נוי, כלי אחסון ועוד. להימצאות חרסית באדמת גידול גפנים יש השפעה משמעותית ביותר על אופי היין המופק מן הענבים. החרסית מעניקה ליין טעם 'מינרלי' ולרוב גם רמת חמיצות גבוהה. ניתן למוצאה בין השאר על אדמת בורדו, ובעיקר בגדה הימנית של הגירונד. ככלל, על קרקע חרסיתית עדיף לגדל ענבים מזן מרלו על פני זן הקברנה סוביניון. מדיה וקבצים בנושא חרסית בוויקישיתוף Nomenclature clay minerals, Mineralogical Society of America (באנגלית) על פי ההגדרה הגאולוגית - 'סלע' כולל גם קרקע