חיפוש טיולים ומסלולים
בחר אזור
בחר סוג טיול
בחר דרגת קושי
חיפוש טיול בטקסט חופשי
פייסבוק
ניוזלטר

מכתשים בארץ ובעולם - עיון מחודש בהגדרת מכתש

26/02/2017


ד"ר ירון פינצי, אינה רבקין, מרכז מדע ים המלח והערבה, שלוחת מצפה רמון, www.adssc.org

 

תקציר:


המכתש, תופעת טבע ייחודית המתארת מבנה של עמק מוקף מצוקים גבוהים בראש רכס, הוגדר על פי מאפייני מכתשי הנגב (רמון, גדול וקטן) ובהתאם לידע המדעי בעת הטבעתו. במאמר זה נסקור מספר מכתשים ומבנים דמויי מכתש בארץ ובעולם ונראה כי הרבגוניות והעושר של תופעת המכתש חורגות הרבה מעבר למוכר ממכתשי הנגב ולמאפיינים שעמדו לנגד עיני החוקרים בהגדרתם את המכתשים. המאמר מעיד על צורך להרחיב ולחדד את הגדרת המכתש והתנאים ההכרחיים להיווצרותו ומציע שיפורים להגדרה כך שתכיל את כלל המכתשים בעולם. מאמר זה מתמצת מאמר של פינצי ורבקין (2016) אשר מפרט מאפייני 15 מכתשים בעולם.

 


1. הקדמה – מהו מכתש ואיך מאפייני מכתשי הנגב השפיעו על הגדרת המכתש

מכתשי הנגב נחקרו כבר בשנות הארבעים והחמישים (עמירן 1951 ; פיקרד, 1951) והוגדרו כמכתשים בשל הדמיון החזותי בינם לבין המכתש שמשמש לכתישת תבלינים. מושג המכתש התקבל ע"י הקהילה המדעית העולמית ( Makhtesh: Ben –David et. al, 2002) כמייצג מכתשים שאינם תוצרים של פגיעת מטאור או קריסת הר געש, אלא נוצרו בתהליך של בלייה של שכבת סלע רכה במרכז המכתש והיווצרות מצוקים ממסלע קשה יותר מסביב לעמק האירוזיבי. ההתמקדות במכתשי הנגב והמחקר המועט של מכתשים דומים בעולם הביאו לכך שהגדרת המכתש והתנאים להיווצרות מכתשים מבוססים על המאפיינים הייחודיים של מכתשי הנגב: מכתשי הנגב ממוקמים בציר אנטיקלינות א-סימטריות; המצוקים המקיפים את המכתשים בנויים מסלע קשה (גיר/דולומיט מתקופת הקרטיקון העליון) ומתחתם אבן חול 'רכה' שנחשפה הודות לגידוע ראשי הרכסים בתקופת האוליגוקן (לפני כ 30- מ"ש).
סקירת מכתשי העולם המובאת להלן מראה כי מאפיינים אלו אינם תנאי הכרחי להיווצרות מכתשים.


2. מכתשים ומבנים דמויי-מכתש ברכסי הקשת הסורית


בנוסף לשלושת מכתשי הנגב המוכרים, ישנם לפחות עוד שבעה מכתשים ומבנים דמויי-מכתש ברכסי הקשת הסורית(איור 1).

 

איור 1. מפת המכתשים בארץ ישראל, סיני וירדן.

 

המכתשים השייכים למבני הקשת הסורית מסומנים בכחול ומכתשים אחרים בצהוב (בקעת צחיחה וכיפת
עשת). במסגרת – מפת התוואי של מבני הקשת הסורית במזרח התיכון. מיקום מדויק של המכתשים ניתן למצוא בפינצי ורבקין, 2016.


 

 

 

 

א. מכתש כיפת עשת – סמוך למושב פארן בערבה, בקצה המזרחי של רכס מנוחה, נמצאת כיפת עשת (איור 1). העתק עשת שובר את האגף הדרומי של הכיפה, סמוך מאד לציר האנטיקלינה, וגורם לחשיפת השכבות הרכות של גג תצורת חתירה במרכזה 0.25 ק"מ X0.5 (סקל, 1967). המבנה המכתשי המתקבל הינו בעל מאפיינים דומים לאלו של מכתשי עריף, מבנה שגודלו וצורתו כקערה נטויה (אמפיתאטרון) עם מדרונות תלולים הפונים ממצוקי המכתש פנימה ללא בסיס מישורי רחב במרכז המכתש (איור 2).

 

 

 

 

איור 2. מכתש כיפת עשת, ישראל. בגרף מוצג חתך רוחב טופוגראפי המראה כי לעמק מורפולוגיה של מכתש עם מצוקים הנישאים כ- 40 מטרים מעל לבסיס המכתש. העתק עשת חוצה את המבנה במקביל למיקום החתך המסומן.

 

ב. קמר ירוחם – בקמר, מדרום-מערב לעיר ירוחם, קיים עמק מכתשי שממדיו 1.3X1.5 ק"מ והוא מוקף מדרונות מצוקיים הנישאים לגובה של עד כעשרה מטרים. למעשה, העמק מוקף בשני קווי מצוק המורכבים גיר ודולומיט והמופרדים ע"י שכבה חווארית (תצורות צפית, אבנון ותמר). הנוף הנוצר הוא של 'מכתש עדין' המורכב משתי מדרגות מעל בסיס קטן וחשוף חלקית. עמק-מכתשי זה מנוקז ע"י נחל מסעד דרך 'מפער' בצדו הצפון-מערבי. היות והעמק תחום ע"י מדרונות ומצוקים קטנים, תחושת המטייל בתוכו אינה דומה להשתאות הטיפוסים לעומד במרכז מכתש עם מצוקים 'דרמטיים' כדוגמת מכתש קטן. אי לכך, נכון לקרוא לאגן של נחל מסעד 'מבנה דמוי מכתש' או 'עמק-מכתשי' (אך לא 'מכתש עוברי' כי לא צפויה התפתחות ו'לידה' של מכתש מובהק במקום).

3. מכתשים שונים ומשונים מרחבי העולם


א. תאילנד - בצפון מזרח המדינה, במישור חוראט, נמצאים צמד מכתשים (איור 3) שנדונו לראשונה בארץ ע"י פרופ' דן גיל בכנס החברה הגיאולוגית לישראל 2015 (גיל, 2015). מכתשים אלו נמצאים לאורך קמט א-סימטרי, הם מוקפים במצוקים אנכיים המיתמרים מעל עמק שטוח לחלוטין, ולמרבה הפלא – המצוקים בהם עשויים אבן חול קשה וליבת המכתש עשויה חרסיות וחווארים. למרות העובדה שמכתשים אלו בנויים ממסלע שונה מאד ממכתשי הנגב, יש דמיון מהותי בתכונות המכניות של רצף השכבות – כלומר ישנה שכבה עליונה קשה ועמידה יותר לבלייה ושכבה תחתונה, בליבת הקמר, שהיא רכה ומתבלה מהר יותר.

 

 

 

 

איור 3. צמד מכתשי תאילנד. משמאל למעלה -מפה מדינית של תאילנד בה ניתן לראות את המיקום של ה KHORAT PLATOU בצפון מזרח המדינה. באמצע למעלה צילום לווין ובו מסומנים בקו מתאר צהוב 'מכתש קאלאסין' ובקו מתאר כתום 'מכתש סאקון נחון'. מימין למעלה תמונת מכתש סאקון נחון ומיקום שני חתכים. בגרפים, למטה, מוצגים חתך רוחב גיאולוגי סכמתי (שמאל) וחתך אורך טופוגרפי (ימין).

 

ב. קולורדו, ארה"ב – בקולורדו נמצאת סדרת אנטיקלינות אשר בחלקן ניתן לזהות מכתשים כדוגמת 'עמק סינבאד' (8X20 ק"מ; איור 4) המוקף מצוקים תלולים המתנשאים לגובה של כ-500 מטרים מעל נחל (Salt Creek) המתנקז אל נהר דולורס (Cater. 1970; Raymond et al.1960)

 

 

 

 

איור 4. מכתש עמק סינבאד, קולורדו. משמאל – תמונת לווין בה ניתן לראות כי לעמק מורפולוגיה של מכתש, מימין חתך דיאולוגי סכמתי הממחיש את הסטרטיגרפיה: השכבה הרכה מסלעים אוופוריטיים וקלסטיים והשכבה הקשה מסלעי גיר קשה, קונלומרט ואבן חול.

 

מכתשי קולורדו נמצאים באנטיקלינות שנוצרו בשל חדירת גופי מלח גדולים. המסת המלח ע"י מי תהום גרמה לקריסה של שכבות הסלע מעליהם לתוך 'עמקי מלח'. בשונה מהמכתשים בנגב, אנטיקלינת סינבאד הינה קמט סימטרי והשכבה הקשה והמצוקית מורכבת מאבן חול והשכבה הרכה מורכבת ממלח, גבס, אנהידריט וחרסיות. בדומה למכתשי הנגב, לאחר התמוטטות ראש האנטיקלינה, סילוק חומרי הבלייה חייב ניקוז דרך מפער במצוקים. ניתן ללמוד ממכתשי קולורדו כי השכבות החלשות והקשות במכתש יכולות להיות שונות משמעותית מאלו הידועים לנו מהנגב וכי תהליך החשיפה והבליה של ליבת הקמר לא צריכה להיות קשורה לגידוע מרחבי אלא
יכולה להיעזר בתהליכים שונים כגון המסה והתמוטטות או שבירה (כמו במקרה של מכתש עשת ברכס מנוחה, ישראל).


4. דיון וסיכום


קיימות דוגמאות רבות למבנים דמויי מכתשים כדוגמת קניונים מצוקיים ועמקים המנוקזים ע"י נחל אחד שלא ניתנים להגדרה כמכתש הן בשל מאפיינים מורפולוגיים שונים והן בשל הבדלים מהותיים בתהליך ההיווצרות. מצד שני, מבנה כדוגמת עמק סינבאד שתהליך היווצרותו שונה מזה של מכתשי הנגב צריך להיחשב כמכתש משום שהמורפולוגיה הסופית ותהליכי עיצוב הנוף העכשוויים בתוכו דומים לאלו שבמכתשי הנגב. אם כך, סקירת מאפייני מכתשים מהארץ ומהעולם מעידה על הצורך בהרחבה וחידוד של הגדרת המכתש. השוואה בין מאפייני חמישה עשר מכתשים מהארץ והעולם (טבלה 1 בפינצי ורבקין, 2016) מראה שהנחות יסוד השגורות כיום בארץ לגבי תנאים הכרחיים להיווצרות מכתש אינן נכונות עבור כלל המכתשים ולכן לא מייצגים תנאי הכרחי אלא גורם מזרז או מאפשר. יתר על כן, אפילו מכתש רמון ומכתשי הנגב הידועים לא עומדים באופן מוחלט בקריטריונים הגיאולוגיים שבהגדרת המכתש (מצוקים היקפיים, ניקוז בודד, אגן סגור וכו'). אי לכך, הגדרה מחודשת של מושג המכתש צריכה מצד אחד להרחיב את המאפיינים המורפולוגיים המתארים את תופעת המכתש, ומצד שני לחדד את הגדרת התנאים להיווצרות מכתש.


להלן השינויים המוצעים בהגדרת מאפייני המכתש:

א. הרחבת המאפיינים המורפולוגיים –המכתש הינו אגן סגור ברובו ומוקף ע"י מצוקים רציפים או מקוטעים. כלומר, סך הנגר הזורם לתוכו זניח לעומת הנגר המתנקז ממנו, וניקוז המכתש מתבצע לאו דווקא על ידי נחל יחיד (כל עוד עיקר הניקוז הוא דרך מפער אחד). בנוסף, המכתש אמנם ממוקם על קמר, אך הקמר לא חייב להיות א-סימטרי ובתנאים מסוימים המכתש יכול להתפתח גם שלא בשיא הרכס אלא באגפו (למשל בסיוע העתקים כגורם המזרז/מאפשר את חשיפת השכבות הרכות).


ב. הבהרת המאפיין הליתולוגי – המכתש בנוי ממצוקים שחייבים להיות עמידים יותר לבלייה מאשר הסלע המרכיב את ליבת המכתש. טעות לחשוב ששכבות גיר וחול הן תנאי הכרחי, הרי ישנם מכתשים עם מצוקי אבן חול המיתמרים מעל שכבות הבנויות מחרסיות וסלעים אוופוריטים.


ג. לגבי תהליך היווצרות המכתש - חשוב להבין שחשיפת הליבה הרכה של הרכס יכולה להתרחש באמצעות מנגנונים שונים ולא דווקא באמצעות גידוע אזורי.


למכתשים בארץ ובעולם יש חשיבות חברתית רבה בקידום תיירות, חינוך ומודעות לערכי הטבע. אי לכך, כל דיון בהרחבת מושג המכתש ראוי שיתייחס גם למאפיינים הנופיים במידה שתאפשר זיהוי מכתש גם על ידי מי שאינם גיאולוגים.


מקורות:


סקל, ע., 1967 . הגאולוגיה של רכס מנוחה, עבודה לקבלת תואר מוסמך למדעי הטבע, האוניברסיטה העברית בירושלים .


פינצי י. ורבקין א., 2016 , מכתשים בארץ ובעולם – עיון מחודש בתופעה נדירה אך מגוונת, מחקרי הנגב, ים המלח והערבה, 8 (4) 126-138.


Amiran, D.H.K., 1951. Geomorphology of the central Negev highlands, Israel. Israel Exploration Journal.
vol.1. pp.107–120.


Ben David, R., Eyal, Y., Zilberman, E., Bowman, D., 2002. Fluvial systems response to rift margin
tectonics: Makhtesh Ramon area, Geomorphology, Drainage Basin Dynamics and Morphology, Volume
45, Issues 1–2, pp. 147–163.


Cater, F., 1970. Geology of the Salt Anticline Region in Southwestern Colorado. Washington: United Staets
Goverment printing office; pp. 50-71.


Gill D., 2015. The Kuchinarai Erosional Cirque – a genuine “Makhtesh” in the Phu Phan Range of Northeast
Thailand. Geological Society of Israel Meeting. Abstracts; pp.53

Picard, L., 1951. ‘Geomorphology of Israel’ Part 1: The Negev: Bull. Res .Council, Israel, 8G. pp.1-30

Raymond, E., Maret, A. V., Robertson, Coe, 1960.Geology of Sinbad Valley Anticline, Geology of the
Paradox Basin Fold and Fault Belt, Third Field Conference, pp 43-46.