דיאפיר

מתוך אנציקלופדיה, המכון למדעי כדור הארץ, האוניברסיטה העברית

קפיצה אל: ניווט, חיפוש

דיאפירים הם מבנים גאולוגיים שנוצרים כאשר חומר בעל צפיפות נמוכה יותר כלוא בסביבה של חומר צפוף יותר. תחת מישור החולשה המתאים, ובהינתן שהחומר שעולה בדיאפיר יכול להתעוות בצורה משיכה, יתרומם החומר הכלוא בלחץ ויעלה לעומקים רדודים יותר – כלומר ללחצים נמוכים יותר. דיאפיר יכול להיווצר למשל כאשר ישנה שכבת בוץ כלואה בין סלעים קשים. בעלייתו של הדיאפיר הוא חודר דרך שכבות הסלע שמעליו, ומקמט אותן כלפי מעלה ליצירת מבנה דמוי אנטיקלינה (איור 1). אם הדיאפיר אינו חודר את השכבות שמעליו, הוא נקרא כרית מלח (Salt Pillow).

שלבי היווצרות דיאפיר
 איור 1: שלבי היווצרות של דיאפיר (במקרה הזה מלח): שכבה 1 שוקעת על גבי שכבת המלח, ושקיעתן של שכבות 2 ו-3 יוצרת לחץ שגורם לעליית הדיאפיר ועיוות השכבות. שכבה 4 שוקעת לאחר התרוממות הדיאפיר (2)

 

דיאפירים נפוצים הם דיאפירים של מלח (איור 2). הסיבה שמלח יוצר דיאפירים (salt dome) קשורה קודם כל בתכונות הפלסטיות שלו וביכולתו לזרום תחת לחץ. גורם נוסף המקנה למלח אפשרות ליצור דיאפיר קשור בתכונות שלו לעומת סלעי הסביבה שלו: כאשר הוא מתגבש מתמיסה (למשל מי אגם לגונרי כלשהו) הוא אינו מכיל מים כלל, וצפיפותו היא כ-2.2 גר'\סמ"ק. הסדימנטים הסובבים את המלח מכילים בתוכם מים, ולכן הם צפופים פחות ממנו והוא שוקע תחתם. עם המשך הקבורה, הסדימנטים הכולאים עוברים דחיסה (קומפקציה) וממוצים מתוכם מי הנקבובים, כך שכאשר הם מתמצקים ליצירת שכבת סלע סדימנטרי צפיפותם גדלה. צפיפותם של סלעי משקע נעה בין 2.3-2.7 גר'\סמ"ק. תהליך זה יוצר את התנאים המתאימים לעליית דיאפיר – שכבת המלח בעלת צפיפות של 2.2 גר'\סמ"ק מורבדת מתחת שכבת סלע סדימנטרי בעל צפיפות 2.3-2.7 גר'\סמ"ק.

 

                                                                                      איור 2: דיאפיר מלח אופייני. בעלייתו הדיאפיר יכול ליצור מבנה דמוי אנטיקלינה. (3)                                                                           

דיאפיר מלח מוכר בישראל הוא הר סדום. בתחילת תור הפליוקן (5.5 מיליון שנים) הוצפה בקעת ים המלח ונוצר מפרץ צר וארוך שנקרא מפרץ סדום. אירועים של התייבשות הכתיבו אפיזודות השקעה אוופוריטיות ונוצרו שכבות של מלח בעובי של כ-2000 מטרים. בפלייסטוקן (לפני כשני מיליון שנים), הוצפה בקעת ים המלח והחלה להתקיים ימת הלשון. ימה זו השקיעה סדימנטים אגמיים, דוגמת תצורת הליסאן החווארית. הצטברות הסדימנטים בפלייסטוקן יצרה לחץ על שכבת המלח, עד שעלה דיאפיר המלח ונוצר הר סדום. הגיל המוערך של עליית הדיאפיר לפני השטח הוא כ-20 א"ש (אלף שנים), אולם ההתרוממות היא לא אירוע יחיד בנקודת זמן מסויימת אלא תהליך ממושך שארך כמה עשרות אלפי שנים (Weinberger et al., 2006).

 

                                                                                                        המורדות הצפוניים של הר סדום, משתפלים אל עבר האגן הדרומי של ים המלח. (באדיבות חברת "אלבטרוס").

 

דייק מגמתי דומה לדיאפיר – החומר המגמתי שעולה הוא קל יותר מסביבתו בגלל החום שלו, וכך הוא פורץ מעלה. ההבדל בין דייק לדיאפיר הוא במאפייני הצמיגות-אלסטיות של החומר שעולה לעומת הסלע המארח (Rubin, 1993). למרות זאת, מבחינת התנאים הפיסיקליים הסביבתיים, עליית דייק דומה לזו של דיאפיר. לעומת הדיאפיר, דייק מגמתי יותר ממוקד - חדירתו לאו דווקא תעוות את השכבות דרכן הוא חודר. דייק אף יכול שלא להגיע עד פני השטח, מכיוון שבעלייתו הוא מתקרר מהר וצפיפותו גדלה. כלומר, השינויים הגאומורפולוגיים שמכתיב הדיאפיר משמעותיים בהרבה מאלו של הדייק.


מקורות:

(1) J. Skov-Spilling, "Salt Production", Danish energy agency website, http://www.ens.dk/en-us/oilandgas/otheruseofthesubsoil/saltproduction/sider/forside.aspx

(2)  Brookside storage LLC website, http://www.brookside-storage.com/saltDome.asp

(3) R. Weinberger et al., 2006, Quaternary rise of the Sedom diapir, Geological Society of America, 401, 33-51  

(4) http://www.albatross.co.il/

(5)  A.M. Rubin, (1993), Dikes vs. diapirs in viscoelastic rocks, Earth and Planetary Science Letters, 117, 653-670


נושא זה נחקר במכון למדעי כדור הארץ באוניברסיטה העברית בירושלים http://earth.huji.ac.il

כלים אישיים