סייסמיטים

מתוך אנציקלופדיה, המכון למדעי כדור הארץ, האוניברסיטה העברית

(הבדלים בין גרסאות)
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
שורה 90: שורה 90:
<br>
<br>
 +
 +
'''נושא זה נחקר במכון למדעי כדור הארץ באוניברסיטה העברית בירושלים http://earth.huji.ac.il'''

גרסה מתאריך 10:12, 6 בדצמבר 2009

סייסמיטים ורעידות אדמה בים המלח
איור 1. חתך אופייני בליסאן המראה סייסמיט. שכבות ברקציה בין שכבות למנריות קדומות ומאוחרות לרעידת האדמה (Marco & Agnon 2005).
איור 1. חתך אופייני בליסאן המראה סייסמיט. שכבות ברקציה בין שכבות למנריות קדומות ומאוחרות לרעידת האדמה (Marco & Agnon 2005).

 

המונח סייסמיטים (Seismites) מתייחס לסטרוקטורות גיאולוגיות הנוצרות כתוצאה מרעידת אדמה. בים המלח, הסייסמיטים הינם שכבות סדימנטריות, אינטראקלאסטיות, שעברו דפורמציה והשקעה מחדש.

שכבות סייסמיטיות המצויות במשקעי ימת הלשון הפליסטוקנים (תצורת הליסאן) ומשקעי ים המלח ההולוקנים (תצורת צאלים) מהוות כלי ראשון במעלה לחקר ושחזור רעידות אדמה קדומות. משקעי אגן ים המלח מאופיינים בשכבות משני סוגים שעוביין כמילימטר, המכונות למינות (איור 1). למינות כהות המכילות גרגירים זעירים של גיר, דולומיט צור ומעט קוורץ ומפורשות כתוצר של שיטפונות חורף ולמינות בהירות מכילות גבישי ארגוניט ומפורשות כמשקעי קיץ שנוצרו עקב אידוי מוגבר, כלומר כל זוג למינות מציין שנה. בין שכבות אלו מופיעות שכבות רסק שעוביין מכמה סנטימטרים ועד לשכבות שניתן להבחין בהן אך ורק בעזרת מיקרוסקופ. תיארוך השכבות בוצע בעזרת מספר כלים ביניהם תיארוך בעזרת סדרות הדעיכה של אורניום, רדיוקרבון (פחמן 14) וספירת למינות (Agnon et al., 2006; מרקו, 2008) .

איור 2. שלבי היווצרות סייסמיט. (Agnon et al., 2006)
איור 2. שלבי היווצרות סייסמיט. (Agnon et al., 2006)



דרך היווצרות:

(Agnon et al., 2006) הציעו מודל המסביר את היווצרות השכבות הסייסמיטיות כולל כחמישה שלבים: 1. השקעת שכבות על קרקעית האגם. שכבות למינריות של בוץ מושקעות על גבי סדימנט מלוכד (איור 2A). רעידת אדמה גורמת לתאוצת קרקע, תנועת עמודת המים ומיצוי מים מן הסדימט האגמי הלא מלוכד. לחץ המים מן הנקבוביות בשכבה המופרעת עולה על הלחץ מן עמודת המים מעליו, כתוצאה מכך מתרחשת התנזלות (ליקוויפקציה). לעיתים ניתן לראות קרע על פני השטח כביטוי להעתק (איור 2B). השכבות העליונות של המשקע מופרעות, שכבות למינריות נקרעות ועוברות בחלקן הרחפה במי האגם (איור 2C). לאחר דעיכת הגלים השכבות המופרעות שוקעות לאיטן (איור 2D). שכבות למינריות חדשות שוקעות על גבי השכבות המופרעות (איור 2E). 


השוואה לתיעוד היסטורי ועדויות אחרות: (איור 3)

שכבות הסייסמיטים שמופיעות בתצורת הליסאן (25 – 70 אלפי שנים) הושוו לרעידות אדמה שנמצאו במערות נטיפים באזור ירושלים ונמצאה התאמה בין רעידות "שנרשמו" במשקעי הליסאן ובין כאלו שתועדו ותוארכו במערות הנטיפים (Kagan et al., 2005). שכבות הסייסמיטים שנחשפו כתוצאה מנסיגת ים המלח בעשורים האחרונים תוארכו בעזרת רדיוקרבון (פחמן 14) והושוו לרעידות אדמה בעלות תיעוד היסטורי. נמצא כי לכל השכבות הסייסמיטיות שבמשקעי אלפיים השנים האחרונות ניתן להתאים רעידות שתועדו בכתובים. לדוגמא, נמצא ביטוי לרעידת אדמה שתוארה על ידי יוספוס פלביוס בשנת 31 לפנה"ס. מספר רעידות היסטוריות לא מופיעות בחתך כתוצאה מארוזיה. בנוסף על כך, לעיתים שכבה מופרעת רחבה הנוצרת מרעידה אחת "מסתירה" רעידות קטנות יותר וגורמת למצב בו לא נוכל להבחין ולהפריד בין רעידות אדמה שונות (Kagan et al., 2005, Agnon et al., 2006, Migowski et al., 2004). 


איור 3. רעידות אדמה כפי שנמצאו בחתך בשפכו של נחל צאלים והשוואתן לרעידות היסטוריות המתועדות בכתובים ( Agnon et al., 2006)
איור 3. רעידות אדמה כפי שנמצאו בחתך בשפכו של נחל צאלים והשוואתן לרעידות היסטוריות המתועדות בכתובים ( Agnon et al., 2006)
הערכת עוצמת הרעידות: 

אין מדד כמותי להערכת מגניטודת רעידת אדמה שגרמה להיווצרות סייסמיט. זאת מכיוון ששכבה סייסמיטית זהה יכולה להיווצר כתוצאה מרעידה חלשה יחסית אך קרובה, או כתוצאה מרעידה חזקה ורחוקה. עם זאת, מספר כלים יכולים לעזור לנו בהערכה איכותית של עוצמת הרעידה. התברר כי מעל לשליש משכבות הסייסמיטים בתצורת הליסאן ישנה שכבת גבס. שקיעת גבס נובעת כתוצאה מערבוב עמודת המים דבר הגורם למים העליונים העשירים ביוני סולפט לבוא במגע עם המים התחתונים יותר העשירים ביוני סידן (Stein et at., 1997). מודלים העריכו כי לרעידת אדמה מעל מגניטודה 7 יש אנרגיה מספיקה לערבוב עמודת המים וליצירת הגבס. הוצע כי שכבות אלו נוצרו ברעידות אדמה חזקות שהתרחשו באזור ים המלח (Begin et al., 2005). הרעידות החזקות ביותר (בעלות מגניטודה של 7.8-8.2) גרמו גם לשבירת נטיפים במערות בהרי יהודה המצויים כ- 50 ק"מ מים המלח (מרקו, 2008).











מקורות וקריאה נוספת:

שמואל מרקו, 'משקעים אגמיים באגן ים המלח כסיסמוגרפים מאובנים', מלח הארץ 3: 35-50.

Agnon, A., Migowski, C., and Marco, S., 2006, Intraclast breccia layers in laminated sequence: recorders of paleo-earthquakes, Enzel, Y., Agnon, A. & Stein, M. (Eds), New frontiers in Dead sea Paleoenvironmental Research, Geological Society of America Special publication: 195-214

Ambraseys, N.N., 1997, The earthquake of 1 January 1837 in Southern Lebanon and Northern Israel: Annali di Geofisica, v. XL, p. 923-935

Avni, R., Bowman, D., Shapira, A., and Nur, A., 2002, Erroneous interpretation of historical documents related to the epicenter of the 1927 Jericho earthquake in the Holy Land:Journal of Seismology, v. 6, p. 469-476

Begin, B., Z., Steinberg, D. M., Ichinose, G. A. & Marco, S. 2005. 'A 40,000 Years Unchanging of the Seismic Regime in the Dead Sea Rift', Geology 33: 257-260

Bookman (Ken-Tor), R., Enzel, Y., Agnon, A., and Stein, M., 2004, Late Holocene lake levels of the Dead Sea: Geol Soc Am Bull, v. 116, p. 555-571

Bronk-Ramsey, C., 2008, Deposition models for chronological records: Quaternary Science Reviews, v. 27, p. 42

Kagan, E.J., Stein, M., Agnon, A., and Neumann, F., 2006, New observations from paleoseismic records across the Dead Sea and Jordan valley basins during the last 70,000 years, Geological Society of Israel annual meeting: Bet-Shean

Ken-Tor, R., Stein, M., Enzel, Y., Agnon, A., Marco, S., and Negendank, J.F.W., 2001, Precision of calibrated radiocarbon ages of historic earthquakes in the Dead Sea Basin: Radiocarbon, v. 43, p. 1371-1382

Marco, S., and Agnon, A., 1995, Prehistoric earthquake deformations near Masada, Dead Sea graben: Geology, v. 23, p. 695-698

Marco, S., and Agnon, A, 2005, High-resolution stratigraphy reveals repeated earthquake faulting in the Masada Fault Zone, Dead Sea Transform: Tectonophysics, v. 408, p. 101-112

Marco, S., Stein, M., Agnon, A., and Ron, H., 1996, Long term earthquake clustering: a 50,000 year paleoseismic record in the Dead Sea Graben: J. Geophys. Res., v. 101, p. 6179-6192

Migowski, C., Agnon, A., Bookman, R., Negendank, J.F.W., and Stein, M., 2004, Recurrence pattern of Holocene earthquakes along the Dead Sea transform revealed by varve-counting and radiocarbon dating of lacustrine sediments: Earth and Planetary Science Letters, v. 222, p. 301

Nemer, T., and Meghraoui, M., 2006, Evidence of coseismic ruptures along the Roum fault (Lebanon): a possible source for the AD 1837 earthquake: Journal of Structural Geology, v. 28, p. 1483-1495

Neumann, F.H., Kagan, E.J., Schwab, M.J., and Stein, M., 2007, Palynology, sedimentology and palaeoecology of the late Holocene Dead Sea: Quaternary Science Reviews, v. 26, p. 1476

Reches, Z., and Hoexter, D.F., 1981, Holocene seismic and tectonic activity in the Dead Sea area: Tectonophysics, v. 80, p. 235

Schramm, A., Stein, M., and Goldstein, S.L., 2000, Calibration of the 14C time scale to 50 kyr by 234U-230Th dating of sediments from Lake Lisan (the paleo-Dead Sea): Earth Planet. Sci. Lett., v. 175, p. 27-40

Stein, M., Starinsky, A., Katz, A., Goldstein, S., Machlus, M. & Scharmm A. 1997. 'Strontium Isotopic, Chemical and Sedimentological Evidence for the Evolution of Lake Lisan and the Dead Sea: Geochimica et Cosmochimica Acta 61: 3975-3992


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

כלים אישיים