גיאולוגיה

רעידת אדמה ופעילות געשית

רעידת אדמה

כפי שהוזכר בפרק הדן בטקטוניקת הלוחות ישנה תנועה מחזורית של המגמה במעמקי כדור-הארץ והיא זו שגורמת לקיומם של תאי זרימה בפנים כדור-הארץ. תאי זרימה אלו הם הכוח המניע את הלוחות הטקטוניים. כאשר לוח טקטוני אחד נע הוא מתנגש בלוח טקטוני אחר ולוחץ עליו. הלוח השני מפעיל מצדו כוח התנגדות. לחץ נוצר בין שני הלוחות, ולחץ זה ילך ויגבר עם הזמן ככל שתאי הזרימה יפעלו את פעולתם. בסופו של דבר הלחץ יהיה כה גדול ויגרום לשבירת גושי סלע וחלקי אדמה בפנים כדור-הארץ. שבירה חדה ופתאומית זו היא למעשה שחרור האנרגיה הרבה שהצטברה בצורת לחץ בין שני הלוחות. שחרור אנרגיה זה מתפשט בצורת גלי חום ובגלי תנועה בתוך האדמה לכל הכיוונים. ניתן לדמות את תנועתם של הגלים לתנועתם של גלי אדווה קטנים על פני מים שקטים שאבן נזרקה לתוכם.

מבחינים בין שלושה גלי רעידת אדמה:

      1. גלי דחיסה (מסומנים באות P) – אלו הם הגלים הראשוניים (Primary - ראשוני) בזכות שהם הגלים בעלי מהירות ההתפשטות הגדולה ביותר - כ- 6 ק"מ בשנייה. תנועתם היא אופקית וניתן לדמות את האנרגיה המשתחררת מהם כשחרור אנרגיה של קפיץ.

      2. גלי גזירה, נקראים גם שניוניים (מסומנים באות S) – אלו הם הגלים השניוניים (Secondary – שניוני). תנועתם היא רוחבית וניתן לדמותה לתנועה של חבל המטלטל מצד לצד. מהירותם התקדמותם היא כ- 4 ק"מ בשנייה.

      3. גלי שטח, נקראים גם היקפיים – אלו הם הגלים האחרונים שמגיעים. תנועתם היא לכל הכיוונים וניתן לדמותה לניעור של שטיח. גלים אלו הם אלה הגורמים להרס הרב שרעידת האדמה גורמת.

שלושת סוגי גלי רעידת אדמה

בכדי למדוד את עוצמת רעידת האדמה ואת מיקום מוקד הרעש שלה קיים מכשיר הסיסמוגרף. מכשיר הסיסמוגרף הפשוט ביותר הוא גליל שעליו נע נייר בקצב קבוע וקצה מחט דיו נוגעת בו קלות ומסמנת עליו קו ישר. מכשיר זה מוחזק במקום מבודד מרעשים כלשהם על מנת שלא ישפיעו על פעולת המדידה. בזמן התרחשות רעידת אדמה נעה המחט החופשייה לכל עבר ומסמנת על הנייר הנע את תנודות האדמה.

ככל שעוצמת הרעידה חזקה יותר כך גובה התנודות על הנייר תהינה גדולות יותר. כדי לדרג את עוצמת רעידות האדמה הומצא סולם ריכטר. סולם זה מסווג את רעידות האדמה לפי עוצמות שונות בהתאם לתנודות האדמה שנוצרו. סולם ריכטר הוא סולם לוגריתמי לפי בסיס עשר, כלומר כל עלייה בדרגה אחת משמעה עלייה בעוצמת הרעידה פי עשר.

עוצמת הרעידה	השפעת הרעידה	מרחק ההשפעה	מקרים בעולם בשנה
עד 2.4	לא מורגש	-	900,000
2.5-5.4	מורגש, אך הנזקים קלים בלבד	כמה עשרות ק"מ	30,000
5.5-5.9	נזקים קלים למבנה	עד 100 ק"מ	500
6.0-6.9	נזקים רבים	עד 150 ק"מ	100
7.0-7.9	אובדן חיי אדם ונזק רב לרכוש	כמה מאות ק"מ	20
8.0 ויותר	הרס מוחלט	500 ק"מ ויותר	פעם-פעמיים בעשור

את מיקומו של המוקד של רעידת האדמה ניתן לקבוע בעזרת תוצאות מדידת מכשיר הסיסמוגרף משלוש תחנות שונות לפחות. מכיוון שהגלים הראשוניים והגלים השניוניים מגיעים במרחקי זמן אחד מן השני ניתן בעזרתם לאמוד את מיקומו של מוקד הרעש.

ארץ ישראל נמצאת על קו השבר הסורי אפריקאי וגם על קו שבר משני הנקרא הקשת הקפריסאית החוצה את הארץ מעמק יזרעאל, דרך יגור, צפונית לחיפה לכיוון קפריסין. על כן מתרחשות בארץ רעידות אדמה מידי פעם בפעם. להלן טבלה המרכזת את רעידות האדמה שתועדו שהתרחשו בארץ באלפיים השנים האחרונות:

שנה	מוקד הרעש	עוצמה	תיאור
31	?	6.7	הרס רב
363	צפונית לכינרת	6.7	?
749	בקעת הירדן	?	חורבן בית-שאן
1033	בקעת הירדן	6.3	נזקים בעיקר בשכם וביריחו
1034	בים התיכון	6.3	לא ידוע
1068	בים התיכון	6.3	הרס רב ברמלה
1160	בקעת הירדן	?	נזקים ביריחו ובירושלים
1201	בקעת הירדן	6.6	נזקים בשכם ובעכו
1267	בקעת הירדן	?	?
1546	בקעת הירדן	6.6	נזקים בשכם, חברון, ירושלים וערי החוף
1759	צפונית לכינרת	6.3	פגיעה קשה מאוד בצפת ופגיעה בטבריה
1837	צפונית לכינרת	6.6	נזקים בצפת ובטבריה
1906	בקעת הירדן	?	?
1927	בקעת הירדן	6.3	נזקים בשכם, טבריה, רמלה ולוד
1943	צפונית לכינרת	4.7	הורגשה בעיקר בצפון
1956	מול לבנון	5.5	הורגשה בארץ
1969	דרומית לאילת	?	הורגשה באילת
1979	בקעת הירדן	5.1	הורגשה בכל הארץ
1995	דרומית לאילת	6.2	נזקים באילת
2003	בקעת הירדן	3.1	הורגשה בעיקר עין גדי
2004	בקעת הירדן	5.1	הורגשה בירושלים
2004	דרומית לאילת	5.1	נזקים באילת
2007	בקעת הירדן	4.2	הורגשה בירושלים ובערי החוף
2008	מול לבנון	5.3	הורגש בכל הארץ והיטב בערי החוף
2009	בים התיכון	3.5	הורגשה בערי החוף בלבד

אם נסתכל על נתוני רעידות האדמה הרי שבאלף השנים האחרונות אירעו כ- 10-12 רעידות אדמה חזקות (מעל דרגה 6). כלומר בממוצע כל 80-100 שנים התרחשה רעידת אדמה הרסנית בארץ-ישראל. האחרונה שבהם בשנת 1995, אך היא התרחשה הרחק – דרומית לאילת. זאת שלפניה התרחשה בשנת 1927, לפני כשמונים שנה...

כאשר רעידת אדמה מתרחשת בקרקעית הים היא עלולה לגרום לעלייה פתאומית של לוח קרקע ימי גדול. עם הלוח תתרומם גם כל כמות המים האדירה שמעליו. עלייה פתאומית זו של כמות המים האדירה מתפשטת מייד לכל עבר. קיר מים עגול נע במהירות ובאין מפריע על פני המים. קיר מים זה עשוי להגיע גם לגובה של כ-25 מטרים. קיר מים זה אינו כמו גל מים רגיל. בעוד שגל מים רגיל מכיל רק תנועה של המים מעלה ומטה בפני השטח של הים מכיל קיר המים כמות עצומה של מים בתוכו. כאשר מגיע קיר המים אל החוף הוא שוטף את כולו ונשבר רק במרחק מה בפנים הארץ. זהו גל של צונאמי. קיר מים של צונאמי עלול לשטוף שטח נרחב בטרם יעצור את התקדמותו, ובכוח התקדמותם של המים לזרוע הרס, חורבן ולגרום לאובדן חיי בני אדם רבים.
גלי הצונאמי נפוצים יותר באוקיינוס השקט שם מתרחשות רעידות אדמה גדולות בתדירות גדולה יותר מכל מקום אחר בעולם.

את גלי הצונאמי המתפשטים ברחבי האוקיינוס ניתן לזהות לפני שהם מכים בחופים אם מרחק מהחופים גדול דיו. לעומתם, את רעידת האדמה קשה מאוד לחזות בהצלחה מראש. ניתן בכל זאת להסתייע במספר רמזים מקדימים המופיעים לפעמים לפני התרחשותה של רעידת אדמה. רמזים מקדימים הם תנועה קלה של הקרקע מעלה ומטה, שינוי ניכר ופתאומי במפלס בארות המים או בארות נפט ועלייה בכמות גז הראדון המשתחרר מסדקים באדמה.

מלבד תנועה של לוחות עלולה רעידת אדמה להיווצר גם מגורמים אחרים. למשל, פגיעה של מטאוריט בכדור הארץ יכולה לגרום לרעידה של האדמה סביב מוקד הפגיעה. פיצוץ של פצצת אטום מסוג מימן יכולה לגרום לרעידה קלה. גם בניית סכרים ואגירת מים יכולים לגרום בכבדות משקלם לתנודות קלות של האדמה בסביבתם.

הרי געש

בלעז נקראת התופעה וולקניזם על שם האל היווני וולקן. שכבת המעטפת מכילה חומר הנקרא מאגמה (בצק ביוונית). המאגמה נמצא בטמפרטורה גבוהה מאוד, היא מכיל חומר מותך, אדי מים וגזים רעילים. בנקודות בהן הלוחות מתנגשים אחד בשני או מתחככים זה בזה נלחצת המאגמה כלפי מעלה ופורצת את דרכה החוצה דרך הרי הגעש. גם לאורך הקו בו שני לוחות נמצאים בתנועת התרחקות אחד מהשני מוצאת המאגמה את דרכה החוצה דרך הסדקים באדמה.

המאגמה פורצת החוצה בצורת נוזל לבה שזורם על פני השטח. הלבה הנה החומר המותך של המאגמה ללא הגזים. הגזים הרעילים שהכילה המאגמה, פחמן דו-חמצני, חנקן וגופרית, וגם אדי המים פורצים החוצה בצורה של אפר געשי. הלבה והאפר הגעשי לוהטים מאוד בצאתם מבטן האדמה. במגעם עם האוויר הקר יותר או עם המים הקרים יותר הם מתקררים במהירות והופכים לסלעים געשיים.

הלחץ שיוצרת המאגמה בניסיונה להגיע לפני השטח גורמת לעליית הקרקע ולהיווצרותו של הר הגעש. לעיתים המאגמה מפלסת את דרכה דרך סדקים באדמה ולא דרך הר געש ומציפה שטח מישורי גדול.

את הרי הגעש ניתן למיין לפי מידת פעילותם, כלומר לפי התדירות בה הם מתפרצים:

      הרי געש פעילים – אלו הם הרי געש שמתפרצים אחת לכמה שנים או עשרות שנים בודדות. ישנם שני הרי געש פעילים באגן הים-התיכון: אתנה שבסיציליה והווזוב שליד נפולי.

      הרי געש רדומים – אלו הם הרי געש שלא התפרצו כבר כמה מאות או אלפי שנים, אך עדיין קיים החשש שיתפרצו שוב. דוגמה להר געש רדום שהתעורר הוא הפינטובו שבפיליפינים.

      הרי געש כבויים – אלו הם הרי געש שלא התפרצו כבר אלפי ומיליוני שנים, והם מכוסים בסלעים ואדמה. דוגמה להרי געש רדומים הם הרי הגעש שבגולן.

את הרי הגעש ניתן למיין גם לפי צורתם:

      הרי געש שטוחים – אלו הם הרי געש שפסגתם פחוסה ובעלת מספר מקורות יציאה של לבה. הלבה זורמת במהירות החוצה ומכסה שטחים נרחבים. דוגמא להרי געש שטוחים הם הרי הגעש שבאיי הוואי.

      הרי געש חרוטי אפר – אלו הם הרי געש שנוצרו בעקבות לחץ האפר הגעשי הרב שפילס דרכו החוצה מבטן האדמה. האפר הגעשי הרים את האדמה ויצר את ההר שצורתו חרוט. דוגמה להרי געש חרוטי אפר הם הרי הגעש הכבויים שבגולן, הר בנטל והר אורטל.

      הרי געש שכבתיים – אלו הם הרי געש שפולטים לסירוגין גם לבה נוזלית וגם גזים. הרי געש אלו נבנים מהתפרצות להתפרצות, בכל התפרצות משתחררת לבה נוזלית היורדת במורדות ההר, מתקררת ומתקשה לסלעים געשיים. כל התפרצות מוסיפה שכבה נוספת של לבה שהתקשתה עד שמתקבל הר מחודד שמדרונותיו תלולים. דוגמה להרי געש שכבתיים הם האתנה והווזוב שבאגן הים התיכון.

ארץ-ישראל משופעת בעדויות גיאולוגיות במקומות רבים לפעילות געשית. לפני כמה מאות מיליוני שנים הייתה פעילות געשית באזור אילת. לפני כ-150 מיליוני שנה נדדה הפעילות הגעשית צפונה למכתש רמון. לפני 100 מיליוני שנים התרחשה פעילות געשית בהר הכרמל. לפני 15 מיליוני שנה, עם היווצרותו של השבר הסורי-אפריקאי, התרחשו התפרצויות געשיות ברמת הגולן ובגליל המזרחי. ההתפרצויות הגעשיות האחרונות בארץ-ישראל היו באזורים אלו לפני כ-250 אלף שנה.

לפני התפרצות הר געש מופיעים מספר סימנים מקדימים המסייעים בחיזויו מראש. הסימנים שמופיעים לפני התפרצות געשית הם תנודות קרקע קלות, סדקים באדמה, פליטות עשן ואף רעידות אדמה קלות.

למעלה משמונים אחוז מהפעילות הגעשית בעולם מתרחשת באזור שזכה לכינוי טבעת האש. טבעת האש היא רצועה מעוקלת סביב האוקיינוס השקט המכילה מספר גדול מאוד של הרי געש פעילים. הסיבה להימצאותם של הרי הגעש לאורך קו מעוקל זה נובעת מכך שקו זה מסמן את הקו שלאורכו הלוחות נמצאים בתנועה של התקרבות והתנגשות.

להלן טבלה של עשרים הרי געש פעילים ומפורסמים:

שם הר הגעש	מדינה	שם הר הגעש	מדינה
אמברים	ואנואטו	מנאם	פפואה גינאה
ארבוס	אנטרקטיקה	מראפי	אינדונזיה
ארנאל	קוסטה ריקה	סאקורה ג'ימה	יפן
ארתה אלה	אתיופיה	סויאנוס ג'ימה	יפן
אתנה	איטליה	סיינט הלן	ארה"ב
דוקונו	אינדונזיה	סנגיי	אקוודור
ווזוב	איטליה	סמרו	אינדונזיה
טינקולה	איי שלמה	סנטה מריה	גואטמלה
יאסור	ואנואטו	פקאיה	גואטמלה
לנגילה	פפואה גינאה	קילואה	הוואי
מונטסראט	איי הודו המערבית	קילימנג'רו	טנזניה

[לפרק הקודם | לפרק הבא]

[ עמוד ראשי - גיאוגרפיה | גיאולוגיה: מבוא | החלל ומערכת השמש | מבנה כדור-הארץ | מינרלים וסלעים | תיאוריית נדידת היבשות | טקטוניקת הלוחות | רעידות אדמה ופעילות געשית | תהליכים בקרום כדור-הארץ | הזמן הגיאולוגי ]