נחל דוד

רשות: משרד סוכנות
תאריך התשובה: 2025-06-30
מסמכים: 2 מסמכים

הבקשה

מענה לבקשת חופש מידע הנוגעת לסקרים ודו"חות שנערכו על ידי המכון הגיאולוגי באזור נחל דוד החל מיום 01.01.2018 ועד היום

מסמך 1 מתוך 2

פתיחת הקובץ באתר הממשלה (pdf, 456 KB)

18.5.2025

כ' באייר התשפ"ה

הנידון :מענה להבהרה לבקשה לקבל מידע ומסמכים בהתאם לחוק חופש המידע ,התשנ"ח 1998 -

סימוכין :בקשתך מיום 24.4.25

שלום רב,

להלן תשובתנו ביחס לשאלתך הנוגעת לסקרים גיאולוגים שבוצעו בנחל דוד משנת 2018ועד היום.

שעות ספורות לאחר אסון נחל דוד מיום 24.8.23יצא צוות של המכון הגיאולוגי לשטח הנחל.

ממצאי השדה הראשוניים המבוססים על תצפיות מיום האירוע פורסמו בפרק 6.3במסגרת דו"ח מחקרי ים המלח

לשנת ( 2023עמודים .)67-74

הדו"ח מצורף כנספח א' וגם מפורסם באתר המכון הגיאולוגי בקישור https://www.gov.il/he/pages/editor-

weinberger-report-2023

אשמח לעמוד לרשותך בכל שאלה.

בברכה,

גל יסעור

הממונה על העמדת מידע לציבור

המכון הגיאולוגי לישראל

העתק:

פרופ' זהר גבירצמן ,מנהל המכון הגיאולוגי לישראל

מר יורם ביטון ,סגן מנהל המכון הגיאולוגי לישראל

עו"ד עינב סולטן-גוטגליק ,יועצת משפטית ,המכון הגיאולוגי לישראל

מסמך 2 מתוך 2

פתיחת הקובץ באתר הממשלה (pdf, 29905 KB)

המכון הגיאולוגי לישראל

משרד האנרגיה

תגובת התשתית באגן ים המלח

לשינויים הטבעיים ומעשה ידי אדם:

מסגרת רב שנתית לניטור ומחקר 2018-2028

דו”ח מסכם לשנת 2023

עורך :רם וינברגר

ירושלים ,ינואר 2024

GSI/14/2023

תמונת שער:

תמונת הפחתה בין מדידות ליידר ( )Lidarשל השנים 2005ו 2023-באזור עין גדי המראה שינויים טופוגרפיים בולטים בפרק זמן זה.

התמונה הוכנה על ידי גדעון בר ורן נוף ,ומוצגת בפרק :8סיכוני בולענים ושקיעות קרקע על כביש “עוקף הבולענים” (כביש )90

באזור שמורת עין-גדי ,עמודים .97-105

עיצוב :תרצה צוברי

תוכן עניינים

הקדמה8...............................................................................................................................................

.1ניטור הפעילות המיקרוסיסמית על העתק יריחו ומצפון לים המלח 9........................................................

1.1רקע 9 .............................................................................................................................

1.2בסיס נתונים 11 ...............................................................................................................

1.3תוצאות 12 ......................................................................................................................

1.4תוכניות להמשך 12 ..........................................................................................................

1.5מקורות 15 ......................................................................................................................

.2הערכת הנזק המצטבר למבנים באזור ים המלח כתוצאה מרצף של רעידות אדמה 16 .................................

2.1רקע 16 ...........................................................................................................................

2.2מטרת העבודה 17 ............................................................................................................

2.3גישת ה18 ......................................................................... Simplified State Dependent-

2.4הדמיית הנזק המצטבר ביישובי ים המלח 21 ......................................................................

2.5תוצאות 24 ......................................................................................................................

2.6דיון ומסקנות 27 ..............................................................................................................

2.7מקורות 29 ......................................................................................................................

.3מעקב אחר תנועות קרום במרכז אגן ים המלח באמצעות שיטות גיאודטיות31 ..........................................

3.1רקע 31 ...........................................................................................................................

3.2שיטות31 ........................................................................................................................

3.3תוצאות עיבוד הנתונים הגיאודטיים 35 ..............................................................................

3.4דיון ומסקנות 37 ..............................................................................................................

3.5מקורות 38 ......................................................................................................................

.4הגיאומטריה והקינמטיקה של סייסמיטים בתצורת הלשון 39 .................................................................

4.1מבוא 39 .........................................................................................................................

4.2רקע גיאולוגי 40 ...............................................................................................................

4.3שיטות עבודה 41 ..............................................................................................................

41 ....................................................................................................... TriShear 4.3.1

41 ............................................................................................................. AMS 4.3.2

4.3.3מדידות סטרוקטורליות ודיגום 42 .........................................................................

4.4תוצאות 42 ......................................................................................................................

4.4.1מדידות סטרוקטורליות42 ....................................................................................

4.4.2מודל 42 ............................................................................................... TriShear

43 ............................................................................................................. AMS 4.4.3

4.5דיון45 ............................................................................................................................

4.5.1המבנה 45 ...........................................................................................................

4.5.2מארגי ה AMSבמבנה 47 .....................................................................................

4.5.3סידור מחדש של החלקיקים בעת קימוט וההעתקה 49 .............................................

4.6סיכום ומסקנות 49 ..........................................................................................................

4.7מקורות 50 ......................................................................................................................

.5בחינת הקשר בין שינויי עובי לאורך שכבה מקומטת לבין שינויים בצפיפות הסדימנט ,תצורת הלשון בנחל

פרצים 52 ..............................................................................................................................................

5.1רקע 52 ...........................................................................................................................

5.2מטרות העבודה 55 ...........................................................................................................

5.3שיטות עבודה 55 ..............................................................................................................

5.4מדידת צפיפות 56 ............................................................................................................

5.5דיגום בשדה 56 ................................................................................................................

5.6עבודת מעבדה 58 .............................................................................................................

5.6.1מדידת נפח ישירה 58 ............................................................................................

5.6.2מדידת נפח עקיפה 58 ...........................................................................................

5.7תוצאות 59 ......................................................................................................................

5.8מסקנות והמשך מחקר 64 .................................................................................................

5.9מקורות 65 ......................................................................................................................

.6אי-יציבות המדרון באזור מצוק ההעתקים )1 :תוצאות בדיקה ראשונית בנוגע למפולת הסלעים שארעה בנחל

דוד; )2סקירה של התקנת אמצעי מדידה ואיסוף נתונים לצורך מחקר רב שנתי 67 ........................................

6.1רקע 67 ...........................................................................................................................

6.2מטרות העבודה 67 ...........................................................................................................

6.3אירוע נפילת סלעים בנחל דוד 67 .......................................................................................

6.3.1תיאור האירוע 67 .................................................................................................

6.3.2ממצאים מסיור השדה 69 .....................................................................................

6.3.3ממצאים מנתונים סייסמולוגים 72 ........................................................................

6.3.4ממצאים מנתוני לוויין (73 ....................................................................... )INSAR

6.3.5סיכום 74 ............................................................................................................

6.4הקמת מערך לאיסוף נתונים כחלק ממחקר רב שנתי בנושא השפעת סופות גשם על יציבות המדרון

76 .......................................................................................................................................

6.4.1אזור המחקר ושיטות עבודה 76 .............................................................................

6.4.2התקנת מדי הגשם ותוצאות מדידה ראשוניות 78 .....................................................

6.4.3מדי גשם זעירים 79 ..............................................................................................

6.4.4מדי גשם רושמים 80 ............................................................................................

6.4.5התקנת מצלמות 81 ..............................................................................................

6.5מקורות 83 ......................................................................................................................

.7מיפוי יחידות סלע צעירות שנחשפות כתוצאה מנסיגת ים המלח בעשרות השנים האחרונות 85 ....................

7.1תקציר 85 .......................................................................................................................

7.2רקע 85 ...........................................................................................................................

7.3משקעי הרביעון בשולי האגן 86 .........................................................................................

7.4עקרונות המיפוי 87 ..........................................................................................................

7.5תוצאות 89 ......................................................................................................................

7.5.1יחידות הסדימנט באזור נחל תמרים 89 ..................................................................

7.5.2מיפוי ראשוני 92 ..................................................................................................

7.5.3אסוציאציה אפשרית בין מעוותים לגעשי בוץ 92 ......................................................

7.6סיכום ותכנון המשך המחקר93 .........................................................................................

7.7מקורות 94 ......................................................................................................................

.8סיכוני בולענים ושקיעות קרקע על כביש "עוקף הבולענים" (כביש )90באזור שמורת עין-גדי 97 ...................

8.1מבוא 97 .........................................................................................................................

8.2נתונים ושיטות 98 ............................................................................................................

8.2.1ליידר מוטס 98 ....................................................................................................

8.2.2אינטרפרומטריה של רדאר מלוויינים 98 .................................................................

8.3תוצאות 98 ......................................................................................................................

8.3.1שינויים טופוגרפיים רב שנתיים 98 .........................................................................

8.3.2שינויים עכשוויים בפני השטח 102 .........................................................................

8.4דיון ,סיכום והמלצות 104 .................................................................................................

8.4.1השוואה בין מדידות הליידר והרדאר 104 ...............................................................

8.4.2משמעות התוצאות והמלצות להמשך 105 ...............................................................

8.5מקורות 105 ....................................................................................................................

. 9השפעת מאפיינים הידרולוגיים של אירועי שיטפונות בדידים על התגובה הגיאומורפולוגית של נחלים לירידת

מפלס ים המלח 106 ...............................................................................................................................

9.1רקע 106 .........................................................................................................................

9.1.1שיווי משקל דינמי של נחלים אלוביאליים 107 ........................................................

9.1.2ירידת מפלס אגם וההשלכות הגיאומורפולוגיות על נחלים אלוביאליים לחופו 108 ......

9.1.3אזור המחקר 109 .................................................................................................

9.2שיטות113 ......................................................................................................................

9.2.1רקורד השיטפונות 113 .........................................................................................

9.2.2מיפוי 113 ............................................................................................................

9.2.3חישוב התגובות הגיאומורפולוגיות 114 ..................................................................

9.2.4ניתוח סטטיסטי 114 ............................................................................................

9.3תוצאות 114 ....................................................................................................................

9.3.1רקורד השיטפונות 114 .........................................................................................

9.3.2שינויים גיאומורפולוגיים 116 ................................................................................

9.3.3ניתוח סטטיסטי 124 ............................................................................................

9.4דיון125 ..........................................................................................................................

9.4.1הגורמים המשפיעים על מאזן הסדימנט בשיטפון126 ...............................................

9.4.2הגורמים המשפיעים על ההתחתרות בשיטפון 128 ...................................................

9.4.3משמעות הממצאים בהקשר של שינויי אקלים ושינויים מלאכותיים בנגר עילי 129 .....

9.4.4פוטוגרמטריה באמצעות רחפן ככלי פורץ דרך לעבודה גיאומורפולוגית 129 ................

9.5מקורות 130 ....................................................................................................................

.10הרחפת סדימנט על ידי גלים וזרמים מונעי רוח לאורך חופי ים המלח 133 ...............................................

10.1תקציר 133 ....................................................................................................................

10.2הקדמה 133 ..................................................................................................................

10.3שיטות 136 ....................................................................................................................

10.3.1מדידות שדה (איור 136 ......................................................................... )10.1c-g

10.3.2פיתוח מודל פיסיקלי עם פתרון נומרי 136 .............................................................

10.4תצפיות ישירות של רוחות ,גלים ,זרמים והרחפת סדימנט 136 ............................................

10.5ניתוח פיסיקלי של הקשר בין זרמים להרחפת סדימנט 139 .................................................

10.5.1מידול התפתחות פרופיל הזרם עם העומק 139 .......................................................

10.5.2מידול הרחפת הסדימנט על קרקעית האגם 142 .....................................................

10.6דיון ,מסקנות וצעדים להמשך 143 ...................................................................................

10.7מקורות 144 ..................................................................................................................

. 11שיטה חדשה למדידת איזוטופים יציבים של חמצן ומימן בדגימות מים מתוקים ,תמלחות רוויות ולחות

אוויר בנפחים מזערים 147 ......................................................................................................................

11.1רקע 147 .......................................................................................................................

11.2שיטות 149 ....................................................................................................................

11.2.1מכשור 149 ........................................................................................................

11.2.2הגדרה טכנית 149 ..............................................................................................

11.2.3פרוטוקול מדידה 150 .........................................................................................

11.3תוצאות 151 ..................................................................................................................

11.4מסקנות 152 ..................................................................................................................

11.5מקורות 152 ..................................................................................................................

.12בחינת הקשר בין האוכלוסיות המיקרוביאליות לבין כימיית המים בבולעני ים המלח -שנת מחקר שלישית

153 ......................................................................................................................................................

12.1רקע 153 .......................................................................................................................

12.2מטרות העבודה 154 .......................................................................................................

12.3שיטות 154 ....................................................................................................................

12.4תוצאות ודיון 155 ..........................................................................................................

12.5סיכום והמשך עבודה 166 ...............................................................................................

12.6מקורות 167 ..................................................................................................................

.13כרונולוגיה של שלבי התפתחות בקע ים המלח על פי תיארוך U-Pbשל משקעי קלציט פריאטי 169 ............

13.1תקציר 169 ....................................................................................................................

13.2מבוא170 ......................................................................................................................

13.3שיטת עבודה 172 ...........................................................................................................

13.4תוצאות 176 ..................................................................................................................

13.5דיון 186 ........................................................................................................................

13.6מסקנות ביניים188 ........................................................................................................

13.7תכניות להמשך 189 ........................................................................................................

13.8מקורות 189 ..................................................................................................................

.14תוצאות ראשונות של תיארוך קרבונט בשיטת U-Thלתיחום גילי פעילות העתקים צעירים באזור עין פשחה

192 ......................................................................................................................................................

14.1תקציר 192 ....................................................................................................................

14.2מבוא192 ......................................................................................................................

14.3שיטות 193 ....................................................................................................................

14.4תוצאות 194 ..................................................................................................................

14.4.1ניתוח העתקי השוליים באזור עין פשחה 194 .........................................................

14.4.2תיארוך 197 .......................................................................................................

14.5סיכום ומסקנות 199 ......................................................................................................

14.6מקורות 200 ..................................................................................................................

.15התפתחות בולענים באירוזיית פייפינג ותיארוך העתקה צעירה בדרום ים המלח 202 ................................

15.1רקע 202 .......................................................................................................................

15.2מטרות המחקר 203 .......................................................................................................

15.3שיטות מחקר 204 ..........................................................................................................

15.3.1עבודת שדה 204 ................................................................................................

15.3.2מעבדה 207 .......................................................................................................

15.4תוצאות 207 ..................................................................................................................

15.5סיכום 208 ....................................................................................................................

15.6מקורות 216 ..................................................................................................................

.16תהליך ריסוק סלעים על ידי מלחים בשטחים שנחשפו כתוצאה מירידת מפלס ים המלח 218 .....................

16.1רקע 218 .......................................................................................................................

16.2מטרות 218 ...................................................................................................................

16.3שיטות 219 ....................................................................................................................

16.5תוצאות 220 ..................................................................................................................

16.5.1מיפוי מורפולוגי של המפלסים השונים במרחב ובזמן (איור 220 ....................... )16.1

16.5.2מדידות של כמות וכיווני הסדקים על מפלסים נטושים (איור 220 .................... )16.2

16.5.3מדידה רציפה של הטמפרטורה והלחות היחסית 221 ..............................................

16.5.4צילומי ( Time Lapseאיור 221 ................................................................... )16.3

16.5.5פליטות אקוסטיות (( )AEאיור 222 .............................................................. )16.4

16.6סיכום 222 ....................................................................................................................

16.7מקורות 223 ..................................................................................................................

.17האבולוציה הכימית של מלחת סדום ,נאות הכיכר 224 ..........................................................................

17.1מבוא224 ......................................................................................................................

17.2מטרות העבודה 225 .......................................................................................................

17.3שיטות העבודה 225 ........................................................................................................

17.4תוצאות העבודה 227 ......................................................................................................

17.4.1תוצאות הסקר הגיאופיסי גיאוחשמלי228 .......................................................... :

17.4.2תוצאות הסקר הגיאוכימי 232 .............................................................................

17.5סיכום 238 ....................................................................................................................

17.6מקורות 239 ..................................................................................................................

הקדמה

בסדרת החלטות ממשלה מהשנים 2006ועד 2018הוטל על המכון הגיאולוגי לבצע מחקר וניטור של אזור ים

המלח במטרה לזהות את השטחים שבהם קיימת סכנה לקריסת תשתיות ,לסיכון מבנים או לאוכלוסייה,

ולהעריך את ההשפעות הצפויות של "תעלת הימים" ים סוף -ים המלח וקציר המלח בבריכות האידוי על גוף

המים וסביבתו .המחקר והניטור מתבצעים בחמישה תחומים עיקריים :סיכוני רעידות אדמה ,תהליכים בגוף

המים ,קריסת התשתית ויצירת בולענים ,והתפתחות דינמית של הסביבה היבשתית והחופית .המכון הגיאולוגי

שואף לכך שממצאי המחקר והניטור יהיו בעלי משמעויות יישומיות ככל האפשר וישמשו בסיס לתכניות

הפיתוח באזור .המחקר החל בתחילת שנת 2008בדגש על אי-יציבות התשתית ,הוארך בשנת 2012בחמש שנים

נוספות והורחב בתחומי ניטור שונים של גוף המים ,ובשנת 2018הוארך בעשר שנים נוספות .דו"ח זה מסכם

את תוצאות המחקר בשנת .2023

הפרק הראשון בדו"ח מציג ניטור של הפעילות המיקרוסיסמית על העתק יריחו; הפרק השני דן בהערכת הנזק

המצטבר למבנים באזור ים המלח כתוצאה מרצף של רעידות אדמה; הפרק השלישי עוקב אחר תנועות קרום

כדור הארץ במרכז אגן ים המלח באמצעות שיטות גיאודטיות; הפרקים הרביעי והחמישי דנים בסייסמיטים

בתצורת הלשון; הפרק השישי דן באספקטים שונים של אי-יציבות המדרון במצוק ההעתקים; הפרק השביעי

מציג מיפוי של היחידות הצעירות הנחשפות לאורך חופי ים המלח כתוצאה מנסיגתו; הפרק השמיני מציג את

סיכוני הבולענים ושקיעות הקרקע לאורך כביש 90באזור עין גדי; הפרק התשיעי דן בהשפעת המאפיינים

ההידרולוגיים של ארועי שיטפונות בדידים על התגובה הגיאומורפולוגית של הנחלים לירידת מפלס ים המלח;

הפרק העשירי דן בגוף המים ומנתח את הרחפתו של הסדימנט על ידי גלים וזרמים שכוחם מגיע מהרוח הנעה

לאורך חופי ים המלח; הפרק האחד עשר מציג שיטה חדשה למדידת איזוטופים של חמצן ומימן בדגימות של

מים מתוקים ,תמלחות רוויות ולחות אוויר; הפרק השניים עשר בוחן את הקשר בין אוכלוסיות מיקרוביאליות

לבין כימיית המים בבולענים; הפרק השלושה עשר מנתח את הכרונולוגיה של שלבי התפתחות בקע ים המלח

בעזרת גילי אורניום-עופרת ממשקעי קלציט פריאטי; הפרק הארבע עשר מציג תוצאות ראשוניות של תיארוך

משקעי קלציט בשיטת האורניום-תוריום בכדי לקבוע גילי פעילות של העתקים צעירים באזור עין פשחה; הפרק

החמישה עשר דן התפתחות בולענים במנגנון של "פייפינג" וכן תארוך מפלסי זרימה בהם והקשר להעתקה

צעירה; הפרק השישה עשר עוסק בתהליך הריסוק של סלעים על ידי מלחים באזורים שנחשפים כתוצאה מירידת

המפלס; הפרק השבעה עשר והאחרון דן באבולוציה הגיאוכימית של מלחת סדום.

הדו"ח ,כמו גם סדרת הדו"חות הקודמים מהשנים 2008עד ,2022ונספחים הכוללים מאמרים ודו"חות

מורחבים של נושאי הניטור והמחקר ,זמינים באתר המכון הגיאולוגי או אצל המחברים.

רם וינברגר

המכון הגיאולוגי

.1ניטור הפעילות המיקרוסיסמית על העתק יריחו ומצפון לים המלח

קורזון ,א ,.קלינגר ,א ,.שגיא ,א.

המכון הגיאולוגי

1.1רקע

על העתק יריחו ,מקטעו העיקרי של העתק ים המלח צפונית לאגם ים המלח ,התרחשו רעידות הרסניות ,כולל

רעידת האדמה בעוצמה MW 6.25שהתרחשה בשנת ( 1927שפירא וחוב' .)1993כיום ,ההעתק נחשב נעול ועל-

פי חיישני הניטור של הרשת הסיסמית של ישראל הוא מייצר פעילות סיסמית נמוכה מאוד ,בעוד שחלק

מהמעוות על ההעתק מתרחש על-ידי זחילה .שגיא וחובריו ( )2014ניתחו מחדש פרופילים סיסמיים ישנים באזור

ההעתק שנעשו החל משנת ,1980ופרופילים חדשים יותר בוצעו שנים .2008-2013המחקר שלהם הצביע על אזור

מעוות ברוחב 100-300מ' ,המצביע על העתקה אנכית ,בה צידו המזרחי נמוך סטרטיגראפית ביחס לצידו

המערבי (איור .)1.1מחקר זה תומך בהנחה שהעתק יריחו הוא אכן העתק פעיל עם רכיב העתקה אנכי משמעותי.

אולם ,למרות ריבוי מחקרים גיאולוגיים ,פליאוסיסמולוגיים ,גיאודטיים וגיאופיזיים לאורך העתק יריחו,

שאלות רבות לגבי פעילותו עדיין נותרו פתוחות :האם ההעתק נעול לעומק של 7.8 ± 16.6ק"מ ,כפי שהוסק על

ידי חמיאל וחוב' ( ,)2018וכיצד זה קשור לפעילות המיקרוסיסמית הדלילה שנצפתה בהעתק יריחו? מהו מבנה

ההעתק המתגלה על ידי הפעילות המיקרוסיסמית והאם הוא תואם את הפרשנויות הגיאופיסיות הקודמות?

מהו מבנה המהירויות הסיסמיות בתת-הקרקע בקרבת העתק יריחו? מהי חלוקת המעוות בין זחילה א-סיסמית

לבין העתקה באירועים סיסמיים? לצורך התמודדות עם שאלות אלה ,ועל מנת להאיר נושאים אלה מזוויות

חדשות ,פרסנו רשת סייסמית ייעודית שמטרתה לחשוף את הפעילות ה מיקרוסיסמית לאורך העתק .יחד עם

תחנות רשת הסיסמית של ישראל ,הקרובות להעתק יריחו ,אספנו נתונים החל מסוף ,2021וביצענו עיבוד וניתוח

איור :1.1מפה של העתק יריחו (קו מקווקו) ,ומפת פרופילים סיסמיים

(בירוק) .ב .חתך זמן (עומק) של קו סיסמי ,GI-5009עם פרשנות סיסמית;

ניתן לראות בבירור את ההסטה האנכית בין הגוש המערבי לגוש המזרחי בין

שני צידי ההעתק.

הסיסמית באזור .מטרות דו"ח זה הן לספק :א .את תיאור התשתית המחקרית שנבנתה לטובת ביצוע המחקר

ב .מיפוי ,ואפיון של הפעילות הסיסמית לאורך ובסביבה הקרובה של העתק יריחו; ג .מה ניתן ללמוד מקטלוג

האירועים המיקרוסיסמיים שהתגלו במסגרת המחקר?

איור :1.2פריסת התחנות בפרויקט .הרשת מורכבת מ 17 -תחנות 10 :תחנות

מיקרוסיסמיות שהוקמו בשנתיים האחרונות לטובת המחקר; שלוש תחנות תרועה

( ,) KSRY,KARV,EFSHאשר משלימות את ארבעת קבוצות התחנות; 4תחנות

תרועה רחוקות יותר אשר נותנות כיסוי מרחבי רחב יותר.

1.2בסיס נתונים

בסיס הנתונים מסתמך על :א 10 .תחנות מיקרוסיסמיות חדשות אשר הוקמו החל מסוף 2021ועד מרץ ,2023

ו -ב 7 .תחנות "תרועה" המשויכות לרשת הסיסמית הישראלית (קורזון וחובריו .)2020 ,התחנות

המיקרוסיסמיות (איור )1.2הן בעלות המפרט הבא )1 :רושם נתונים מסוג אובסידיאן ( )Obsidianשל חברת

קינמטריקס ( )2 ;)Kinemetricsמד-תאוצה ,המורכב בתוך רושם הנתונים ,עם רגישות גבוהה ( ,)1gועם 3

ערוצים :שניים אופקיים ואחד אנכי )3 ,חיישן מיקרוסיסמי ,עם ערוץ יחיד ,אנכי ,של חברת גאוספייס

( ;)GeoSpaceקצב הדגימה של מד התאוצה הוא 200דגימות לשנייה ,ושל החיישן המיקרוסיסמי 500דגימות

לשנייה .המידע הסיסמי נאסף פעם ביום באופן אוטומטי ,נאגר בשרתי המכון הגאולוגי בתיקייה ייחודית ונרשם

לתוך בסיס נתונים סיסמי מסוג .CSS3.0סה"כ ,לטובת עיבוד מדעי ישנן 17תחנות ברשת הסיסמית .התחנות

שהוקמו (איור )1.2משדרות את הנתונים פעם ביום למרכז האיסוף במכון הגאולוגי ,ומגובים במספר שרתים

במכון הגאולוגי.

א)

ב)

איור :1.3דוגמא לרעידת אדמה קטנה מאחת מהתחנות המיקרוסיסמיות .א) תרשים יומי של אחד הערוצים ,HNZ ,תרשים מסוג

זה עוזר לנו לזהות אירועים מסוגים שונים ולקטלג אותם ,כמו גם ,לזהות את האירועים המתרחשים בשעות השקטות בלילה –

בזמן שיש פחות רעש וסיכוי טוב יותר למצוא אירועים מיקרוסיסמיים .ב) דוגמא לאירועי מיקרוסיסמי הנצפה בכל ארבעת ערוצי

התחנה .KSRW ,הפרש הזמנים בין גל ה P -לגל ה S -מספר לנו על אירוע במרחק של כ – 3ק"מ מהתחנה.

1.3תוצאות

מאחר שמגניטודת השלמות של הרשת הסיסמית הישראלית היא סביב מגניטודה של ,2הרעיון היה לשים את

התחנות ממש על ההעתק ,בהנחה שאם ההעתק לא נעול ,נזהה פעילות מיקרוסיסמית על ההעתק שלא נצפתה

בעבר .יתרה מזו ,בהנחה של התפלגות גוטנברג-ריכטר ,עם b-valueשל בערך ,1על רעידה אחת של M 2בשנה

היינו מצפים לראות כ 10 -רעידות של M 1וכ 100 -רעידות .M 0כלומר ,זו רמת הפעילות שהיינו מצפים במידה

וההעתק לא היה נעול ,אלא פשוט בעל פעילות סיסמית נמוכה .לשם כך ,האתגר הראשוני היה לזהות אירועים

מיקרוסיסמיים ,ולבנות את קטלוג האירועים הסיסמיים .לאחר ניסויים באלגוריתמים שונים ,נמצא שמענה

טוב למציאת אירועים חלשים ניתן ע"י אלגוריתם גילוי ושיוך ( .)associationדוגמא לפעילות מיקרוסיסמית

ניתנת באיור .1.3דוגמאות לאלגוריתם הגילוי והשיוך מצורפות באיור .1.4

בסך הכל על טווח זמן של כשנה ,תקופה בה מרבית תחנות הרשת היו פעילות ,התגלו 63אירועים סיסמיים

קטנים מסף הגילוי של הרשת הסיסמית הישראלית .פתרונות האירועים מצורפים באיור ,1.5ומראים שמרבית

הפעילות המיקרוסיסמית לא מתרחשת על העתק יריחו ( )JFכי אם באזור העתק הגבול המערבי (.)WTF

תוצאות אלה מראות מגמה דומה לתוצאות עבודת המאסטר של אסף ענבל ,אשר גילה פעילות סיסמית בתחומי

מגניטודות דומים על העתק הגבול המערבי .תחום המגניטודות הוא ) ,Mw: (-0.5) – (+1ומשקף את העובדה

שהרשת רגישה לרעידות בתחום מגניטודות זה במרחק של עד 20ק"מ מהמקור .כלומר ,במידה והייתה

מתרחשת רעידה בסדר גודל זה על העתק יריחו ,סביר להניח שהיא הייתה נקלטת על ידי הרשת הסיסמית ,אשר

מרכז משקלה הוא 9התחנות המיקרוסיסמיות היושבות לאורך העתק יריחו.

1.4תוכניות להמשך

המיקוד בו אנו עוסקים כרגע הוא איפיון של אזור ההעתק ע"י שתי שיטות:

.1שימוש בגלים כלואים ( – )Trapped Wavesגלים הנוצרים ע"י גלי Sאשר עוברים דרך אזור הנזק של

ההעתק .גלים אילו נושאים איתם מידע ייחודי לגבי מאפיינים גאומטריים וריאולוגיים של ההעתק.

כמו-כן ,בעזרת גלים אילו ,ניתן לייצר הדמיה של אזור ההעתק.

.2שימוש בשיטות קורלציה של רעש שבעזרתן ניתן לעשות הדמיה של תווך תת-הקרקע הרדוד.

הוספת שיטות אילו לכלל האנליזה של אזור העתק יריחו תספק תמונה מלאה של הפעילות הסיסמית באזור,

מבנה ההעתק והמהירויות הסיסמיות בתווך הרדוד.

איור :1.4שתי דוגמאות מאלגוריתם הגילוי והשיוך ( ) associationהמשמש למציאת אותות חלשים בנתונים

הסיסמיים על-פני מספר תחנות מהרשת בו-זמנית

א)

Gro

up 4

Gro RS

HJLup 3

W/F

Gro

up 2

MGL

W/E

Gro

up 1EZ

ב)

איור :1.5א) רעידות אדמה מיקרוסיסמיות שנמצאו במחקר הנוכחי (עיגולים אדומים) .הרעידות ממוקמות באזור

העתק השוליים המערבי ,ולא על העתק יריחו .הממצאים הזה מאששים את הממצאים של ענבל ( ,)2011שגם מצא

רעידות אדמה מיקרוסיסמיות באזור זה; ב) התפלגות המגניטודות של הרעידות.

מקורות1.5

Hamiel, Y., Piatibratova, O., Mizrahi, Y., Nahmias, Y., Sagy, A. (2018). Crustal deformation across the Jericho

Valley section of the Dead Sea Fault as resolved by detailed field and geodetic observations. Geophys. Res. Lett., 45,

3043-3050.

Inbal, A. (2010). Research proposal: Monitoring microseismicity in the northern Dead Sea basin. [Ben-Gurion

University of the Negev].

Inbal, A., A Ziv, HG Wust-Bloch, Z Ben-Avraham, (2010). Monitoring microseismicity in the northern Dead Sea

basin using portable small-aperture seismic mini-arrays. AGU Fall Meeting Abstracts.

Kurzon, I., R. N. Nof, M. Laporte, H. Lutzky, A. Polozov, D. Zakosky, H. Shulman, A. Goldenberg, B. Tatham, and

Y. Hamiel (2020). The “TRUAA” Seismic Network: Upgrading the Israel Seismic Network—Toward National

Earthquake Early Warning System, Seismol. Res. Lett. 91 (6): 3236–3255, doi: 10.1785/0220200169.

Sagy, A., Wetzler, N., Yael Sagy, Y., Nahmias, Y. and Lyakhovsky, V. (2014). The subsurface structure of the

Jericho Fault and the associated deformation: geophysical observations and mechanical model. GSI Report

GSI/23/2014.

Shapira, A., R. Avni, and A. Nur (1993), A new estimate for the epicenter of the Jericho earthquake of 11 July

1927, Isr. J. Earth Sci., 42, 93– 96.

.2הערכת הנזק המצטבר למבנים באזור ים המלח כתוצאה מרצף של רעידות אדמה

פרוכט ע ,.קלבו ר ,.לוי צ ,.סלמון ע , .אבירב ו.

המכון הגיאולוגי

2.1רקע

מערכת העתקי ים-המלח העוברת באגן ים המלח מהווה את המקור העיקרי לרעידות אדמה חזקות באזור.

הניסיון ההיסטורי והמידע המחקרי מלמדים שרעידת אדמה חזקה יכולה להתרחש בישראל בכל עת (למשל,

.)Hamiel et al., 2009 and references thereinבעבר כבר אירעו מספר רעידות אדמה חזקות לאורך המערכת

והן הסבו נזקים קשים משני עברי ים המלח ,הירדן והערבה ,כדוגמת רעידת האדמה שהייתה בצפון ים המלח

בשנת 1927במגניטודה .(Shapira et al., 1993( M6.2רעידות אדמה מלוות במגוון תגובות ותופעות של כשל

קרקע אשר עלולות לגרום לנזקים משמעותיים למבנים שונים ותשתיות חיוניות .בישראל ,גורם הנזק החמור

ביותר הוא תנודות קרקע והגברה שלהן הנגרמת עקב תנאים ייחודיים של התשתית הגיאולוגית .גורמים נוספים

העלולים לגרום לנזק כבד הם קריעת פני שטח ( ,)Sagy et al., 2013כשל במדרונות (כץ וחובריו 2008א ,ב),

התנזלות (סלמון וחובריו (2008 ,וצונאמי (סלמון וחובריו .)2009 ,רעידת אדמה חזקה באזור ים-המלח עלולה

לגרום לנזק רב במבנים שונים ובמתקני התשתיות שממוקמים לאורכו ,בעיקר משום קרבתם למוקד הרעידה

והתשתית הגיאולוגית הרגישה באזור .בהתאם לתובנות אלו ,מדינת ישראל ומערכותיה נערכים לקראת רעידת

אדמה.

חשוב לציין כי חלק מהותי בהיערכות ובהכנות לקראת אירועים עתידיים כולל פיתוח שיטות עבודה למזעור

כמות הנפגעים והנזק במבנים ובתשתיות ,והרחבת מודעות הציבור לסכנה באזור זה .אחת הדרכים היעילות

ביותר כיום למזער את כמות הנפגעים והנזקים כתוצאה מרעידת אדמה חזקה ,היא פיתוח תרחישי נזק להערכות

מיטבית מבעוד מועד .כך ניתן להצביע מראש על האזורים המועדים לפורענות ,ולמקד בהם את פעולות המניעה

ומזעור הנזק .פיתוח תרחישים מיד לאחר הרעידה יעזור לגורמי החרום ,לרבות אלה הפועלים באזור ים המלח

ומחוצה לו ,לקבל החלטות מיטביות לגבי המענה הנדרש בימים הראשונים שלאחר האירוע .התרחשותו של רצף

סיסמי כדוגמת זה שהיה בקנטרברי ,ניו זילנד ,בשנים ( 2010-2012רעידת אדמה עיקרית במגניטודה Mw =7.2

ואחריה שלוש רעידות משנה ,Mw ≥ 5.9 ,בתקופה של 15חודשים) ,משמשת דוגמה לתופעת הנזק מצטבר

והשפעתו על עמידות מבנה נתון .מחקרים הוכיחו כי להשפעות המשולבות של שלוש רעידות המשנה הייתה

השפעה רבה יותר על ההפסד הכלכלי הכולל בהשוואה לאירוע העיקרי ( Moon et. al., 2014, Kam et. al.,

.)Bradley et al. 2014 ,2010דוגמא נוספת היא רצף הסייסמי שהתרחש במרכז איטליה ,בשנת ,1996אשר

החל ברעידת אדמה ,Mw=6.2ובעקבותיה היו שתי רעידות נוספות בעוצמה Mw= 5.9ו Mw= 6.5-במרווח של

חודשיים אשר תרמו משמעותית למספר הכולל של הבניינים שקרסו ( Stewart et. al., 2017, Mildon et. al.,

.)2017

השיטות המקובלות כיום בעולם להערכת סיכוני רעידות אדמה ,מתבססות על שלושת רכיבי הסיכון הבאים:

( )1הסכנה ( – )Hazardמאפייני רעידת האדמה והתופעות שהיא מחוללת ,בעיקר תנודות הקרקע הצפויות; ()2

מצאי המבנים והאוכלוסייה ( )Exposureבמרחב הסיכון; ( )3פגיעות ( – )Vulnerabilityעמידות המבנה אשר

תלויה בקשר שבין גודל הסכנה ומאפייניו ההנדסיים של המבנה לנזק הצפוי לו .אחד הכלים המרכזיים לייצוג

רכיב הפגיעות של המבנה הוא עקומת שבירות ” )FC( ”fragility curveהמשמש להערכת נזקי מבנה כתוצאה

מתנודות הקרקע .פיתוח עקומת שבירות מקומית ,תלויה באיכות המידע המתאר את הבניינים על מאפייניהם

ההנדסיים .בנוסף ,מדובר במשימה תובענית ,הדורשת כוח חישוב רב ומומחיות במודלים דינמיים מבניים

והפעלת כלים סטטיסטיים מתקדמים .המורכבות והאתגרים גדלים באופן משמעותי ,כאשר עוסקים בעקומות

שבירות המיועדות להעריך את הנזק כתלות בנזק מקדים ".)SDTF( "state dependent fragility curves

עקומות אלו לוקחות בחשבון את רמת הנזק המצטבר במבנה כתוצאה מרצף של תנודות קרקע .נכון לעכשיו,

בישראל ובמבנים בים המלח בפרט ,טרם פותחו עקומות שבירות מקומיות להערכת נזק מבני והערכות הנזק

מבוססות על עקומות שבירות שאומצו מתוך ההיצע של מתודולוגית "האזוס" בארה"ב ( FEMA, 2020,

.)Technical Manualבהתאם ,גם עקומות המתארות נזק מצטבר כתוצאה מפגיעה של מספר רעידות אדמה

עוקבות טרם פותחו ומכאן הצורך לגיבוש גישה פשוטה להערכת הצטברות הנזקים .בעבודה זו מוצגת גישה

חדשה המכונה ” )SSD( “Simplified State Dependentאשר מאפשרת להתגבר על חלק מהאתגרים שהוצגו

לעיל.

2.2מטרת העבודה

הפרויקט הנוכחי הנו חלק מהמאמץ הלאומי למזעור סיכוני רעידות אדמה בישראל בכלל ומזעור סיכונים

הנובעים מרצף רעידות אדמה באזור ים המלח בפרט .במסגרת הפרויקט הנוכחי פותחה גישת “Simplified

” State Dependentלהערכת נזקים מרצף רעידות אדמה ויושמה באזור ים המלח .הישובים עין גדי ,עין תמר

ונאות הכיכר שימושו כמקרה בוחן .תרחישי הנזק בחנו סדרת תרחישים המתארים רצף של שתי רעידות אדמה

באגן הדרומי של ים המלח (איור )2.1במגוון של מגניטודות ,תוך התחשבות בתנאים הגיאולוגים המקומיים

ואופי המבנים שבאזור הנבחן.

איור :2.1אזור הסיכון הנבחן בעבודה .מוקדי

רעידות האדמה מסומנות בכוכב אדום הישובים

הנבדקים בעיגול כתום.

2.3גישת הSimplified State Dependent-

מטרת גישת ) Simplified State Dependent (SSDהיא להעריך את ההסתברויות של דרגות נזק במבנים

כתוצאה מרצף של תנודות קרקע (איור .)2.2לפי גישת ה ,SSD -רמות הנזק הנגרמות מתנודות הקרקע של

הרעידה הראשונה ,מוערכות באמצעות עקומת שבירות המתארת את עמידות המבנה טרם התרחשה הרעידה

(( )intactאיור ,2.2שלב .)1רמות הנזק הנגרמות מתנודות הקרקע של האירוע השני יחושבו ,תחילה ,בהנחה שהן

בלתי תלויות באירוע הראשון ומוערכות באמצעות עקומת השבירות אשר שימשה להערכת הנזק מהאירוע

הראשון .ההשפעה המצטברת של רצף האירועים על הנזק המבני תחושב בהמשך (ראה/י מטה).

עקומות שבירות ,מתארות בדרך כלל חמש דרגות נזק" )1 :ללא"" )2 ,קל"" )3 ,בינוני"" )4 ,מתקדם" ו )5

"מוחלט" .סטטיסטית ,בשילוב של שני אירועים עוקבים ,מתקבלים 25זוגות אפשריים של נזק אשר

ההסתברויות שלהם מסתכמות ל .1-ההסתברות של כל זוג מחושבת מתוך המכפלה של שתי הסתברויות הנזק

של שני האירועים (איור ,2.2חלק .)2לאחר מכן ,מיושם תהליך של סיכום 25שילובי הסתברויות הנזק

להסתברויות נזק מצטברות (איור ,2.2חלק .)3ההנחה היא שבמידה ומבנה מסווג בדרגת נזק מסוימת כתוצאה

מתנודות הקרקע של האירוע הראשון ,דרגת הנזק לאחר האירוע השני תוכל רק לעלות במידה והאירוע העוקב

יהיה בעוצמה חזקה ,בינונית וחלשה .לעומת זאת ,במידה ועוצמת האירוע העוקב תהייה חלשה במיוחד ,רמת

הנזק המקורית של האירוע הראשון לא תשתנה .לדוגמה ,אם לבניין נגרם נזק בדרגה "מתקדם" כתוצאה

מתנודות הקרקע של האירוע הראשון ,תנודת קרקע יחסית חלשה כתוצאה מהאירוע העוקב עלולה להסיט את

המבנה לדרגת נזק מוחלט .כל תהליך החישוב בגישת ה SSD -מתואר בתרשים הזרימה בשלושה שלבים

עיקריים באיור .2.2חישוב עשרים וחמשת שילובי דרגות הנזק האפשריים ,ביחס לשני אירועי רעידת אדמה,

וסכימתם להסתברויות רמות הנזק הסופיות ,ניתנים לתיאור באמצעות מטריצה המופיעה באיור .2.2התאים

במטריצה מקודדים בצבעים בהתאם לרמת הנזק המצטבר והסופי לה הם תורמים ותואמים למשוואות 1-5

(ראה/י בהמשך).

איור :2.2שלבים ליישום גישת Simplified State Dependent .שלב – 1הערכת תנודות הקרקע וחישוב הסתברויות רמות הנזק

המתקבלות עבור כל מבנה בעקבות שני תרחישי רעידות אדמה עוקבים .שלב – 2חישוב עשרים וחמשת קומבינציות הנזק (ראה/י איור

.)2.3שלב – 3סיכום קומבינציות הנזק להסתברויות הנזק המצטברות ,לפי משוואות ( 1-5ראה/י מטה) .ביאור הסימנים ראה/י בהמשך

Ground Motion 2 - Damage States

) ∩ 𝑃(CGM2

) ∩ 𝑃(EGM2

) ∩ 𝑃(MGM2

) ∩ 𝑃(𝑆GM2

) ∩ 𝑃(𝑁GM2

) 𝑃(SGM1

) 𝑃(𝑆GM1

) 𝑃(SGM1

) ∩ 𝑃(CGM2

) ∩ 𝑃(EGM2

) ∩ 𝑃(MGM2

) ∩ 𝑃(𝑆GM2

) ∩ 𝑃(𝑁GM2

) 𝑃(MGM1

) 𝑃(𝑀GM1

) 𝑃(MGM1

) ∩ 𝑃(CGM2

) ∩ 𝑃(EGM2

) ∩ 𝑃(MGM2

) ∩ 𝑃(𝑆GM2

) ∩ 𝑃(𝑁GM2

) 𝑃(EGM1

) 𝑃(𝐸GM1

) 𝑃(EGM1

) ∩ 𝑃(CGM2

) ∩ 𝑃(EGM2

) ∩ 𝑃(MGM2

) ∩ 𝑃(𝑆GM2

) ∩ 𝑃(𝑁GM2

) 𝑃(CGM1

) 𝑃(𝐶GM1

) 𝑃(CGM1

) ∩ 𝑃(CGM2

) ∩ 𝑃(EGM2

) ∩ 𝑃(MGM2

) ∩ 𝑃(𝑆GM2

) ∩ 𝑃(𝑁GM2

) 𝟏𝑴𝑮𝑵(𝑷 ) 𝟏𝑴𝑮𝑺(𝑷 ) 𝟏𝑴𝑮𝑴(𝑷 ) 𝟏𝑴𝑮𝑬(𝑷 ) 𝟏𝑴𝑮𝑪(𝑷

) 𝑃(𝑁GM1

Ground Motion 1 - Damage States

) 𝟐𝑴𝑮𝑪(𝑷

) 𝟐𝑴𝑮𝑬(𝑷

) 𝟐𝑴𝑮𝑴(𝑷

) 𝟐𝑴𝑮𝑺(𝑷

) 𝟐𝑴𝑮𝑵(𝑷

איור :2.3שלב 2המתואר על ידי מטריצה של 25שילובים בין שתי קבוצות של חמש הסתברויות נזק .התאים במטריצה מקודדים

בצבעים לפי דרגת הנזק המצטברת הסופית ,בעקבות משוואות ( 1-5אדום -מוחלט; כתום-נרחב ,צהוב -בינוני ,כחול -קל וללא נזק

בירוק).

כאמור ,תהליך הסכימה של הסתברויות הנזק עבור חמש דרגות הנזק בשלב ( 3איור )2.2מתואר על ידי חמש

משוואות (ראה/י מטה) עבור ההסתברות הנצברת לנזק בדרגה "מוחלט"( 𝑷(𝑪𝑮𝑴𝟏𝟐 ) ,משוואה ;)1ההסתברות

הנצברת לנזק בדרגה "מתקדם"( 𝑷(𝑬𝑮𝑴𝟏𝟐 ) ,משוואה ;)2ההסתברות הנצברת לנזק בדרגה "בינוני"𝑷(𝑴𝑮𝑴𝟏𝟐 ) ,

(משוואה ;)3ההסתברות הנצברת לנזק בדרגה "קל"( 𝑷(𝑺𝑮𝑴𝟏𝟐 ) ,משוואה )4וההסתברות הנצברת לנזק בדרגה

"ללא נזק" ) 𝟐𝟏𝑴𝑮𝑵(𝑷 (משוואה .)5בסדרת המשוואות " "GM1ו "GM2" -מציינים את אירוע תנודות הקרקע

הראשון והשני בהתאמה .הסימנים C,E,M,S,N ,הם דרגות הנזק "ללא נזק"" ,נזק קל"" ,נזק בינוני"" ,נזק

מתקדם" ו "נזק מוחלט" ,בהתאמה.

) 𝟏𝑴𝑮𝑪(𝑷 (𝟏) 𝑷(𝑪𝑮𝑴𝟏𝟐 ) = 𝑷(𝑪𝑮𝑴𝟏 ) ∩ 𝑷(𝑵𝑮𝑴𝟐 ) + 𝑷(𝑪𝑮𝑴𝟏 ) ∩ 𝑷(𝑺𝑮𝑴𝟐 ) + 𝑷(𝑪𝑮𝑴𝟏 ) ∩ 𝑷(𝑴𝑮𝑴𝟐 ) + 𝑷(𝑪𝑮𝑴𝟏 ) ∩ 𝑷(𝑬𝑮𝑴𝟐 ) +

) 𝟏𝑴𝑮𝑬(𝑷 ∩ 𝑷(𝑪𝑮𝑴𝟐 ) + 𝑷(𝑵𝑮𝑴𝟏 ) ∩ 𝑷(𝑪𝑮𝑴𝟐 ) + 𝑷(𝑺𝑮𝑴𝟏 ) ∩ 𝑷(𝑪𝑮𝑴𝟐 ) + 𝑷(𝑴𝑮𝑴𝟏 ) ∩ 𝑷(𝑪𝑮𝑴𝟐 ) +

) 𝟐𝑴𝑮𝑬(𝑷 ∩ ) 𝟏𝑴𝑮𝑬(𝑷 ∩ 𝑷(𝑪𝑮𝑴𝟐 ) +

) 𝟏𝑴𝑮𝑺(𝑷 (𝟐) 𝑷(𝑬𝑮𝑴𝟏𝟐 ) = 𝑷(𝑬𝑮𝑴𝟏 ) ∩ 𝑷(𝑵𝑮𝑴𝟐 ) + 𝑷(𝑬𝑮𝑴𝟏 ) ∩ 𝑷(𝑺𝑮𝑴𝟐 ) + 𝑷(𝑬𝑮𝑴𝟏 ) ∩ 𝑷(𝑴𝑮𝑴𝟐 ) + 𝑷(𝑵𝑮𝑴𝟏 ) ∩ 𝑷(𝑬𝑮𝑴𝟐 ) +

) 𝟐𝑴𝑮𝑴(𝑷 ∩ ) 𝟏𝑴𝑮𝑴(𝑷 ∩ 𝑷(𝑬𝑮𝑴𝟐 ) + 𝑷(𝑴𝑮𝑴𝟏 ) ∩ 𝑷(𝑬𝑮𝑴𝟐 ) +

) 𝟐𝑴𝑮𝑴(𝑷 ∩ ) 𝟏𝑴𝑮𝑺(𝑷 (𝟑) 𝑷(𝑴𝑮𝑴𝟏𝟐 ) = 𝑷(𝑴𝑮𝑴𝟏 ) ∩ 𝑷(𝑵𝑮𝑴𝟐 ) + 𝑷(𝑴𝑮𝑴𝟏 ) ∩ 𝑷(𝑺𝑮𝑴𝟐 ) + 𝑷(𝑵𝑮𝑴𝟏 ) ∩ 𝑷(𝑴𝑮𝑴𝟐 ) +

) 𝟐𝑴𝑮𝑺(𝑷 ∩ ) 𝟏𝑴𝑮𝑵(𝑷 (𝟒) 𝑷(𝑺𝑮𝑴𝟏𝟐 ) = 𝑷(𝑺𝑮𝑴𝟏 ) ∩ 𝑷(𝑵𝑮𝑴𝟐 ) + 𝑷(𝑺𝑮𝑴𝟏 ) ∩ 𝑷(𝑺𝑮𝑴𝟐 ) +

) 𝟐𝑴𝑮𝑵(𝑷 ∩ ) 𝟏𝑴𝑮𝑵(𝑷 = ) 𝟐𝟏𝑴𝑮𝑵(𝑷 )𝟓(

2.4הדמיית הנזק המצטבר ביישובי ים המלח

תרחישי הנזק בעבודה הנוכחית התבססו על שלושת רכיבי הסיכון הבאים )1( :הסכנה ( – )Hazardתרחיש רעידת

האדמה ותנודות הקרקע הצפויים; ( )2מצאי המבנים ( – )Exposureהנכסים במרחב הסיכון ו )3(-פגיעות

( .)Vulnerabilityלהלן פירוט לפי שלושת רכיבי הסיכון הללו.

.1מצאי המבנים (:)Exposure

א) עבודה זו נסמכת על מצאי המבנים של מפ"י ,מעודכן לשנת .2021מידע זה כלל את המיקום הגאוגרפי

של המבנים ,הגאומטריה ,שנת הקמה ,גובה וייעוד המבנה .לצורך פשטות ,בפרויקט הנוכחי נכללו מבני

מגורים בלבד.

ב) סינון וטיפול במבנים חריגים ובמידע חסר .בשלב זה בוצע סינון ראשוני ברשומת המבנים בהתאם

לקריטריונים הבאים ) 1 :במידה ושנת הבנייה של מבנה מסוים אינה ידועה ,שנת הקמת המבנה נקבעה

ל( 1980 -כלומר ,המבנה עם עמידות סיסמית נמוכה) ומטה; ו )2 -מבנים עם מאפיינים חריגים (למשל,

מבני מגורים עם שטח וגאומטריה גדולים מאד המרמזים על שגיאה בסיווג הייעוד) הוסרו מרשומת

המבנים .לאחר קליטה ועיבוד המידע של רשומת המבנים המתוקנת ,הוכנה טבלה סופית הכוללת את

מצאי המבנים והפרמטרים המאפיינים שלהם .מצאי המבנים בו נעשה שימוש בעבודה זו מוצג באיור

.2.4

נאות הכיכר

עין תמר

עין גדי

איור :2.4מפה המתארת את מצאי המבנים (פוליגונים סגולים) ,בנאות הכיכר ,עין תמר ועין גדי ,אשר שימש לתרחישי הערכת הנזק.

.2פגיעות ( :)Vulnerabilityבתהליך הכנת מצאי המבנים יש להגדיר שני גורמים מרכזיים שמשפיעים על רכיב

הפגיעות המתגלם כפונקציית הנזק הייחודית של המבנה (הקשר בין רמת הסכנה ,תכונות המבנה והנזק

הצפוי) .הפרמטר הראשון ,“Bldg. Type” ,מתאר את סוג המבנה (בטון מזוין ,גרעיני הקשחה ,פלדה וכו').

הפרמטר השני ,“Design Level” ,מאפיין את רמת התקן הסיסמי המתאים למבנה .כידוע ,תקן 413החל

להיות מיושם מתחילת שנות ה 80-והתעדכן במשך השנים ( .(Israel Standard 413, 2009בהתאמה ,ניתן

להיעזר בשנת הבנייה כגורם אפשרי לקביעת סוג המבנה ורמת התקן הסיסמי שלו.

.3סכנה ( :)Hazardרכיב הסכנה המתאר את תנודות הקרקע הצפויות באזור ים המלח ,התבסס על ארבעה

תרחישים (טבלה )2.1הכוללים תרחיש רעידה ראשית ( )Main shockושלושה תרחישי רעידות משנה ( After

.)shocksתרחיש הרעידה הראשית במגניטודה Mw =7.5ותרחיש רעידת משנה במגניטודה Mw =6.5

( E7.5ו E6.5-בהתאמה) מוקמו בסמוך לצד המזרחי של ים-המלח (קואורדינטות ,35.514/31.265 :איור

)1.2אשר לאורכו עובר העתק הגבול המזרחי של אגן ים המלח (( )Sneh and Weinberger, 2014איור .)2.1

שני תרחישי רעידות המשנה הנוספים ,במגניטודה Mw =6.0ובמגניטודה ( Mw =6.5תרחיש W6וW6.5-

בהתאמה) מוקמו קרוב להמשכו הדרומי המשוער של העתק יריחו (קואורדינטות ,35.451/31.298 :איור

.)2.1

תרחיש

מגניטודה

)(Mw

E 7.5

()Main Shock

E 6.5

)(After Shock

6.5

)(After Shock

W 6.5

)(After Shock

6.5

קו אורך

קו רוחב

נטיית

העתק

עומק

העתק

כיוון

העתק

(סטרייק)

7.5

35.514

31.265

90°

31.298

]10 [km

0°

35.451

טבלה :2.1מאפייני ארבעת תרחישי רעידות האדמה

תנודות הקרקע של תרחישי הסכנה חושבו בהתבסס על משוואת הניחות של (Campbell and Bozorgnia, )2008

עבור תנועה אופקית שמתרחשת לאורך העתק סיסמי (איור ,)2.4ואשר עליה מתבסס תיקון 5לת"י 413הנוכחי.

אורך ההעתק שחושב התבסס על המשוואה האמפירית של )1994( Wells and Coppersmithהמתארת את

היחס שבין מגניטודה של רעידת אדמה לאורך העתק והתזוזה לאורכו .תנודות הקרקע חושבו באמצעות תוכנת

" ."Hazusהגברות הנובעות מתת הקרקע נלקחו בחשבון ,בהתאם לתקן הישראלי ( (Israel Standard, 413,

2009המתייחס לשינוי התכונות הגיאוטכניות של המסלע במרחב ישראל (כץ וחוב' )2008 ,ב 30-המטרים

העליונים של הקרקע ,בהתאם למהירות גל הגזירה הממוצעת ( )Vs30בעומק זה.

לאחר הגדרת רכיבי הסיכון הורצו ארבעת התרחישים וחושבו דרגות הנזק במבנים עבור כל אחד מארבעת

התרחישים הבודדים בהתאם .לאחר מכן חושב הנזק המצטבר המתקבל משילוב זוגות של אירועים ,המורכבים

מאירוע ה E 7.5 , main Shock-בצירוף כל אחד מאירועי ה ,after shock-באמצעות גישת Simplified State

.Dependentבסיום ההרצות סוכמו תוצאות התרחישים ונותחו בעזרת כלי GISובאמצעות כלים נוספים

שתוכנתו במיוחד לפרויקט זה.

איור :2.4דוגמא למפת תאוצת קרקע מרבית המתקבלת מתרחיש ).Mw 7.5 (E 7.5

2.5תוצאות

תוצאות הנזק של התרחישים מתקבלות לפי חמש דרגות נזק עבור כל מבנה )1( :אין נזק ( )2( ;)Noneנזק קל

( )3( ;)Slightנזק בינוני ( )4( ;)Moderateנזק מתקדם ( )Extensiveו )5( -נזק מוחלט ( .)Completeסכימה של

ההסתברויות בכל עמודה של דרגת נזק מייצגת את סכום המבנים שנפגעו ,לפי כל דרגת נזק .סיכום תוצאות

ארבעת תרחישי הנזק המדמים אירועים בדידים של רעידות אדמה ליישובי ים המלח ()W6,W6.5,E6.5,E7.5

מוצג בטבלה .2.2תוצאות הנזק מעלות כי התרחיש החמור ביותר ,הוא " .)Mw=7.5( "E7.5עבור תרחיש זה

מספר המבנים שצפויים להינזק בכל דרגת נזק 75 :מבנים ( 15.6%מכלל המבנים) עם דרגת נזק" ,אין נזק"; 81

מבנים ( 16.9%מכלל המבנים) עם דרגת נזק" ,קל"; 110מבנים ( 22.9%מכלל המבנים) עם דרגת נזק" ,בינוני";

96מבנים ( 20%מכלל המבנים) עם דרגת נזק "מתקדם" ו 118-מבנים ( 24.6%מכלל המבנים) עם דרגת נזק

"מוחלט" .הנזק הנמוך ביותר התקבל עבור תרחיש " ,)Mw=6( "W6עם המגניטודה הנמוכה ביותר מבין ארבעת

התרחישים .בתרחיש זה מספר המבנים שצפויים להינזק הינו 68.5%( 329 :מכלל המבנים) עם דרגת "אין נזק";

15%( 72מכלל המבנים) עם דרגת נזק "קל"; 11.3%( 54מכלל המבנים) עם דרגת נזק "בינוני"; 4.2%( 20מכלל

המבנים) עם דרגת נזק "מתקדם" ו 5-מבנים ( 1%מכלל המבנים) עם דרגת נזק "מוחלט" .בכל התרחישים

שנבדקו צפוי שבעין גדי יהיה נזק משמעותי בהשוואה לעין תמר ונאות הכיכר .ביטוי לכך ניתן לראות בתוצאות

של תרחישים E6.5,W6,W6.5בהם מספר המבנים הצפוי לנזק מוחלט ( )Completeאו נזק מתקדם

( )Extensiveגבוה בעין גדי לעומת יתר הישובים .בתרחיש E7.5מספר המבנים בעין גדי שצפויים להיות בדרגת

נזק "מוחלט" הוא 35.7%( 89מכלל המבנים ביישוב) .לעומת זאת בתרחיש זה מספר המבנים בעין תמר ונאות

הכיכר ,שצפויים להיות בדרגת נזק "מוחלט" הוא 16.2%( ~15ו ,10.4%-בהתאמה).

Complete

1.0

2.0

0.0

6.7

31 12.4

0.0

1.9

3.6

0.0

118 24.6

89 35.7

16 16.2

14 10.4

Extensive

4.2

7.2

1.0

0.8

54 11.3

50 20.0

2.1

1.5

6.2

25 10.0

2.1

1.5

96 20.0

62 24.9

16 16.2

18 13.4

Slight

15.0

22.5

8.2

6.0

17.1

20.4

14.4

12.9

18.9

23.3

15.5

13.5

16.9

10.8

21.2

24.6

Moderate

11.3

18.9

4.1

2.3

18.1

28.4

8.2

6.1

15.2

22.5

8.2

6.0

110

22.9

21.7

23.2

24.6

None

329 68.5

123 49.4

85 86.7

121 91.0

225 46.9

47 18.8

73 75.3

105 79.5

278 57.8

101 40.6

72 74.2

105 78.9

75 15.6

6.8

23 23.2

36 26.9

Settlement

scenario

All

Ein Gedi

Ein Tamar

Neot Ha-Kikar

All

Ein Gedi

Ein Tamar

Neot Ha-Kikar

All

Ein Gedi

Ein Tamar

Neot Ha-Kikar

All

Ein Gedi

Ein Tamar

Neot Ha-Kikar

W6.5

E6.5

E7.5

טבלה :2.2סיכום תוצאות הנזקים עבור תרחישים המדמים אירוע יחיד .המספרים בטבלה מציגים את מספר ואחוזי המבנים לפי

דרגת נזק

טבלה 2.3מציגה את סיכום תוצאות הנזק המצטבר הנגרם מהתרחשותם של שני תרחישים עוקבים ( E7.5+E6,

.)E7.5+W6.5, E7.5+E6.5תוצאות הנזק מראות כי בתרחיש המשלב את שני האירועים העוקביםE7.5 + :

W6.5צפוי להיות בו הנזק החמור ביותר בו יהיו 152מבנים ( 31.7%מסך כל המבנים) אשר צפויים לחוות נזק

מוחלט 110 ,מבנים ( 22.9%מסך כל המבנים) עם נזק מתקדם 88 ,מבנים ( 18.3%מכלל המבנים) עם נזק בינוני,

75מבנים ( 15.6%מכלל המבנים) עם נזק קל ו 55-מבנים ( 11.5%מסך כל המבנים) ללא נזק .לעומת זאת,

בתרחישים E7.5 + W6וב E7.5 + E6.5 -מספר המבנים שצפויים לנזק מוחלט הוא 127ו 26.5%( 132 -ו-

27.6%מסך כל המבנים) ,בהתאמה .עבור התרחישים שנבחנו אשר משלבים שני אירועים ברצף ,כמו בתרחישים

המדמים אירוע יחיד ,מספר המבנים עם נזק משמעותי בעין גדי הוא הגבוה ביותר וכולל 120מבנים עם נזק

מוחלט המהווים 48.5%מכלל המבנים ביישוב .עין תמר ונאות הכיכר מציגות תוצאות נזק דומות ונמוכות יותר

מהמקרה של עין גדי ,בהם מספר המבנים שצפויים להיות בדרגת נזק מוחלט הם 17ו 15-מבנים ,בהתאמה

המהווים מתחת ל 20% -מסך כל המבנים שבכל יישוב.

Complete

127 26.5

38.6

16.3

Extensive

107

22.3

28.9

17.3

Moderate

101 21.0

18.5

23.5

Slight

79 16.5

9.6

21 21.4

None

13.8

4.4

21.4

settlements

Scenario

All

Ein Gedi

Ein Tamar

Neot HaE7.5 + W6

25.4

34 25.4

24.6

14.2

10.4

Kikar

E7.5 + W6.5

All

11.5

75 15.6

18.3 110

22.9

152 31.7

E7.5 + W6.5

Ein Gedi

2.4

7.2

13.3

28.9

120 48.2

E7.5 + W6.5

Ein Tamar

19.2

22 22.2

23.2

18.2

17.2

Neot HaE7.5 + W6.5

22.6

35 26.3

24.8

15.0

11.3

Kikar

E7.5 + E6.5

All

12.1

80 16.7

20.5 111

23.2

132 27.6

E7.5 + E6.5

Ein Gedi

4.0

9.2

17.3

29.3

100 40.2

E7.5 + E6.5

Ein Tamar

19.2

22 22.2

23.2

18.2

17.2

Neot HaE7.5 + W6.5

15.3

22 22.4

22.4

20.4

19.4

Kikar

טבלה :2.3סיכום תוצאות של הנזקים המצטברים עבור תרחישים המשלבים שני אירועי רעידות אדמה ברצף .המספרים בטבלה

מציגים את מספר המבנים ואחוז המבנים לפי דרגת הנזק.

E7.5 + W6

סיכום התוצאות של כל התרחישים שנבחנו בפרויקט מוצג באיור ,2.5המתאר את מספר המבנים המסווגים לפי

דרגות נזק והיישובים הנבחנים.

איור :2.5סיכום תוצאות תרחישי הנזק המתארים את מספר המבנים לפי חמש דרגות נזק עבור סך כל המבנים ( )Allולפי יישוב.

2.6דיון ומסקנות

יישובי ים המלח מצויים בסיכון גיאולוגי-סיימי גבוהים במיוחד עקב קרבתם למערכת העתקי ים-המלח המהווה

את המקור לרעידות אדמה חזקות באזור .עבודה זו התמקדה בסיכון מרצף של אירועי תנודות קרקע אשר

נגרמות מרעידה עיקרית ומרעידת משנה ובפיתוח תרחישי הערכת הנזק המצטבר בבניינים ממספר אירועי

רעידות אדמה עוקבות .מחקרים שנעשו בעבר בעולם הצביעו על הנזק הרב של תרחישים אלו ובנוסף ,הדגישו

את המשמעות של התחשבות בהשפעות המצטברות שלהן בנוגע להערכות סיכוני רעידות אדמה.

תרחיש המשלב רצף של רעידות אדמה הנו תרחיש "מרובה סיכונים" (פרוכט וחוב' .)2022 ,האתגר בתרחיש

שכזה הוא העדכון של רכיב הפגיעות של מבנה שחווה את האירוע הראשון ,חישוב של הנזק במבנה באירוע השני

ולבסוף חישוב של הנזק הנצבר במבנה כתוצאה של שני האירועים העוקבים ביחד .מקובל כי תרחישי הערכת

נזקים למבנים כתוצאה מרעידות אדמה יתבצעו באמצעות עקומות שבירות ,אשר פיתוחן הינה משימה תובענית,

הדורשת כוח חישוב רב ומומחיות בהפעלת מודלים דינמיים מבניים ומודלים סטטיסטיים .לאור אתגרים אלו

בישראל בכלל ועבור מבנים של יישובי ים המלח בפרט טרם פותחו עקומות שבירות ובהתאם גם טרם נעשו

הערכות נזקים המבוססות על עקומות שבירות שאומצו מהספרות .הערכת נזק מבני כתוצאה מרצף של רעידות

קרקע הינה משימה מורכבת ומאתגרת אף יותר ,וזאת בשל הצורך לפתח בנוסף לעקומת השבירות למבנה היציב

( )intactגם עקומות שבירות נוספות המתארות את רכיב הנזק המצטבר (.)State Dependent fragility curves

במסגרת הפרויקט הנוכחי פותחה גישה עדכנית המאפשרת להעריך את הנזק המצטבר תוך שימוש בגישה חדשה

בשם ” .“Simplified State Dependentבאמצעות גישה זו נערכו שלושה תרחישים להערכת נזק המשלבים שני

אירועים של רעידות אדמה.

כחלק מהערכת הנזק המצטבר ,חושבו תחילה הסתברויות לרמות הנזק השונות עבור כל רעידת אדמה בנפרד.

סיכום תוצאות התרחישים הבודדים מראה כי תוצאות הנזק של תרחיש " )Mw=6.5( "W6.5גדולות יותר

מאשר תרחיש " .)Mw=6.5( "E6.5ממצא זה מצביע על כך כי הסיכון הצפוי מהתרחישים המערביים לישובים

הנבדקים גדול יותר לעומת הסיכון מהתרחישים המזרחיים .מגמה זו אינה מפתיעה בשל המרחק הקצר של

המבנים שנבדקו מהעתקים המערביים .מבין שלושת הישובים שנבדקו בארבעת התרחישים המדמים אירוע

יחיד (טבלה ,) 2.2בעין גדי הנזקים המבניים צפויים להיות הגבוהים ביותר ולכן עין גדי נמצאת תחת הסיכון

הגבוה ביותר .תוצאות אלו נובעות מתנודות קרקע שצפויות להיות גבוהות יותר בעין גדי ( 14ק"מ מהעתקים

המזרחיים) בהשוואה לנאות הכיכר ( 15ק"מ מהעתקים המזרחיים) ועין תמר ( 16ק"מ מהעתקים המזרחיים),

עקב הקרבה להעתק הסיסמי שנבחן בעבודה זו .מניתוח התוצאות מסתבר שתרחיש " )Mw=7.5( "E7.5הנו

המסוכן ביותר כאשר בתרחישים " "W6.5ו( “W6” -מרחקים מהעתקים מערביים :עין גדי 18ק"מ ,עין תמר

ונאות הכיכר 31ק"מ) ,מתקבל נזק רב ,במיוחד בעין גדי .הנזקים הנמוכים ביותר מתקבלים עבור תרחיש

"."E6.5

סיכום תוצאות הנזק המצטבר של שלושת התרחישים המשולבים שנבחנו מראה כי בתרחיש ”“E7.5 + W6.5

צפוי להיות הנזק הגבוה ביותר .ממצא זה אינו מפתיע מאחר ובתרחישים ” “E7.5ו "W6.5"-נמצא שהם

המסוכנים ביותר גם כתרחישים בודדים .התוצאות של התרחישים הבודדים מראות כי בעקבות האירוע הראשון

( )E7.5צפויים 118מבנים להיות עם נזק מוחלט ובעקבות האירוע השני ( )W6.5צפויים 84מבנים להיות עם נזק

מוחלט .תוצאות הנזק המצטבר של שני תרחישים אלו מראה כי 132מבנים צפויים להיות עם נזק מוחלט ,כלומר

האירוע השני הוסיף "רק" 14מבנים שצפויים להיות עם נזק מוחלט .ניתן לקשור את ההתווספות של מספר

היחסי המועט של המבנים לדרגת נזק מוחל ט לאחר האירוע השני לשני גורמים עיקריים )1 :מבנים שסווגו

בדרגת נזק מוחלט לאחר האירוע הראשון יהיו באותה דרגת נזק גם לאחר האירוע השני ו )2 -התווספות של

מבנים לדרגת נזק "מוחלט" כתוצאה של נזק מצטבר של דרגות נזק נמוכות יותר .ניתן לראות שעבור דרגות

הנזק None-Moderateמספר המבנים נמוך יותר בתרחיש המצטבר בהשוואה למספר המבנים שניזוקו לאחר

האירוע הראשון ( .) E7.5למעשה ,מבנים שסווגו בדרגות הנזק הנמוכות יותר לאחר הרעידה הראשונה חוו נזק

נוסף מהרעידה השנייה ( )W6.5ו"הוסטו" לדרגות הנזק הגבוהות יותר.

אנו מקווים שתוצאות עבודה זו הכוללות את הפיתוח של גישת " "Simplified State Dependentויישומה

לבחינת תרחישי נזק מצטברים יתרמו לשיפור בהערכת הסיכונים הסיסמיים וההיערכות של מדינת ישראל בכלל

וביישובי ים המלח בפרט .בנוסף ,שימוש בגישה החדשה והפיתוחים בעבודה הנוכחית עשויים לעזור למקבלי

שיגרם מרצף של אירועי רעידות אדמה בסמוך לישובים הממוקמים,ההחלטות להבין את היקף הנזק המצטבר

. ויעזרו להם להיערך בצורה מיטבית לקראתם,במרכז ובדרום ים המלח

מקורות2.7

, המכון הגיאולוגי1:200,000 קנ"מ,מדרון בישראל; גיליון מרכז- מפת סכנה ארצית לגלישות.א2008 ,. ע, אלמוג,. ה, הכט,. ע,כץ

.GSI/07/2008 דוח

מפה גיאוטכנית ומפה של: לתרחישי רעידות אדמה בישראלHAZUS בסיס נתונים עבור תכנת.ב2008 ,. ע, אלמוג,. ה, הכט,. ע,כץ

.GSI/08/2008 דוח, המכון הגיאולוגי.רגישות המדרונות לכשל

האזורים במישור החוף של ישראל בהם נדרשת חקירת.2008 ,. ר, אברמוב,. א, היימן,. ט, להמן,. מ, רוזנזפט,. ד, צביאלי,. ע,סלמון

.GSI/34/2008 דוח, המכון הגיאולוגי.הסיכון להתנזלות

אשדוד, גוש דן, מפת האזורים המועדים להצפה מצונאמי לאורך חופי הים התיכון של ישראל במפרץ חיפה. 2009 ,. ע,סלמון

, מוגש לוועדת ההיגוי הממשלתית להיערכות לרעידות אדמה בישראל,GSI/24/2009 דוח, המכון הגיאולוגי.ואשקלון

.http://www.gsi.gov.il/_Uploads/744GSI-24-2009.pdf

, גישה חדשה להערכת נזקים במבנים בודדים כתוצאה מרעידת אדמה.2022 ., קלבו' ר., ע, סלמון., ו, אבירב., צ,לוי, ., ע,פרוכט

מסגרת רב שנתית: ב תגובת התשתית באגן ים המלח לשינויים הטבעיים ומעשה ידי אדם2.1 פרק. דרום ים המלח-אזור מרכז

GSI/16/2022 המכון הגיאולוגי דוח. ש, עורך אייל,2022 דו"ח מסכם לשנת2018-2028לניטור ומחקר

Bradley BA, Quigley MC, Van Dissen RJ, Litchfield NJ. Ground Motion and Seismic Source Aspects of the

Canterbury Earthquake Sequence. Earthquake Spectra. 2014; 30(1):1-15. doi:10.1193/030113EQS060M

Campbell, K. W., & Bozorgnia, Y. (2008, October). Empirical ground motion model for shallow crustal earthquakes

in active tectonic environments developed for the NGA project. In Proceedings of fourteenth world conference on

earthquake engineering.

Design Provisions for Earthquake Resistance of Structures, Amendment No. 3. The Standards Institution of

Israel (2013), http://www.sii.org.il/1039-he/SII.aspx

FEMA (2020), Hazus Earthquake Model Technical Manual.

Hamiel Y, Amit R, Begin ZB, Marco S, Katz O, Salamon A, Zilberman E, Porat N (2009) The seismicity along the

Dead Sea fault during the last 60,000 years. Bull Seismol Soc Am 99:2020–2026

Kam, W. Y., Pampanin, S., Dhakal, R., Gavin, H. P., & Roeder, C. (2010). Seismic performance of reinforced

concrete buildings in the September 2010 Darfield (Canterbury) earthquake. Bulletin of the New Zealand Society

for Earthquake Engineering, 43(4), 340-350.

Mildon, Z. K., Roberts, G. P., Faure Walker, J. P., & Iezzi, F. (2017). Coulomb stress transfer and fault interaction

over millennia on non-planar active normal faults: The M w 6.5–5.0 seismic sequence of 2016–2017, central

Italy. Geophysical Journal International, 210(2), 1206-1218.

Moon, L., Dizhur, D., Senaldi, I., Derakhshan, H., Griffith, M., Magenes, G., & Ingham, J. (2014). The demise of

the URM building stock in Christchurch during the 2010–2011 Canterbury earthquake sequence. Earthquake

Spectra, 30(1), 253-276.

Papadopoulos, A. N., Bazzurro, P., & Marzocchi, W. (2021). Exploring probabilistic seismic risk assessment

accounting for seismicity clustering and damage accumulation: Part I. Hazard analysis. Earthquake Spectra, 37(2),

803-826.

Papadopoulos, A. N., Bazzurro, P., & Marzocchi, W. (2021). Exploring probabilistic seismic risk assessment

accounting for seismicity clustering and damage accumulation: Part II. Hazard analysis. Earthquake Spectra, 37(2),

803-826.

Sagy A, A Sneh, Rosensaft M, Bartov Y (2013) Map of 'Active' and 'Potentially Active' Faults that Rupture the

Surface in Israel. Updates 2013 for Israel Standard 413: Definitions, comments and clarifications. Final Report, Isr.

Geol. Surv. Report # GSI/02/2013 (in Hebrew).

Shapira., A., Avni, R., Nur, A., 1993. New estimate of the Jericho earthquake epicenter of July 11, 1927. Israel

Journal of Earth Sciences, v. 42, p. 93-96.

Sneh A, Weinberger R (2014). Major Structures of Israel and Environs, scale 1:500,000. Geological Survey of

Israel.

Stewart, J. P., Lanzo, G., Ausilio, E., Cairo, R., Bozzoni, F., Capatti, M. C., & Zimmaro, P. (2017). Engineering

Reconnaissance following the October 2016 Central Italy Earthquakes-Version 2.

Wells, D. L., & Coppersmith, K. J. (1994). New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture

width, rupture area, and surface displacement. Bulletin of the seismological Society of America, 84(4), 974-1002.

.3מעקב אחר תנועות קרום במרכז אגן ים המלח באמצעות שיטות גיאודטיות

חמיאל ,י ,.פיאטיברטוב ,א.

המכון הגיאולוגי

3.1רקע

מחקר זה מתמקד בתנועות קרום כדור הארץ באזור מרכז אגן ים המלח (איור .)3.1אגן ים המלח נמצא בחלקו

הדרומי של העתק ים המלח .העתק זה הוא המבנה הטקטוני הפעיל ביותר והגורם המרכזי לרעידות אדמה

חזקות באזורנו .ההעתק ממוקם לאורך הגבול בין הלוח הטקטוני של סיני והלוח הערבי .התנועה השמאלית

היחסית בין שני לוחות טקטוניים אלו מתבטאת במעוות שמצטבר עם הזמן ,מרוכז בעיקר בשולי הלוחות,

ומשתחרר ברעידות אדמה .כפי שיפורט בהמשך ,במחקר הנוכחי השתמשנו במדידות גיאודטיות של GNSS

( )Global Navigation Satellite Systemו )Interferometric Synthetic Aperture Radar( InSAR -לצורך

הבנת אופי וקצב התנועה באזור מרכז אגן ים המלח.

סקרי GNSSלאורך העתק ים המלח מסייעים בהערכת קצבי התנועה ,שדה המאמצים התכונות והמכאניות

של ההעתק .נתונים אלו הכרחיים בכדי להעריך את הסיכוי לרעידת אדמה במקטע מסוים של ההעתק .מדידות

GNSSקודמות קבעו שיעור תנועה של כ 5-מ"מ לשנה באזור הערבה ,דרומית לאגן ים המלח ( Masson et al.,

.)2015; Hamiel et al., 2018aשיעורים דומים התקבלו צפונה לאגן ,לאורך העתק יריחו (.)Hamiel et al., 2018b

בדרום אגן ים המלח Hamiel and Piatibratova, 2019 ,הראו כי התנועה מתחלקת לשניים בין שני צידי האגן,

המזרחי והמערבי.

במסגרת המחקר הנוכחי ביצענו מדידות של תחנות , GNSSעיבדנו נתוני InSARוהשוואנו בין סטי נתונים

אלו עבור אזור מרכז אגן ים המלח וזאת לצורך קביעת שעור התנועה האופקית והאנכית באזור זה .במחקר

שולבו נתונים ממספר תחנות GNSSקבועות של מספר רשתות ונעשה עיבוד וניתוח משותף של כלל תחנות

המדידה באזור.

3.2שיטות

א .מדידה ועיבוד של נתוני GNSS

נתוני GNSSגולמיים מ 37-תחנות קבועות (איור )3.1שנמדדו בין השנים 2018ל 2023-עובדו ונותחו במחקר

זה .המחקר כולל נתונים משתי רשתות של תחנות קבועות בישראל ועוד נתונים מתחנות קבועות נוספות

באזורינו .לצורך המחקר השתמשנו בנתונים גולמיים מ 18תחנות GNSSקבועות בישראל שהן חלק מהרשת

הגיאודטית של ישראל ,רשת ( GILמשולשים ירוקים באיור 10 ,)3.1תחנות GNSSשהן חלק מרשת תחנות

הקבע של המכון הגיאולוגי (משולשים כחולים באיור 3 .)3.1תחנות מרשת זו נמצאים בתוך אגן ים המלח.

בנוסף ,השתמשנו בנתונים מ 9-תחנות קבע אזוריות ,כאשר תחנה אחת ממוקמת בירדן ממזרח לים המלח

(משולש אפור באיור .)3.1השימוש בנתוני תחנות קבע מאפשר מדידה ברזולוציה יומית ובדיוק גבוה.

הנתונים הגולמיים מכלל תחנות ה GNSSהקבועות עובדו יחד באמצעות תוכנת ,GAMIT/GLOBKגרסה

.)Herring et al., 2018( 10.7רכיב ה GAMIT -בתוכנה משתמש בנתוני המדידה ,בנתוני המיקום של לוויני ה-

GNSSופרמטרים נוספים הקשורים לסיבוב כדור הארץ ועיכובים אטמוספריים ומייצר מטריצת מיקומים

יומיים של התחנות ומרחקים ביניהם GLOBK .משלב את כלל הנתונים היומיים ויוצר פתרון רב שנתי למיקום

ולמהירויות של תחנות .הליך העיבוד שלנו כלל שתי הרצות של GAMITו .GLOBK-בתום ההרצה הראשונה,

מתקבלים מיקומים ומהירויות ראשוניות .מיקומים ומהירויות אלו משמשים לאחר מכן כערכים א-פריוריים

עבור הרצה נוספת של GAMITו .GLOBK-התוצאות הסופיות כוללות את קואורדינטות ,מהירויות וסדרות

זמן של כלל התחנות ביחס למערכת יחוס גלובלית .ITRF2014 -איור 3.2מציג את סדרות הזמן ביחס למערכת

היחוס הגלובלית ( )ITRF2014של תחנות MASIו DSPL -שנמצאות בתוך אגן ים המלח .כדי להבין את

הדפורמציה המקומית בקרבת העתק ים המלח המרנו את כלל המהירויות ממערכת היחוס הגלובלית

( )ITRF2014למערכת ייחוס מקומית .בחרנו להמיר את מהירות התחנות למערכת היחוס של לוח סיני .עשינו

זאת תוך שימוש בנתוני קוטב אוילר של לוח סיני כפי שהתקבלו ממחקרים קודמים שלנו ( Hamiel et al.,

.)2018a,b; Hamiel and Piatibratova, 2019; Hamiel and Piatibratova, 2021התוצאה הסופית היא מהירות

התחנות ביחס ללוח סיני (איור .)3.3

איור :3.1מפה המציגה את מיקום תחנות ה GNSSבאזור ים המלח .משולשים ירוקים מציינים מיקום תחנות הקבע של הרשת

הגיאודטית של ישראל ,רשת . GILמשולשים כחולים מציינים את מיקום תחנות הקבע של רשת המכון הגיאולוגי ,רשת ,GSIבאזור

ים המלח .משולש אפור מציין את המיקום של תחנת קבע באזור ים המלח .קוים חומים מציינים את מיקום ההעתקים העיקריים

באזור אגן ים המלח.

איור :3.2סדרות זמן של תחנות ( MASIימין) ו( DSPL -שמאל) ביחס למערכת יחוס גלובלית ( .)ITRF2014הציר האנכי מציג העתקה

מנורמלת במילימטרים לפי מהירויות התחנה ,כך ששינוי המיקום כתוצאה מהירות התחנה הופחת מן ההעתקה המוצגת .הציר

האופקי הוא זמן בשנים .פאנלים עליונים מציגים את ההעתקה המנורמלת בכוון צפון ,פנאלים אמצעיים מציגים העתקה בכוון מזרח

ופאנלים תחתונים מציגים העתקה אנכית.

ב .עיבוד נתוני InSARויצירת סדרות זמן

במחקר זה השתמשנו בנתוני InSARמלווין Sentinel-1של סוכנות החלל הארופאית .כל הנתוני ה InSAR

הגולמיים שעובדו ומוצגים במחקר זה זמינים באופן חופשי בארכיון נתוני הלווין של סוכנות החלל הארופאית

(.)https://dataspace.copernicus.eu

עיבוד נתוני ה InSAR -בוצע בעזרת תוכנת .)Sandwell et al., 2011( GMTSARתוכנת GMTSARהמבוססת

על כלי מיפוי גנריים ( )GMT; Wessel et al., 2019היא מערכת קוד פתוח של עיבוד והצגה של נתוני .InSAR

למערכת שלושה מרכיבים עיקריים עבור עיבוד סטנדרטי של נתוני )1 :InSARשלב מקדים הכולל שינוי כלל

נתוני לווינים שונים ונתוני מסלולם לפורמט אחיד וגנרי; )2עיבוד נתוני InSARויצירת אינטרפרוגרמות תוך

כדי מיקוד גיאוגרפי והתחשבות במודל הטופוגרפי מדויק; )3שלב פוסט -עיבוד ,המבוסס בעיקר על כלי ה-

,GMTכדי לסנן את האינטרפורגרמות ,בניית תוצרים אינטרפרומטריים של הפאזה ,הקוהרנטיות ,שיפוע

הפאזה ,ותזוזות בכוון הלווין בקואורדינטות גיאוגרפיות.

בנוסף לעיבוד הסטנדרטי של אינטרפרוגרמות ,ביצענו יישום של כלי ה )Small Baseline Subset( SBAS -לצורך

ניתוח אבולוציית הדפורמציה של פני השטח ויצירת סדרות זמן מתוך כלל האינטרפרוגרמות שייצרנו עבור מרכז

אגן ים המלח (איורים .)3.4,3.5שיטת ) SBAS (Berardino et al., 2002היא אחת מהשיטות הנפוצות ליצירת

סטי נתונים של InSARדיפרנציאלי ( ,)DIFSARקצב הדפורמציה בכוון הלווין (איור )3.4ויצירת סדרות זמן

של שינוי הדפורמציה של פני השטח (איור .)3.5השיטה מתבססת על מעקב אחר ההבדלים המתקבלים בין

אינטרפרוגרמות שונות שהן בעלי הפרשי קו-בסיס ( )Baselineקטנים ולכן גם דיוק גבוה .במחקר זה ייצרנו 108

אינטרפרוגרמות שונות מ 28 -סטי דימות לווין שונים לצורך בחינת הדפורמציה המתקבלת מנתוני ה InSAR

החל מאוגוסט ( 2022איור .)3.5

איור :3.3מפת מהירות תחנות ה GNSS -ביחס ללוח סיני.

3.3תוצאות עיבוד הנתונים הגיאודטיים

פיזורן הגיאוגרפי תחנות המדידה והעובדה שחלקן מחוץ לאגן ים המלח וחלקן בתוכו מאפשר בחינה מפורטת

של קצבי התנועה לאורך גבול הלוחות באזר אגן ים המלח .איור 3.3מציג את המהירויות של תחנות הGNSS -

ביחס ללוח סיני .בחינת התנועה היחסית של תחנות ממערב וממזרח לים המלח מצביע על תנועה שמאלית כוללת

בסדר גודל של 5מ"מ לשנה בין הלוח הערבי ולוח סיני .באיור זה מוצגת גם אי הוודאות הקטנה יחסית של

המהירות (< 0.3מ"מ/שנה) בכלל התחנות ,דבר המצביע על דיוק רב של המדידה .בתוך לוח סיני ובקרבת אגן

ים המלח מהירות התחנות קרובה לאפס .לעומת זאת ,ממש ממזרח לאגן ים המלח בתחנת GHAJהמהירות

היא גבוהה יחסית בעוצמה של 4.7±0.3מ"מ לשנה (איור .)3.3שינוי חד זה ממהירות אפסית ממערב לאגן ים

המלח למהירות של כמה מילימטרים בשנה ממזרח לאגן מרמז על זחילה בחלקו הרדוד של ההעתק באזור אגן

ים המלח .עקב מיעוט התחנות הקבועות ממזרח להעתק לא ניתן לקבוע באופן וודאי מהו עומק הזחילה במרכז

ים המלח אולם מידת הזחילה הרדודה באזור זה היא בסדר גודל כ 4.7 -מ"מ לשנה ,כפי שנמדד בהפרש

המהירויות בין תחנות ממזרח ומערב בקירבת אגן ים המלח.

תחנות MASIו DSPL -נמצאות בתוך אגן ים המלח ומצביעות על תנועה אנומלית גבוהה (איור .)3.2תחנת

MASIהנמצאת ממערב לחוף ים המלח ובקירבתו מצביעה על רכיב תנועה גדול בכוון מזרח ,לכוון ים המלח.

לעומת זאת ,תחנת DSPLהממוקמת על סוללה ממזרח לבריכות האידוי של מפעלי ים המלח מצביעה על רכיב

תנועה גדול בכוון מערב ,לכוון בריכות האידוי .נתוני ה GNSSשל תחנות MASIו DSPL -מציגים גם רכיב

שקיעה משמעותי ביותר של כ 33 -מ"מ לשנה עבור תחנת MASIוכ 26 -מ"מ לשנה עבור תחנת ( DSPLאיור

.)3.2למרות שתחנות אלו מוקמו בקצה של קונסטרוקציית מתכת עמוקה וגדולה שמגיעה לעומק של 12מטרים,

מקורן של תנועות אנומליות אלו הוא ככל הנראה בתנועת שכבות רדודות ,שקיעה וקומפקציה של סדימנטים

בקרבת גופי המים ,ואינן מצביעות על תנועות טקטוניות.

איור 3.4מציג את אזורי השקיעה לאורך חופי ים המלח במרכז האגן כפי שהתקבלו מנתוני ה .InSARאיור זה

מציג את קצב הדפורמציה בכוון הלווין כפי שהתקבל מניתוח כלל 108האינטרפרוגרמות בעזרת שיטת הSBAS -

ועבור תקופה של כשנה ורבע ,בין אוגוסט 2022ואוקטובר .2023באיור זה ניתן לראות אזורים (ירוקים) בהם

ישנה שקיעה מוגברת ,בין 10-35מ"מ לשנה ,לאורך חופו הדרום מערבי של ים המלח באגן הצפוני .באזור שפך

נחל הערבה (תעלת ההחזרים מבריכות האידוי ) בדרום ים המלח ,השקיעה היא אף גבוהה יותר ,בסדר גודל של

30-50מ"מ לשנה .איור 3.5מראה את סדרת הזמן של דפורמצית פני השטח באזור תחנת MASIכפי שמתקבל

מנתוני ה .InSAR -הקו הכחול המקווקו באיור 3.5מציין את ההתאמה הליניארית הטובה ביותר עבור נתוני ה

.InSARשיפוע הקו המקווקו באיור המייצג את מהירות פני השטח בכוון לווין ה SAR -באזור של תחנת ,MASI

מצביע על קצב התרחקות מהלווין של 29.3±3.1מ"מ לשנה .איור זה מראה גם השוואה לנתוני ה GNSS -בכוון

לווין ה .SAR -לצורך השוואה בין נתוני ה InSAR-ונתוני ה GNSS -המרנו את מהירויות ה GNSS -של תחנת

MASIלכוון לווין ה .SAR -עשינו זאת בעזרת הנוסחה הבאה (:)Fialko et al., 2001

(𝑉𝑙𝑜𝑠 = 𝑉𝑛 sin 𝜑 sin 𝜆 − 𝑉𝑒 cos 𝜑 sin 𝜆 + 𝑉𝑢 cos 𝜆 )1

כאשר Vlosהיא המהירות בכוון לווין ה Vn,e,u .)los- line of sight( SARהם רכיבי מהירות תחנת ה GNSS

בכוון צפון ( ,)nמזרח ( )eוהאנכי ( .)uזווית מייצגת את אזימוט כוון ההתקדמות של הלווין ו  -היא זווית קרן

רדאר ה SARביחס לאנך בנקודת הפגיעה .מנוסחה ( )1קיבלנו את מהירות תחנת MASIבכוון לווין ה .SAR

את מהירות התנועה של אזור תחנת MASIמתוך נתוני ה InSAR -קיבלנו מתוך השיפוע של הנתוני ההעתקה

עם הזמן המוצגים באיור .3.5כפי שניתן לראות באיור יש התאמה בין נתוני ה InSAR -ונתוני ה GNSSבאזור

תחנת MASIשנמצאת בדרום מערב האגן הצפוני של ים המלח .שני סטי נתונים בלתי תלויים אלו מצביעים על

כך כי אזור זה מתרחק מלווין ה SAR -בקצב של כ 28 -מ"מ לשנה (איור )3.5ושוקע בקצב של כ 33 -מ"מ לשנה

(איור .)3.2

איור :3.4מפת מהירויות בכוון לווין ה SAR -של אזור מרכז ים המלח כפי שהתקבל מעיבוד 108אינטרפרוגרמות שונות בין אוגוסט

2022ואוקטובר .2023כחול מציין תנועה אפסית ואדום מציין תנועה של כ 50 -מ"מ בשנה של התרחקות מלווין ה .SAR -ניתן לראות

כי אזורים שונים לאורך חוף ים המלח שוקעים או מתרחקים מהלווין עד מהירות של כ 50מ"מ בשנה כפי שקורה באזור שפך נחל

הערבה בקצהו הדרומי של ים המלח .עוד ניתן לראות באיור את מיקום תחנת .MASI

איור :3.5סדרת זמן של ההעתקה בכוון לווין ה SARעבור המיקום של תחנת ,MASIבין אוגוסט 2022ואוקטובר ,2023כפי

שהתקבלה בעזרת נתוני ה InSAR -ושיטת . SBASהקו הכחול המקווקו מציין את ההתאמה הליניארית הטובה ביותר עבור סט

נתונים זה .שיפוע הקו המקווקו ( -29.3מ"מ לשנה) מייצג את מהירות פני השטח בכוון לווין ה .SAR -עוד מוצגת באיור מהירות תחנת

MASIבכוון לווין ה -27.8( SAR -מ"מ לשנה) כפי שהתקבלה מנתוני ה GNSS -ושימוש בנוסחה (.)1

3.4דיון ומסקנות

המחקר הנוכחי עוסק בניטור תנועות קרקע באזור מרכז אגן ים המלח תוך שימוש בנתוני גיאודזיה לווינית.

במסגרת מחקר זה נעשה שימוש בנתוני GNSSנאספו מתחנות קבע ובנתוני .InSARכמו כן ,נעשתה השוואה

בין שני סטי נתונים אלו ונמצאה התאמה טובה באזור שנבדק.

תוצאות המחקר מצביעות על תנועה שמאלית ,בסדר גודל של 4.7±0.3מ"מ לשנה ,לאורך העתק ים המלח

באזור מרכז אגן ים המלח .התוצאות מרמזות גם כי ישנה זחילה רדודה באזור זה בסדר גודל של הקצב הכללי

של תנועת הלוחות .מחקרים קודמים שלנו ( Hamiel and Piatibratova, 2019; Hamiel and Piatibratova,

) 2021הראו כי עומקה של הזחילה הרדודה נמצא בהתאמה טובה לעומקם של שכבות מלח עבות בחלק הרדוד

של החתך הסדימנטרי בתוך אגן ים המלח.

גם נתוני ה GNSS -וגם סדרות הזמן שעובדו מתוך נתוני ה InSAR -מצביעים על קצב שקיעה גבוה מאוד לאורך

החופים הדרומיים והדרום מערביים של ים המלח באגן הצפוני .קצב שקיעה זה מגיעה למקסימום של 50מ"מ

לשנה באזור שפך נחל הערבה בחופו הדרומי של ים המלח באגן הצפוני .שקיעה זו איננה טקטונית במקורה אלא

קשורה לקומפקציה ולתנועת הסדימנטים בקרבת גוף המים.

מקורות3.5

Berardino P., G. Fornaro, R. Lanari and E. Sansosti (2002). A new algorithm for surface deformation monitoring

based on small baseline differential SAR Interferograms, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,

Vol. 40, No. 11, pp. 2375-2383.

Fialko, Y., Simons, M., and D. Agnew (2001). The complete (3‐D) surface displacement field in the epicentral area

of the 1999 Mw7. 1 Hector Mine earthquake, California, from space geodetic observations. Geophysical research

letters, 28(16), 3063-3066.

Hamiel Y., Masson, F., Piatibratova, O., and Y. Mizrahi (2018a), GPS measurements of crustal deformation across

the southern Arava Valley section of the Dead Sea Fault and implications to regional seismic hazard assessment.

Tectonophysics, 724–725, 171–178.

Hamiel, Y. and Piatibratova, O. (2019). Style and Distribution of Slip at the Margin of a Pull‐Apart Structure:

Geodetic Investigation of the Southern Dead Sea Basin. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 124, 12023–

12033. https://doi.org/10.1029/2019JB018456.

Hamiel, Y. and Piatibratova, O. (2021). Spatial variations of slip and creep rates along the southern and central Dead

Sea Fault and the Carmel-Gilboa Fault System. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 126,

https://doi.org/10.1029/2020JB021585

Hamiel, Y., Piatibratova, O., Mizrahi, Y., Nahmias, Y., and A. Sagy (2018b). Crustal deformation across the Jericho

Valley section of the Dead Sea Fault as resolved by detailed field and geodetic observations. Geophysical Research

Letters, 45, 3043–3050. https://doi.org/10.1002/ 2018GL077547.

Herring, T.A., King, R.W., Floyd, M.A., and S.C. McCluskey (2018), Introduction to GAMIT/GLOBK, Release

10.7, 54 pp., Massachusetts Institute of Technology, Cambridge.

Masson, F., Hamiel, Y., Agnon, A., Klinger Y., and A. Deprez (2015), Variable behavior of the Dead Sea Fault

Along the southern Arava segment from GPS measurements. Comptes Rendus Geoscience, 347, 161-169.

Sandwell, D., R. Mellors, X. Tong, M. Wei, and P. Wessel (2011), Open radar interferometry software for mapping

surface deformation, Eos Trans. AGU, 92(28), doi:10.1029/2011EO280002 .

Wessel, P., Luis, J.F., Uieda, L., Scharroo, R., Wobbe, F., Smith, W.H.F., and Tian, D. (2019). The Generic

Mapping Tools version 6. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 20, 5556–5564.

https://doi.org/10.1029/2019GC008515

.4הגיאומטריה והקינמטיקה של סייסמיטים בתצורת הלשון

וינברגר ,ר ,1.לוי ,צ ,1.אלסופ ,א.

1המכון הגיאולוגי

School of Geosciences, University of Aberdeen 2

4.1מבוא

קמטים הנוצרים בעת התקדמות העתקים הפוכים מכונים ( )FPF( Fault-Propagation Foldsאיור .)4.1מבנים

גיאולוגיים אלו שכיחים באזורי התנגשות ולחיצה ( ,)Fossen, 2016והם יכולים להתפתח גם בסלע רך העובר

מעוות בעת רעידת אדמה ולאחריה .מבנים כאלה מכונים סייסמיטים והם אוצרים בקרבם מידע חשוב על

המעוות שהתפתח בסלע הרך בעת רעידת האדמה .בעזרתם ניתן להעריך את מנגנון הרעידה ואף את עוצמתה.

מאחר שמבני ה FPF -מייצגים את המעוות הסופי בסלע ישנה חשיבות רבה להתחקות אחר השלבים השונים

בתהליך היווצרותם .מבני ה FPF -נפוצים מאוד בתצורת הלשון בנחל פרצים .במחקר הנוכחי אנו בוחנים את

הגיאומטריה והקינמטיקה של מבני ה FPF -כנדבך נוסף בניתוח ופענוח ארכיב רעידות האדמה האצור בסלעים

מתקופת הפלייסטוקן המאוחר באגן ים המלח .מבני ה FPF -הנבחנים בעבודה הנוכחית הם מסדר גודל

מזוסקופי (מטרים) ,אך הם משקפים תהליכים המתרחשים גם בקמטים מסדר גודל מקרוסקופי (עשרות עד

מאות מטרים) .שיטות העבודה וצורות הניתוח שפותחו במסגרת העבודה הנוכחית ניתנים ליישום בניתוח של

חבילות קמטים והעתקים הפוכים מסדרי גודל שונים ,ובסלעים וסדימנטים מסביבות גיאולוגיות שונות.

איור :4.1א) גאומטריה של מבנה מסוג ) .Fault-Propagation Fold (FPFהמרחק נמדד מקצה ההעתק המשמש כנקודת ראשית אל

סמן שכבתי ( )markerבגוש הרוכב .התזוזה (העתקה) של הסמן נמדדת לאורך עכבת ההעתק A-E .מסמנים תת-אזורים שונים במבנה.

ב .גיאומטריה והגדרות של מודל ה .TriShear

איור :4.2א) מפה טקטונית כללית של המזרח התיכון ומערכת העתק ים המלח ( .)DSFאזור העבודה מסומן בריבוע אדום .חיצים

מסמנים את כיווני התנועה היחסיים של הלוחות הטקטוניים במרחב .ב) מפה גיאולוגית מוכללת של אגן ים המלח ואזור העבודה בנחל

פרצים .כיווני הגלישות סביב האגן מסומנים בחצים אדומים ושחורים.

4.2רקע גיאולוגי

אגן ים המלח הינו אחד מסדרה של אגנים הערוכים לאורך מערכת העתק ים המלח (איור .)4.2באגן זה התקיימו

מאז תקופת המיוקן המאוחר רצף של לגונות ואגמים ,ובהם אגם הלשון" ,האב הקדמון" של ים המלח .מגוף

המים של אגם הלשון שקעו לחילופין למינות של מחטי ארגוניט לבנים שמקורם בהשקעה כימית ,ולמינות של

חלקיקים דטריטיים כהים שמקורם בשחק סלעי הסביבה ובאבק .למינות אלו הצטברו לכדי עובי כולל של 30-

40מטרים ,והן מרכיבות את תצורת הלשון .התצורה נחשפת בקניונים של נחל פרצים המבתרים את מישור

עמיעז .העבודה הנוכחית התמקדה במבני ה FPF -בתצורת הלשון החשופים לאורך ערוץ קטן המכונה "ערוץ

הגדר" (איור .)4.3a

4.3שיטות עבודה

לאור חשיבותם של מבני ה ,FPF -פותחו מספר שיטות לניתוח הגיאומטריה והקינמטיקה שלהם ובהן שיטת ה

)Erslev, 1991( TriShearוניתוח של .)Anisotropy of Magnetic Susceptibility( AMS

TriShear 4.3.1

במודל הדו-ממדי של )Erslev, 1991; Allmendinger et al, 2011( TriShearהתזוזה לאורך ההעתק ההפוך

נספגת על ידי דפורמציה באזור גזירה דמוי משולש הנמשך מקצה ההעתק המתקדם (איור .)4.1במודל זה הגוש

יט ַר ְציָה

השוכב הוא קבוע והגוש הרוכב זז לאורך עכבת ההעתק ב"קצב" תזוזה "( sקצב" הוא מרחק ליחידת ִא ֵ

במודל) .שדה המהירויות נקבע על ידי היחס ,p/sכאשר pהינו ה"קצב" בו קצה ההעתק מתקדם .עבור p/s>1

קצה ההעתק מתקדם בקצב גדול יותר מקצב התזוזה של ההעתק .באזור קצה העתק התחום על ידי המשולש

מתפתח מעוות אנאלסטי המתבטא בקימוט אסימטרי וביצירת מבנה ה( FPF -איור .)4.1המעוות והגזירה באזור

המשולש הם הטרוגניים ,כיוון שבקצה ההעתק הדפורמציה חריפה יותר מאשר הרחק ממנו .לכן ,כתלות במרחק

מהקצה ,הרוטציה של השכבות הנלכדות באזור המשולש משתנה מנקודה אחת לרעותה ,ובהתאם שכבות אלו

יכולות להתארך או להתקצר .שני המשתנים , ,זווית הראש של המשולש ,והיחס ,p/sמאפשרים היווצרות מגוון

רחב של גאומטריות מסוג .FPFעבור קטן הגזירה ממוקדת יותר ,והרוטציה של חזית הקמט גדולה יותר.

היחס p/sשולט על כמות החומר ש"נכנס ויוצא" מאזור המשולש ועובר דפורמציה .ככל שחומר נמצא "זמן" רב

יותר (יותר איטרציות) בתוך אזור המשולש כך הוא מתעוות יותר.

AMS 4.3.2

ניתוח AMSמאפשר לקבוע את הסידור הפנימי של חלקיקי החומר כתוצאה מדפורמציה ,ולשחזר את המעוות

התלת-ממדי שהתפתח בחומר ( .)Weinberger et al., 2017ה AMSמתואר כאליפסואיד בעל שלושה צירים

ניצבים המכוונים ,K3 ,K2 ,K1 ,כאשר לכל ציר משויכת עוצמה של סספטביליות מגנטית ,k1≥ k2≥ k3בהתאמה.

מבחינה מתמטית אליפסואיד ה AMSואליפסואיד המעוות הם ישויות מתמטיות דומות (טנזורים מן המעלה

שנייה) ( .)Borradaile and Henry 1997לפיכך ,צירי ה AMSהראשיים מקבילים לכיוון צירי המעוות

הראשיים ,ובהתאם צורת אליפסואיד ה AMSיכולה לדמות את צורת אליפסואיד המעוות ( Borradaile and

.)Jackson, 2004סדימנט רוכש AMSבזמן הצטברותו ,והמארג שנרכש בתהליך הסדימנטציה הוא בעל דפוס

אופייני המכונה "מארג סדימנטרי" .במארג זה צירי K1ו K2הם אופקיים ומקבילים לשיכוב ואינם ניתנים

להפרדה זה מזה ,ואלו צירי K3הם אנכיים ומקובצים היטב .במקרה זה ערכי ה AMSיוצרים צורה אופיינית

של "( oblateפיתה") ,שביטוייה המתמטי הוא .k3<<k1,k2בתהליכים מאוחרים של מעוות ,חלקיקי החומר נעים

זה ביחס לזה ומסתדרים מחדש ,והמארג המגנטי משנה את תכונותיו ואת דפוסו וצורתו מכונה "מארג של

דפורמציה" .כתוצאה מהמעוות צירי K1ו K2מקובצים ומופרדים זה מזה ,ואליפסואיד ה AMSמשנה את

צורתו ל "( prolateסיגר") ,שביטויו המתמטי הוא .k3,k2<<k1בעבודות קודמות הראינו כיצד שינויים החלים

במארג המגנטי בסלע הרך של תצורת הלשון מתעדים תהליכים המתרחשים באזור ההעתקה בעת רעידת אדמה

( ,)Weinberger et al., 2016; Elhanati et al., 2020 ,Levi et al., 2018בהנזלה ( ,)Levi et al., 2006ובעת

תנועות מדרוניות וגלישות בקרקעית אגם הלשון (.)Weinberger et al., 2017

4.3.3מדידות סטרוקטורליות ודיגום

מבנה ה FPF -ב"ערוץ הגדר" תועד וצולם בשלמותו (איור )4.3bוהמידע שנאסף נקלט בתוכנת .TriShear

המדידות הסטרוקטורליות כללו את אורך עכבת ההעתק ,כמות ההעתקה ,נטיית ההעתק (זווית הרמפה) ,נטיית

מישור הצירים ואת ציר הקמט .כמות התזוזה (העתקה) נמדדה בעשרה מקומות שונים לאורך ההעתק כיוון

שגורם זה משתנה כתלות במרחק מקצה ההעתק .הקמט בקצה ההעתק אופיין בעזרת איזוגונים ( Ramsay,

.)1967הדיגום בשדה לצורך מדידות ה AMSנעשה באמצעות גלילי פלסטיק מכוונים שגודלם 25על 20מ"מ.

באזורים בהם תועד מעוות יחסית גבוה ,בעיקר באזור קצה ההעתק ,הדיגום היה צפוף יותר .נדגמו 183דוגמאות

ממבנה ה FPF -ו 22דוגמאות מאזור מרוחק מהמבנה המייצג שכבת סלע רך שלא עבר מעוות (שכבת ביקורת).

מדידות ה AMSבוצעו במכשיר מסוג Kappabridge KLY5במעבדה המגנטית במכון הגיאולוגי וניתוח שלהן

התבצע בעזרת תוכנת Anisoft 4.2שחישבה את הפרמטרים הבאים:

km = (k1 + k2 + k3)/3

Mean susceptibility

L= k1/k2

Magnetic lineation

F= k2/k3

Magnetic foliation

P= k1/k3

Degree of anisotropy or eccentricity

T= 2ln(k2/k3)/ln(k1/k3)-1

Shape of the AMS ellipsoid

הפיזור המרחבי של הפרמטרים הללו במבנה ה FPF -נותח והוצג בעזרת מערכת מידע גיאוגרפית (ממ"ג).

4.4תוצאות

4.4.1מדידות סטרוקטורליות

כיוון ההובלה הכללי של הגלישות בנחל פרצים נקבע על ידי מדידת Vergencesוצירי קמטים רבים (איור )4.3b

ונמצא שהוא מדרום-מערב לצפון-מזרח ,כלומר ממצוק ההעתקים לכיוון מרכז אגן ים המלח .מדידות של מבנה

ה FPF -בערוץ הגדר מראה כיוון הובלה דומה (איור .)4.3dניתוח של קמט החזית בשיטת האיזוגונים מצביע על

הבדלים בתוך הקמט הבאים לידי ביטוי במעבר מ Class1בלמינות עשירות בדטריטוס ל Class2בלמינות

עשירות בארגוניט .איור 4.4aמציג את פרופיל התזוזה לאורך ההעתק הנבחן .כמות התזוזה משתנה לאורך

ההעתק והיא חריפה יותר קרוב לקצהו ומתמתנת במרחק שני מטרים ממנו .במרחק זה מנקודת הייחוס,

ההסטה היא מירבית ומגיעה לכשלושה מטרים.

4.4.2מודל TriShear

המודל הראשוני התבסס על מדידות השדה .למודל זה הוזנו משרעת של ערכים של המשתנים ו . p/sהורצו

מספר מודלים עד שהתקבלה ההתאמה הטובה ביותר בין צורת המבנה בשדה ובמודל (איור .)4.5aאיור 4.5b

מציג את פזור המעוות הסופי עבור המודל הנבחר .כמו כן נבחנה מידת ההתאמה בין פרופיל התזוזה המדוד

לפרופיל התזוזה המחושב (איור .)4.b4הנתונים המדודים וערכי המשתנים במודלים השונים מופיעים בטבלה

.4.1

איור :4.3א) אזור העבודה ב"ערוץ הגדר" ,מבט אלכסוני לכיוון צפון-מזרח .ב) נתונים סטרוקטורליים של כלל הגלישות בנחל פרצים

המראים על הובלה לכיוון צפון-מזרח ( .)Alsop et al., 2017ג) תמונה מפוענחת של מבנה ה .FPF -ד) נתונים סטרוקטורליים של מבנה

ה .FPF -ה) ניתוח של איזוגונים.

AMS 4.4.3

כל הדוגמאות הן פרהמגנטיות עם ערכים חיוביים של Kmהנעים בטווח של ( 5-40 10-6 SIאיור .)4.6aהצבת Km

כנגד Pמצביעה על כך שקיימת תלות הפוכה בין שני המשתנים בטווח הערכים ( 5-15 10-6 SIאיור )4.6bוהיא

נובעת ,לפחות בחלקה ,מהקשר המתמטי בין שני משתנים אלו ולא כעדות לתופעה פיסיקלית (סעיף .).3.3איור

4.6cמציג את צורת האליפסואיד של ה AMSמול דרגת האנאיזוטרופיה (גרף .)T-Pמגרף ה T-Pנראה שמרבית

הדוגמאות הן בעלות צורה של "( oblateפיתה") ,אך ישנן דוגמאות אחדות בעלות צורת של "( prolateסיגר")

האופיינית לאזור הקימוט בחזית המבנה .ככלל ,התלות בין שני המשתנים Pו Tהיא יחסית נמוכה ,אם כי נראה

שככל שערכי Pגבוהים יותר הדוגמאות נוטות להיות בעלות צורה של ,oblateוככל שערכי Pנמוכים הדוגמאות

מתאפיינות ב .prolateהמארג המגנטי של שכבת הביקורת הרחוקה מחבילת הקמטים והעתקים אופייני למארג

סדימנטרי .לעומת זאת ,המארג המגנטי של מבנה ה FPF -אופייני למארג של דפורמציה .במארג זה קיים קיבוץ

של שלושת הצירים הראשיים עם "שובל" בולט של K3המצביע על כיוון ההובלה של הסדימנט לצפון-מזרח.

איור :4.4א) פרופיל תזוזה של מבנה ה FPFב "ערוץ הגדר" .ב) פרופיל תזוזה של מבנה ה FPF -במודל ה . TriShearהקו המקווקו

הוא קו מתאם משוער לפי הנתונים המדודים .ריבועים מייצגים מודל של . p/s=1.6, s=267,25oמשולשים מייצגים מודל דו-שלבי

של p/s=2.0, s=200=25oואז .p/s=1.0, s=136=25oמעוינים מייצגים מודל דו-שלבי של p/s=2.2, s=175, =25oואז p/s=1.0,

( s=151, =25oטבלה .)4.1

איור :4.5מודל TriShearשל מבנה ה FPF -ב "ערוץ הגדר" .הצירים נתונים בסנטימטרים .א .המודל מוצג על רקע תמונת המחשוף.

קווים שחורים הם עבור p/s=1.6קבוע (מודל ,Iבטבלה .)4.1קווים לבנים מתייחסים למודל IIIבטבלה ,4.1והם מראים רק את

השינוי באזור חזית הקמט .ב .אליפסות מעוות במודל ,IIIהצבעים מתכונתיים למגניטודת המעוות.

4.5דיון

4.5.1המבנה

לחבילת השכבות המקומטת-מועתקת בתצורת הלשון יש מבנה "קלאסי" של .Fault-Propagation Folds

מבנים מסוג זה נפוצים בנחל פרצים ונוצרו כתוצאה מתנועת חומר וגלישות בעת רעידות אדמה לאורך משטח

ניתוק בעל שיפוע מתון ביותר ( .)Alsop and Marco, 2013; Alsop et al., 2017הרכינה של הקמטים מכוונת

למרכז אגן ים המלח ומעידה ,כך נראה ,שהובלת החומר נשלטה גם על ידי כוח הכבידה.

פרופיל התזוזה המדוד בשדה מראה שקיים יחס לא-לינארי בין מידת ההעתקה למרחק מקצה ההעתק ,ובולטת

דעיכה חריפה מאוד בתזוזה לקראת קצה זה (איור .)4.4aמודל ה TriShearאינו מצליח לשחזר פרופיל תזוזה

דומה לזה שנמדד בשדה ,אם כי ניתן להגיע לפרופיל מקורב כאשר מניחים שהתזוזות התרחשו בשלבים ,ולכל

שלב היה ערך p/sשונה מחברו (איור .)4.4bקירוב זה מציע ,אם כי לא בביטחון מוחלט ,שמבנה ה FPF -מייצג

מספר אירועי רעידות אדמה עוקבים .אחד מהתרחישים האפשריים של התפתחות מבנה FPFבשלבים הוא,

למשל ,התרחשות של רעידת אדמה חזקה ( )mainshockשגרמה לתחילת תנועת החומר והיווצרות הסייסמיט,

ובהמשך סדרה של רעידות משנה ( )aftershocksבעלות מאפיינים מעט שונים שגרמו לתזוזות נוספות לאורך

ההעתק ההפוך .תנועות אלו גרמו להמשך תנועת החומר ולהתפתחות המעוות הסופי במבנה ה.FPF -

איור :4.6נתוני AMSשל דוגמאות ממבנה ה .FPF -א .התפלגות ערכי .kmב .ערכי Pכנגד ערכי .kmג .ערכי Pכנגד ערכי .Tד .מארג

מגנטי של כלל הדוגמאות ופענוח כיוון ההובלה לצפון-מזרח (חץ שחור).

איור ( :4.7א-ד) מפות מבוססות ממ"ג המציגות פיזור מרחבי של מדדי ה AMSבמבנה ה.FPF -

4.5.2מארגי ה AMSבמבנה

ניתוח תוצאות ה AMSמוסיף נדבך חשוב להבנת תהליך הדפורמציה בקנה המידה המיקרוסקופי הנסתר מן

העין .ה AMSמדמה את גאומטרית המעוות אך אינו מתיימר לקבוע את ערכי המעוות הסופי .עבודות קודמות

שנערכו בקמטי תצורת הלשון הראו כיצד ניתן לקבוע את כיוון הובלת הסלע הרך בעזרת כיווני הצירים

הראשיים של הסספטבליות המגנטית (למשל .)Weinberger et al., 2017 ,בפרט ,נעשה שימוש בצירי K3

החורגים מנטייה אנכית ובאמצעותם ניתן היה להצביע על כיוון ההובלה המוחלט של החומר .באופן דומה,

ניתוח כיווני הצירים הראשיים של הסספטבליות המגנטית במבנה ה FPF -מצביע על הובלה לכיוון צפון-מזרח,

בהתאמה לנטיית מישורי הצירים של הקמטים .הפיזור המרחבי של המשתנים L ,P ,Tו Fמוצג באיור .4.7ניתן

לראות שאזור קצה הקמט מתאפיין בערכים גבוהים של Lובערכים נמוכים יחסית של Tדבר המרמז על המעוות

הגבוה שהתפתח באזור זה ( .)Levi et al., 2018באיור 4.8מוצגת חלוקה של מבנה ה FPF -לחמישה תת-אזורים

שונים .חלוקה זו נועדה לעמוד על הבדלים אפשריים בחלוקת המעוות הפנימי בתוך המבנה .עיקר השינויים

ניכרים במארגים המגנטיים של תת-אזורים Aו Bהמאפיינים את הקמט בגוש הרוכב .במארגים מגנטיים אלו

בולט שובל של צירי K3המצביע לכיוון צפון-מזרח ,ועלייה בקיבוץ הערכים של צירי K1בדיאגרמת משולש PGR

( )Vollmer, 2015ביחס למארג הסדימנטרי (מחוז .)Fהמארגים המגנטיים של מחוזות Cו Eמתאפיינים אף

הם בקיבוץ של צירי ה ,AMSאך בהם צירי K3נותרים אנכיים .לעומת מחוזות אלו ,מחוז Dמתאפיין במארג

מגנטי תת-סדימנטרי אשר לא ניכר בו מעוות בולט.

ככלל ,אליפסואיד ה AMSהופך להיות יותר אקצנטרי במעבר ממצב של סלע רך בלתי מופרע למצב של סלע

מופרע אחרי דפורמציה חזקה עקב רעידת האדמה ותנועת החומר .הקימוט בגוש הרוכב משנה את המארג

המגנטי מצורת "פיתה" לצורת "סיגר" ומגדיל את ערך הלינאציה המגנטית באזור צירי הקמטים .אנו משערים

ששינויים אלו משקפים גם את השינויים החלים באליפסואיד המעוות.

איור :4.8נתוני AMSשל דוגמאות ממבנה ה FPF -מפולחים לפי תת-אזורים (ראו טקסט) .דיאגרמת PGRמציגה את פזור כיווני K1

לפי המחוזות הסטרוקטורליים – P .קיבוץ נקודה; – Gפיזור היקפי (-R ;)girdleפיזור אקראי.

4.5.3סידור מחדש של החלקיקים בעת קימוט וההעתקה

שינוי של ה AMSהוא תוצאה ישירה של תנועת חלקיקי החומר ברמה המיקרוסקופית .בזמן הדפורמציה

החלקיקים (או צבר חלקיקים) מתגלגלים פיזית ועוברים סיבוב כך שצירם הקצר מקביל לכיוון ההובלה הכללי

של הסלע הרך ,וצירם הארוך מונח במקביל לצירי הקמטים .בהתאם לתנאים הקיימים באגן ים המלח ,צירי K3

של הדוגמאות מנחל פרצים מצביעים על כיוון ההובלה לצפון-מזרח ואילו צירי K1מצביעים על כיוון הניצב

לכיוון ההובלה ומקביל לצירי הקמטים .שינוי בכיוון של צירי K3בעת הגלישה מלווה גם בשינוי של צורת

אליפסואיד ה ,AMSשנגרם כתוצאה מעיוות מישורי הריבוד המקורים .בתהליך זה החלקיקים נעים לאזור ציר

הקמטים ולאזור האגף הקדמי ( )forelimbשל הקמט ,והם מסתדרים במקביל למישור הצירים .סידור מחדש

זה מעניק לצורת ה AMSצורת "סיגר" .התרומה העיקרית לצורת אליפסואיד ה AMSהיא ממינרלים

פרהמגנטיים חרסיתיים שצורתם דמוית לוח ,והתרומה המשנית היא ממחטי ארגוניט דיאמגנטיים .השפעתם

של המינרלים הפרהמגנטיים רבה יותר באזורי ציר הקמט ואגפו הקדמי ,שכן באזורים אלו ישנה התעבות ניכרת

של חומר ולכן תכולת החרסיות באזורים אלו רבה פי כמה מזו הקיימת באגף העורפי (.)backlimb

4.6סיכום ומסקנות

המדידות הסטרוקטורליות ,המידול באמצעות TriShearומדידת המארגים המגנטיים כולם כאחד משקפים

סידור פנימי מועדף של החומר הבונה את ה .FPF -ארגון מחדש זה של החומר נובע מדפורמציה בעת רעידות

אדמה .מניתוח הנתונים עולה אפשרות שמבנה בודד של FPFאינו מייצג בהכרח רעידת אדמה אחת ,ויתכן שהוא

נוצר עקב מספר רעידות עוקבות .לכך יש השפעה חשובה על ניתוח ארכיב הסייסמיטים באגן ים המלח .העבודה

הנוכחית מצביעה על מארגים מגנטיים שמקורם בדפורמציה .הסספטביליות המגנטית המירבית המיוצגת על

ידי צירי K1מקבילה לכיוון ציר הקמט במבנה ה FPF -ואלו הסספטביליות המגנטית המזערית המיוצגת על ידי

צירי K3מראה שובל של כיוונים המצביעים לצפון-מזרח ,לעבר מרכז האגן שאליו נע החומר .צורת אליפסואיד

ה AMSשל השכבה הבלתי מופרעת דומה ל"פיתה" (הערכים של k1=k2ואילו הערך של k3קטן בהרבה .לעומת

זאת ,מרבית הדוגמאות שנלקחו מאזור שיא הקימוט הן בעלות צורה של "סיגר" (הערכים של k2=k3ואילו הערך

של k1גדול בהרבה) .תוצאות אלו מצביעות על סידור מחדש של חלקיקי הסלע הרך בעת הדפורמציה .הניתוח

מראה שאליפסואיד ה AMSמהווה סמן מדויק למעוות שעובר הסלע הרך אף שמעוות זה אינו תמיד ניכר בעין.

החלקיקים נעים זה ביחס לזה ומסתדרים בצורה מועדפת בעיקר באזור ציר הקימוט ,כך שהתוצאה הכוללת

מתבטאת בארגון מחדש של החלקיקים באזור זה היוצר תבנית דמויית "סיגר" .הממצאים בעבודה זו ניתנים

ליישום במבנים של סדימנטים וסלעים אחרים ,גם כאלו שאינם חשופים בשלמותם וכן בגלעינים שנלקחו

מקידוחים .אנו מציעים ששיטות העבודה שפותחו בעבודה זו והקשרים שנמצאו בין המשתנים של ה AMS

למשתנים הסטרוקטורליים תקפים גם לקמטים ארוכי-גל בעלי קנה מידה מקרוסקופי (עשרות עד מאות

מטרים) ,למשל באורוגנים .תוצאות העבודה מראות שמארגים מגנטיים מאפשרים מעקב נוח ויעיל אחרי

תהליכי דפורמציה בחומר הרך ומגדירים היטב את גיאומטרית המעוות ואת עוצמתו היחסית .התובנות

מהמחקר הנוכחי מועילות בחקר סלעים חשופים אשר אין בהם מצייני מעוות ברורים ,וכן בניתוח גלעיני קידוח

שבהם המידע המרחבי על הסלע הרך מוגבל.

FPF - וערכים מדודים בשדה של מבנה הTriShear פלט של ארבעה מודלים ב- ערכי קלט4.1: טבלה

Variable

Symbol

Input

Stratigraphic

thickness

Ramp angle

Fault length*

Propagation

to slip

Slip

Apical angle

Model I

Model II

Model

III

Model

Measured

ts (m)

0.65

o)

l (m)

p/s

5.36

1.6

5.36

1.6

constant

5.36

2.2

(s=1.75)

and 1.0

(s=1.51)

varied

5.36

s (m)

5.36

2.0

(s=2.00)

and 1.0

(s=1.36)

varied

parallel

Parallel to

Similar

td (m)

1.51

1.53

1.51

1.49

1.45

Dmax (m)

3.12

3.17

3.08

3.17

Quasilinear

(Fig. 4b;

Rectan.)

1.37

Quasilinear

(Fig. 4b;

star)

1.30

Nonlinear

(Fig. 4b;

triangle)

1.51

Nonlinear

(Fig. 4b;

diamond)

1.45

Non-linear

(Fig. 4a;

circle)

2.51

2.0

o)

Folding style

Output

Thickness

above

detachment

Maximum

displacement

Displacement

-distance

profile

D-D plot

Backlimb flat

f (m)

Forelimb

thickness to

tf/tb

2.14

2.02

2.45

Backlimb

thickness

*Fault length (l) is equal to the distance the fault tip propagates (p).

1.40

מקורות4.7

Alsop, G. I., and Marco, S. 2013. Seismogenic slump folds formed by gravity-driven tectonics down a negligible

subaqueous slope. Tectonophysics, 605, 48-69.

Alsop, G. I., Marco, S., Levi, T., & Weinberger, R. 2017. Fold and thrust systems in Mass Transport Deposits.

Journal of Structural Geology, 94, 98-115.

Allmendinger, R. W., Cardozo, N., and Fisher, D. M. 2011. Structural geology algorithms: Vectors and tensors.

Cambridge University Press.

Borradaile, G.J., Jackson, M. 2004. Anisotropy of magnetic susceptibility (AMS): Magnetic petrofabrics of

deformed rocks, Geol. Soc. London Spec. Publ., 238(1), 299–360.

Borradaile, G.J., Henry, B., 1997. Tectonic applications of magnetic susceptibility and its anisotropy. Earth-Sci.

Rev. 42, 49–93.

Elhanati, D., Levi, T., Marco, S., Weinberger, R. 2020. Zones of inelastic deformation around surface ruptures

detected by magnetic fabrics. Tectonophysics, 788, 228502.

Erslev, E. A. 1991. Trishear fault-propagation folding. Geology, 19, 617-620.

Fossen, H. 2016. Structural Geology, 463 pp., Cambridge Univ. Press, Cambridge.

Levi, T., Weinberger, R., Aïfa, T. Eyal, Y., Marco, S., 2006. Injection mechanism of clay-rich sediments into dikes

during earthquakes, Geochem. Geophys. Geosyst., 7, Q12009, doi:10.1029/2006GC001410.

Levi, T., Weinberger, R., Marco, S., 2014. Magnetic fabrics induced by dynamic faulting reveal damage zone sizes

in soft rocks, Dead Sea basin, Geophys. J. Int., 199(2), 1214–1229.

Levi, T., Weinberger, R., Alsop, G.I., Marco, S., 2018. Characterizing seismites with anisotropy of magnetic

susceptibility. Geology 46, 827–830. https://doi.org/10.1130/G45120.1

Ramsay, J. G., 1967. Folding and fracturing of rocks. McGraw Hill Book Company, 568.

Vollmer, F. W. 2015. Orient 3: Spherical projection and orientation data analysis program. Retrieved from

www.frederickvollmer.com/orient.

Weinberger, R., Levi, T. Alsop, G. I. Eyal, Y., 2016. Coseismic horizontal slip revealed by sheared clastic dikes in

the Dead Sea Basin, Geol. Soc. Am. Bull., 128(7–8), 1193–1206.

Weinberger, R., Levi, T., Alsop, G.I., Marco, S., 2017. Kinematics of Mass Transport Deposits revealed by

magnetic fabrics. Geophys. Res. Lett. 5807–58

.5בחינת הקשר בין שינויי עובי לאורך שכבה מקומטת לבין שינויים בצפיפות

הסדימנט ,תצורת הלשון בנחל פרצים

קבטני ,מ ,²,¹.סימן-טוב ,ש ,¹.מרקו ,ש².

1המכון הגיאולוגי

2אוניברסיטת תל אביב

5.1רקע

קמטים בסלעים ובסדימנטים רכים הם תופעה גיאולוגית נפוצה המהווה עדות למעוות החומר מאז היווצרותו.

קמטים נוצרים בחומרים המאופיינים בטקסטורה מקורית של מישורים מקבילים עד תת מקבילים כגון מישורי

שכוב בסלעים סדימנטריים ,מישורי פצילות בסלעים מותמרים כמו בצפחות ( )Schistובגנייס ()Gneiss

) .(Ramsay & Huber, 1987קימוט הוא תהליך מגוון שעשוי להתרחש בשכבה אחת או במספר שכבות (מערכת

רב-שכבתית) ותלוי בגורמים רבים ,ביניהם הלחץ וטמפרטורת הסביבה ,קצב המעוות ,ואינטראקציות כימיות

( .) Ramsay John G., 1967בסלעי משקע ניתן להבחין במגוון רחב של מבנים סדימנטריים אשר נוצרו כתוצאה

מתהליך המעוות .כאשר התהליך מתרחש בסדימנט הרך טרם הפיכתו לסלע קשה ,מבנים אלו מכונים מבני

דפורמציה רכים (John R.L. Allen, 1982; Maltman, ( )Soft sediment deformation structures – SSDSs

.)1984כאשר המנגנון אשר יוצר את ה SSDSs -הינו אירוע סייסמי (רעידת אדמה) ,מבני המעוות מוגדרים

כסייסמיטים ( .)Seilacher, 1984תצורת הלשון אשר שקעה באגן ים המלח במהלך תקופת הפלייסטוקן ,מספקת

מחשופים בהם מגוון רב של סייסמיטים שנחקרו רבות בעבר ובפרויקט הנוכחי & (Alsop et al., 2022; Alsop

Marco, 2011, 2012, 2013; Arkin, 1988; Balaban-Fradkin et al., 2022; Heifetz et al., 2005; Katz et al.,

).2009; Wetzler et al., 2010

אגן ים המלח הינו עמק ביקוע אשר נוצר כתוצאה מתנועה שמאלית עם דירוג שמאלי ( )pull-apartעל גבי העתק

ים המלח .ההעתק החל לפעול בתקופת המיוקן כשמשקעים החלו למלא את אגן ים המלח ,וכך נמשך עד ימינו,

כולל השקעה של תצורת הלשון בתקופת הפלייסטוקן ( .)Bartov et al., 1980; Garfunkel, 1981הסטרטיגרפיה

באזור אגן ים המלח חולקה לחמש תצורות עיקריות :סדום ,עמורה ,סמרה ,הלשון וצאלים ( .)Zak, 1967תצורת

הלשון שקעה בימת הלשון (אשר קדמה לים המלח) בפרק זמן שבין ~70,000ל 15,000 -שנים לפני זמנינו .מפלס

המים בימת הלשון לא היה קבוע ונע בין ~340ל 160 -מ' מתחת למפלס מי הים בתקופה שבין ~55,000ל15,000 -

שנים לפני זמנינו ( .)Bartov et al., 2002מחשופי התצורה בנויים ברובם מרצף של שכבות דקות ,חילופין של

שכבות ארגוניט ודטריטוס המייצגים שינויים עונתיים של קיץ וחורף בהתאמה (.)Begin et al., 1974

אזור המחקר נמצא בחלקו הדרום מערבי של אגן ים המלח המודרני ,ביובלי נחל פרצים (איור )5.1לאורכו נצפים

מחשופים רבים של תצורת הלשון הכוללות לעיתים מבנים סדימנטריים בהם קמטים בצורות וגדלים שונים

(איור .)5.2

איור :5.1אזור המחקר )A( .מפה של ים המלח ,כשבחלקו הדרום מערבי מסומן אזור המחקר (מסגרת שחורה) )B( .אורתופוטו של

אזור המחקר (האזור המסומן ב ,) A -במסגרת האדומה מסומן אזור הדיגום ביובליו הדרום מערביים של נחל פרצים.

איור :5.2צילום של שכבות ארגוניט (בהיר) ודטריטוס (כהה) אשר עברו דפורמציה בתצורת הלשון ,נחל פרצים.

במהלך השנים הוצעו מנגנונים פיסיקליים שונים להיווצרות הקמטים בתצורת הלשון .גישה אחת מתייחסת אל

התהליך כאל תנועת חומר במורד מדרון ( ,)Slumpingכלומר ,גלישת שכבות בקרקעית האגם כתוצאה מרעידת

אדמה ) . (Alsop & Marco, 2011, 2013על פי מנגנון זה ,השכבות גולשות על גבי משטח ניתוק והן נעות במורד

על פי הגרדיאנט המקומי ובאופן כללי לכיוון האזור הנמוך באגן ים המלח .תנועת המדרון התרחשה ככל הנראה

בשיפועים מתונים באזור זה (כ )1° -וכיוון הדיפ הממוצע הוא לכיוון הנקודה הנמוכה באזור האגן & (Alsop

) . Marco, 2012כיווניות זו אומתה במחקרים נוספים באמצעות אנאיזוטרופיה של רגישות מגנטית ( ANS -

(Weinberger et al., 2017) )anisotropy of magnetic susceptibilityומצביעה למעשה על כיוון המדרון של

קרקעית אגם הלשון באזור המחקר .תנועה זו של הסדימנטים ,יוצרת באזורים מסוימים מעוות פנימי אשר יוצר

מבנים סדימנטריים שונים וביניהם גם קמטים שנוצרים מדחיסה של הסדימנטים ( .)Maltman, 1994הגישה

השנייה מציעה כי תהליך של גזירה בין שכבות זורמים יוצר קמטים כתוצאה מאי יציבות מסוג קלווין-הלמהולץ

( .)Heifetz et al., 2005; Wetzler et al., 2010( )Kelvin-Helmholtz instabilityעל פי גישה זאת ,בעת רעידת

אדמה השכבות מתנהגות כזורם ובתנאים מסוימים נוצרת גזירה יחסית בין השכבות שנעות במהירויות שונות

וכתוצאה מכך נוצרת אי יציבות שבעקבותיה השכבות מתקמטות ,מתערבלות ,ונוצרים המבנים הסדימנטריים

שנצפים כיום במחשופי התצורה.

מהתבוננות בקמטים עולה כי ברובם קיימים שינויי עובי מקומיים .השינויים ניכרים אם עוקבים אחר עובייה

של שכבה בודדת (או חבילת שכבות) לכל אורכה ,כך שנצפית הידקקות בנקודה אחת והתעבות בנקודה אחרת

לאורך אותה שכבה (איור .)5.3שינוי עובי של שכבה עשוי להתרחש עקב מספר מנגנונים .שכבת הסדימנט עשויה

לשנות את נפחה בעקבות שינוי בנקבוביות החומר כתוצאה מדחיסת סדימנטים ,ושינוי בנקבוביות החומר

משפיע באופן ישיר על צפיפותו .במקרה זה ,ניתן יהיה לזהות שינוי עובי במידה ולא מתרחש שינוי בממד העומק

של השכבה (כפי שנצפה בשדה) וצפוי שיהיה שינוי בצפיפות החומר בין האזורים השונים .שינוי זה במבנה החומר

בעקבות שינוי בגודל הנקבים צפוי שיהיה ניתן גם לזיהוי בסקלה המיקרוסקופית (בדיקה שכלולה במחקר אך

לא נכללת בדו"ח זה).

לעומת זאת ,על פי הגישה השנייה שעל פיה הקמטים נוצרים כתוצאה מגזירה בין זורמים בעלי תכונות מכאניות

שונות ,אם שכבות הסדימנט אכן מתנהגות כנוזל ,עובי השכבות עשוי היה להשתנות כתוצאה משינויים במהירות

הזרימה של הנוזל לאורך השכבה .שינוי בעובי הזורם כתלות במהירותו ניתן לראות בתופעה יומיומית ,כשמים

זורמים מטה מברז .בתחילת דרכם ,בפתח הברז ,המים מתחילים בעובי מסוים והזרם מדקק ככל שהמים

מתרחקים מפתח הברז ומהירותם עולה ) .(Grubelnik & Marhl, 2005תצפית זו נכונה למים ,הנחשבים לנוזל

בלתי דחיס ולכן על אף שינוי העובי בזרם לא צפויים לזהות שינוי בצפיפות החומר .אם זהו המצב לאורך שכבה

שזרמה ועברה קימוט ,למרות השינוי בעובי אנו לא צפויים לזהות שינוי בצפיפות הסדימנט.

איור :5.3צילום אתר PZ04המציג דוגמה לשינויי עובי לאורך השכבה .מסגרת כחולה מצביעה על שינויי עובי של חבילת שכבות ,עיגול

צהוב מסמן שינוי עובי לאורך אותה שכבה.

5.2מטרות העבודה

ככל הידוע לנו ,אין הסבר ברור לשינויי העובי הנצפים בקמטי תצורת הלשון .בעבודה זו אנו בוחנים האם קיים

שינוי בצפיפות החומר לאורך שכבה המשנה את עובייה והאם שינוי זה קורלטיבי לאזורים בהם חל השינוי

בעובי .באמצעות התוצאות ננסה לקשור בין שינויי עובי וצפיפות לאורך השכבות המקומטות לבין מנגנון היצירה

שלהן (מעוות בעת גלישת החומר בקרקעית האגם או אי יציבות הנוצרת מגזירה בין זורמים בעלי תכונות

מכאניות שונות).

5.3שיטות עבודה

כאשר חל שינוי בנפח של חומר ניתן לקשר אותו לשינוי במסה או בצפיפותו .גבולות השכבה נשמרים ברציפות

לאורך מספר מטרים ,כך שלא נצפו עדויות למעבר חומר בין שכבות (איור ו-איור .)5.3בהנחה שאין שינוי

משמעותי במסת הסדימנט לאורך שכבה ,בחבילת חומר בעלת נפח מוגדר צפיפות החומר צריכה להשתנות כדי

לקיים את משוואה ( .)1על כן ,בחרנו בצפיפות כפרמטר הפיסיקלי שיש לבחון אל מול שינויי העובי.

בשלב ראשון אנו מתעדים את האזורים בהם חל השינוי בעובי ומציגים אותו באופן כמותי ובשלב שני אנו

בודקים האם באזורים בהם חלו שינויי עובי ,הם גם מתבטאים בשינוי עקבי בצפיפות הסדימנט .כלומר ,בכל

אתר שבחרנו לחקור בדקנו האם חל שינוי בצפיפות החומר לאורך שכבה מסוימת ,תוך מתן דגש על נקודות

לאורך השכבה בהן השינוי בעובי משמעותי.

צפיפות של חומר ( )ρמוגדרת כמסה ( )mליחדת נפח (:)V

𝑚𝑎𝑟𝑔 𝑚

[

]

𝑉 𝑐𝑚3

)(1

)(2

∙ 100

𝑘𝑙𝑢𝑏𝜌

𝑒𝑙𝑐𝑖𝑡𝑟𝑎𝑝𝜌

=𝜌

𝜑 =1−

ממשוואה ( )2המתארת את הקשר בין צפיפות החלקיק ( 𝑒𝑙𝑐𝑖𝑡𝑟𝑎𝑝𝜌) ,צפיפות נפחית ( 𝑘𝑙𝑢𝑏𝜌) ,ונקבוביות החומר

(𝜑) ניתן להסיק כי סלע בעל צפיפות נפחית נמוכה ,צפוי להיות בעל נקבוביות גבוהה .שינוי בנקבוביות החומר

יכול להעיד על שינוי נפח מקומי שעשוי להתבטא בשינויי העובי אשר נצפים בקמטים.

5.4מדידת צפיפות

הדרך הישירה למדוד צפיפות של גוף מסוים היא על ידי מדידת מסתו וחלוקה בנפחו (משוואה .)1

כאשר לגוף יש צורה גיאומטרית אי רגולרית אשר לא מאפשרת את מדידת הנפח באופן פשוט ,יש להשתמש

בשיטה שונה למדידת הנפח .במחקר הנוכחי ,מדדנו את הצפיפות תוך שימוש בשתי שיטות שונות להערכת נפח

הדוגמה:

.1מדידת נפח ישירה – מדידת נפח הדוגמא מתוך צורה גיאומטרית פשוטה .דגמנו את הסדימנט

באמצעות צינור נירוסטה שקוטרו הפנימי 2.98סנטימטרים וכפלנו בגובה הדוגמה הגלילית שנמדדה

בשטח באמצעות סרגל.

.2מדידת נפח עקיפה -מדידה זו מתבססת על עקרון ארכימדס .אספנו בשדה דוגמה שצורתה אי רגולרית

ובמעבדה מדדנו את נפח המים שנדחקו במהלך הטבעתה של הדוגמה בכוס מדידה.

5.5דיגום בשדה

הדיגום בשדה נערך במספר אתרים לאורך היובלים הדרומיים המתנקזים אל נחל פרצים (איור .)5.1בכל אתר

דיגום ,נבחר אזור בו ניתן לזהות מספר שכבות אשר עברו דפורמציה .מתוך שכבות אלו נדגמה שכבה בודדת או

אוסף מוגדר של שכבות שלאורכן ניתן לזהות התעבות ,הידקקות ואזור בו העובי לא השתנה .בנוסף ,נדגמה

שכבה אשר לא עברה דפורמציה ומשמשת כשכבת ביקורת .השכבות בכל אחד מאתרי הדיגום צולמו לפחות

פעמיים ,צילום טרם הדיגום (עבור ניתוח גיאומטרי של שינויי העובי) וצילום לאחר הדיגום (הכולל סימון של

מיקום הדוגמאות לאורך השכבה).

העבודה בשדה הותאמה לאופן מדידת נפח הדוגמה:

.1מדידת נפח ישירה – בשלב ראשון ,לחצנו את הצינור אל המיקום הרצוי לדיגום לאורך השכבה כך

שניתן יהיה לזהות את היקף הצינור בסדימנט .לאחר מכן ,גילפנו באמצעות סכין את הסדימנט

שמסביב לסימון על מנת לאפשר החדרה נוחה של הצינור לתוך הסדימנט .הגילוף נעשה במרחק

מהסימון על מנת לא לפגוע או לשנות את מבנה הסדימנט .לדיגום מיטבי ,הקפדנו ללחוץ את הצינור

לסדימנט כך שכל נפח הצינור יהיה מלא בחומר .בשלב האחרון ,נותק הצינור ובתוכו הדוגמה מהשכבה,

פילסנו את בסיסי הגליל שהתקבל כך שגובה הדוגמה יהיה מוגדר היטב .מדדנו את הגובה החסר בין

גליל הדוגמא לצינור הנירוסטה ולבסוף רוקנו את הדוגמה בצינור לתוך שקית אטומה שנלקחה להמשך

מדידות במעבדה.

.2מדידת נפח עקיפה – בדיגום בשדה ,בשלב ראשון גולף באמצעות סכין הסדימנט שמקיף את הדוגמה

הרצויה .בשונה מהדוגמאות שצורתן גליל (הסבר לעיל) ,גודל הדוגמאות וצורתן אינו קבוע אלא משתנה

כתלות במיקומן לאורך השכבה (כך למשל ,מאזור בו השכבה עבה יחסית ניתן להוציא דוגמה גדולה

יותר) .כל דוגמה נשמרה בתוך שקית אטומה שהונחה בתוך קופסה עם ריפוד כדי למנוע שבירה של

הדוגמה העדינה בשלבי ההובלה למעבדה.

איור :5.4דוגמה לדיגום בשדה )אתר ) PZ09עבור מדידת נפח ישירה באמצעות צינור נירוסטה .A .תמונה של המחשוף שנדגם.B .

צינור נירוסטה מוחדר לתוך סדימנט בשכבה שנדגמת .C .צינור נירוסטה כאשר כל נפחו מלא בסדימנט לאחר חילוצו מהשכבה.

5.6עבודת מעבדה

5.6.1מדידת נפח ישירה

דוגמאות הסדימנט שנשמרו בשקיו ת אטומות ,נשקלו לפני ולאחר ייבוש החומר בתנור בטמפרטורה של 50 °C

למשך 24שעות לפחות .למדידת נפח הדוגמה השתמשנו בנפח גליל שקוטרו 2.98סנטימטרים וגובהו משתנה

בהתאם לגובה הדוגמה .את המסה היבשה של הדוגמה חילקנו בנפח המחושב לקבלת הצפיפות הנפחית.

5.6.2מדידת נפח עקיפה

גוף כלשהו השוקע בנוזל ,דוחק אותו כך שנפח הגוף שווה לנפח הנוזל שנדחק .נפח זה ניתן להערכה על ידי מדידת

שינוי מפלס הנוזל בכלי מדידה .במקרה של גוף ששקוע לגמרי בנוזל ,נפח הגוף שווה לנפח הנוזל שנדחק .לעומת

זאת ,במקרה בו הגוף צף בנוזל ,מאחר שצפיפותו קטנה מצפיפות הנוזל (למשל עבור ארגוניט) ,יש לגרום לגוף

כולו לשקוע על מנת למדוד את נפחו הכולל.

הדוגמאות נשקלו ולאחר מכן הוכנסו לייבוש בתנור (ב )50 °C -למשך 24שעות לפחות ,שבסופן נשקלו פעם

נוספת.

לאחר תהליך הייבוש ,ניסוי דחיקת הנוזל התבצע ב 3 -גרסאות:

.1דוגמאות הארגוניט והדטריטוס נעטפו בסרט פרפין כדי למנוע חדירת נוזלים לתוך הסדימנט ונשקלו

פעם נוספת.

.2דוגמאות הארגוניט צופו בשעווה מומסת על מנת לצמצם את השגיאה במדידת המסה והנפח (כפי

שלהערכתנו קרה בעת השימוש בסרט פרפין).

.3דוגמאות דטריטוס שנבדקו ללא ציפוי כלל והושקעו בתוך שעווה נוזלית.

עבור גרסאות ,2&1כל דוגמה הונחה בכוס כימית אך חלקן שקעו חלקית בלבד (במקרה של ארגוניט) מאחר

וצפיפות הסדימנט קטנה מזו של המים (לצורך הניסוי השתמשנו במים מזוקקים) .כדי להטביע את הדוגמאות

שצפו במים נעזרנו במשקולת בעלת מסה ידועה ונפח שחושב בנפרד .נפח זה הוחסר מנפח הנוזל שנדחק במדידה

כדי לקבל את נפח הדוגמה .לבסוף חילקנו את מסתה של כל דוגמה בנפחה לקבלת הצפיפות .באופן דומה ,גם

נפח סרט הפרפין והשעווה חושבו והוחסרו מנפח הנוזל שנדחק כדי לקבל את נפח הדוגמה.

עבור שכבת הדטריטוס שהיא פחות פריכה ובעלת נקבוביות נמוכה יותר (ביחס לארגוניט) ,ביצענו ניסוי בו

דחיקת נוזל מתרחשת בתוך שעווה מומסת כאשר הדוגמה ללא ציפוי (גרסה .)3

כדי לבדוק את מהימנות השיטה השנייה המוזכרת לעיל ,מדדנו את צפיפותם של גירי לוח ובלוק איטונג

באמצעות ציפוי שעווה והשווינו את התוצאות לצפיפות שחושבה באמצעות מדידה גיאומטרית ישירה של גופים

אלו.

איור :5.5דגימות (מאתר ) PZ01מצופות בשעווה עבור ניסוי דחיקת נוזל .הדגימות בגדלים שונים וצורות גיאומטריות אשר לא

מאפשרות מדידה נפח פשוטה.

5.7תוצאות

בשלב הראשון ניתחנו את שינוי הצפיפות התיאורטי הצפוי לאורך שכבה על בסיס שינוי העובי .הניתוח בוצע על

תמונות של המחשופים השונים לפני שהופרו במהלך הדגימה .הבדיקה התמקדה במדידת שינוי צורת השכבה

בממד אחד ,העובי ,כאשר שני הממדים האחרים נחשבו לקבועים (אורך ועומק) .מתצפיות בשטח הבחנו שאין

שינוי בצורת השכבה בממד העומק .בנוסף ,לצורך החישוב התיאורטי הנחנו שאין שינוי במסת הסדימנט ליחידת

אורך .הבסיס להנחה זו נובע מכך שלא נצפה מעבר חומר בין שכבות מקבילות .הצפיפות התיאורטית חושבה על

ידי חלוקה של יחידת מסה במכפלת יחידת אורך ,עומק והעובי המדוד ונורמלה לאחר מכן .באיורים 5.6-5.8

נתונות תוצאות החישוב התיאורטי אל מול מדידות הצפיפות עבור שניים מהמחשופים שנחקרו בשדה.

ממדידת הצפיפות מתקבלות התוצאות הבאות ,ראשית ,הצפיפות הנפחית ) (bulk densityשל הארגוניט

והדטריטוס שחושבו מכלל השיטות היא כ 0.85 -גרם/סמ"ק עבור ארגוניט ו 1.58 -גרם/סמ"ק עבור דטריטוס

כפי שמפורט ב

טבלה ..5תוצאות אלו שונות מתוצאות שדווחו בעבר לגבי הסדימנטים של תצורת הלשון (Arkin & Michaeli,

) 1986שצפיפותן בטווח 1.74-1.96גרם/סמ"ק .יש לציין ש (Arkin & Michaeli, 1986) -לא מציגים באופן מפורש

מאיזה אזור נלקחו הדגימות ,מה השיטות בהן השתמשו למדידת הצפיפות והאם נדגמה שכבה נקיה או מעורבת

של ארגוניט ודטריטוס.

הצפיפות הממוצעת המוזכרת לעיל התקבלה על ידי חישוב ממוצע משוקלל (משוואה ,)3כאשר סדרת הערכים

( )xiהם ערכי הממוצע שחושבו עבור כל אתר ,לפי סוג הניסוי ,וערך המשקולת ( )wiהינו ערך מספר הדגימות

שנלקחו בכל אתר (טבלה .)5.2

𝑖𝑥 ∙ 𝑖𝑤 ∑𝑛𝑖=1

𝑖𝑤 ∑𝑛𝑖=1

)(3

= ̅𝑥

מתוך מדידת הצפיפות בשתי שיטות מדידה שונות (דחיקת נוזל ומדידה גיאומטרית) ניתן לזהות מגמות דומות

בתוצאות ,על אף ששיטת דחיקת המים מורכבת לביצוע עבור הדוגמאות שנבחנו .מאחר וגודל הדגימה אינו

אחיד ,מתקבלת תוצאה בדיוק שונה עבור דגימה גדולה מול דגימה קטנה.

באיור ,5.6-5.6בפנל העליון ( )Aמוצגת האנליזה שנעשתה על גבי צילום המחשוף ,בעוד שבפנל התחתון ()B

מוצגת השוואה בין תוצאות מדידת הצפיפות לבין החישוב התיאורטי שנעשה על בסיס הצילום.

באיור 5.6Bמוצגת מדידת הצפיפות של שכבת הביקורת – שכבה ישרה אשר לא עברה דפורמציה .ניתן לראות

שבניתוח התיאורטי (כתום) קי בלנו תנודתיות בערכי הצפיפות ואין קורלציה ברורה אל מול תוצאות המדידה

(כחול).

באיור 5.7Bנתונות תוצאות מדידת הצפיפות (בירוק) אל מול החישוב התאורטי (בכתום) של שכבה אשר עברה

דפורמציה .ניתן לראות שעבור נקודות 2.6 – 2.3השינוי בערכי הצפיפות שנמדדו במעבדה דומה לשינוי בערכים

שהתקבלו מתוך הניתוח התיאורטי (עליה בערך הצפיפות באזורי הידקקות וירידה בצפיפות באזורי התרחבות).

לעומת זאת ,נקודות 2.7ו 2.8 -מראות התנהגות הפוכה מהמצופה ,בניתוח התיאורטי נקודות אלו מציגות את

ערך הצפיפות הגבוה ביותר ,אך על פי המדידות במעבדה צפיפות הסדימנט בנקודות אלו היא הנמוכה ביותר.

בניתוח התיאורטי שמוצג באיור 5.8Bניתן לזהות שאין מגמה דומה בין הגרף התיאורטי לזה של המדידות .יתר

על כן ,ניתן לראות שנקודה 2.5אשר נאספה מהאזור העבה ביותר לאורך השכבה אינה מציגה את ערך הצפיפות

הנמוך ביותר (כפי שהיינו מצפים) ,בעוד שעבור נקודה 2.4אשר נאספה מאזור דק יותר ערך הצפיפות נמוך מזה

שנמדד עבור דוגמה .2.5

טבלה :5.1תוצאות מדידת הצפיפות מכלל השיטות

סה"כ

דגימות

שונות ממוצעת

[גרם/סמ"ק]²

סטיית תקן של

הממוצע [גרם/סמ"ק]

ממוצע משוקלל של הממוצעים

[גרם/סמ"ק]

0.01

0.09

0.85

ארגוניט

0.04

0.19

1.58

דטריטוס

טבלה :5.2תוצאות מדידת הצפיפות בהתאם לסוג הניסוי .A :דחיקת מים כאשר הדוגמה עטופה בסרט פרפין; .Bדחיקת מים כאשר

הדוגמה מצופה בשעווה; .Cדחיקת שעווה נוזלית עבור דוגמאות דטריטוס; .Dמדידת נפח גיאומטרית.

מספר

דגימות

סטיית תקן

[גרם/סמ"ק]

ממוצע

[גרם/סמ"ק]

טווח ערכי

צפיפות

[גרם/סמ"ק]

סוג ניסוי

0.15

0.77

0.61 - 0.97

0.063

0.87

0.78 - 0.97

0.056

0.79

0.7 - 0.87

0.15

1.03

0.8 - 1.18

0.17

0.76

0.6 - 1

0.033

0.89

0.85 - 0.94

0.0083

0.79

0.78 - 0.8

0.075

0.98

0.88 - 1.07

PZ05

0.028

0.81

0.76 - 0.85

*PZ06

0.038

0.82

0.76 - 0.89

PZ07

0.021

0.85

0.8 - 0.87

PZ08

0.04

0.75

0.69 - 0.79

PZ09

0.065

0.84

0.77 - 0.99

PZ11

0.16

1.03

1.1 - 1.14

PZ02

0.22

1.75

1.29 - 2.11

PZ10

* שכבת הביקורת (שאינה מקומטת) המוצגת באיור .5.6

שם אתר

סוג

הסדימנט

PZ01

PZ03

PZ04

ארגוניט

דטריטוס

איור :5.6תוצאות מדידת הצפיפות (באמצעות מדידה גיאומטרית) ושינויי העובי מדוגמאות שנאספו באתר )A( .PZ06בצילום

מסומנת השכבה ממנה נאספו הדוגמאות (בכתום) וחצים שחורים מסמנים את עובי השכבה (שנמדד אנכית לגבולות השכבה) בנקודות

שונות לאורכה .בנוסף מסומן מיקום הדגימות אשר נלקחו בשטח )B( .1.7 – 1.1גרף המציג תוצאות של הניתוח התיאורטי (בכתום),

תוצאות של מדידת צפיפות על ידי מדידה גיאומטרית (בכחול) ,ומספר נקודות אשר נמצאות במיקום חופף בין הניתוח התיאורטי

למיקום של הדגימה שנלקחה (נקודות צהובות וקו מקווקו שמחבר ביניהן).

איור : 5.7תוצאות מדידת הצפיפות (באמצעות דחיקת נוזל) ושינויי העובי מדוגמאות שנאספו באתר )A( .PZ01בצילום מסומנת

השכבה המקומטת ממנה נאספו דוגמאות (בכתו ם) עם חצים שחורים המסמנים את עובי השכבה המשתנה לאורכה .העובי נמדד אנכית

לגבולות השכבה .בנוסף מסומן מיקום הדגימות אשר נלקח בשטח ( 2.8 – 2.1נקודה 2.1מחוץ לגבול התמונה המוצגת) ,וכן מסומן

מיקום ציר הקמט (קווקוו שחור) )B( .גרף התוצאות ,אשר מציג תוצאות של הניתו ח התיאורטי (בכתום) ,תוצאות של מדידת צפיפות

על ידי דחיקת נוזל (בירוק) ,ומספר נקודות אשר נמצאות במיקום חופף בין הניתוח התיאורטי למיקום של הדגימה שנלקחה (עיגול

צהוב וקו מקווקו).

איור :5.8תוצאות מדידת הצפיפות (באמצעות מדידה גיאומטרית) ושינויי העובי מדוגמאות שנאספו באתר )A( .PZ01בצילום

מסומנת השכבה המקומטת ממנה נאספו דוגמאות (בכתום) עם חצים שחורים המסמנים את עובי השכבה המשתנה לאורכה .העובי

נמדד אנכית לגבולות השכבה .בנוסף מסומן מיקום הדגימות אשר נאספו בשטח ( 2.7 – 2.1נקודה 2.1מחוץ לגבול התמונה המוצגת),

וכן מסומן מיקום ציר הקמט (קווקוו שחור) ) B( .גרף התוצאות ,אשר מציג תוצאות של הניתוח התיאורטי (בכתום) ,תוצאות של

מדידת צפיפות על ידי מדידה גיאומטרית (בכחול ) ,ומספר נקודות אשר נמצאות במיקום חופף בין הניתוח התיאורטי למיקום של

הדגימה שנאספה (עיגול צהוב וקו מקווקו).

5.8מסקנות והמשך מחקר

בדו"ח זה מוצגות תוצאות ראשוניות ממדידת צפיפות בשלש שיטות שונות בשכבות שעברו דפורמציה וכן

מדידות בשכבת ביקורת שלא ניכרים בה קימוט ושינויי עובי משמעותיים .מהתוצאות עולה כי הצפיפות הנפחית

של שכבות הארגוניט היא 0.85גרם לסמ"ק בעוד ששכבות הדטריטוס צפופות יותר עם ערך ממוצע של 1.58גרם

לסמ"ק.

בשלב זה לא ניתן לקבוע באופן ודאי מהו הגורם לשינויים המדודים בצפיפות הנפחית של הסדימנט לאורך שכבה

והאם שינוי זה קשור לשינוי בעובי השכבה .ישנן מגמות דומות בתוצאות שהוצגו עבור הגרף התיאורטי ביחס

לזה המדוד ,אך יחד עם זאת ישנן נקודות שמראות מגמה הפוכה .השינויים המדודים בצפיפות עשויים למשל

לנבוע מאי הומוגניות בהרכב השכבות לאורכן ואכן ,מהתצפיות בשטח עולה כי קיימת אי הומוגניות לאורך

שכבה מסוימת .כך למשל ,בשכבת ארגוניט מסוימת ניתן לעיתים למצוא תרכיזי גבס ותחמוצות ברזל רק

באזורים מסוימים לאורך השכבה ,השינוי המינרלוגי שמשפיע על מסת החומר עשוי לגרום לשינויים מקומיים

בצפיפות .כך גם קרה עבור דוגמאות ששילבו שכבות ארגוניט עבות ומספר שכבות דטריטוס דקות ביניהן.

הדטריטוס מופיע באחוזים משתנים בין הדוגמאות ומאחר והמצאות דטריטוס בדגימה מעלה את הצפיפות

הנפחית שלה ,נקבל שינויים בצפיפות שאינם נובעים שינויי העובי.

בשלב הזה של העבודה התבוננו ברמת המקרו על הדוגמאות שנאספו בשדה ועל הצילומים .לאור התוצאות

שהתקבלו ,לא ניתן לקבוע שהשינויים שנמדדו בצפיפות החומר לאורך השכבות תואמים לשינויי העובי .אחת

השיטות המוצעות להמשך המחקר היא התבוננות ברמת המיקרו על הדגימות שנאספו .בכל דוגמה ניתן לבדוק

האם ישנו שינוי מינרלוגי משמעותי שעשוי להשפיע על מדידת הצפיפות או לחליפין האם נקבוביות הדוגמה

משתנה.

5.9מקורות

Alsop, G. I., & Marco, S. (2011). Soft-sediment deformation within seismogenic slumps of the Dead Sea Basin.

Journal of Structural Geology, 33(4), 433–457. https://doi.org/10.1016/j.jsg.2011.02.003

Alsop, G. I., & Marco, S. (2012). A large-scale radial pattern of seismogenic slumping towards the Dead Sea Basin

[Article]. Journal of the Geological Society, 169(1), 99–110. https://doi.org/10.1144/0016-76492011-032

Alsop, G. I., & Marco, S. (2013). Seismogenic slump folds formed by gravity-driven tectonics down a negligible

subaqueous slope. Tectonophysics, 605, 48–69. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2013.04.004

Alsop, G. I., Marco, S., & Levi, T. (2022). Recognising surface versus sub-surface deformation of soft-sediments:

Consequences and considerations for palaeoseismic studies. Journal of Structural Geology, 154, 104493.

https://doi.org/10.1016/j.jsg.2021.104493

Arkin, Y. (1988). Deformation of laminated lacustrine sediments of the Dead Sea. In N. Cristescu & H. I. Ene

(Eds.), Rock and Soil Rheology (pp. 273–277). Springer Berlin Heidelberg.

Arkin, Y., & Michaeli, L. (1986). The significance of shear strength in the deformation of laminated sediments in

the Dead Sea area. Israel Journal of Earth Sciences, 35, 61–72.

Balaban-Fradkin, A., Siman-Tov, S., Marco, S., & Heifetz, E. (2022). Determining the microstructure of soft

sediments by automatic analysis of scanning electron microscope images of the Dead Sea fault seismites. The

Depositional Record, 8(3), 1093–1106. https://doi.org/10.1002/dep2.206

Bartov, Y., Stein, M., Enzel, Y., Agnon, A., & Reches, Z. (2002). Lake Levels and Sequence Stratigraphy of Lake

Lisan, the Late Pleistocene Precursor of the Dead Sea. Quaternary Research, 57(1), 9–21. https://doi.org/DOI:

10.1006/qres.2001.2284

Bartov, Y., Steinitz, G., Eyal, M., & Eyal, Y. (1980). Sinistral movement along the Gulf of Aqaba - Its age and

relation to the opening of the Red Sea. Nature, 285, 220–222. https://doi.org/10.1038/285220a0

Begin, Z. B., Ehrlich, A. (Aline), & Nathan, Y. (1974). Lake Lisan: the Pleistocene precursor of the Dead Sea. In

Lake Lisan: the Pleistocene precursor of the Dead Sea. Ministry of Commerce and Industry, Geological Survey.

Garfunkel, Z. (1981). Internal structure of the Dead Sea leaky transform (rift) in relation to plate kinematics.

Tectonophysics, 80(1), 81–108. https://doi.org/10.1016/0040-1951(81)90143-8

Grubelnik, V., & Marhl, M. (2005). Drop formation in a falling stream of liquid. American Journal of Physics AMER J PHYS, 73. https://doi.org/10.1119/1.1866100

Heifetz, E., Agnon, A., & Marco, S. (2005). Soft sediment deformation by Kelvin Helmholtz Instability: A case

from Dead Sea earthquakes. Earth and Planetary Science Letters, 236(1), 497–504.

https://doi.org/10.1016/j.epsl.2005.04.019

John R.L. Allen. (1982). Sedimentary structures, their character and physical basis Volume II. Elsevier Scientific

Publishing Company.

Katz, A., Agnon, A., & Marco, S. (2009). Earthquake-induced barium anomalies in the Lisan Formation, Dead Sea

Rift valley, Israel. Earth and Planetary Science Letters, 286(1), 219–229. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2009.06.031

Maltman, A. (1984). On the term “soft-sediment deformation.” Journal of Structural Geology, 6(5), 589–592.

https://doi.org/10.1016/0191-8141(84)90069-5

Maltman, A. (1994). The Geological Deformation of Sediments (A. Maltman, Ed.). Springer Netherlands.

https://doi.org/10.1007/978-94-011-0731-0

Ramsay, J. G., & Huber, M. I. (1987). The Techniques of Modern Structural Geology Volume 2: Vol.2: Folds and

Fractures. Academic Press.

Seilacher, A. (1984). Sedimentary structures tentatively attributed to seismic events. Marine Geology, 55(1), 1–12.

https://doi.org/10.1016/0025-3227(84)90129-4

Weinberger, R., Levi, T., Alsop, G. I., & Marco, S. (2017). Kinematics of Mass Transport Deposits revealed by

magnetic fabrics. Geophysical Research Letters, 44(15), 7743–7749. https://doi.org/10.1002/2017GL074471

Wetzler, N., Marco, S., & Heifetz, E. (2010). Quantitative analysis of seismogenic shear-induced turbulence in lake

sediments. Geology, 38(4), 303–306. https://doi.org/10.1130/G30685.1

Zak, I. (1967). The geology of Mount Sedom [Ph.D. Thesis]. The Hebrew University.

.6אי-יציבות המדרון באזור מצוק ההעתקים )1 :תוצאות בדיקה ראשונית בנוגע

למפולת הסלעים שארעה בנחל דוד; )2סקירה של התקנת אמצעי מדידה ואיסוף

נתונים לצורך מחקר רב שנתי

סימן-טוב ,ש ,.כץ ,ע ,.נוף ,ר ,.וקראט ,א ,.לוצקי ,ה ,.משה ,א ,.בלמס ,א ,.מליק ,א.

המכון הגיאולוגי

6.1רקע

פרויקט רב שנתי זה עוסק באי-יציבות המדרון לאורך מצוק ההעתקים ומתמקד בהשפעתם של אירועי גשם

חריגים על גלישות מדרון .החל מסוף שנת 2022ולתוך שנת 2023התמקדנו בבניית מערך איסוף נתונים לצורך

בחינת אירועי הגשם והגלישות כחלק ממחקר רב שנתי .לשם כך ,בשנה החולפת הצבנו כעשרה מדי גשם וחמש

מצלמות בשטח הפרויקט .כמו כן ,כמדי שנה מאז שנת 2020נערך סקר ליידר ,באמצעותו מופק מודל גבהים

טופוגרפי ברזולוציה גבוהה המאפשר זיהוי גלישות מדרון המתרחשות לאורך מצוק ההעתקים .במקביל

להתקדמות המחקר ,אנו מקפידים לצאת לשטח לאחר אירועים חריגים הקשורים לגלישת מדרונות .במסגרת

זו ,יוצא לשטח צוות הסוקר את האירוע ובוחן אותו במטרה לתעד וללמוד ממנו לגבי התהליכים המעצבים את

המדרון ואשר מהווים גורם סיכון משמעותי לשמורות טבע ,יישובים ועורקי חיים .כך עשינו לאחר התרחשותה

של מפולת הסלעים בנחל דוד שאירע בסוף חודש אוגוסט .2023לאור האמור לעיל ,בדו"ח הנוכחי נתחיל בסקירת

האירוע בנחל דוד ונמשיך בתיאור עבודת השטח שנעשתה בשנה החולפת לשם איסוף נתונים חדשים במסגרת

הפרויקט.

6.2מטרות העבודה

.1בחינה ראשונית של אירוע מפולת הסלעים בנחל דוד שגרם לנפגעים בנפש.

.2סקירת מערך איסוף הנתונים שהוקם בשנה האחרונה והצגת תוצאות ראשוניות.

6.3אירוע נפילת סלעים בנחל דוד

6.3.1תיאור האירוע

ביום חמישי 24/8/2023בסביבות השעה 09:00התרחשה נפילת סלעים ( )Rockfallבנחל דוד שבשמורת עין גדי

אשר פגעה בכעשרה מטיילים שצעדו בשבילי השמורה .על פי דיווחי כוחות ההצלה ,באסון נהרג ילד בן שמונה

ונפגעו תשעה אנשים נוספים בדרגות פציעה שונות .האירוע התרחש באזור בסיס מפל דוד ובקטע שביל של

כחמישים מטרים בגדה הדרומית של הערוץ המוביל למפל (איור .)6.1אתר הפגיעה במטיילים ממוקם במרחק

של כ 750 -מטרים מהכניסה לאתר ונמצא באחד מהמקומות המטוילים ביותר בשמורה .נדגיש שהאזור מועד

לגלישות מדרון מסוגים שונים ועל כך יעידו גושי הסלע הגדולים המפוזרים לאורך הנחל ומדרונותיו .כמו כן,

הגיאולוגי

במכון

שהופקה

1:200,000

בקנ"מ

מדרונות

לכשל

הרגישות

במפת

( ,)https://www.gov.il/he/departments/general/danger-of-sliding-slopes-map;Katz et al., 2008כל

האזור התלול והמצוקי של הנחל מאופיין ברגישות יחסית גבוהה לכשל מדרון (איור .)6.2

איור :6.1מיקום אזור הפגיעה במטיילים (באדום) על גבי אורתופוטו של אזור נחל דוד.

איור :6.2אזור נחל דוד מתוך מפת הרגישות הארצית לכשל מדרון ) .(Katz et al., 2008מצוק הצפית ומצוק הפרסה של מפל דוד

מסומנים כאזורים בעלי רגישות יחסית גבוהה לכשל (דרגה – 10צבע אדום) .אזורים בהם הרגישות לכשל נמוכה עד זניחה מסומנים

בגווני ירוק .מעל אזור הפגיעה מסומנות שלש מדרגות בהן הרגישות לכשל היא הגבוהה ביותר ולכן כל אחת מהן עשויה להוות מקור

לסלעים שנפלו.

צוות מהמכון הגיאולוגי הגיע לשטח שעות ספורות לאחר האירוע ולהלן ממצאיו .במקביל נבדקו נתונים

סייסמים ותצלומי לוויין ( )InSARבניסיון לבחון האם מקור נפילת הסלעים הוא באירוע סייסמי או גלישת

קרקע נרחבת ,בהתאמה .נדגיש כי בדו"ח זה מוצגים ממצאי שדה ראשוניים המבוססים על תצפיות מיום

האירוע ,המשך המחקר בשטח נמנע מאתנו על אף פניות חוזרות ונשנות מצדנו לגורמים השונים ברשות הטבע

והגנים הלאומיים.

6.3.2ממצאים מסיור השדה

מעדויות שאספנו באזור הפגיעה עולה כי סלע או קבוצת סלעים הידרדרו מגובה רב בגדתו הצפונית של הערוץ

ולאחר פגיעה במצוק שגובהו כ 35 -מ' מעל הערוץ ,לפחות חלק מהסלעים נתרו לבסיס הגדה הדרומית שם זוהו

מספר פגיעות ושברי סלע רבים (איור .)6.3מבדיקה ראשונית של שברי הסלע שהיו פזורים באתר עולה כי הסלע

שנפל הוא סלע קשה מגיל קרטיקון ,צבעו אפור ,נראים בו נקבובים רבים שגודלם עד כמילימטר אחד ,הסלע

תסס מעט בחומצה ולכן על פי הגדרת שדה נקבע כי הסלע הוא דולומיט-גירי.

איור :6.3סימון אזור הפגיעה העיקרי באירוע נפילת הסלעים בבסיס מפל דוד (באדום) ,כמו כן מסומן קטע השביל שלאורכו נמצאו

שברי סלע טריים ,תוצרי התפרקות הסלעים הנופלים (אדום מקווקוו) .הסלע/ים שנפלו דילגו במורד גדתו הצפונית של הנחל,

כשבדרכם הם פוגעים מספר פעמים בבולדרים גדולים ובדרגשי המצוק (סימוני נקודות הפגיעה בצבע כתום).

אזור הפגיעה של שברי הסלע מתמשך לאורך כ 50 -מ' מבסיס מפל דוד ולאורך שביל המטיילים בגדתו הדרומית

של הנחל (איור .) 6.3בשלש נקודות לאורך תוואי זה ,זיהינו כי הסלעים שנפלו פגעו בגושי סלע גדולים שהיו

פזורים בקרבת השביל טרם האירוע .פגיעות אלו ניכרות בצבע הבהיר ורסק הסלע שנצפה בנקודת הפגיעה,

סדקים פתוחים בסלעים הגדולים שנפגעו ,וכן המצאות פרגמנטים בגודל של עד חצי מטר של הסלע הפוגע והסלע

שנפגע מסביב לאתר הריסוק (איורים .)6.4-6.5זיהינו שבירה טרייה של ענפי עצי האשל הגדלים בערוץ ,בגובה

של 2-3מ' מהקרקע המעידים על מסלול תעופת הסלעים לפני הפגיעה בגדת הנחל (איור .)6.6על הקרקע נמצאו

ענפי אשל שבורים עליהם נחתו שברי סלע טריים (איור .)6.7

כשלו שים וחמישה מטרים מעל הערוץ ,בגדתו הצפונית ,נצפו בעת הסיור וכן לאחר התבוננות בצילומי רחפן

(באדיבות יחידת החילוץ עין גדי) ,מספר נקודות פגיעה של הסלעים שהידרדרו (איור .)6.8אזורים אלו מאופיינים

בצבע בהיר הנובע מריסוק הסלע וכן מאבק שהורחף בזמן הפגיעה ושקע לאחר מכן .מהתצפיות הראשוניות

עולה כי נקודות פגיעה ברורות זוהו עד לגובה של כ 70 -מ' מעל הערוץ ,כלומר ,ככל הנראה הסלעים התגלגלו

מגובה רב יותר.

איור :6.5בולדר המשולב במדרגות השביל אשר נשבר לאחר

פגיעת אחד מסלעי המפולת.

איור :6.4בולדר טרוונטין באזור השביל אשר נשבר לאחר

פגיעת אחד מסלעי המפולת.

איור :6.6שבירה של ענפי עצי האשל ,ככל הנראה

כתוצאה ממעופם של סלעים ממצוק בגדה הצפונית

לשביל בגדתו הדרומית של הנחל.

איור :6.7שברי סלע טריים המכסים ענפי אשל שבורים.

איור :6.8מסלול נפילת הסלעים בגדה הצפונית של הנחל

כפי שתועד באמצעות תצלומי רחפן מיום האירוע

(באדיבות אלון שחל ,יחידת חילוץ עין גדי) .נקודות

הפגיעה של הסלעים הנופלים מסומנות במורד המדרון

(חצים צהובים) ,מהאזור הגבוה ( )1לנמוך ( .)5נקודה ,4

משותפת לשני הצילומים ,ובה תועדה פגיעה בחלק העליון

של בולדר גדול השעון על המדרון( .א) צילום רחפן כלפי

מטה .בפינה השמאלית עליונה של הצילום נצפה האזור

הגבוה בתמונה ,בעוד שהחלק הנמוך ביותר נראה בפינה

הימנית תחתונה .אזורי הפגיעה מרוסקים ונראים בהירים

ביחס לסביבתם( .ב) תצלום צד של חלק ממסלול הנפילה.

בצילום ניתן לראות את האזור הנמוך ביותר במתלול

הגדה הצפונית בו נראו סימני פגיעה ( ,)5ממנו ככל הנראה

נתרו הסלעים והתפזרו לאורך אפיק הנחל.

6.3.3ממצאים מנתונים סייסמולוגים

נתונים סייסמולוגים הנאספים באופן רציף מתחנות באזור ,נבדקו עבור חלון זמן של כשעה לפני וכשעה אחרי

זמן האירוע המשוער ( .)10:00 – 08:00התחנות כוללות מדי תאוצה ובחלקן מדי מהירות .לא נמצאה עדות

לאירוע סייסמי מקומי שגרם לתאוצות משמעותיות באזור בזמן האירוע המדווח ( 09:00איור .)6.9אירוע

מרוחק במגניטודה 4.8על פי המכון הסייסמולוגי הטורקי ,התרחש בטורקיה ומועד הגעת הגלים הסייסמים

לאזור הוא .08:30תאוצות הגלים שנמדדו בזמן זה בתחנות הרשת הסייסמית של ישראל זניחות באזור האירוע.

איור :6.9ימין :מפת מיקום התחנות .כוכב אדום מציין את מיקום האירוע; שמאל :סייסמוגרמות מומרות לערכים של תאוצה (מטר

לשניה בריבוע) .חלון הזמן המוצג הוא כחצי שעה לפני וחצי שעה אחרי זמן האירוע המשוער ( .)09:30 – 08:30הזמנים מצויינים בזמן

גריניץ׳ (הפרש של 3שעות) .שמות התחנות המסתיימות ב ENZ -מציינות מדי תאוצה .שמות התחנות המסתיימות ב HHZ -מציינות

מדי מהירות .ניתן לראות כי תחנת עין-גדי ( ) IS.KEGDרועשת ביחס לתחנות אחרות בסביבה (רעש סביבתי המעיד על איכות מדידה

נמוכה) .לא נמצאה עדות לאירוע סייסמי מקומי העשוי לגרום לתאוצות מקומיות גבוהות המסוגלות לגרום לתזוזת סלעים.

6.3.4ממצאים מנתוני לוויין ()INSAR

נתוני הלוויין (דוגמה באיור ) 6.10מאפשרים זיהוי תזוזות נרחבות באזורים בהם אין שינויים מקומיים חדים.

הנתונים ברזולוציה של 3x3מטר לפיקסל .ניתוח ראשוני של הנתונים מזמנים שונים באזור אינו מצביע על

גלישה רחבת היקף מצפון או מדרום לנחל דוד .יחד עם זאת ,חשוב להדגיש כי לא בוצע חישוב ייעודי של ניתוח

סדרת זמן ועל כן לא נשללת אפשרות לגלישה איטית ,נרחבת או מצומצמת .כמו כן ,השיטה אינה מסוגלת למדוד

תזוזות ברמת הפיקסלים הבודדים .פרטים נוספים לגבי עיבוד נתוני InSARניתן למצוא ב.Nof et al., 2019 -

איור :6.10דוגמה של אינטרפרוגרמה של עיבוד InSARבין התאריכים 13-24באוגוסט .2023תמונות הלוויין נלקחו 11יום לפני

ובחצות לאחר האירוע .מחזור צבעים (כחול-ירוק-צהוב-כתום-אדום) מראה על תזוזה יחסית של 1.6ס״מ בכיוון הסתכלות הלוויין.

כוכב אדום מראה את מיקום האירוע .לא ניתן להבחין בדגם תזוזות משמעותי מצפון ומדרום לאירוע.

6.3.5סיכום

נפילת סלעים היא תופעה טבעית המתרחשת באתרים בהם חשופים סלעים קשים במדרון תלול .התופעה מוכרת

ואף נחקרה על ידי חוקרי המכון הגיאולוגי באזורים רבים בשטח מדינת ישראל ,למשל :אזור קריית שמונה

) ,(Kanari et al., 2019מתלול צורים ) ,(Siman-Tov et al., 2017הגלבוע ) ,(Levi, 2014הרי יהודה (Katz et al.,

) 2011ועוד.

לאור הממצאים הראשוניים בשטח ומצילומי הרחפן ,להלן סיכום ביניים של אירוע נפילת הסלעים בנחל דוד

המלווה גם בחתך סכמטי לרוחב הקניון (איור .)6.11אנו משערים שסלע או מספר סלעי דולומיט קשים נתקו

ממצוק הנמצא בגובה של כמה עשרות מטרים מעל ערוץ הנחל בגדה הצפונית (מהדרגשים התלולים של בסיס

תצורת עין ירקעם או חלקה העליון של תצורת חביון ,או לחילופין ממקור גבוה יותר כמו מצוק תצורת צפית).

סלעים אלו הידרדרו מטה במורד ,תוך דילוגים (פגיעה חוזרת במדרון וניתור מעלה) ,כפי שמסתמן ממספר

פגיעות שזוהו לאורך מסלולם בגדה הצפונית .במהלך פגיעתם בסלעים קשים ,הם נשברו ככל הנראה למספר

חלקים שהמשיכו את מעופם מטה .ככל הנראה ,באחת הפגיעות הללו בגובה של כ 35 -מטרים מעל הערוץ ,חלקי

סלע ניתרו לבסיס הגדה הדרומית לאורכה עובר שביל המטיילים .ניתור כזה לרוחב הערוץ מחייב הגעה של הסלע

לנקודת הניתור במהירות גבוהה ,כפי הנראה בקפיצה ולא בגלגול על המדרון .במעופם לרוחב הערוץ שברו

הסלעים מספר ענפי אשל .בנוסף ,סלעים שנפלו ופגעו בסלעים קשים שהיו במקום קודם לכן ,גרמו לשבירה

נוספת ופיזור רסיסי סלע .ככל הנראה ,הפגיעות במטיילים היו משברי הסלע שעפו לכל עבר על פני מרחק של

כחמישים מטר מבסיס המפל.

בשלב זה המיקום המדויק של מקור הסלע/ים שהידרדרו אינו ידוע וכן הסיבה להידרדרותם .מדובר בבוקרו של

יום קיץ חם ולכן לא מדובר במפולת כתוצאה של אירוע גשם .לאחר בדיקה של האגף לסיסמולוגיה ,דווח כי לא

ידוע על רעידת אדמה שהתרחשה באזור במועד זה .בניתוח הדמאות ( InSARמלפני ולאחר האירוע) לא ניתן

לזהות את מקור המפולת .עבודת שדה נוספת נדרשת על מנת לדייק את תוצאות בחינת האירוע הנוכחי ועל מנת

לאפשר הבנה טובה יותר של תופעת נפילת הסלעים במדבר יהודה בכללותה.

איור :6.11חתך סכמטי של המדרון באזור נפילת הסלעים בנחל דוד .מפל דוד ודרגשי הסלע בסביבתו בנויים מסלעי תצורת חביון

שעליהם נצפו מספר פגיעות מהסלעי ם שהידרדרו .מקור אפשרי לגושי הסלע שנפלו הוא מצוק שבנוי מסלעי תצורת צפית ומצוי בגובה

של כ 150 -מ' מעל אפיק הנחל.

6.4הקמת מערך לאיסוף נתונים כחלק ממחקר רב שנתי בנושא השפעת סופות גשם על יציבות

המדרון

6.4.1אזור המחקר ושיטות עבודה

המחקר נערך לאורך מצוק ההעתקים ,שוליו המערביים של אגן ים המלח וחלקו המזרחי של מדבר יהודה,

במקטע שבין נחל אוג בצפון לנחל זוהר בדרום (איור .)6.12באזור זה ,המדרונות תלולים עד מצוקיים ובנויים

בעיקר מסלעים קרבונטיים (גיר ,דולומיט וחוואר) של חבורת יהודה .מאז תחילת הפרויקט בשנת ,2020נערך

מידי שנה סקר מוטס אשר מתעד באמצעות ליידר ( )LiDARאת אזור מצוק ההעתקים ובמסגרתו מופק מודל

טופוגרפי ברזולוציה גבוהה .האזור תועד ברובו גם בשנים שקדמו לתחילת הפרויקט ,בכל שנה שניה בלבד בין

2013ל .2019 -באמצעות השוואה בין מודלים טופוגרפיים עוקבים ,ניתן לזהות שינויים במדרונות התלולים

שבשטח המחקר הנובעים מאי יציבות המדרון ) .(Williams, 2012; Morino et al., 2019בשיטה זו ,זיהינו כי

במהלך השנים 2013-2019אירעו במקטע שבין נחל חבר לנחל אוג למעלה מ 50 -גלישות מדרון מסוג debris

) flows (DFsועוד שני אירועים שסווגו כמפולות סלעים ) .(Siman-Tov and Marra, 2021, 2023המשך ניתור

גלישות המדרון לאורך מצוק ההעתקים בשיטה זו ,העלה כי בין השנים 2019-2021לא זוהו אירועי גלישות

מדרון בסדר הגודל שניתן למפות בשיטה זו ) .(Siman-Tov and Vakrat, 2022נדגיש ,כי בשיטה הידנית (הלא

אוטומטית) המשמשת אותנו לסריקת השינויים הטבעיים לאורך מצוק ההעתקים ,קיימים שני גורמים עיקריים

המשפיעים על נפח הגלישה המינימלי שניתן לזיהוי )1 :רזולוציית המודל ,חצי מטר לפיקסל; )2שטח גלישה

מינימלי של למעלה מכ 50 -מ"ר שניתן לזיהוי בתהליך הניתור (מספר מוערך שנקבע על בסיס ניסיוננו) .בעוד

שהתנאי הראשון מגביל את האפשרות לזיהוי של גלישות הקרובות בגודלן או קטנות מרזולוציית המודל ,התנאי

השני גמיש יותר וניתן לשיפור על ידי שדרוג שיטות הניתור או מיקוד הסריקה בתא שטח מצומצם.

לאור תוצאות המיפוי הראשוני ,המחקר התמקד בקשר בין סופות גשם לגלישות מדרון מסוג Debris .DFs

flowאו בעברית זרימת בלית ,היא זרימה של מים וסדימנט מעורבבים זה בזה במורד מדרונות ;(Iverson, 1997

) .Takahashi, 2014על אף הדמיון ביניהם DFs ,מובדלים משיטפונות בגלל כמות הסדימנט הרבה במים (למעלה

מ )50% -ובכך שהחומר מתנהג כפאזת זורם אחת ) DFs .(Ancey, 2013נחשבים כסוג של גלישת מדרון

( )Landslideומאופיינים בכך שלרוב הם נוצרים לאורך ערוצים המנקזים מדרונות תלולים ובכך שהזרימות

חוזרות על עצמן באותו ערוץ ,כך שעם הזמן נוצרת מניפה – DFs .(Varnes, 1978; Hungr et al., 2014) DF fan

ידועים כאחד מגורמי הסכנה המשמעותיים ביותר באזורים הרריים ועשויים לגרום נזק כבד לנפש ולרכוש.

באזור מצוק ההעתקים נערכו בעבר מספר מחקרים העוסקים בהיבטים אקלימיים וגיאומורפולוגיים של DFs

) ,(Ben David-Novak, 1998; Enzel, 2001; Ben David-Novak et al., 2004; Ahlborn et al., 2018הפרויקט

הנוכחי מתבסס על תוצאותיהם של מחקרים אלו ועל נתונים חדשים שנאספו בעשור האחרון.

מאחר ולהבנתנו הגשם הינו הגורם המרכזי בהתפתחות DFsבאזור המחקר ,בפרויקט זה ניתן דגש על מחקר

אופי הגשם שיוצר את האירועים .באמצעות הנתונים שהיו קיימים ברשותנו בזמן תחילת הפרויקט ,מודלים

טופוגרפיים מהשנים , 2013-2019נתוני מכ"ם גשם ומדידות מהשירות המטאורולוגי ,הצבענו על קשר אפשרי

בין אירועי גשם משמעותיים באזור המצוק לבין ה DFs -שמופו .כמו כן הצענו כי גשם מקדים במהלך הסופה

עשוי להוות תנאי קריטי ליצירתם של אירועים נדירים אלו ) .(Siman-Tov and Marra, 2021, 2023עם זאת,

חשוב לציין כי קיימת אי וודאות לגבי מסקנות המחקר משני טעמים מרכזיים )1 :מהמידע שהיה קיים ברשותנו

לא ניתן היה לקבוע באופן חד משמעי את מועד התרחשותם של ה DFs -ולכן לא ניתן היה לקבוע בוודאות איזה

אירוע גשם יצר את הזרימות )2 .המידע העיקרי לגבי אופי הגשם הופק מנתוני המכ"ם .על מנת לדייק את

הנתונים יש להשתמש במדי גשם רבים ,שלא היו קיימים בשטח בתקופה זו .בנוסף ,תצפית ישירה על המצוק

בעת אירועי גשם הינה קריטית להבנת התהליכים הנחקרים .לאור זאת ,החלטנו בשלב השני של הפרויקט לרכוש

ולהציב בשטח מצלמות ומדי גשם ,זאת בנוסף למעקב רציף אחר אירועי הגשם במצוק באמצעות רשתות

חברתיות וקשר שיצרנו עם תושבים המתגוררים ועובדים באזור המחקר .הצבת הציוד החדש מוגבלת לאזור

שבין מצוקי דרגות בדרום לנחל אוג בצפון ונובעת משיקולי עלויות וכוח אדם .ההחלטה להציב את הציוד במקטע

הצפוני של מצוק ההעתקים נובעת בעיקר מההנחה שהסיכוי גדול יותר להתרחשותם של אירועים שיטפוניים

ובמיוחד DFsבאזור זה .בהמשך הדו"ח מתוארים פרטים לגבי הציוד שהותקן בשטח ומוצגים נתונים ראשוניים

שנאספו.

איור :6.12מפת אזור המחקר .ניתור גלישות מדרון

באמצעות מודלים טופוגרפיים ברזולוציה גבוהה נעשה

לאורך מצוק ההעתקים בין ראש המצוק במערב (קו חום)

לכביש ים המלח במזרח (קו שחור) ובין הנחלים אוג

בצפון לזוהר בדרום .התקנת מדי הגשם והמצלמות

התמקדה בצפון השטח (מסגרת אדומה מציינת את

גבולות המפה המוצגת באיור .)6.13

6.4.2התקנת מדי הגשם ותוצאות מדידה ראשוניות

טרם עונת הגשמים 2022-2023הותקנו 11מדי גשם משני סוגים עיקריים )1 :מדי גשם זעירים (מג"זים); )2מדי

גשם רושמים מסוג . tipping bucketהמג"זים הותקנו ממערב לראש מצוק ההעתקים ,לאורך דרך העפר

המזרחית של רמת המדבר ,במקטע שבין נחל אוג למצוקי דרגות .מדי הגשם הרושמים הותקנו מזרחית למצוק.

באיור 6.13מסומנים המיקומים של מדי הגשם הפעילים שהותקנו וכן מדי גשם שנתוניהם מפורסמים על ידי

השירות המטאורולוגי (.)https://ims.gov.il/he/stations

איור :6.13מפת המיקומים של מדי הגשם .מדי הגשם הזעירים (נקודות צהובות) מוקמו בראש מצוק ההעתקים .מדי גשם אוטומטיים

חדשים מוקמו בשלש נקודות בבסיס המצוק (נקודות אדומות) :במורד נחל תמרים ,מעל היישוב אבנת ובמדרון שמצפון מערב לשמורת

עין פשחה .מדי גשם נוספים שהנתונים שלהם מפורסמים באתר השמ"ט מסומנים בנקודות ירוקות.

6.4.3מדי גשם זעירים

באמצעות מדים אלו ניתן למדוד באופן ידני את סך כל הגשם שירד והצטבר בכלי המדידה בין שתי מדידות

עוקבות .המג"זים נמסרו לידי המכון הגיאולוגי מהתחנה לחקר הסחף לצורכי המחקר הנוכחי .המג"זים הותקנו

בקרבת ולאורך דרך העפר שממערב למצוק ההעתקים ,כשהמרחק ביניהם הוא בין 3ל 5 -ק"מ .בסך הכל מוקמו

8מג"זים בתחילת העונה ,מתוכם רק שישה שרדו (נקודות צהובות באיור .)6.13כל מג"ז מורכב מצינור ברזל

באורך של מטר אחד ,בתוכו מונחת מבחנה עם שנתות ,כשמלמעלה ראש המד מוברג אל צינור הברזל (איור

.) 6.14צינורות הברזל הונחו ופולסו בתוך בור שקדחנו בקרקע באמצעות מקדח גלעין ידני ,וקובעו באמצעות

תערובת בטון .גובה פתח המדים מהקרקע נע בין 0.74ל 0.8 -מ' .המג"זים נדגמו לאחר כל סופת גשם משמעותית

באזור המחקר ,במטרה למדוד את סך הגשם שירד ב סופה מסוימת ,נתון זה עשוי לתרום לכיול נתוני מכ"ם

הגשם .בכל דיגום הוצאנו את המבחנה ,כמות הגשם שהצטברה נרשמה ,רוקנו את המים ,הוספנו מעט שמן

שמונע את אידוי המים שהצטברו מהמד ,והחזרנו את המבחנה למקומה.

בטבלה 6.1מרוכזות מדידות המג"זים עבור עונת הגשמים .2022-2023כמויות הגשם שנמדדו תואמות לאלו

שנמדדו על ידי השירות המטאורולוגי בתחנות הממוקמות באזור המחקר או בקרבתו (נקודות ירוקות באיור

.) 6.13באופן כללי ניתן לראות שכמות המשקעים העונתית הולכת וקטנה מצפון לדרום כפי שנמדד בתחנות

לאורך ים המלח גם בשנים עברו (.)https://ims.gov.il/he/ClimateAtlas

איור :6.14מדי גשם זעירים (מג"זים)( .א) המג"ז הצפוני ביותר הוצב ממזרח לג'בל חרמון .ראש המג"ז (חצים כחולים) מוברג אל

צינור הברזל ,כשפתחו העליון ממוקם כ 0.8 -מ' מעל הקרקע( .ב) צילום מלמעלה של פתח איסוף הגשם במג"ז( .ג) המג"ז במצבו הפתוח

בזמן מדידה .אנו מוסיפים שמן על מ נת למנוע אידוי מים מהמבחנה( .ד) תמונת מג"ז נוסף שמוקם בראש המצוק באזור נחל קנה.

טבלה :6.1נתוני גשם שנאספו באמצעות ששת המג"זים שהיו פעילים בעונת הגשמים ( 2022-2023מיקומי התחנות מופיעים באיור

.)6.13הקיצור (Not Measured) NMמשמעו שבאותו תאריך לא נבדק המד .הקיצור ,(Broken Tube) BTמתייחס למקרה בודד שבו

בעת בדיקת המד נמצאה מבחנה שבורה בצינור הברזל .כלומר ,במקרה זה אבדה כמות משמעותית של מים שהצטברה במבחנה בין

התאריכים , 14/2-16/3/2023זו גם הסיבה שסך הכמות העונתית בתחנה זו לא ידועה וניתן רק לומר שהיא גדולה מ 79.5 -מ"מ גשם.

Toor wadi

Apharsemon Qane wadi

wadi

Nahliel

viewpoint

Top Mazal

wadi

0.5

2.5

9.5

71.5

3.5

23.5

94.5

7.5

>79.5

East

Harmun

Mt.

6.5

118.5

Measuring

date

07/11/2022

28/11/2022

02/01/2023

11/01/2023

14/02/2003

16/03/2023

23/03/2023

20/04/2023

05/06/2023

Sum of

2022-2023

6.4.4מדי גשם רושמים

מדי הגשם הרושמים הוצבו בבסיס מצוק ההעתקים ,באזורים בהם כמות הנתונים הייתה דלילה באופן יחסי

במקטע שבין נחל אוג למצוקי דרגות (איורים 6.13ו .)6.15 -שניים מהמדים הם מדי גשם אוטומטיים של חברת

Rain Wiseאליהם מחוברים אוגרי נתונים מסוג .RainLogTM 2.0מדים אלו הוצבו בתוך מתחמי תחנות תרועה

(תחנות המערך הסיסמי של ישראל) ,האחד מעל היישוב אבנת והשני במורד נחל תמרים (איור 6.15ב'-ג') .מד

גשם אוטומטי נוסף מסוג tipping bucketשל חברת ,HyQuest Solutionsהוצב כחלק מתחנת מדידה המשדרת

בזמן אמת תמונות ונתוני גשם מאזור המצוק מצפון מערב לעין פשחה (איור 6.15א') .מדים אלו מאפשרים

מדידה של עוצמת הגשם על ידי רישום הנתונים כל דקה וברזולוציה של 0.2מ"מ.

בעונת הגשמים 2022-2023הכמות הכוללת של גשם שנמדדה בתחנת תמרים היא 93מ"מ ,באבנת 94מ"מ ומעל

עין פשחה <108מ"מ גשם (נציין כי התחנה האחרונה הוקמה רק בתאריך ה 24/11/2022 -ולכן חסרים מספר

ימי גשם במדידות) .כמויות אלו דומות לאלו שנמדדו במג"זים ובתחנות השמ"ט באזור המחקר .עוצמות הגשם

המקסימאליות (ביחידות של מ"מ לשעה) שנמדדו בתחנות אלו הן ,76 ,137 :ו ,36 -בהתאמה .ערכים אלו אמנם

נתונים ביחידות של מ"מ לשעה אך הם מחושבים על בסיס כמות הגשם שירדה בדקה אחת בלבד (מוכפלת

בשישים) .עוצמות השיא נמשכו על פי המדידות לא יותר מדקה או שתיים .עבור מיצוע עוצמות הגשם על פני

פרק זמן של חמש דקות (הניתן להשוואה עם תמונות המכ"ם) ,כצפוי מתקבלות עוצמות שיא נמוכות יותר אך

עדיין משמעותיות 43 ,104 :ו 22 -מ"מ לשעה ,בהתאמה.

עוצמות השיא המוזכרות מעלה אירעו בשני אירועי גשם שונים .העוצמות החריגות ,נמדדו בתחנת נחל תמרים

בסוף עונת הגשמים ,בבוקר ה .29/5/2023 -הגשם באירוע זה נקלט בכל המצלמות שהצבנו ,אך רק במצלמה

הממוקמ ת מדרום לנחל קדרון נצפתה זרימה קלה במצוק .בשעות אחר הצהריים של אותו יום הגענו לשטח

וראינו סחף רב על הכביש בעיקר באזור שבין נחל תמרים ומצוקי דרגות ,כנראה עדות לזרימות משמעותיות.

בנוסף ,על פי השוואת המודלים הטופוגרפיים (כולל זה של קיץ )2023לא הופיעו משקעי DFחדשים באזור זה,

כלומר ,אירוע הגשם יצר אירועים שיטפוניים אך לא .DFsעוצמות הגשם הגבוהות ביותר בתחנות אבנת ועין

פשחה נמדדו בתאריך 14/3/2023בשעות הצהריים .זרימות בערוצי המצוק תועדו במצלמות שהוצבו באזור עין

פשחה ,אבנת ומדרום לנחל קדרון ,אך גם במקרה זה לא זוהו באמצעות המודלים הטופוגרפיים משקעי DF

חדשים.

איור :6.15מדי גשם אוטומטיים( .א) תחנה המשדרת נתוני גשם וצילומים מבסיס מצוק ההעתקים וממוקמת מצפון מערב לשמורת

עין פשחה( .ב) מד גשם (חץ אדום) בתחום תחנת תרועה במורד נחל תמרים( .ג) מד גשם (חץ אדום) בתחום תחנת תרועה שמעל היישוב

אבנת( .ד) הגדלה של מד הגשם המצולם ב -ג' ,בראשו דוקרנים להרחקת ציפורים.

6.4.5התקנת מצלמות

חמש מצלמות מוקמו באזור המחקר ,כולן מכוונות למצב של סרטון בהילוך מהיר ( ,)Time Lapseכשמטעמי

חיסכון באנרגיה בחרנו שתמונה תצולם בכל שתי דקות .ארבע מהמצלמות הן מסוג ( BCC2000 by Brinnoאיור

,) 6.16מצלמה נוספת נרכשה כחלק מהמערכת המשדרת שהורכבה על ידי חברת ימה פתרונות הידרומטריים

(איור 6.15א') .ארבעת המצלמות מסוג Brinnoמוקמו בעונת 2022-2023בבסיס המצוק (מדרום לצפון) :בדרך

העולה למצוקי דרגות ,בבסיס ערוץ קטן שמנקז את המצוק מדרום לנחל קדרון ,ביישוב אבנת (איור ,)6.16

ובמצוק שמצפון מערב לשמורת עין פשחה .למצלמות אלו (בשונה מהמצלמה בתחנה המשדרת) אין יכולת צילום

בשעות החשיכה ולכן לא ניתן לקבוע אם היו זרימות בערוצים בשעות הלילה.

במהלך עונת הגשמים החולפת ,המצלמות תיעדו מספר פעמים זרימות בערוצים המנקזים את המצוק .הזרימות

צולמו במהלך ארבע מתוך כעשר סופות גשם שפקדו את אזור המחקר .מטרת הצבת המצלמות בשטח היא

לזהות זרימות שיטפוניות ושינויים במיקום של הסדימנט המדרוני בערוצים המנקזים את המצוק .צילומים

אלו ,הם הדרך הטובה ביותר להצביע על הקשר (בזמן ובמרחב) בין אירועי הגשם המתועדים באמצעות המכ"ם

ומדי הגשם לבין הזרימות בערוצים .המשך איסוף הנתונים באזור המחקר יאפשר לקשור בין מאפייני הגשם

להתרחשותם של אירועי DFsושיטפונות באזורים מדבריים.

איור :6.16מצלמה לתיעוד המצוק שממערב ליישוב אבנת( .א+ב) המצלמה מוקמה על עמוד המחובר לקרוואן ביישוב אבנת ,ומכוונת

מערבה לצילום המצוק והמדרון התלול שמעל היישוב( .ג) צילום של זרימה בערוצים (חצים כחולים) מיד לאחר אירוע גשם בתאריך

. 26/12/2022המקטע המצולם של המתלול תחום בין הגדה הדרומית של נחל קדרון (משמאל) לגדה הצפונית של נחל מזין (מימין).

בערוץ ,שראשו מסומן בחץ סגול ומהווה כמקור ל DFs -קדומים בטאלוס שמעל היישוב אבנת ,לא נצפתה זרימת מים במהלך עונת

הגשמים האחרונה.

מקורות6.5

Ahlborn, M., Armon, M., Ben Dor, Y., Neugebauer, I., Schwab, M.J., Tjallingii, R., Shoqeir, J.H., Morin, E., Enzel,

Y., and Brauer, A., 2018, Increased frequency of torrential rainstorms during a regional late Holocene eastern

Mediterranean drought: Quaternary Research (United States), v. 89, p. 425–431, doi:10.1017/qua.2018.9.

Ancey, C., 2013, Debris Flows, in Environmental Geomechanics, John Wiley & Sons, Ltd, p. 1–37,

doi:https://doi.org/10.1002/9781118619834.ch1.

Ben David-Novak, H., 1998, Modern and Holocene debris flows along the western escarpment of the Dead-Sea (in

Hebrew): The Hebrew University of Jerusalem, 129 p.

Ben David-Novak, H., Morin, E., and Enzel, Y., 2004, Modern extreme storms and the rainfall thresholds for

initiating debris flow on the hyperarid western escarpment of the Dead Sea, Israel: Bulletin of the Geological

Society of America, v. 116, p. 718–728, doi:10.1130/B25403.2.

Enzel, Y., 2001, Holocene debris flows along the western escarpment of the Dead Sea basin: Israel Ministry of

Infrastructure, Earth Sciences Administration Report ES-53-2001 (in Hebrew).:

Hungr, O., Leroueil, S., and Picarelli, L., 2014, The Varnes classification of landslide types, an update: Landslides,

v. 11, p. 167–194, doi:10.1007/s10346-013-0436-y.

Iverson, R.M., 1997, The physics of debris flows: Reviews of Geophysics, v. 35, p. 245–296,

doi:10.1029/97RG00426.

Kanari, M., Katz, O., Weinberger, R., Porat, N., and Marco, S., 2019, Evaluating earthquake-induced rockfall hazard

near the Dead Sea Transform: Natural Hazards and Earth System Sciences, v. 19, p. 889–906, doi:10.5194/nhess-19889-2019.

Katz, O., Hecht, H., and Almog, E., 2008, Israeli National landslide hazard map; Central sheet, Scale 1:200000 (in

hebrew), Geological Survey of Israel, Report GSI/08/2008.:

Katz, O., Reichenbach, P., and Guzzetti, F., 2011, Rock fall hazard along the railway corridor to Jerusalem, Israel, in

the Soreq and Refaim valleys: Natural Hazards, v. 56, p. 649–665.

Levi, Y., 2014, Rock fall trajectories on a slope: Rock fall hazard evaluation down the Gilboa fault slope: Hefziba

and Beit-alfa (In Hebrew), Isr. Geol. Surv., Rep. GSI/04/2014: 95 p.

Morino, C., Conway, S.J., Balme, M.R., Hillier, J., Jordan, C., Sæmundsson, Þ., and Argles, T., 2019, Debris-flow

release processes investigated through the analysis of multi-temporal LiDAR datasets in north-western Iceland:

Earth Surface Processes and Landforms, v. 44, p. 144–159, doi:10.1002/esp.4488.

Nof, R.N., Abelson, M., Raz, E., Magen, Y., Atzori, S., Salvi, S., and Baer, G., 2019, SAR interferometry for

sinkhole early warning and susceptibility assessment along the Dead Sea, Israel: Remote Sensing, v. 11, p. 1–19,

doi:10.3390/rs11010089.

Siman-Tov, S., Katz, O., and Matmon, A., 2017, Examining the effects of ground motion and rock strength on the

size of boulders falling from an overhanging cliff: Engineering Geology, v. 220, p. 164–174,

doi:10.1016/j.enggeo.2017.02.008.

Siman-Tov, S., and Marra, F., 2023, Antecedent rainfall as a critical factor for the triggering of debris flows in arid

regions: Natural Hazards and Earth System Sciences, v. 23, p. 1079–1093, doi:10.5194/nhess-23-1079-2023.

Siman-Tov, S., and Marra, F., 2021, Examining the hypothesis that antecedent rainfall could be a critical

prerequisite for debris-flow triggering in arid regions, the Dead Sea Fault Escarpment, Dead Sea basin (In Hebrew):

In: Infrastructural response of the Dead Sea basin to natural and anthropogenic changes: a multi-annual monitoring

and research program, 2018-2028. Summary report for 2021 year, ed. by E. Shalev. Isr. Geol. Surv., Rep.

GSI/19/2021, p. 102–211.

Siman-Tov, S., and Vakrat, E., 2022, Identification, mapping, and morphometric analysis of debris flows along the

Dead Sea Fault Escarpment (In Hebrew): In: Infrastructural Response of the Dead Sea Basin to Natural and

Anthropogenic Changes: A Multi-Annual Monitoring and Research Program, 2018-2028. Summary Report for 2022

Year, Isr. Geol. Surv., Rep. GSI/16/2022, p. 106–118.

Takahashi, T., 2014, Debris Flow: Mechanics, Prediction and Countermeasures, 2nd edition: CRC Press, Balkemaproceedings and monographs in engineering, water and earth sciences, 572 p.,

https://books.google.co.il/books?id=rh1DuzNJqHAC.

Varnes, D., 1978, Slope movement types and processes: Transportation Research Board Special Report, p. 11–33.

Williams, R.D., 2012, DEMs of Difference: Geomorphological Techniques, v. 2, p. 1–17.

.7מיפוי יחידות סלע צעירות שנחשפות כתוצאה מנסיגת ים המלח בעשרות השנים

האחרונות

1,2

שגיא ,א ,1.בן משה ,ל ,1.לנסקי ,נ.

1המכון הגיאולוגי

2המכון למדעי כדור הארץ ,האוניברסיטה העברית בירושלים

7.1תקציר

בעשרות שנים האחרונות נחשפו באגן ים המלח אזורים רבים שהיו מכוסים במי האגם הנסוג .כיום ,שטחים

שמופו בעבר בגליונות נווה זהר ,עין גדי ,מצפה שלם וקליה נחשפים ומחקר רב נערך בהם בהקשר לשקיעות

קרקע ובולענים ,העתקה פעילה ,שקיעת גופי מלח והתגבשותם ,גלישות ,התפתחות ערוצים וסדימנטציה .בשל

הדינאמיות הרבה של האזור ובשל חשיבותו בהיבטים של סיכונים גיאולוגיים וניצול משאבים ,בפרט :א .העברת

תשתיות (תחבורה ,מים חשמל תקשורת) ,ב .תיירות ג .סביבה ,ו -ד .ניצול משאבי טבע ,נדרש המשך מיפוי

גיאולוגי של אזורים חשופים אלו .בדוח זה מוצגים ניתוח ראשוני של מטרות ועקרונות המיפוי ,תוך הצגה של

תוצאות ראשונות והגדרת המשך העבודה .אנו מציעים כאן הגדרה של תצורה חדשה ,יחידת המלח הרצנטית

העומדת בהגדרה "ברת מיפוי" במיפוי ליתוסטרטיגרפי .לאיפיון מרחבי של יחידה זו ,מבוצעים חתכים

סטרטיגרפים במספר מקומות נבחרים .בנוסף ,מנוצלים הגדרת יחידות הסדימנט והמיפוי לניתוח תופעות פני

שטח ותופעות מעוות הקרובות לפני בשטח .התוצאות המובאות בדוח זה הינן ראשוניות בלבד ואין לראות בהן

תוצר סופי ,כיון שהשלמת המיפוי תיערך במהלך שנת .2024

7.2רקע

ים המלח הוא אגם היפרסליני עמוק יחסית ,שמפלסו יורד מאז שנות החמישים של המאה שעברה ,כאשר

בעשורים האחרונים קצב ירידת המפלס הממוצע הוא כמטר לשנה .ירידה זו מתרחשת כתוצאה ממאזן מים

שלילי שנוצר בשל התערבות חיצונית ממושכת ( ,)Lensky et al. 2005הן בהפחתת הזרימה בירדן ובמקורות

הזנה נוספים והן בפעילות מפעלי האשלג הירדנים והישראלים (לנסקי ודנטה .)2015במקביל לירידת המפלס,

עלתה המליחות של מי האגם ,ומשנת 1983מושקע בו הליט ( .)Steinhorn, 1983השילוב של ירידת המפלס

והשקעת המלח יוצר מחשופים חדשים של שכבת מלח שהצטברה בעשורים האחרונים ( Sirota et al., 2020,

.) 2021מטרת הפרוייקט הנוכחי היא מיפוי ואפיון גיאולוגי של המחשופים החדשים ,בעקר של יחידת המלח

לאורך כל החוף המערבי של האגן הצפוני של ים המלח כולל מיצרי לינץ' (המרחב שבין האגן הצפוני לדרומי)

(איור .)7.1

אגן ים המלח נמצא על גבול פעיל בין לוחות טקטוניים שנוצר מאז המיוקן כחלק מתנועה שמאלית על שני

מקטעים מדורגים של העתק ים המלח ( .)Quennell, 1958השקיעה המתמדת של אגן ים המלח היא ביטוי לרכיב

תנועה טקטונית של מתיחה אופקית עיקרית של הקרום בכיוון כללי צפון-דרום ומתיחה משנית בכיוון כללי

מזרח-מערב ( .) Garfunkel, 1981; Gabrieli et al., 2023האגן הוא ייחודי בעולם הן בדינאמיקה הטקטונית

המתבטאת בהתפתחותו של אגן יבשתי צר וארוך תוך שקיעה מהירה ( ;Garfunkel and Ben Avraham, 1997

) Ten Brink and Florence, 2012והן בהתפתחות הטופוגרפית שביטויה בשקע היבשתי העמוק ביותר בעולם.

כיסוי האגן במים החל ככל הנראה במיוקן העליון כתוצאה ממספר חדירות של מי ים ובמשך כל תקופת הרביעון

ועד היום האגן הכיל שרשרת אגמים סגורים שנבדלו בפריסתם המרחבית ובתכונות הכימיות שלהם ( Torfstein

.)et al., 2009; Garfunkel, 1997; Bartov et al., 2002; Stein, 2001ים המלח הוא הביטוי בן זמננו לאגמים

אלו וגם הוא עבר שינויים במפלס שהתבטאו בשקיעות של מלחים שונים וביחסים שונים בין שקיעת מלחים

ומשקעי נגר עילי (.)Stein et al., 2010, Sirota et al., 2023

7.3משקעי הרביעון בשולי האגן

לטופוגרפיה ולהשקעה הרביעונית בשולי אגן תפקיד חשוב בהנעת תהליכים בכלל ובהתפתחות הסדימנטציה

באגם פרט .בהקשר לנסיגת האגם הרצנטית ,הטופוגרפיה משפיעה בצורה קריטית על המרחב הנחשף וגם על

סגנון ההשקעה וההסרהשל הסדימנט ( .)Bartov et al, 2007ממערב לאזור החוף ,נמצא מצוק ההעתקים הנחצה

על ידי נחלים שחלקם יוצרים מעוקים תלולים .המצוק מורכב ברובו מסלעי חבורת יהודה וחבורת הר הצופים,

המועתקים אל מול יחידות סלע צעירות יותר .משקעים אגמיים חוואריים ומשקעי שוליים קלסטיים בעקר

מתצורת הלשון מגיל פלייסטוקן עליון נשענים על חלק מהמצוק ומשוכבים בצורה לא רציפה במעוקים ובחלק

מהאזור מזרחה להם ( .)Bartov et al., 2002משקעים אלו הם בדרך כלל מלוכדים חלקית ולכן רגישים

לתהליכים ארוזיווים .מזרחה ,מתחת לגובה של -390מ' ,חלקים נכבדים באזור מאופיינים במישור בעל נטייה

מתונה וברוחב משתנה ( 0-3ק'מ) בו נחשפת תצורת צאלים ההולוקנית ,עשויה בעיקר מלמינות של סילט,

חרסיות ושכבות מלח ( Bookman et al., 2006; Bartov et al., 2007; Stein et al., 2011, Enzel et al., 2006,

) .נסיגת הים והמעבר ממשטח בעל שיפוע נמוך מאוד למשטח מדרוני גרם להתחתרות מהירה של חלק מהנחלים

בקרבת החוף ולהשפעה מיידית גם על הטופוגרפיה המקומית וגם על מאזן ההשקעה – ארוזיה ( Moran et al.,

.)2023משנת 1983החלה שקעת הליט באגן שעוביה גדל ככל שמתקדמים בשנים .שכבה זו לא מופתה והיא

מהווה ותהווה גוף סדימנט חדש שמוערך כאן שהינו בר מיפוי.

איור :7.1מפת מיקום של אזור המחקר (תצלום לוויין משנת

.)2022בפוליגון אפור – אזור השתרעות השכבות המודרניות,

אותן אנו ממפים בעבודה זו.

7.4עקרונות המיפוי

יחידה ברת מיפוי ליתוסטרטיגרפי היא יחידת סלע עם גבולות ליתולוגיים ברורים הניתנים לזיהוי בקנה-

מידה מסויים או לרוחב אזור גיאוגרפי מסוים .בישראל ,מיפוי 1:50,000מגדיר בדרך כלל את הקנה

הרלוונטי להגדרת תצורה .למרות זאת ,היחידות הרביעוניות באגן ים המלח מוגדרות לעיתים בצורה

כרונוסטרטיגרפית ,ז"א כאלו שהוגדרו במספר מחקרים על ידי גבולות זמן מדודים ולאו דווקא כברות מיפוי

ליתולוגי .כך למשל ,גבולות תצורת עמורה הפליסטוקנית שכוללת משקעים מהתקופה הקרחונית הלפני

אחרונה ,אינם מוגדרים היטב באגן .לעומת זאת ,תצורת הלשון מגיל פלייסטוקן עליון ותצורת צאלים

ההולוקנית הינן ברות מיפוי ליתוסטרטיגרפי ,כיון שהשינויים הליתולוגים בגבולותיהן חדים.

ירידת מפלס ים המלח בעשרות השנים האחרונות מייצרת יחידות סדימנטריות של הסביבה האגמית-חופית

המחולקת כאן לארבעה סוגי מחשופים חדשים עקריים:

.1יחידת מלח הליט שמושקע מאז שנת 1983ומוצע כאן לראשונה שתכונה יחידת המלח האנתרופוסנית.

המלח מצטבר כשכבות עונתיות שנתיות ( ,)varveהיחידה נחלקת לפציאסי קיץ וחורף ,כתלות בעומק

המים בעת השקעת אותה שכבה ( .)Sirota et al., 2017, 2021החתכים מתעבים לכיוון מזרח ,כשעובי

החתך מגיע במקומות למעל ל 3-מטר (איור .)7.2בסיס החתך ,כאמור ,הוא המעבר בין גג תצורת צאלים,

המורכבת מחרסית וסילט למינרי ,למלח המודרני ,ומתוארך לשנת .1982-3גג היחידה נהיה יותר צעיר

מזרחה ,והיחידה ממשיכה להיבנות מתחת למים וכל שנה נחשפת עוד שכבה .בתוך יחידת המלח

המודרנית יש שכבות של חומר דטריטי דק ,החל מלמינות בתוך וורוות המלח ,דרך שכבות בעובי עשרות

סנטימטר ,למשל ,באירוע של שנת .1991-2בקרבה לשפכי נחלים ,הרכיבים הדטריטיים הולכים

ומתעבים ,וגודל הגרגר הולך ונהיה גס ( .)Eyal et al. 2021המעבר בין יחידת המלח לדלתאות החומר

הדטריטי הגס בשפכי הנחלים יתואר בפירוט במיפוי .תוצאות ראשונות מעבודה זו ומעבודות קודמות

( )Sirota et al., 2021מצביעות על כך שיחידה זו הינה ברת מיפוי.

.2נחלים ודלתאות בשפכי הנחלים :עם ירידת המפלס ,נחלים באגן מתחתרים ,והקניונים שהם חותרים

הולכים ומתרחבים תוך השארת טרסות נטושות בגדות ( Ben Moshe et al 2008, Dente 2017,2018,

,2021, Eyal et al., 2019בן משה ולנסקי .)2023 ,2022 ,2021בטרסות הנחל ובעיקר בשפך הנחל לים

המלח – ישנן יחידות של חומר דלתאי ,שהצטבר בו-זמנית ליחידת המלח ( .)Moran et al., 2023מבנה

הדלתא של מניפת נחל דרגה ,שנבנה במאות השנים האחרונות ,כולל הרכיבים שנוצרו בעשרות השנים

האחרונות (איור .)7.3

.3בולענים ונחילי בולענים נוצרו וממשיכים להיווצר ולהתפתח כתוצאה מהמסת שכבת מלח הולוקנית

בעומק עשרות מטרים (להבדיל מיחידת המלח האנטרופוסנית) .הופעת בולענים הינם אחת התופעות

הבולטות בעיצוב הדינאמי של הנוף שאירעו כתוצאה מנסיגת האגם והשפעותיה רבות .התופעה נחקרה

רבות במכון הגיאולוגי וכאן אנו מצעים להשתמש במיפוי הקיים כשכבה במפה ( Abelson, et al., 2003,

.)2006; Tsabar et al., 2023; Baer et al., 2018יש לציין ,שלתופעה משמעות רבה גם בהשפעתה על

יחידת המלח האנתרופוסני ,למשל ,בחלק מהמחשופים צבירי בולענים הם באסוצייציה עם המסה של

שכבת המלח.

איור :7.2יחידת המלח המודרנית ,שהצטברה מתחת למים בים המלח ,ונחשפה לאחרונה (מתוך .)Sirota et al. 2021א .חתך

עמודי טיפוסי ,באזור עין גדי .בסיס יחידת המלח במגע בוץ ומעליו מלח ,מתוארך לשנת .1982-3כאן נגדיר 3פרטים :הפרט

הראשון ,יחידות ,1-2כשהבסיס הוא בסיס המלח וגג היחידה בגג הבוץ של שטפונות .1991-2הפרט התיכון – יחידה ,3שהגג שלה

הוא משטח גידוע תת ימי של המלח ,מתוארך לשנת .2003הפרט העליון – ממשטח הגידוע עד גג המלח ,שהולך ונבנה .ב .מפה

מקומית של חוף עין גדי ,עליו מסומנים אתרים בהם נמדדו חתכים עמודיים .ג .חתך מזרח מערב ,המדגים את התעבות יחידת

המלח מזרחה .החלק המערבי מתדקק ונעלם בגובה -421מ'.

איור :7.3מניפה-דלתא של נחל דרגה ,בין כביש 90לחוף הים (מתוך .)Moran et al 2023רוב מסת הדלתא היא מגיל הולוקן,

והחלק המזרחי והנמוך כולל משקעי נחל וחוף מעשרות השנים האחרונות ,בו זמנית לשקיעת שכבת המלח המודרני.

.4הסביבה החופית -אירוזיה והשקעה .קו החוף באגם הנסוג הוא סמן כרונולוגי מאוד מדוייק .במהלך

ירידת מפלס ים המלח נוצרו מדרגות חוף שבעיקרן אירוזיביות ( )Enzel et al 2022וכן החומר מדלתאות

המלח הולך ומוסע ומתמיין לאורך החופים בהשפעת הגלים והזרמים מונעי הרוחות ( Eyal et al. 2021,

.)2023כרגע נראה שיחידה זו אינה ברת מיפוי ליתוסטרטיגרפי ומדרגות חוף עיקריות ,כגון המדרגה של

החורף הגשום של ,2003ימופו בעתיד על גבי גליון גיאומורפולוגי.

7.5תוצאות

בחלקה הראשון של העבודה הנוכחית נבדק האם ארבעת סוגי המחשופים השונים המייצגים את השטחים

שנחשפו מאז נסיגת הים יכולים להיחשב כברי מיפוי .נמצא כי שכבת המלח עונה על הקריטריונים של שכבה

ליתוסטרטיגרפית ברת מיפוי המייצגת את התקופה האנטרופוסנית ( )Anthropoceneשל אגן ים המלח.

היחידות האחרות אמנם עומדות בהגדרה הכרונו-סטרטיגרפית אולם אינן בהכרח ברות מיפוי

ליתוסטרטיגרפי .לכן ,בשלב הנוכחי לחלקן (למשל למניפות הסחף הצעירות) אנו מתייחסים כפציאסים

ולחלקן אנו מתייחסים כאובייקטים במיפוי (למשל הבולענים).

7.5.1יחידות הסדימנט באזור נחל תמרים

דרומית לנחל תמרים נחשף מישור מתון מאד המשתרע ממצוק ההעתקים במערב ועד לקרבת הים במזרח.

באזור זה נצפים רכסי חוף וקווי חוף תת-מקבילים על תצורת צאלים הנחשפת .כ 200 -מ' מקו החוף הנוכחית

הטופוגרפיה הופכת תלולה יותר ומאופיינית במדרגות חוף המבתרות את גג תצורת צאלים (איור .)7.3יחידת

המלח האנטרופסנית שוקעת כאן על המדרון והופכת עבה יותר מזרחה .המלח שוקע בנטיות בהתאם

לטופוגרפיה המקורית ולגובה פני המים ( .)drapingהחלק המערבי של שכבת המלח מצטמצם ונעלם בגובה

425מ' ,בערך ,אולם באזורים בהם המלח דק או באזורי בולענים הוא עבר בליה חלקית כתוצאה משטיפהולכן המיפוי אינו יכול להיות להישען במידה מוחלטת על גובה זה (איורים .)7.4-7.7

איור :7.4מדרגות חוף שנתיות שנוצרו כתוצאה מנסיגת האגם דרומית למניפת נחל תמרים.

איור :7.5מניפת נחל תמרים (תמונה שמאלית) וקצה שכבת המלח הרצנטית בתוכה (תמונה מוגדלת בצד ימין).

איור :7.6יחסי השדה בין תצורת צאלים לתצורת המלח האנטרופוגנית .שמאל :מבט מהים על משקעי המלח מעל למדרגות

החוף .חתך של תצורת המלח האנטרופוגנית המצטבעת מזרחה.

איור :7.7חתך סכמתי אנכי מוגזם של יחסי השדה באזור הדרומי לנחל תמרים .מדרגות החוף של הים הנסוג נוצרות הן על גבי

תצורת צאלים והן על גבי יחידת המלח .באיור לא תוארו רכסי החוף.

חתך המלח העבה ביותר באזור זה נמדד מבסיסו בתצורת צאלים .ניתן לחלק את החתך ל 3 -פרטים שונים

בעקבות )2021( Sirota et al.כאשר חלקו האמצעי מאופיין בהרכב קלאסטי כתוצאה מחורף .1991-1992

איור :7.8חלקו העליון של חתך יחידת המלח כקילומטר דרומית לשפך נחל תמרים .היחידה החומה המסומנת ב I -היא היחידה

הקלסטית של חורף 1991-2

חתך דומה של תצורת המלח נמדד גם כ 2 -קמ' דרומית לנחל ערוגות .בסיס חתך זה הוא ככל הנראה מספר

סמ' מעל גג תצורת צאלים ,אם כי לא ברור במחשוף בדיוק כמה .הפרט התחתון בעובי של 80ס"מ בנוי

משכבות מלח קשות בעובי משתנה של מספר סנטימטרים ושכבות בוץ רכות ובדרך כלל דקות יותר .מעל גג

הפרט התחתון מופיעה יחידה כהה של בוץ עם מלח גס בעובי של 13ס"מ .הפרט השלישי בעובי של 60ס"מ

מאופיין שוב בלמינריות של מלח ובוץ אולם הוא פחות גלי.

7.5.2מיפוי ראשוני

בשלב זה ,מופה בצורה פוטו-גיאולוגית הגבול המערבי של יחידת המלח בין נחל תמרים לנחל צאלים על גבי

אורתופותו .המיפוי נעזר במאגר האורתופוטו של ישראל ,בהדמיות ליידר של אזור החוף ובתצלומי לויין.

איור 7.7מציג את הגבול המערבי של יחידת המלח (קו סגול) .בנוסף ,ציינו את הקו הטופוגרפי של גובה

-425מ' שחופף בחלקו לגבול המערבי של יחידת המלח והקו שמייצג את הגובה הטופוגרפי -390מ' המייצג

את הגבול המערבי של משקעי תצורת צאלים ברוב האגן .ניתן לזהות שמיחידת המלח משתרעת ברציפות

על פני מרחב גדול ולכן אנו מכלילים אותה כתצורה שתכנס למיפוי .1:50,000

איור :7.9גבול יחידת המלח באזור סמר -צמת מעלה דרגות (קו סגול) על גבי תמונת אורתופוטו .הקו הכחול מהווה מדידת ליידר

של הגובה הטופוגרפי -425מ' שמהווה את הגבול המערבי של השקעת יחידת המלח ,והקו האדם הוא גובה טופוגרפי -390מ'

שמהווה את הגבול המערבי של משקעי תצורת צאלים ברוב האגן

7.5.3אסוציאציה אפשרית בין מעוותים לגעשי בוץ

מעוותים מוגבלי שכבה או מוגבלי מספר שכבות נפוצים במחשופי משקעי האגמים הפלייסטוקנים

וההולוקנים באגן ים המלח .מעוותים אלו התרחשו ככל הנראה קרוב לפני השטח ופורשו כמבטאים הרחפה

של גופי סדימנט או זרימה של חלקו העליון כתוצאה מגלישה או הרעדה ( e.g. Kagan et al., 2011; Marco

;.)et al., 1996; Aslop and Marco, 2012

באזור שבין אגם ים המלח לבריכות מפעלי האשלג הישראלים נצפו מבני דפורמציה מוגבלי שכבה בתעלה

(תעלת הים) ולצידם על פני השטח מבני געשי בוץ ( )Mud volcanosרדודים בקוטר של עד מאות מטרים,

הנראים מסודרים בצורה קווית בתצלומי אוויר .געשי בוץ ,מתוארים בספרות כתופעה נלווה לרעידות אדמה

ונשאלת השאלה האם שני מבני הדפורמציה השונים נוצרו באירוע אחד.

שלב זה של המחקר נלקחו דוגמאות לתיארוך פחמן 14ואורניום/תוריום מהשכבה שבגג המעוות בתעלה על

מנת לדעת את גילו של המעוות ועד כמה הוא צעיר.

איור :7.10תמונת לוין (למעלה) של מבני בוץ חרוטיים עגולים דרומית לים המלח וצפונית לברכות המפעלים .תמונת מחשוף

(למטה) של השכבה מעווות .גג התעלה באזור זה הוא כמטר מתחת לגג החתך .מיקום המחשוף מסומן בחץ בתמונה העליונה.

7.6סיכום ותכנון המשך המחקר

הדוח שהוצג מסכם את העבודה שנערכה בשנת 2023כחלק ממפוי יחידות צעירות שנחשפות עם נסיגת

ים המלח .הוגדרו מטרות המיפוי ,תוארו יחידות הסדימנט העיקריות הנחשפות באזור והוגדרו שיטות

המיפוי .מניתוח התצפיות הראשונות מוערך שהיחידה ברת המיפוי העיקרית היא יחידת המלח

האנטרופוסני ,כאשר פציאס משני שלה הוא הפציאס הקלאסטי בן זמנה שנוצר במניפות הנחלים

ובפתחיהם .מוצע שכבת הבולענים שממופת על ידי קבוצה אחרת במכון תוסף כשכבה למפה .בנוסף ימופו

רכסי החוף כרגע אינם בתכניות מיפוי.מבני הבוץ החרוטיים וייבדק הקשר שלהם לשכבת מעוות צעירה

.אולם הם מומלצים למיפוי גאומורפולוגי בפרוייקט המשך

: היא כדלהלן2024 תכנית המיפוי לשנת

.גיאולוגי של יחידת המלח- סיום מיפוי פוטו.א

אימות מיפוי באזורים נבחרים בשדה.ב

. מיפוי געשי בוץ ויחידות מלח דרומית לים המלח ועד לבריכות המפעלים.ג

. כתיבת דוח והצעת יחידת המלח האנטרופוסני כתצורה לאגף המיפוי במכון.ד

מקורות7.7

דוח המכון. הגורמים לירידה המואצת של מפלס ים המלח בעשרות השנים האחרונות.2015 ,. א, ודנטה. נ,לנסקי

.GSI/16/2015 הגאולוגי

Abelson, M., Baer, G., Shtivelman, V., Wachs, D., Raz, E., Crouvi, O., Kurzon, I. and Yechieli, Y., 2003.

Collapse‐sinkholes and radar interferometry reveal neotectonics concealed within the Dead Sea

basin. Geophysical Research Letters, 30(10).

Abelson, M.; Yechieli, Y.; Crouvi, O.; Baer, G.; Wachs, D.; Bein, A.; Shtivelman, V. Evolution of the Dead Sea

Sinkholes. In New Frontiers in Dead Sea Paleoenvironmental Research; Enzel, Y., Agnon, A., Stein, M., Eds.;

Geological Society of America: Boulder, CO, USA, 2006; Volume 401, ISBN 9780813724010.

Alsop, G.I. and Marco, S., 2012. A large-scale radial pattern of seismogenic slumping towards the Dead Sea

Basin. Journal of the Geological Society, 169(1), pp.99-110.

Baer, G., Magen, Y., Nof, R.N., Raz, E., Lyakhovsky, V. and Shalev, E., 2018. InSAR measurements and

viscoelastic modeling of sinkhole precursory subsidence: Implications for sinkhole formation, early warning,

and sediment properties. Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 123(4), pp.678-693.

Bartov, Y., Enzel, Y., Porat, N. and Stein, M., 2007. Evolution of the Late Pleistocene–Holocene Dead Sea

basin from sequence statigraphy of fan deltas and lake-level reconstruction. Journal of Sedimentary

Research, 77(9), pp.680-692.

Bartov, Y., Stein, M., Enzel, Y., Agnon, A. and Reches, Z.E., 2002. Lake levels and sequence stratigraphy of

Lake Lisan, the late Pleistocene precursor of the Dead Sea. Quaternary Research, 57(1), pp.9-21.

Bookman, R., Bartov, Y., Enzel, Y. and Stein, M., 2006. Quaternary lake levels in the Dead Sea basin: two

centuries of research.

Dente E., Lensky N.G., Morin E., Grodek T., Sheffer N., Enzel Y. (2017). Geomorphic response of a long

channel to a modern, decades-long, continuous base-level lowering: Nahal HaArava, the Dead Sea Temperature

seasonality control modern halite layers in the Dead Sea: In situ observations. J. Geophysical Research - Earth

Surface, 122, https://doi.org/10.1002/2016JF004081.

Dente, E., Lensky, N.G., Morin, E., Enzel, Y. (2021). From Straight to Deeply Incised Meandering Channels:

Slope Impact on Sinuosity of Confined Streams. Earth Surface Processes and Landforms.

https://doi.org/10.1002/esp.5085. Earth Surface Dynamics https://doi.org/10.5194/esurf-2022-59.

Enzel, Y., Agnon, A. and Stein, M. (Eds), 2006. New frontiers in Dead Sea paleoenvironmental research. Geol.

Soc. Am. Spec. Paper, 401, 261.

Enzel, Y., Bookman (Ken Tor), R., Sharon, D., Gvirtzman, H., Dayan, U., Ziv, B. and Stein, M., 2003. Late

Holocene climates of the Near East deduced from Dead Sea level variations and modern regional winter rainfall.

Quatern. Res., 60, 263–273.

Enzel, Y., Mushkin, A., Groisman, A., Calvo, R., Eyal, H., Lensky N.G. (2022). The modern wave-induced

staircase morphology of the coastal cliffs along the western Dead Sea. Geomorphology,

408. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2022.108237.

Eyal H., Armon, M., Enzel, Y., Lensky, N.G. (2023)

Eyal, H., Dente, H., Haviv, I., Enzel, Y., Dunne, T., and Lensky, N.G. (2019). Fluvial incision and coarse gravel

redistribution across the modern Dead Sea shelf as a result of base-level fall. Earth Surface Processes and

Landforms. 44, https://doi.org/10.1002/esp.4640.

Eyal, H., Enzel, Y., Meiburg, E., Vowinckel, B., Lensky, N.G. (2021). How does coastal gravel get sorted under

stormy longshore transport? Geophysical Research Letters, 48. https://doi.org/10.1029/2021GL095082.

Gabrieli, T., Hatzor, Y.H. and Sagy, A., 2023. Kinematics and geometry of normal faults at the margins of pullapart basins: An example from the Dead Sea Basin. Tectonophysics, p.230156.

Garfunkel, Z., 1981. Internal structure of the Dead Sea leaky transform (rift) in relation to plate kinematics.

Tectonophysics 80, 81–108.

Garfunkel, Z., Ben-Avraham, Z., 1996. The structure of the Dead Sea basin. Tectonophysics 266, 155–176.

Hall, J.K. & Neev D. 1978. ‘The Dead Sea geophysical survey ,Geological Survey of Israel Report MG/1/78

Kagan, E., Stein, M., Agnon, A. and Neumann, F., 2011. Intrabasin paleoearthquake and quiescence correlation

of the late Holocene Dead Sea. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 116(B4).

Lensky N.G., Dvorkin Y., Lyakhovsky V., Gertman I., Gavrieli I. (2005). Water, salt and energy balances of the

Dead Sea. Water Resour. Res., 41, https://doi.org/10.1029/2005WR004084.

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. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 101(B3), pp.61796191.

Moran, M.G., Holbrook, J., Lensky, N.G., Ben Moshe, L., Mor, Z., Eyal, H. and Enzel, Y., 2023. Century‐scale

sequences and density‐flow deltas of the late Holocene and modern Dead Sea coast, Israel. Sedimentology,

70(6), pp.1945-1980.Quennell, A.M., 1958. The sturtural and geomorphic evolution of the Dead Sea Rift. Q. J.

Geol. Soc. 114, 1–24.

Sirota, I., Armon, M., Ben Dor, Y., Morin, E., Lensky, N.G., Enzel, Y., 2023. A mechanistic approach for

interpreting hydroclimate from halite-bearing sediments. Sedimentology https://doi.org/10.1111/sed.13114.

Sirota, I., Enzel, Y. and Lensky, N.G., 2017. Temperature seasonality control on modern halite layers in the

Dead Sea: In situ observations. GSA Bulletin, 129(9-10), pp.1181-1194.

Sirota, I., Enzel, Y., Mor, Z., Ben Moshe, L., Eyal, H., Lowenstein, T.K. and Lensky, N.G., 2021.

Sedimentology and stratigraphy of a modern halite sequence formed under Dead Sea level fall. Sedimentology,

68(3), pp.1069-1090.

Sirota, I., Ouillon, R., Mor, Z., Meiburg, E., Enzel, Y., Arnon. A., Lensky, N.G., 2020. Hydroclimatic Controls

on Salt Fluxes and Halite Deposition in the Dead Sea and the Shaping of "Salt Giants". Geophysical Research

Letters, 47. https://doi.org/10.1029/2020GL090836.

Stein, M., 2001. The sedimentary and geochemical record of Neogene-Quaternary water bodies in the Dead Sea

Basin-inferences for the regional paleoclimatic history. Journal of Paleolimnology, 26, pp.271-282.

Stein, M., Torfstein, A., Gavrieli, I. and Yechieli, Y., 2010. Abrupt aridities and salt deposition in the postglacial Dead Sea and their North Atlantic connection. Quaternary Science Reviews, 29(3-4), pp.567-575.

Steinhorn, I., 1983. In situ salt precipitation at the Dead Sea. Limnol. Oceanogr., 28, 580–583.

Synoptic- to meso-scale circulation connects fluvial and coastal gravel conveyors and directional deposition of

coastal landforms in the Dead Sea basin.

ten Brink, U.S. and Flores, C.H., 2012. Geometry and subsidence history of the Dead Sea basin: A case for

fluid‐induced mid‐crustal shear zone?. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 117(B1).

Torfstein, A., Haase-Schramm, A., Waldmann, N., Kolodny, Y., Stein, M., 2009. U-series and oxygen isotope

chronology of the mid-Pleistocene Lake Amora (Dead Sea basin). Geochim. Cosmochim. Acta 73, 2603–2630.

Tsabar, A., Shalev, E., Sagy, A. and Makovsky, Y., 2023. Drainage Mechanisms of Submerged Sinkholes.

Remote Sensing, 15(18), p.4384.

.8סיכוני בולענים ושקיעות קרקע על כביש "עוקף הבולענים" (כביש )90באזור

שמורת עין-גדי

בר ,ג ,.נוף ,ר.

המכון הגיאולוגי

8.1מבוא

עקב התגברות שקיעות הקרקע על כביש 90מדרום לנחל ערוגות בשנים ,2015-2012נסלל כביש "עוקף

הבולענים" מערבית לתוואי הכביש הישן .המעקף ומעגלי התנועה מצפונו ומדרומו הושלמו בשנת 2016אך הנתיב

העוקף נמצא עדיין קרוב לכמה מקבצים של בולענים ואזורי שקיעה ליד מעגלי התנועה ומעבר בעלי החיים שבמרכזו

(איור .) 8.1כאשר נסלל המעקף הוא הוגדר כזמני ,ולאחר כמה שנים החל מהלך להגדירו כקבוע .לשם כך נתבקש

המכון הגיאולוגי להעריך האם המעקף אכן נמצא מחוץ לאזור סכנת הבולענים או שיש צורך לשנותו.

איור :8.1מיקום אתרי הסקר הנוכחי על רקע מ פת קומפילציה של בולענים ,קידוחים ,סקרים סייסמיים ,והגבול המערבי המשוער של

שכבת המלח באזור עין גדי (מתוך.)Abelson et al., 2020 :

מדידת שקיעות הקרקע לאורך כביש "עוקף הבולענים" בוצעו בשתי שיטות .1 :ליידר מוטס ).2 .(LIDAR

אינטרפרומטריה של רדאר מלוויינים ) .(InSARבמקביל למדידות שערכנו ,ביצעו נתיבי ישראל ,באמצעות גופי

ייעוץ ומדידה ,סקרים קרקעיים תקופתיים לבדיקת שקיעות הקרקע ותופעות סידוק שונות שנלוות אליהן .את תוצאות

המדידות הראשוניות הצגנו במספר מפגשים עם נתיבי ישראל בשנת 2021ובהמשך השתתפנו בתכנון קידוחים

משלימים לאורך הכביש .עד כה בוצע רק חלק מהקידוחים.

8.2נתונים ושיטות

8.2.1ליידר מוטס

מדידת שינויים טופוגרפיים שנתיים לאורך הכביש נעשתה באמצעות הפחתת מודלים טופוגרפיים שהוכנו ממדידות

ליידר מוטס .עקב הגובה היחסי השונה במקצת של המטוס בכל טיסה ,רמת הדיוק האנכית של נתוני הליידר הוגדרה

כעד 20ס"מ .לאחר שקבענו גובה ייחוס שווה לכל הטיסות על ידי איפוס ההפרשים בנקודות שאנו מניחים שלא

עברו כל שינוי – רחוק מאזור השפעת הבולענים ,רמת הדיוק היחסית בין נתוני השנים השונות השתפרה בהרבה

והגיעה לרמה של ס"מ בודדים ,אך קשה עדיין לקבוע אותה בוודאות .לכן ,על מנת למזער טעויות במדידת התזוזות

בחרנו להפחית מודלים טופוגרפיים בפרקי זמן גדולים של 6שנים ,ממדידות שבוצעו בשנים ,2017 ,2011 ,2005

ו . 2023-בתחילה יצרנו מודלים טופוגרפיים של כלל אזור עין גדי עבור כל אחת מהשנים הללו ברזולוציה של 0.5

מ' לפיקסל .לאחר מכן הפחתנו כל אחד מהמודלים העוקבים מהמודל של שנת .2005

8.2.2אינטרפרומטריה של רדאר מלוויינים

מעקב אחר שינויים עכשוויים בפני השטח וזיהוי שקיעות קרקע מקדימות לבולענים מתבצעים לאורך כל חוף ים

המלח החל משנת 2012באמצעות אינטרפרומטריה של רדאר מלוויינים ( .)Nof et al., 2013( )InSARבעקבות

החלטת ממשלת ישראל 3742מיום ,15.4.2018הקים המכון הגיאולוגי מערכת התרעה לבולענים שמסתמכת על

הטכנולוגיה

הזו

ומאז

שנת

2019

המערכת

פועלת

ופתוחה

לכלל

הציבור

ולגורמי

התכנון

.)Nof et al., 2019( https://egozi.gsi.gov.il/webapps/hazards/sinkholes_subsidence/הדמאות

רדאר של הלוויין הגרמני TerraSAR-Xמתקבלות כל 11יום ברזולוציה של 3מ' לפיקסל ,ומעובדות באופן

אוטומטי .תמונות שינויים בין ההדמאות (אינטרפרוגרמות) ברמת דיוק אנכית של 1-2מ"מ מחושבות עבור פרקי

זמן של ,44 ,11ו 77-ימ ים .ככל שפרק הזמן ארוך יותר מוגבר האות לעומת הרעש וניתן לזהות שינויים איטיים

יותר .לצורך בדיקת סיכוני הבולענים לאורך תוואי הכביש בדקנו את השינויים לאורכו באמצעות אינטרפרוגרמות

של 77יום .חשוב לציין שהמדידה היא בכיוון הסתכלות הלוויין ,בין 45°-20°מהאנך ,ולכן היא עשויה לכלול

רכיבים של תזוזה אופקית במידה והם קיימים .יחד עם זאת ,בעבודה זו אנו מניחים כי התזוזות הנמדדות הן בעיקר

אנכיות.

8.3תוצאות

8.3.1שינויים טופוגרפיים רב שנתיים

בתמונות ההפחתה של מדידות הליידר עבור כלל האזור ניתן לזהות בברור רצועת שקיעה ברוחב של כ 150-מ'

שכיוונה הכללי צפון -דרום ,בעיקר בחלק הדרומי של האזור ,ועדויות להתחתרות בנחלים דוד וערוגות (איור .)8.2

עבור כל אחד מאזורי הבדיקה (מעגלי התנועה ואזור מעבר בעלי החיים) יצרנו פרופילים של השתנות ההפרשים

הטופוגרפיים (כלומר התזוזות האנכיות) בפרקי הזמן השונים (איורים .)8.5 – 8.3

איור :8.2תמונת הפחתה בין מדידות ליידר של השנים 2005ו 2023-באזור עין גדי שמראה את השינויים הטופוגרפיים בפרק זמן זה.

מיקום הפרופילים של תזוזת הקרקע בין השנים השונות (איורים )8.3-8.5מסומן בקווים לבנים.

מעגל התנועה הצפוני (איור )8.3

עד שנת 2011לא התרחשה כל שקיעת קרקע על כביש 90הישן באזור זה .במשך השנים 2011עד 2017התרחשה

שקיעה של עד כ 25-ס"מ שגבולה הצפוני בדרום מעגל התנועה ושיאה כ 60-מ' מדרום למעגל .במשך השנים 2017

עד 2023התגברה השקיעה מדרום למעגל ובשנת 2021נפתח בולען על הכביש הישן באזור שיא השקיעה (איור

.)8.3מאז התרחב הבולען מזרחה .קטע הכביש ב 10-המטרים הקרובים למעגל מדרומו מראה התנהגות דומה בין

2005ל 2017 -לזו שבין 2005ל , 2023 -ומכך ניתן להסיק שלא התרחשה בו שקיעת קרקע ברת זיהוי באמצעות

הליידר מאז .2017

איור :8.3פרופילים של תזוזות הקרקע בין השנים ,2005-2017 ,2005-2011ו 2005-2023 -במעגל התנועה הצפוני .מיקום הפרופיל

מימין ובאיור .8.2הבולען שבתמונה נוצר על הכביש בשנת 2021במקום המסומן על גבי הפרופיל.

מעגל התנועה הדרומי (איור )8.4

עד שנת 2011לא התרחשה כל שקיעת קרקע על כביש 90הישן באזור זה .במהלך השנים 2011עד 2017התפתח

אזור שקיעה לרוחב הכביש ומידת השקיעה המרבית בו הגיעה לכ 1.8-מ' .הגבול הדרומי של אזור השקיעה נמצא

כ 25 -מ' מצפון למעגל התנועה הדרומי .בשנת 2015נסגר הכביש והתנועה הופנתה לכביש העוקף .במשך השנים

2017עד 2023התגברה השקיעה מצפון למעגל והגיעה לעומק ממוצע של כ 5-מ' .החל משנת 2017נוצרו במקום

כמה בולענים .בדומה למצב מדרום למעגל הצפוני ,גם קטע הכביש ב 25-המטרים שמצפון למעגל הדרומי מראה

התנהגות דומה בין 2005ל 2017-ובין 2005ל ,2023-ומכך אפשר להסיק שגם כאן לא התרחשה שקיעת קרקע

ברת זיהוי באמצעות הליידר מאז .2017

100

איור :8.4פרופילים של תזוזות הקרקע בין השנים ,2005-2017 ,2005-2011ו 2005-2023 -במעגל התנועה הדרומי .מיקום הפרופיל

מימין ובאיור .8.2

מעבר בעלי החיים (איור )8.5

זהו הקטע בו תוואי הכביש העוקף קרוב לאתר בולענים פעיל ולכן הועלה ספק בדבר המשך תפקודו הבטוח .אתר

הבולענים החל לפעול עוד לפני שנת .2005בין השנים 2005ו 2011-התרחשה באתר שקיעת קרקע של עד כ1-

מטר יחד עם התפתחות מספר בולענים .הגבול המערבי של אזור השקיעה נמצא אז כ 20-מ' מזרחית למיקומו הנוכחי

של הכביש העוקף (איור .)8.5מטע צעיר של קיבוץ עין גדי שהיה באזור תוואי הכביש העוקף העתידי בשנת 2011

נגדע בשנת 2012עקב התפתחות בולענים בחלקו המזרחי .השקיעה באזור התגברה בין השנים 2011ו2017-

101

וגבולה המערבי נדד בכ 20-מ' מזרחה (איור )8.5ועומד מאז על כ 40-מ' מזרחית לכביש .בין השנים 2017ו2023-

המשיכו שקיעות הקרקע באתר להתגבר ולנדוד מזרחה יחד עם התפתחות והעמקה נוספת של הבולענים.

איור :8.5פרופילים של תזוזות הקרקע בין השנים ,2005-2017 ,2005-2011ו 2005-2023 -במעבר בעלי החיים .מיקום הפרופיל

מימין ובאיור .8.2

8.3.2שינויים עכשוויים בפני השטח

תזוזות הקרקע בפרק הזמן שבין ההדמאות באות לידי ביטוי בשינויי פאזה שנראים כטבעות צבעוניות על גבי

האינטרפרוגרמה ,כאשר כל מחזור צבעים מציין שינוי מרחק מהלוויין בשיעור של כ 1.6-ס"מ .התופעה הבולטת

ביותר באינטרפרוגרמה של כלל האזור היא רצועה בכיוון צפון-דרום ברוחב של 100עד 200מטרים בת מספר

מחזורים של שינויי פאזה (איור 8.6א) .זו רצועת הבולענים ושקיעות הקרקע שחצתה את הכביש הישן וגרמה

לסגירתו בשנת .2015בדיקה פרטנית של 3האזורים שבסיכון עבור הכביש העוקף מאפשרת לזהות את מידת הקרבה

של אזורי השקיעה העכשווית למעגלי התנועה ומעבר בעלי החיים (איור .)8.6לצורך זה אנו מניחים שגבול אזור

השקיעה נמצא במקום שבו גרדיאנט השינוי בין הפאזה באזורים היציבים לפאזה באזור השוקע (צפיפות מחזורי

הפאזה) מתגבר באופן משמעותי .המעגל הצפוני נמצא על גבול אזור השקיעה ,כאשר מידת השקיעה בחלק זה אינה

עולה על 5מ"מ לשנה (איורים 8.6ב7 ,א) .לעומת זאת ,המעגל הדרומי נמצא כולו מחוץ לאזור השקיעה והגבול

הדרומי של השקיעה נמצא כ 20-מ' מצפון לחלק הצפוני של המעגל (איורים 8.6ג8.7 ,ב) .מעבר בעלי החיים נמצא

אף הוא מעבר לגבול אזור השקיעה ,כ 50-מ' צפונית-מערבית לו (איורים 8.6ד8.7 ,ג).

102

איור ( :8.6א) מפת שינויי פאזה (אינטרפרוגרמה) של אזור הסקר עבור פרק זמן של 77יום בין .24.8-9.11.2023כל מחזור צבעים

מציין התרחקות מהלוויין בכ 1.6-ס"מ .פוליגונים לבנים מציינים בולענים (נכון לסוף ( .)2022ב) אזור מעגל התנועה הצפוני (מסומן בחץ

לבן)( .ג) מעגל התנועה הדרומי( .ד) מעבר בעלי החיים .מיקום הפרופילים של (איורים )8.7 ,8.3-8.5מסומן בקווים לבנים.

103

איור :8.7פרופילים של תזוזות הקרקע על פי אינטרפרומטריה של רדאר ,בין התאריכים .24.8-9.11.2023מיקום הפרופילים באיור

( . 8.6א) מעגל התנועה הצפוני( .ב) מעגל התנועה הדרומי( .ג) מעבר בעלי החיים על הכביש העוקף.

8.4דיון ,סיכום והמלצות

8.4.1השוואה בין מדידות הליידר והרדאר

הרזולוציה האופקית של הליידר היא 0.5מ' ושל הרדאר 3מ' .הדיוק האנכי של הליידר הוא כמה ס"מ ,בעוד הדיוק

האנכי של הרדאר הוא 1-2מ"מ .בנוסף לכך ,כאשר משווים בין התוצאות בשתי השיטות יש לקחת בחשבון גם את

האפשרות לתזוזות אופקיות שתורמות לשינויים קלים במיקום רצועות שינויי הפאזה ברדאר ,בעוד הליידר מראה

רק מדידה אנכית ,ואת קיומם של רעשים אטמוספריים ואחרים במדידות הרדאר .לכן כאשר מנתחים את התוצאות

שלפנינו וכאשר משווים אותם למדידות בשיטות נוספות יש לזכור את כל המגבלות הללו .מדידות הליידר באזור

המעגל הצפוני מצביעות על כך שהגבול הצפוני של אזור השקיעה מאז 2017נמצא כ 10-מ' מדרום למעגל התנועה

(איור ,)8.3בעוד שמדידות הרדאר מראות שהמעגל כולו נמצא על קצה אזור השקיעה (איור 8.6ב8.7 ,א) .באזור

המעגל הדרומי מצביעות שתי השיטות על כך שגבול אזור השקיעה נמצא כ 25-מ' צפונית למעגל (איורים 8.6 ,8.4ג,

104

8.7ב) .באזור מעבר בעלי החיים מצביעות שתי השיטות על מרחק גדול מ 40-מ' בין הכביש והגבול המערבי של

אזור השקיעה (איורים 8.6 ,8.5ד8.7 ,ג) .ככלל ,ניתן לומר שעם כל המגבלות ישנה התאמה טובה בין התוצאות

בשתי השיטות וההבדלים המזעריים ביניהם (בעיקר במעגל התנועה הצפוני) עשויים לנבוע מאחת הסיבות שפורטו

לעיל.

8.4.2משמעות התוצאות והמלצות להמשך

התוצאות שלפנינו מצביעות על מרחק של כמה עשרות מטרים בין הכביש העוקף ואזור השקיעה הפעיל באזור מעבר

בעלי החיים ,ועל נדידה מזרחה של האזור הפעיל מאז .2017משמעות הדבר היא שבאזור זה הכביש אינו נמצא

כרגע בסכנת שקיעה או בולענים .מעגל התנועה הצפוני נמצא על גבול אזור השקיעה ואין לשלול את האפשרות

שלאורך הזמן יהיה בלתי יציב .מעגל התנועה הדרומי נמצא מעט רחוק יותר מאזור השקיעה .על מנת לשלול תזוזות

עתידיות של הכביש או קריסת בולענים לאורכו המליץ המכון הגיאולוגי על ביצוע קידוחים משלימים בקרבה למעגלי

התנועה ומעבר בעלי החיים .במידה ולא ימצא מלח בקידוחים הללו תפחת מאד הסכנה לבולענים .יחד עם זאת ,קיימת

אפשרות של גלישת קרקע אל חללים שנוצרים בתהליך יצירת הבולענים .אפשרות זו תיבחן על פי הליתולוגיה של

טור הסדימנטים בקידוחים והיא תגדל ככל שהמרכיב החרסיתי בחתך יגדל .על פי הנתונים שהצגנו אין בשלב זה

צורך בפעולת מניעה כלשהי (כגון הזזת הכביש) באזור מעבר בעלי החיים בשל איום מקריסת בולענים .לגבי מעגלי

התנועה ,נתיבי ישראל ,בשיתוף עם גורמים אחרים החליטו זה מכבר על הזזה של המעגל הצפוני צפונה על מנת

להסדיר את הזרימה בנחל דוד ובכך גם להרחיקו באופן משמעותי מאזור השקיעה .משיקולים תכנוניים ובעקבות

סקרים קרקעיים ,הוחלט גם על הזזה של המעגל הדרומי דרומה ,ובכך להרחיק אותו דרומה יותר מאזור השקיעה.

8.5מקורות

נוף ,ר.נ ,.רוזנזפט ,מ ,.ברנשטיין ,מ ,.בר ,ג .2019 ,.מערכת התרעה לבולענים -מתודולוגיה וממשק ,מתוך :בר ,ג) .עורך) ,תגובת

התשתית באגן ים המלח לשינויים הטבעיים ומעשה ידי אדם ,מסגרת רב שנתית לניטור ומחקר ,2018-2028דו"ח מכון גיאולוגי

,GSI/17/2019עמ' .53-57

Abelson, M., Yechieli, Y., Nof, R. Baer, G., 2020. Levels of sinkhole susceptibility along the western coast of

the Dead Sea. Geological Survey of Israel Report, GSI/04/2020.

Nof, R. N., Baer, G., Ziv, A., Raz, E., Atzori, S., & Salvi, S., 2013. Sinkhole precursors along the Dead Sea,

Israel, revealed by SAR interferometry. Geology, 41(9), 1019-1022.

Nof, R.N., Abelson, M., Raz, E., Magen, Y., Atzori, S., Salvi, S. & Baer, G., 2019. SAR interferometry for

sinkhole early warning and susceptibility assessment along the Dead Sea, Israel. Remote Sensing, 11(1), p. 89.

105

.9השפעת מאפיינים הידרולוגיים של אירועי שיטפונות בדידים על התגובה

הגיאומורפולוגית של נחלים לירידת מפלס ים המלח

1,2

בן משה ,ל ,1.לנסקי ,נ.

1המכון הגיאולוגי

2המכון למדעי כדור הארץ ,האוניברסיטה העברית בירושלים

9.1רקע

במהלך העשורים האחרונים ,חלק ניכר מהאגמים בעולם חווים הפחתה ניכרת בנפח המים שלהם ,בעיקר

בשל הטיית המים לשימושי האדם ( .)Yao et al., 2023הירידה בנפחים גורמת לירידה בגובה מפלס המים,

המשמש כבסיס הסחיפה לנחלים ולנהרות הזורמים לאגמים .במקביל ,נסיגת קווי החוף מובילה לחשיפה

של קרקעית האגם לתהליכים גיאומורפולוגיים כגון בלייה נחלית והשקעת סדימנטים יבשתיים

( .)Posamentier et al., 1992תהליכים אלה ,שמקורם באזור שפכי הנחלים ,מתפשטים במעלה אגן הניקוז

(למשל; .)Adams, 2012; Dente et al., 2017, 2021; Eyal et al., 2019הבלייה וההשקעה יכולים להיות

מהירים במיוחד בנחלים אלוביאליים שהינם נחלים 'מוגבלי הובלה' ( ,)transport limitedועיצובם תלוי

ביכולת של הזרימה להוביל את הגרופת במורד הנחל; זאת בניגוד לנחלים הזורמים על תשתית סלעית

( ,)bedrockשהינם נחלים 'מוגבלי בלייה' ( ,)detachment limitedועיצובם איטי ומוגבל ע"י התנגדות

הקרקעית והגדות לבלייה .מסיבות אלו ,שינויים גיאומורפולוגיים בעקבות ירידת מפלס אגם הינם מהירים

בשפכי נחלים היוצרים מניפות דלתאיות מסוג ,Gilbertבשל הליכודיות הנמוכה יחסית של החומר

האלוביאלי הבונה את קרקעית וגדות הערוצים ( ,)Bowman et al., 2010והחזיתות התלולות יחסית של

דלתאות אלו (למשל .)Nemec, 1990תהליכים אלו מביאים לשינוי מתמיד ומהיר לאורך הנחלים בקרבת

האגמים הנסוגים ,מה שמציב אתגרים חדשים לתכנון תשתיות חוצות נחלים באזורי החוף של גופי מים אלו.

ים המלח הוא הדוגמה המוחשית ביותר למגמות אלו ,כיוון שקצב ירידת המפלס עולה על 1מ' לשנה

( )Lensky et al. 2005ורצועת תשתיות מקבילה לחוף חוצה מעל עשרה נחלים המתחתרים ומתרחבים

כתגובה לירידת המפלס ( ;)Ben Moshe et al. 2008חקר ים המלח יכול לעזור בהבנת מערכות דומות אם כי

יותר מתונות בעולם.

ההשפעה הגיאומורפולוגית של ירידת מפלס ים או אגם על נחלים אלוביאליים הזורמים לתוך גופי מים אלה

נחקרה בעבר בהרחבה באמצעות שילוב של עבודות שדה ,ניסויים ומידול ,תוך שימוש במגוון מתודולוגיות

אמפיריות ופיזיקליות (למשלBorn and Ritter, 1970 ; Gardner, 1983; Schumm et al., 1987; Bonneau ,

and Snow, 1992; Schumm, 1993; Shachanovitz-Firtel and Bowman, 1998; Posamentier and

Allen, 2000; Autin and Aslan, 2001; Muto and Steel, 2004; Ben Moshe et al., 2008; Salomon,

.)2016; Dente et al., 2017, 2019; Eyal et al., 2019למרות זאת ,ההבנה לגבי הקצב שבו מתרחשים הבליה

והשקעת הסדימנט ,כמו גם הפרמטרים הבסיסיים השולטים בתהליכים אלו ,לוקה בחסר בהקשר של

אירועים בדידים או שנים ספורות .מחקרים המבוססים על ממצאים מהשטח מבוססים על תהליכים

שמשכם נע בין עשורים לאלפי שנים .תגובות מהירות של אירועים בדידים נחקרו בניסויי מעבדה במזרמים

106

( ,)flumeגישה המאפשרת מעקב מפורט בסקאלת המזרם ,אך מוגבלת בשל ההקטנה הפיזית של מרכיבי

המערכת הנחלית (למשל גדלי גרגר ,ספיקות מים וסדימנט) ומרכיבים של הפישוט הגלומים בניסויים אלו.

המחקר המוצ ג כאן מתייחס לפער הידע הזה על ידי זיהוי קשרים כמותיים בין שינויים גיאומורפולוגיים

בסקאלת השדה ובהקשר של כימות העבודה הגיאומורפולוגית המתרחשת בזמן אירועים שיטפוניים

בדידים .בעבודה זו התמקדנו בתגובה הגיאומורפולוגית בשני נחלים אלוביאליים הזורמים לים המלח

בהשוואה למאפיינים ההידרולוגיים של 25אירועי שיטפונות שונים שהתרחשו במשך ארבע שנים רצופות.

9.1.1שיווי משקל דינמי של נחלים אלוביאליים

כאשר לאורך תקופה ניכרת קיימת יציבות טקטונית ואקלימית באגן ניקוז של נחל אלוביאלי ,ערוץ הנחל

יכולים להגיע למצב של שיווי משקל (איור .)9.1Aבנחלים אלו ,נפח הסדימנט המגיע ממעלה הנחל כגרופת,

שווה לנפח המובל לבסיס הסחיפה (למשל .)Leopold and Bull, 1979בדרך כלל ,המורכבות של מערכות

ניקוז טבעיות מונעת השגת שיווי משקל סטטי ( ,)Schumm, 1977; Whipple, 1998והנחלים מגיעים למצב

של שיווי משקל דינמ י; במצב זה המערכת הגיאומורפולוגית מתגברת על סטיות זמניות באמצעות מנגנון

משוב בו שינוי באחד המשתנים הגיאומורפולוגיים או ההידרולוגיים של הנחל מוביל לתגובת שרשרת

שבסיומה הנחל חוזר לשיווי משקל ) .)Chorley and Kennedy,1971; Schumm, 1977התנהגות זו בולטת

במיוחד בנחלי אכזב ,שבהם קיימים הבדלים משמעותיים בין אירועי שיטפון שונים במשתנים ההידרולוגיים

המפורטים להלן.

היכולת של נחל להוביל סדימנט כגרופת נובעת מהפיכת האנרגיה הפוטנציאלית של המים לאנרגיה קינטית

) .(Gomez, 2022המרה זו באה לידי ביטוי בכוח הזרם ( )stream powerהמופעל על קרקעית וצדי ערוץ הנחל

( ;) Bagnold, 1977כוח הזרם תלוי במשתנים הידרולוגיים כגון המשקל הסגולי של המים ,הספיקה ושיפוע

האנרגיה של המים ( ,Bagnold, 1960כפי שצוטט ב .)Gomez, 2022-יתר על כן ,הובלת הגרופת ,יחד עם

יכולתו של הנחל לנתק חלוקי נחל מקרקעית וגדות הערוץ ,תלויים במשתנים סדימנטולוגיים

וגיאומורפולוגיים שונים (למשל .)Gomez and Church, 1989 ,משתנים אלה כוללים גורמים כמו גודל גרגר

ומשקל סגולי של הסדימנט ,ליכודיות וחספוס של קרקעית תעלת הזרימה והגדות ,ורוחב התעלה

(.)Bagnold, 1973, 1977; Begin et al., 1981; Gardner, 1983; Montgomery and Buffington, 1997

לאור אלו ,מקובל לנסח את משוואת הובלת הסדימנט ,למקרה שכמות הסדימנט הזמין לסחיפה אינה

מוגבלת:

)(Begin, 1978

qs=KS

()1

כאשר qsהוא שטף הגרופת (ספיקת גרופת ליחידת רוחב של הערוץ) בנקודה נתונה לאורך הערוץ K ,הוא

מקדם התלוי בתכונות ההידרולוגיות ,סדימנטולוגיות והגיאומורפולוגיות מלבד שיפוע האנרגיה של המים,

ו S-הוא שיפוע זה בכיוון מורד הזרימה.

במצב של שיווי משקל ,לנחל אלוביאלי יש ספיקת סדימנט ,יחד עם ערכים אופייניים לרוחב התעלה והמקדם

Kממשוואה .1כתוצאה מכך ,לנחל יש שיפוע אנרגיה אופייני המשקף את ההתנהגות הממושכת של הנחל,

ולא ערכים זמניים הקשורים לאירועי שיטפון בודדים (למשל .)Whipple et al., 1998שיפוע קרקעית הנחל

מייצגת בקירוב רב את שיפוע האנרגיה ( ;)Begin, 1981לפיכך כל שינוי שיכפה על שיפוע זה ,תוך שמירה על

שאר המשתנים במשוואה 1ללא שינוי ,יוציא את הנחל ממצב של שיווי המשקל ויגרום לתגובה

גיאומורפולוגית ה'שואפת' להחזיר את השיפוע המקורי ;Gardner, 1983; Ben Moshe et al., 2008

.)Bowman, 2023

107

9.1.2ירידת מפלס אגם וההשלכות הגיאומורפולוגיות על נחלים אלוביאליים לחופו

כאשר נחל יוצא מבין גדות מגבילות של קניון אל מרחב פתוח הנמצא סמוך לחוף אגם ,הוא יוצר לעתים

קרובות דלתא בצורת מניפה באזור כניסתו לגוף המים ,הנקראת מניפה-דלתאית ( .)Nemec, 1988חלק

מהסדימנט המובל על ידי הנחל שוקע על פני הקרקע ,בעוד שאר החומר מועבר לאגם ,וגורם לפרוגרדציה

של המניפה לכיוון האגן ( .)McPherson et al., 1987הפרוגרדציה כרוכה בהשקעת יחידות סדימנטריות

תלולות (נקראות )foresetבחזית המניפה שנמצאת מתחת לפני המים (איור .)9.1Bבעוד שיפוע קרקעית

הנחל על גבי המניפה שמעל לפני המים נקבע על ידי שיפוע שיווי המשקל של הנחל ( ;Bowman, 1988

,)Harvey, 2002שיפוע חזית המניפה נשלט על ידי הזווית הקריטית של הסדימנט האלוביאלי הבלתי מלוכד

( .) Kleinhans, 2005במקרה של ירידת מפלס האגם ,אם קצב רגרסיית קו החוף עולה על קצב פרוגרדציית

המניפה הדלתאית ,החזית התלולה הופכת לחשופה מעל פני המים במורד שפך הנחל .כתוצאה מכך ,נוצר

בנחל פרופיל אורך קמור ,המאופיין בנקודת נקע בנקודת הפיתול.

במקרים של ירידת מפלס כפויה ( ,)forced regressionהשינוי היחיד במערכת הנחלית הינו העלייה בשיפוע

ערוץ הנחל בחלקו התחתון (למקרה טיפוסי שקרקעית האגם תלולה מזו של הנחל המתנקז אל האגם) ,ללא

שינוי בפרמטרים הידרו-גיאומורפולוגיים אחרים (איור .)9.1Cבתרחישים אלה ,מאמץ הגזירה הגבוה

יחסית בנקודת הנקע יכול לגרום להתחתרות שתוביל לנדידת נקודת הנקע במעלה הזרם והקטנת השיפוע

של האזור התלול שבמורדה ( .)Schumm, 1977, 93; Gardner, 1983; Bull, 1991תהליך זה עשוי להוביל

גם לעלייה בפיתוליות של הערוץ ( .)Dente et al., 2019הירידה בשיפוע במורד נקודת הנקע מובילה לירידה

ביכולת הובלת הסדימנט באותו מקטע נחל .תהליך ההתחתרות מסתיים כאשר בכל נקודה לאורך הערוץ

יכולת הובלת הסדימנט אינה עולה עוד על ספיקת הסדימנט המגיעה ממעלה הזרם .פרופיל האורך החדש

של שיווי המשקל יהיה מקביל או זהה לפרופיל שיווי המשקל ההתחלתי (איור .)9.1Dקצבי ההתחתרות

ונסיגת נקודת הנקע ,במקרה של אירוע חד פעמי של ירידת בסיס הסחיפה ,דועכים מעריכית עם הזמן ועם

המרחק ( .)Begin et al., 1981מסיבה זו קצב ההתחתרות במורד הערוץ גבוה יותר מאשר במעלה הזרם.

כתוצאה מכך ,כאשר הורדת בסיס הסחיפה הינה תהליך מתמשך הגורם לחשיפת מקטעים תלולים נוספים

במוצא הנחל ,השיפוע והקמירות של פרופיל האורך עשויים לגדול עם הזמן ומעידים על התרחקות הנחל

ממצב של שיווי משקל (בן משה ולנסקי.)2020 ,

108

איור .9.1התחתרות נחל אלוביאלי בעקבות ירידה כפויה במפלס גוף מים אליו הוא מתנקז .A .מצב של שיווי משקל ,בו שטף

הסדימנט המגיע ממעלה האגן שווה לשטף הסדימנט היוצא במורד הזרימה .B .פרוגרדציה של foresetsבעקבות ירידת מפלס

איטית . C .ירידת מפלס מהירה הגורמת לחשיפת מדרון חזית המניפה וליצירת נקודת נקע .שטף הסדימנט היוצא מנקודת הנקע

למורד גדול משטף הסדימנט המגיע מהמעלה ולא השתנה .הקו המקוטע האדום מציין את פרופיל האורך המקורי של הנחל .הקו

המקוטע הצהוב מייצג את פרופיל שיווי המשקל החדש של הנחל .D .התחתרות בנחל המלווה בנסיגת נקודת הנקע לאחור ולירידה

בשיפוע במורד נקודת הנקע .פרופיל האורך של הנחל 'שואף' להגיע לפרופיל שיווי משקל חדש (קו מקוטע צהוב) שהינו מקביל

לפרופיל האורך המקורי.

9.1.3אזור המחקר

שאיבת מים נרחבת מאגן הניקוז של ים המלח ,שהחלה באמצע המאה ה ,20-הביאה לירידת מפלס האגם

בשיעור של למעלה מ 35-מטרים ( .)Lensky et al, 2005בעוד שתנודות טבעיות במפלס ים המלח התרחשו

לאורך ההולוקן עקב שינויים אקלימיים ( ,)Bookman et al., 2004; Goldsmith et al., 2023קצב הירידה

העכשווי (כיום 1.2מ' לשנה) הינו חסר תקדים במיוחד .כתוצאה מכך ,נסיגת קו החוף המהירה חשפה את

החזיתות התלולות של מניפת-דלתאיות רבות במוצא הנחלים הנשפכים לאגם (.)Eyal et al., 2019

הטופוגרפיה התלולה שנחשפה ,בשילוב עם בלייה של הגלים הנשברים על החוף ,יצרה מדרגות חוף ( Enzel

,)et al., 2022שמהוות נקודות נקע בשפכי הנחלים .כתוצאה ,הנחלים התחתרו לתוך המשטח האלוביאלי

של פני המניפה (בן משה וחב' ,)2008 ,ויצרו תעלות דמויות קניונים המגיעות כעת לעומקים של עד 30מטר

ולרוחב של 100מטר .ההתחתרות ,המלווה בהתרחבות של תעלות האפיק ,מתרחשת במהלך שיטפונות

בעיקר בין החודשים אוקטובר למאי .בהתחשב בכך שהירידה העכשווית במפלס האגם אינה תלויה בשינויים

הידרו-אקלימיים באגן הניקוז של ים המלח של ים המלח ( ,)Ben Moshe et al., 2008התעלות החדשות

שנוצרו מספקות הזדמנות לבחינת התפתחות הגיאומטריה של נחלים אלוביאליים בעקבות ירידה מתמשכת

בבסיס הסחיפה שלהם.

109

המחקר המוצג כאן מתמקד בשני נחלי אכזב ,נחל דרגה ונחל ערוגות ,המתנקזים לים המלח מהרי ומדבר

יהודה (ראה מיקום באיור .)9.2אורכם של נחל דרגה ונחל ערוגות הוא 43ק"מ ו 46-ק"מ ,בהתאמה ,ושטח

אגן ההיקוות של נחלים אלו הוא כ 230 -קמ"ר כל אחד .עם זאת ,עקב הבדלים בכמות המשקעים באגני

הניקוז שלהם ,נפח הגשם השנתי הממוצע בכל אחד מהאגנים שונה .מעל אגן נחל דרגה יורדים בממוצע 74

מלמ"ק גשם בשנה ,בעוד מעל אגן נחל ערוגות יורדים 100מלמ"ק .נחלים אלו החלו להתחתר במוצאם

במהלך שנות ה ,70-בעקבות ירידת מפלס ים המלח שקדמה לכך .אפיקי שני הערוצים מגיעים כיום לעומק

התחתרות מקסימלי של כ 30-מטרים (איורים .)9.3-9.6הרוחב המירבי של תעלת נחל דרגה ונחל ערוגות

הוא 120מטר ו 90-מטר בהתאמה; האפיקים הפעילים צרים יותר ,בהתחשב בנוכחותן של שרידי טרסות

שארתיות לאורך גדות הערוצים (איורים .)9.3-9.6כביש ים המלח חוצה את הנחלים מספר מאות מטרים

במעלה הזרם מהשפך שלהם לאגם; בשתי התעלות נבנו רמפות בטון במורד הזרם מהכביש על מנת להגן

עליו מפני ההתחתרות (איורים 9.4ו .)9.6-הנחלים במורד הזרימה מהרמפות מגיבים מבחינה

גיאומורפולוגית לירידת האגם ,בעוד שמעלה הזרם אינו מושפע מתנודות כלשהן במפלס האגם עקב הרמפות

המשמשות בסיס סחיפה מקומי יציב .מסיבה זו ,שטח המחקר בשני הנחלים כלל רק את המקטעים

הטבעיים במורד הזרימה מהרמפות.

איור .A .9.2צילום לוין של בקע ים המלח ,ים המלח מדבר יהודה והרי יהודה .קו מקוטע סגול מייצג את מיקום המתלול הטקטוני

התוחם את הבקע .המלבן השחור מציין את מיקום המפה שבאיור .B .Bמפת גבהים של מדבר יהודה באזור אגני הניקוז של

הנחלים דרגה וערוגות .הקונטורים הם קווים שווי משקע ים .קווים כחולים מסמנים את ערוצי היובלים העיקריים .אגן הניקוז

של נחל דרגה צבוע בכתום חצי שקוף ומחולק לשלושה אגני משנה -אגן יובל דרגה ,אגן יובל תקוע ,ואגן נחל דרגה המאוחד במורד

שני האגנים הללו .משולש לבן מסמן את נקודת חיבור היובלים דרגה ותקוע .אגן הניקוז ש ל נחל ערוגות צבוע בלבן חצי שקוף.

התחנות ההידרומטריות מהן נלקחו הנתונים בעבודה זו מסומנות בכוכבים צהובים.

110

איור .9.3אורתופוטו של

נחל דרגה בין כביש ים

המלח לים המלח .הקו

המקוטע הכחול מסמן את

הקצה העליון של גדות

תעלת הנחל ,שהתחתרה

לתוך המניפה הדלתאית

מבחינה

שננטשה

הידרולוגית .המלבן הלבן

מציין את האזור המופיע

באיורים 1.1.4ו.1.1.9-

בחלק הנחל שנמצא

במורד הכביש ניתן לראות

את מקטע הנחל שעבר

הנדסיות

התאמות

הרמפה

ובמורדו

המלאכותית.

איור .A .9.4מפת גבהים

של נחל דרגה ,מבוססת על

סקר פוטוגרמטרי בחודש

יולי .2023מיקום חתכי

הרוחב המופיעים באיור

9.7מסומנים בכחול.

מיקום קו ההשלכה של

פרופילי האורך מסומן בקו

מקוטע צהוב .B .צילום

אוויר אלכסוני של נחל

דרגה מהשפך לכיוון

המעלה .C .צילום אוויר

אלכסוני של הרמפה

המהווה את הקצה העליון

של מקטע הנחל הנחקר.

111

איור .9.5אורתופוטו של

נחל ערוגות בין כביש ים

המלח (היום נטוש) לחוף ים

המלח .הקו המקוטע הכחול

מסמן את הקצה העליון של

הנחל,

תעלת

גדות

שהתחתרה לתוך המניפה

הדלתאית שננטשה מבחינה

הידרולוגית .המלבן הלבן

מציין את האזור המופיע

באיורים 9.6ו .9.10-ניתן

לראות את מקטע הנחל

שעבר התאמות הנדסיות

הרמפה

ובמורדו

המלאכותית ,ואת מקטע

הנחל הטבעי שבמורדו ,בו

נערך המחקר.

איור .A .9.6מפת גבהים של

נחל דרגה ,מבוססת על סקר

פוטוגרמטרי בחודש יוני

.2023מיקום חתכי הרוחב

9.8

באיור

המופיעים

מסומנים בכחול .מיקום קו

ההשלכה של פרופילי האורך

מסומן בקו מקוטע צהוב.B .

צילום אוויר אלכסוני של נחל

ערוגות בזמן שיטפון ,מהשפך

לכיוון המעלה .C .צילום

אוויר אלכסוני של הרמפה

המהווה את הקצה העליון

של מקטע הנחל הנחקר.

112

9.2שיטות

9.2.1רקורד השיטפונות

נבדקה ההשפעה של ארבעה משתנים הידרולוגיים ,טמפורליים ומרחביים על התגובות הגיאומורפולוגיות

הנחלים לאירועי שיטפון )1( :ספיקת שיא בשיטפון )2( ,נפח המים הכולל בשיטפון )3( ,העיתוי היחסי של

האירוע בתוך עונת השיטפונות (שיטפון ראשון או מאוחר יותר) ,ו )4(-זהות הנחל הספציפי (דרגה או ערוגות).

במקרים בהם התרחשו מספר שיטפונות בין סקרים עוקבים ,השיטפונות טופלו כאירוע בודד עם מספר גלים.

נעשה שימוש בספיקה הגבוהה ביותר מבין השיטפונות הללו ובנפח המים המצטבר באירועים ,על מנת לייצג

את מאפייני השיטפונות בין הסקרים.

ההידרוגרפים של השיטפונות נמדדו על ידי השירות ההידרולוגי .נתוני השיטפונות בהם השתמשנו עבור נחל

דרגה ,התקבלו משתי תחנות מדידה הממוקמות לאורך שני יובלי הנחל הראשיים (דרגה ו-תקוע),

המתחברים 6ק"מ במעלה הזרם מאזור המחקר (איור .) 9.2Bתחנת המדידה הראשונה ,הממוקמת על יובל

דרגה ,נמצאת במרחק של 1.5ק"מ במעלה הזרם מנקודת החיבור (איור )9.2Bומודדת אגן ניקוז ששטחו

75קמ"ר .התחנה השנייה ,הממוקמת על יובל תקוע ,ממוקמת 2.5ק"מ במעלה הזרם מנקודת החיבור (איור

)9.2Bומודדת אגן ניקוז ששטחו 139קמ"ר .באמצעות מידול בתוכנת ,Hec-Rasיוצר הידרוגרף זרימה

משולב ,המשלב נתונים משתי תחנות המדידה .חשוב לציין כי קיים שטח של 23קמ"ר במורד הזרימה

מהתחנות ,המתנקז לאזור המחקר .שטח זה הינו הצחיח ביותר באגן הניקוז של נחל דרגה ,ומאופיין בכמות

משקעים שנתית של 70מ"מ .עם זאת ,אזור זה יכול לחוות גשמים עזים .מסיבה זו ,ספיקות השיא ונפח

המים הכולל באזור המחקר עשויים להיות לעיתים גבוהים יותר מהערכים שחושבו ,בשל אי הכללת זרימות

שמקורן בגשם במורד האגן מהתחנות ההידרומטריות .במקרה של נחל ערוגות ,תחנת המדידה ממוקמת

במרחק של 900מ' בלבד במעלה הנחל ממקטע הערוץ הנחקר (איור ,)9.2Bולכן ניתן להניח שהידרוגרף

הזרימה שנמדד בתחנה זו משקף את הזרימה באזור העבודה.

9.2.2מיפוי

במחקר נעשה שימוש במפות אורתופוטו ומפות גבהים ( )DEMשל האפיקים האלוביאליים בנחלים דרגה,

שעודכנו לאחר אירועים שיטפוניים .המיפוי נערך באמצעות סקרים פוטוגרמטריים שבוצעו ע"י רחפן,

והתמקד במקטעי הערוצים מרמפות הבטון המלאכותיות עד לחוף ים המלח; אורכם של מקטעים אלו הוא

כ 450-מטר ו 250-מטר לנחל דרגה ולנחל ערוגות ,בהתאמה (איורים 9.3ו .)9.5 -סקרים אלו נערכו לאחר

רוב השיטפונות במשך תקופה של ארבע שנים עוקבות ( .)2019-2023סקר נוסף בוצע בתחילת המחקר

באוקטובר .2019שני סוגים של רחפנים שימשו לאורך כל תקופת המחקר :מאוקטובר 2019עד מרץ ,2021

נעשה שימוש ב ,DJI Phantom 4 -לאחר מכן ב .DJI Phantom 4 RTK -התמונות צולמו במנח נאדיר ,עם

חפיפת תמונות קדמית וצידית של ,75%וגובה טיסה 40מ' מעל גובה הקרקע במקום ההמראה .מפות

האורתופוטו והגבהים יוצרו באמצעות תוכנת .Agisoft Photoscan Professionalהרזולוציה של

האורתופוטו היתה 1.5-2ס"מ לפיקסל ,ושל ה 5-8 DEM-ס"מ לפיקסל .הדיוק היה 2-5ס"מ למיקום ו 2.5-

5ס"מ לגובה .במקרים בהם היה הפרש קבוע בגבהים בין שני DEMעוקבים ,הטעות תוקנה ע"י מציאת

הפרשי הגבהים באזורים שבהם לא היו צפויים להיות הבדלים טופוגרפיים בין שני הסקרים.

113

9.2.3חישוב התגובות הגיאומורפולוגיות

על מנת לכמת את השינויים הגיאומורפולוגיים הנובעים מאירועי השיטפון ,נעשה שימוש בשני משתנים:

כמות הסדימנט שהושקע או הוסרה ממקטע הנחל ,ושינוי הגובה הממוצע לאורך ה( thalweg -השיעור של

ההתחתרות או ההשקעה) .החישובים בוצעו באמצעות תוכנת .ArcMapחישוב מאזן הסדימנט נעשה

באמצעות הפחתת הגובה בין זוגות עוקבים של סריקות ,DEMכדי לקבוע את שינוי הגובה בכל פיקסל .ערך

השינוי הוכפל בשטח הפיקסל וסכימת התוצאות על פני כל אזור המחקר נתנה את מאזן הסדימנט .מיקומי

ה thalweg -מופו באמצעות ה .ArcMap hydrology toolset-חושבו פרופילי האורך של הנחלים בסקרים

השונים ,ופרופילים אלו הושלכו על קו משותף על מנת למזער את ההשפעה של שינויים בפיתוליות (ראה

מיקומי קווי ההשלכה באיורים 9.4ו .)9.6 -לאחר מכן חושבו גבהים של נקודות במרווחים של 1מטר לאורך

הפרופיל המושלך ,והשינוי בגובה שלהן בין שני סקרים עוקבים .ערכי השינוי בגובה הנקודות מוצעו על מנת

לכמת את שיעור ההתחתרות או ההשקעה לאורך ה .thalweg

9.2.4ניתוח סטטיסטי

לצורך הניתוח הסטטיסטי הוערכה מידת המולטי-קוליניאריות בעזרת ).variance inflation factor (VIF

לאחר שנמצא שאין מולטי-קוליניאריות נעשה שימוש במודל GLMMעם הסתברות גמא ופונקציית לוג.

המשתנים התלויים היו מאזן הסדימנט או השינוי בגובה ה ,thalwegעם זהות הנחל כסובייקט .ספיקת

השיא ,התזמון היחסי של השיטפון ונפח המים הכולל היו המשתנים הבלתי תלויים.

9.3תוצאות

9.3.1רקורד השיטפונות

במהלך ארבע שנות המחקר (תאריכים) ארעו בנחלים דרגה וערוגות 15ו 20-שיטפונות ,בהתאמה .בתקופה

זו ,בוצעו 16סקרים פוטוגרמטריים בנחל דרגה (טבלה )9.1ו 15-בנחל ערוגות (טבלה .)9.2היו שני מקרים

בנחל דרגה וחמישה בנחל ערוגות ,בהם התרחשו מספר שיטפונות בין שני סקרים עוקבים .במהלך תקופת

המחקר היתה שונות גדולה בעוצמת השיטפונות ,עם ספיקות שיא שנעו בין 0.1ל 43.6-מ"ק לשנייה בנחל

דרגה ובין 0.1ל 76-מ"ק לשנייה בנחל ערוגות .ערכי החציון ,הבין-רבעוני התחתון והבין-רבעוני העליון עבור

נחל דרגה היו 6.9 ,2.2 ,3.4מ"ק לשנייה ,בהתאמה; בנחל ערוגות ערכים אלו היו 37.0 ,4.7 ,21.5מ"ק לשנייה,

בהתאמה .סך נפחי המים שזרמו בנחל בין סקרים עוקבים היו בין 2,000ל118,000-מ"ק בנחל דרגה ובין

3,000ל 419,000-מ"ק בנחל ערוגות .ערכי החציון ,הבין-רבעוני התחתון והבין-רבעוני העליון עבור נחל דרגה

היו 10,000 ,68,000ו 100,000-מ"ק ,בהתאמה; בנחל ערוגות ערכים אלו היו 62,000 ,132,000ו243,000-

מ"ק ,בהתאמה .תוצאות מפורטות ,כולל ספיקות השיא ונפח המים שעבר בכל שיטפון ,מאזן הסדימנט

ושינוי הגובה הממוצע לאורך ה ,thalwegs-מוצגים בטבלאות 9.1ו.9.2-

114

Average thalweg

incision

)(m

0.02

0.18

0.45

-0.1

0.53

0.52

11.8

0.02

3.9

26.3

6.3

1.8

2.9

2.7

* 43.6

0.1

3.8

03/01/2023

116

7.7

07/02/2023

09/02/2023

0.4

14/03/2023

0.4

20/03/2023

* 2.3

29/05/2023

2022-2023

0.04

0.3

7.2

2021-2022

0.18

0.9

2020

2021

0.37

0.4

01/10/2019

09/12/2019

23/12/2019

27/12/2019

01/01/2020

09/01/2020

16/01/2020

06/03/2020

12/03/2020

01/12/2020

18/02/2021

01/03/2021

25/01/2022

27/01/2022

31/01/2022

05/02/2022

08/02/2022

19/02/2022

22/02/2022

26/10/2022

01/11/2022

16/11/2022

21/11/2022

26/12/2022

2019-2020

0.11

Total water Evacuated sediment

volume

)volume (103 m3

)(103 m3

New flood season survey

0.3

109

4.6

19.9

New flood season survey

1.8

New flood season survey

1.1

1.9

-0.1

New flood season survey

118

11.2

Peak

discharge

)(m3/sec

Date

Season

20/07/2023

טבלה .9.1תוצאות המחקר בנחל דרגה .השיטפונות מסומנים בכחול והסקרים הפוטוגרמטריים באפור .לכל אירוע שיטפון

מוצגים ספיקת השיא ונפח המים הכולל שזרמו בו .כאשר אירעו מספר שיטפונות בין שני סקרים עוקבים נעשה בעבודה זו שימוש

בספיקת השיא הגבוהה ביותר שארעה בין הסקרים (מסומנת ב כוכבית) .לכל סקר פוטוגרמטרי (למעט סקר שנערך לפני תחילת

עונת השיטפונות) מוצגים מאזן הסדימנט והתחתרות ממוצעת לאורך ה thalweg -מאז הסקר הקודם.

115

Average thalweg

incision

)(m

0.23

0.02

0.11

0.26

0.06

0.17

0.21

0.17

9.9

* 64.8

3.7

44.3

0.2

4.9

* 27.8

37.0

4.7

0.4

21.5

75.9

7.7

1.5

3.1

* 24.8

2022-2023

0.52

0.1

* 1.8

2021-2022

0.58

1.3

* 4.9

20202021

0.74

1.3

28/10/2019

09/12/2019

18/12/2019

05/01/2020

09/01/2020

12/01/2020

18/01/2020

24/01/2020

05/02/2020

25/02/2020

06/03/2020

13/03/2020

17/03/2020

05/12/2020

13/12/2020

17/12/2020

04/02/2021

18/02/2021

01/03/2021

21/11/2021

23/12/2021

27/01/2022

31/01/2022

05/02/2022

08/02/2022

19/02/2022

22/02/2022

26/10/2022

02/11/2022

16/11/2022

07/02/2023

09/02/2023

14/03/2023

12/04/2023

28/05/2023

26/06/2023

2019-2020

0.08

Flood water

Evacuated sediment

volume

)volume (103 m3

)(103 m3

New flood season survey

0.47

118

0.1

228

137

4.18

145

3.35

419

1.02

171

2.36

122

0.11

New flood season survey

243

3.45

122

0.14

205

0.49

Peak

discharge

)(m3/sec

Date

Season

טבלה .9.2תוצאות המחקר בנחל ערוגות .השיטפונות מסומנים בכחול והסקרים הפוטוגרמטריים באפור .לכל אירוע שיטפון

בספיקת השיא הגבוהה ביותר שארעה בין הסקרים (מסומנת בכוכבית) .לכל סקר פוטוגרמטרי (למעט סקר שנערך לפני תחילת

עונת השיטפונות) מוצגים מאזן הסדימנט והתחתרות ממוצעת לאורך ה thalweg -מאז הסקר הקודם.

9.3.2שינויים גיאומורפולוגיים

במהלך המחקר ,נחל דרגה חווה מאזן סדימנט שלילי ,עם 56,900מ"ק סדימנט שהוסרו מקרקעית הנחל

וגדותיו והועברו לים המלח .במקביל ,גובה ה thalweg -של נחל דרגה ירד בממוצע בכ 2.3-מ' ,בין חוף האגם

לרמפה ,מרחק של כ 510 -מ' (איור )9.7על מנת להשוות בין שני הנחלים חושבה גם ההתחתרות ב125 -

המטרים התחתונים של נחל דרגה (המרחק בין שפך נחל ערוגות לרמפה שלו) ,ושיעורה בשנות המחקר היה

2.5מ' .במהלך שנים אלו ,שיפוע ה thalweg-הממוצע בנחל דרגה השתנה והיה בין הערכים .5.0-5.3%פרופיל

האורך של הנחל היה קמור (איור )9.7ושיפועו ב 125 -המטרים התחתונים היה בין הערכים .6.3-7.4%בנחל

ערוגות ,מאזן הסדימנט בתקופת המחקר היה שלילי ,עם 15,700מ"ק שנלקחו לאגם ,וגובה ה thalweg -

ירד בממוצע בכ 3.2 -מ' (איור ,)9.8בין השפך לרמפה (מרחק של כ 125 -מ' כפי שצויין למעלה) .שיפוע ה-

thalwegהממוצע של נחל ערוגות היה ,1.6-2.4%ופרופיל האורך היה קעור (איור .)9.8

116

נפח הסדימנט שהוסר מקרקעית וגדות האפיק בנחל דרגה בין סקרים עוקבים נע בין אפס ל 19,900-מ"ק;

בנחל ערוגות הוסרו בין הסקרים אפס עד 4,180מ"ק (טבלאות 9.1ו ,9.2-איורים 9.9ו .)9.10-ככלל ,בנחל

דרגה פונו נפחים גדולים משמעותית של סדימנט (חציון ,בין-רבעון תחתון ובין-רבעון עליון של 300 ,1,900

ו 6,300-מ"ק בהתאמה) מאשר בנחל ערוגות (חציון ,בין-רבעון תחתון ובין-רבעון עליון של 100 ,470ו2,360-

מ"ק בהתאמה) .)GLMM , F(16) = 54.921, P < 0.0001( ,מעניין לציין שאירוע שיטפון אחד בנחל דרגה ב-

19/2/2022הסתיים במאזן סדימנט חיובי של 100מ"ק .ירידת הגובה הממוצעת של thalwegנחל דרגה בין

סקרים עוקבים היתה בין 0.02ל 0.53-מ' ,בעוד שבנחל ערוגות שיעור הירידה נע בין אפס ל 0.74-מ' (טבלאות

9.1ו ,9.2-איורים 9.7ו .)9.8-ערכי הירידה בגובה החציוני ,הבין-רבעוני התחתון והבין-רבעוני העליון עבור

נחלי דרגה וערוגות היו 0.39 ,0.02 ,0.15מ' ו 0.26 ,0.08 ,0.17-מ' בהתאמה .גם במשתנה זה השיטפון של ה-

19/2/2022בנחל דרגה הינו חריג – בסופו של שיטפון זה עלה הגובה הממוצע של ה thalweg -ב 0.1מ'.

117

איור .9.7חתכי רוחב ( )A-Cופרופילי אורך ( ) Dבנחל דרגה בסקרים שנערכו בתחילת המחקר ובסוף כל עונת שיטפונות .מיקום

החתכים מסומן באיור .9.4

118

איור .9.8חתכי רוחב ( )A-Cופרופילי אורך ( ) Dבנחל ערוגות בסקרים שנערכו בתחילת המחקר ובסוף כל עונת שיטפונות .מיקום

החתכים מסומן באיור .9.6

119

120

איור .9.9מפות אורתופוטו של נחל דרגה ,ועליהן שינוי הגובה בין סקרים עוקבים .מיקום המפה מסומן באיור .9.3סקלת הצבעים

מופיעה על גבי המפה הראשונה .תאריכי הסקרים כתובים על גבי המפות .מפת האורתופוטו היא מהסקר האחרון מבין השניים.

צבע אדום מציין ירידה בגובה (התחתרות או קריסת גדות); צבע כחול מציין עלייה בגובה (השקעת סדימנט).

121

122

איור .9.10מפות אורתופוטו של נחל ערוגות ,ועליהן שינוי הגובה בין סקרים עוקבים .מיקום המפה מסומן באיור .9.5סקלת

הצבעים מופיעה על גבי המפה הראשונה .תאריכי הסקרים כתובים על גבי המפות .מפת האורתופוטו היא מהסקר האחרון מבין

השניים .צבע אדום מציין ירידה בגובה (התחתרות או קריסת גדות); צבע כחול מציין עלייה בגובה (השקעת סדימנט).

123

9.3.3ניתוח סטטיסטי

בניתוח הסטטיסטי נמצא כי ערך הטולרנטיות לספיקת השיא ולנפח המים הוא ,0.594וערכי ה -VIFהם

,1.684מה שמצביע על היעדר מולטי-קולינאריות משמעותית בין המשתנים במודל ,כלומר העדר תלות בין

ספיקת השיא ונפח המים .כתוצאה מכך ,המודל הליניארי הכללי ) (GLMשילב את שני המשתנים הללו.

הגורמים המשפיעים על מאזן הסדימנט בשיטפון

נמצא השפעה חיובית משמעותית וחזקה של ספיקת השיא על מאזן הסדימנט (GLMM, F(16) = 18.767, P

),= 0.001בעוד שלנפח המים הייתה השפעה ,אם כי יחסית שולית .) (GLMM, F(16) = 4.416, P = 0.052ניתן

לראות את הקשר בין עליה בספיקת השיא ובנפח המים לבין מאזן הסדימנט באיור .9.11תזמון השיטפונות

לא השפיע באופן אחיד על שני הנחלים ) ;(GLMM, F(16) = 0.635, P = 0.437מאזן הסדימנט בנחל דרגה

הושפע מעיתוי השיטפונות באופן משמעותי יותר מאשר נחל ערוגות (בחינת אינטראקציה בין נחל לתזמון,

.) GLMM, F(16) = 18.732, P <0.001בנחל דרגה השיטפונות המאוחרים בעונה היו מקושרים בפינוי מוגבר

של סדימנט ,בעו ד בנחל ערוגות לא ניכר הבדל במאזן הסדימנט בין שיטפונות ראשונים למאוחרים יותר

בעונה (איור .)9.11

הגורמים המשפיעים על ההתחתרות לעומק

תזמון השיטפון השפיע בצורה הבולטת ביותר על שיעור ההתחתרות בנחל ( = GLMM, F(17) = 4.928, P

.)0.040בשיטפונות ראשונים ארעה התחתרות רבה יותר באופן משמעותי (חציון ,בין-רבעוני תחתון ובין-

רבעון עליון של 0.22 ,0.45ו 0.55-מ' התחתרות בין סקרים עוקבים ,בהתאמה) מאשר מאוחרים יותר (,0.08

0.02ו 0.18-מ' ,בהתאמה) .בשני הנחלים (איור .)9.11לא נמצאה אינטראקציה בין התזמון לזהות הנחל

( ,)F(17) = 1.928, P = 0.183כלומר ,בשני הזרמים הייתה אותה מגמה של התחתרות רבה יותר במהלך

השיטפונות הראשונים .למרות שנראה שקיים קשר חיובי בין שיא הספיקה ונפח המים לשיעור התחתרות

(איור ,)9.11השפעה זו אינה מובהקת סטטיסטית (שיא ספיקה ;GLMM, F(17) = 0.238, P = 0.632נפח

מים .)GLM, F (17) = 1.614, P = 0.221

124

איור .9.11הקשרים בין המאפיינים של השיטפונות לבין התגוובת הגיאומורפולוגיות בנחלים דרגה (עמודה שמאלית) וערוגות

(עמודה ימנית) .הקווים הכתום ,כחול ,ושחור הינם קווי מגמה המייצגים את האירועים השיטפוניים הראשונים ,והמאוחרים בכל

עונה ,ואת כלל האירועים בעונה ,בהתאמה. .בשורה Aמוצג הקשר בין ספיקת שיא (ציר )Xלבין נפח הסדימנט שפונה בין סקרים

עוקבים (ציר ; Yהנפח שפונה מוצג כערך חיובי ומציין למעשה מאזן סדימנט שלילי) .בשורה Bמוצג הקשר בין נפח המים שזרמו

בנחל (ציר ) Xלבין לנפח הסדימנט שפונה בין סקרים עוקבים (ציר ;Yגם כאן ערך חיובי מציין מאזן סדימנט שלילי) .בשורה C

מוצג הקשר בין בין ספיקת שיא (ציר )Xלבין ההתחתרות הממוצעת ב thalwegבין סקרים עוקבים (ציר ;Yמידת ההתחתרות

מוצגת כערך חיובי ,השקעה כערך שלילי) .בשורה Dמוצג הקשר בין בין נפח המים שזרמו בנחל (ציר )Xלבין ההתחתרות

הממוצעת ב thalwegבין סקרים עוקבים (ציר ;Yגם כאן ערך חיובי מייצג התחתרות).

9.4דיון

מחקר זה בחן את התגובה הגיאומורפולוגית של שני נחלי אכזב אלוביאליים ,דרגה וערוגות ,לירידת בסיס

סחיפה מתמשכת במהלך ארבע שנים בהן מפלס ים המלח ירד בשיעור של מעל ארבעה וחצי מטרים .לנחלים

אלו מאפיינים משותפים :תנאי הגבול התחתונים של שניהם משתנים בשיעור וקצב דומים ,מכיוון שהם

מתנקזים לאותו בסיס סחיפה יורד ,ושיפוע הבתימטריה הנחשפת במורד שניהם הוא ( 15-20%בן משה

ולנסקי .)2022 ;2020 ,יתרה מכך ,שיפוע שיווי המשקל של שני הנחלים הוא ,2-2.5%וקרקעיתם וגדותיהם

125

מורכבים מחומר אלוביאלי בעל לכידות ,גודל גרגר והרכב ליתולוגי דומה (בן משה ולנסקי.) 2022 ;2020 ,

הנחלים נבדלים זה מזה בתנאי הגבול העליונים ,במיוחד בתכונות ההידרולוגיות של השיטפונות ותדירותם.

הבדלים ברוחבי האפיק ובהתאמות הנדסיות שנעשו בהם ,תורמים גם הם לשונות בין הנחלים .כתוצאה

מכך ,הנתונים שנאספו משני הנחלים מספקים תובנות לגבי הגורמים המשותפים המשפיעים על תגובתם

הגיאומורפולוגית לירידת בסיס הסחיפה ,ומצד שני מדגישים את הגורמים התלויים במאפיינים הייחודיים

של כל נחל ,ובתזמון השיטפונות בהם.

9.4.1הגורמים המשפיעים על מאזן הסדימנט בשיטפון

ספיקת השיא בשיטפון

מצאנו שספיקת השיא היא המשתנה העיקרי שמשפיע על מאזן הסדימנט בשיטפון .עלייה בספיקה גורמת

לעלייה בכוח הזרם (Petit et al., 2005),ולכן בעליה ביכולת הבלייה של הנחל (Dubinski and Wohl, 2013).

הסיבה לכך היא שהעלייה בכוח הזרם מלווה בהגדלת מאמץ הגזירה שהמים מפעילים על קרקעית הנחל

וגדותיו( לדוגמא ;) Talling and Sowter, 1998כאשר מאמץ זה עולה על מאמץ הגזירה הקריטי הנחוץ

לניתוק חלוק מהקרקעית או גדות הנחל ,מתרחשת בליה .מכאן ,עלייה בספיקת השיא מקושרת ליעילות

רבה יותר בהסרת סדימנט מקרקעית הנחל וגדותיו ביחס לשטפונות עם ספיקות שיא נמוכות יותר ,ולעליה

ביכולת הובלת הסדימנט שהוסר אל בסיס הניקוז במורד .מצד שני ,ברגע שחלוק התנתק מהקרקעית או

הגדה ,נדרש כוח זרם נמוך יותר על מנת להמשיך להוביל אותו בגרופת; מסיבה זו גם לאחר שיא הספיקה,

כאשר מתרחשת ירידה בגל השיטפון ,תרד אמנם יכולת הבליה של הנחל ,אך לא תגרם בהכרח השקעה של

הסדימנט המובל בערוץ והוא ימשיך להיות מפונה לים המלח ). Hassan and Church (1991מצאו במקטעי

נחלים שאורכם מספר מאות מ' קורלציה בין ספיקת שיא של אירועים שיטפוניים לבין מרחק ההובלה של

חלוקים .אורך מקטעי הנחלים שנחקרו בעבודה הנוכחית מתאים לקטגוריה זו ,ולכן בספיקות גבוהות גדלים

הסיכויים שחלוק שנמצא בגרופת יובל עד לאגם.

על מנת שמאזן הסדימנט במקטע נחל מסוים יהיה שלילי ,כמות החומר האלוביאלי שנלקחת מקרקעית

הערוץ וגדותיו צריכה להיות גבוהה יותר מכמות החומר שמגיעה אל המקטע ממעלה האגן ומושקעת על גבי

קרקעיתו .העובדה שרובם המוחלט של השיטפונות הסתיימו במאזן סדימנט שלילי מצביעה על כך שכמות

הגרופת שהגיעה ממעלה אגני הניקוז של הנחלים הייתה נמוכה מקיבולת ההובלה של ספיקות השיא

באירועים אלו (לדוגמא ) (Gao, 2011והן יכלו להוביל סדימנט נוסף .למאזן שלילי זה יש שתי סיבות

עיקריות ,הגורמות להגדלת ה'גרעון' עם העלייה בספיקה:

) (1שיפוע קרקעית מקטעי הנחלים שנחקרו גבוה מהשיפוע במעלה הנחל .חשיפת הבתימטריה התלולה

במוצא הנחלים ,גרמה לעלייה בכוח הזרם ,שהובילה לעלייה מקומית ביכולת המים לגרוף סדימנט ולכן

לעלייה בקיבולת ההובלה .שיפוע הנחל ,ובהתאמה קיבולת ההובלה ,לא השתנו באזור שבמעלה הזרימה

מהרמפות המלאכותיות ,המהוות את הקצה העליון של אזור המחקר (בן משה ולנסקי .)2020 ,המשמעות

היא שבלי קשר לגודל הספיקה ,במקטע שמתחת לרמפות המים יכולים לגרוף יותר חומר אלוביאלי יחסית

לכמות החומר המגיעה מהמעלה ,ונגרמת התחתרות .על פי משוואה ,1ההשפעה של עלייה בשיפוע הנחל על

כוח ההובלה בנחל הינה פרופורציונלית לספיקה( המגולמת במשתנה Kבמשוואה ).לכן ,לספיקה גבוהה יותר

יש קשר חיובי עם העלייה בהתחתרות הנגרמת עקב השיפוע המוגבר.

126

) (2תיעול הנחל