חצי גראבן

חצי גראבן
Half Graben
	היווצרות בקע (גאולוגיה). למעלה: גראבן שלם בין שני העתקים נורמליים, כל אחד משופע לכיוון מרכז הבקע. למטה: חצי גרבן
	היווצרות בקע (גאולוגיה). למעלה: גראבן שלם בין שני העתקים נורמליים, כל אחד משופע לכיוון מרכז הבקע. למטה: חצי גרבן
מידע כללי
סוג	חצי גראבן
נתונים ומידות
אורך	מאות קילומטרים
רוחב	עשרות קילומטרים
עומק	מספר קילומטרים
מיקום
גוף שמיימי	{{#property:P376}}

חצי גראבן (באנגלית: Half graben) הוא מבנה גאולוגי התחום על ידי העתק נורמלי^[1] לאורך צד אחד שלו.

מבנה הבקע וההעתק עריכה

בקע הוא אזור שבו הליתוספירה משתרעת כאשר שני חלקים מקרום כדור הארץ נמתחים. לעיתים קרובות, בקע ייווצר באזור בקרום שכבר נחלש על ידי פעילות גאולוגית קודמת^[2]. העתקי מתיחה נוצרים במקביל לציר הבקע^[3]. העתק מתיחה (נורמלי) ניתן לראות כסדק בקרום, המשתרע כלפי מטה בזווית הקרובה לאנכית. כאשר שני הצדדים נמתחים, הגוש התלוי (אנ') ינוע כלפי מטה יחסית לגוש הבסיס^[4]. או אז נוצר אגן בקע, כאשר הקרום מידלל ושוקע. באגן הבקע, חומר מעטפת חם מציף, ממיס את הקרום, ולעיתים קרובות גורם להתפרצות הרי געש או לוולקניזם הפורץ מסדקים^[2]. אגני מתיחה עשויים להיראות כאילו נגרמים על ידי גראבן, או גוש אדמה שקוע, השוקע בין העתקים נורמליים מקבילים הנוחתים לכיוון מרכז הגראבן משני הצדדים. למעשה, הם עשויים בדרך כלל משני חצאי גראבנים אסימטריים המקושרים זה בזה^[3].

ככל שהבקע מתרחב, אגפי הבקע מתרוממים עקב ריבאונד איזוסטטי של הליתוספירה. זה יוצר את הפרופיל הטופוגרפי האסימטרי האופייני לחצאי גראבנים. לחצאי הגראבנים עשויות להיות זוויות נחיתה (dip) מתחלפות לאורך ציר הבקע, המחלקות את עמק הבקע למקטעים^[5]^[6].

אגני בקע תוך-יבשתיים וימיים כמו מפרץ סואץ, הבקע המזרח אפריקאי, מערכת הבקע ריו גרנדה (אנ') והים הצפוני (אנ') מכילים לעיתים קרובות סדרה של תת-אגני חצי-גראבן, כאשר זוויות הנחיתה של מערכת ההעתקים הדומיננטית משתנה לאורך ציר הבקע. לעיתים קרובות מערכות ההעתקים הרחבות בבקעים אלה, מחולקות למקטעים. העתקים בגבול הבקע שאורכם עולה על 10 קילומטרים מופרדים על ידי עמקי רמפה^[א]. רמפות הממסר הללו עשויות לספק נתיבים לנשיאת משקעים לתוך האגן. בדרך כלל הבקע מחולק לאורך צירו לקטעים שאורכם כ-50 עד 150 קילומטרים^[8].

תהליכי השקעה עריכה

ניתן להגדיר ארבעה אזורי שקיעה בחצי-גראבן. הראשון הוא שקיעה ב"שולי מצוק ההעתק", הנמצאים לאורך העתקי הגבול העיקריים התוחמים את חצי-גראבן, שם החלק העמוק ביותר של האגן פוגש את הרי כתף הבקע הגבוהים ביותר^[9]. מעט משקעים יחסית נכנסים לחצי-גראבן על פני ההעתק התוחם העיקרי, מכיוון שהרמה של דופן התחתית גורמת למשקעים בצד דופן התחתית להשתפל הרחק מהשבר. לכן, נהרות בצד זה נושאים משקעים הרחק מעמק הבקע^[10]. אך כחלק הנמוך ביותר של האגן עם קצב השקיעה הגבוה ביותר, שולי המצוק חווים את שיעורי השקיעה הגבוהים ביותר, שעשויים להצטבר לעומק של כמה קילומטרים^[9]. שקיעה זו כוללת לעיתים קרובות פסולת גסה מאוד כמו גושי סלעים ענקיים, כמו גם מניפות סחף של משקעים מדופן האגן. חומר אחר מועבר על פני האגן או לאורכו לחלקי המים העמוקים של אגם הבקע לאורך שולי המצוק^[9].

קובץ:Half-graben sedimentation.svg

חצי גראבן, ה"מארח" אגם, המציג שקיעה דומיננטית משולי 'ציר' הבקע.

רוב המשקעים ייכנסו לחצי-הגראבן לאורך צד הגוש התלוי^[10]. בצד האגן שממול לשבר הגבול הראשי, מתרחשת שקיעה לאורך "שולי הצירים". בחלק זה של האגן, המדרונות בדרך כלל מתונים ומערכות נהרות גדולים עשויים לשאת משקעים לתוך האגן, אשר עלולים להיאגר במניפות שבהן הם נכנסים לאגם של עמק הבקע. משקעים פחמתיים ליטורליים ותת-ליטורליים^[ב] עשויים להצטבר בתנאים אלה. "השוליים הציריים" בקצות האגנים כוללים לעיתים קרובות רמפות בעלות שיפוע נמוך, שבו נהרות גדולים נכנסים לאגן, בונים דלתות ויוצרים זרמים בתוך אגם הבקע, שיכולים לשאת משקעים מקצה אחד לשני. בין חצאי גראבנים סמוכים יהיו "אזורי התאמה", שעשויים לכלול העתק נורמלי או הפוך או העתק הסטה אופקי. אלה יכולים ליצור מורפולוגיות מורכבות, שבתוכן מנגנונים שונים משפיעים על השקיעה. סוגי ההשקעה בחצאי גראבנים תלויים גם בגובה פני האגם בבקע, באקלים (למשל טרופי לעומת ממוזג) שבו נוצרים המשקעים ובכימיה של המים^[9].

אגם באיקל הוא דוגמה גדולה ועמוקה במיוחד לאבולוציה של חצי-גראבן. האגם הוא 630 על 80 קילומטרים, עם עומק מרבי של 1,700 מטרים. משקעים בבקע עשויים להגיע לעומק של עד 6,000 מטרים. המערכת כוללת גם כמה הרי געש קטנים מתקופת הרביעון^[13]. באגם זה, בתחילה היו קשורים סדרה של חצאי-גראבנים בשרשרת ליניארית. ככל שעמק הבקע הזדקן, התפתח עיוות נרחב משני צידי האגם, שהפך אותם לגראבנים מלאים אסימטריים^[9].

חצאי גראבנים ידועים עריכה

אגן אלבוקרקי (אנ')
ימת באיקל
אגן ניוארק (אנ')
מערכת הבקע של סנט לורנס

ביאורים עריכה

^ עמקים אלה דומים לעמקים של בקע, אך הם נוצרו בתהליך הפוך - התקצרות קרום. עמק רמפה מתפתח כאשר גושי קרום נדחפים זה לעבר זה ומעלה אל גוש קרום שביניהם. האחרון נדחף מטה על ידי משקל החומר הזה, וכתוצאה מכך נוצר העמק. דחיפתו של החומר אל גוש הקרום שביניהם יוצרת הרים גבוהים הסמוכים לעמק^[7].
^ משקעים פחמתיים ליטורליים הם הצטברויות משקעיות הנוצרות באזורי חוף רדודים ובעלי אנרגיה גבוהה, כולל חופים, מישורי גאות וסביבות חוף קרובות. משקעים אלה, המורכבים בעיקר מסידן פחמתי שמקורו בשרידי שלדי רכיכות ואצות או משקעים כימיים, כוללים לעיתים קרובות אבן חוף, שרטונים אואידיים וסטרומטוליטים. הם מאופיינים בדרך כלל במצעים צולבים, מיון ונקבוביות גבוהה^[11]. לעומתם, משקעי קרבונט תת-ליטורליים הם משקעים ימיים או אגמיים המצטברים בעומקי מים שבדרך כלל בין 20 ל-200 מטרים, תופסים את המדף היבשתי ואת המדרונות העליונים. הם מהווים מעבר בין פציאסים של מים רדודים (ליטורליים) לעומק הים, ולעיתים קרובות כוללים חומרים ביוגניים, אואידים ומיקרוביאליטים. משקעים אלה מושפעים משינויים בגובה פני הים, מפעולת הגלים ומאספקת חומרים מזינים, ולעיתים קרובות יוצרים פציאסים צמנטיים בעלי אנרגיה נמוכה^[12].

הערות שוליים עריכה

^ Half graben, Salt lake City Community College: An Introduction to Geology.
^ ¹ ² Decompressional Melting During Extension of Continental Lithosphere, MantlePlumes.Org
^ ¹ ² Holdsworth, R., E & Turner, J., P. 2002. Extensional Tectonics: Regional-scale processes. Geological Society of London. p. 225.
^ Fault, Britannica Encyclopedia.
^ Weissel, J., K. & Karner, G., D. 1989, Flexural Uplift of Rift Flanks Due to Mechanical Unloading of the Lithosphere During Extension, Journal of Geophysical Research: Solid Earth 94: pp. 13,919-13,950.
^ Lister, G., S. et al., 1991, Detachment Models for the Formation of Passive Continental Margins, Tectonics 10: pp. 1038-1064.
^ Ramp valleys, Britannica Encyclopedia.
^ Richard J. Davies, 2004, 3D Seismic Technology: Application to the Exploration of Sedimentary Basins, London: Geological Society of London: p. 101.
^ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ Cohen, Andrew S., 2003. Paleolimnology: The History and Evolution of Lake Systems. Oxford University Press: p. 208-210.
^ ¹ ² Nelson, C. H. et al., 1999, Tectonic and Sediment Supply Control of Deep Rift Lake Turbidite Systems: Lake Baikal, Russia, Geology 27: pp. 163–166.
^ Taborosi, Danko and Kevin Stafford. 2003., ittoral Dripstone and Flowstone--Non-Spelean Carbonate Secondary Deposits, International Journal of Speleology. 32: pp. 85-106.
^ Andrew S. Cohen & Catherine Thouin, 1987, Nearshore Carbonate Deposits in Lake Tanganyika, Geology 15: pp. 414–418.
^ Cliff Ollier & C. F. Pain, 2000, The Origin of Mountains, London & New York: Taylor & Francis: p. 60.

[8] עמקים אלה דומים לעמקים של בקע, אך הם נוצרו בתהליך הפוך - התקצרות קרום. עמק רמפה מתפתח כאשר גושי קרום נדחפים זה לעבר זה ומעלה אל גוש קרום שביניהם. האחרון נדחף מטה על ידי משקל החומר הזה, וכתוצאה מכך נוצר העמק. דחיפתו של החומר אל גוש הקרום שביניהם יוצרת הרים גבוהים הסמוכים לעמק^[7].

[14] משקעים פחמתיים ליטורליים הם הצטברויות משקעיות הנוצרות באזורי חוף רדודים ובעלי אנרגיה גבוהה, כולל חופים, מישורי גאות וסביבות חוף קרובות. משקעים אלה, המורכבים בעיקר מסידן פחמתי שמקורו בשרידי שלדי רכיכות ואצות או משקעים כימיים, כוללים לעיתים קרובות אבן חוף, שרטונים אואידיים וסטרומטוליטים. הם מאופיינים בדרך כלל במצעים צולבים, מיון ונקבוביות גבוהה^[11]. לעומתם, משקעי קרבונט תת-ליטורליים הם משקעים ימיים או אגמיים המצטברים בעומקי מים שבדרך כלל בין 20 ל-200 מטרים, תופסים את המדף היבשתי ואת המדרונות העליונים. הם מהווים מעבר בין פציאסים של מים רדודים (ליטורליים) לעומק הים, ולעיתים קרובות כוללים חומרים ביוגניים, אואידים ומיקרוביאליטים. משקעים אלה מושפעים משינויים בגובה פני הים, מפעולת הגלים ומאספקת חומרים מזינים, ולעיתים קרובות יוצרים פציאסים צמנטיים בעלי אנרגיה נמוכה^[12].

[1] Half graben, Salt lake City Community College: An Introduction to Geology.

[:0-2] ¹ ² Decompressional Melting During Extension of Continental Lithosphere, MantlePlumes.Org

[:1-3] ¹ ² Holdsworth, R., E & Turner, J., P. 2002. Extensional Tectonics: Regional-scale processes. Geological Society of London. p. 225.

[4] Fault, Britannica Encyclopedia.

[5] Weissel, J., K. & Karner, G., D. 1989, Flexural Uplift of Rift Flanks Due to Mechanical Unloading of the Lithosphere During Extension, Journal of Geophysical Research: Solid Earth 94: pp. 13,919-13,950.

[6] Lister, G., S. et al., 1991, Detachment Models for the Formation of Passive Continental Margins, Tectonics 10: pp. 1038-1064.

[7] Ramp valleys, Britannica Encyclopedia.

[9] Richard J. Davies, 2004, 3D Seismic Technology: Application to the Exploration of Sedimentary Basins, London: Geological Society of London: p. 101.

[:2-10] ¹ ² ³ ⁴ ⁵ Cohen, Andrew S., 2003. Paleolimnology: The History and Evolution of Lake Systems. Oxford University Press: p. 208-210.

[:3-11] ¹ ² Nelson, C. H. et al., 1999, Tectonic and Sediment Supply Control of Deep Rift Lake Turbidite Systems: Lake Baikal, Russia, Geology 27: pp. 163–166.

[12] Taborosi, Danko and Kevin Stafford. 2003., ittoral Dripstone and Flowstone--Non-Spelean Carbonate Secondary Deposits, International Journal of Speleology. 32: pp. 85-106.

[13] Andrew S. Cohen & Catherine Thouin, 1987, Nearshore Carbonate Deposits in Lake Tanganyika, Geology 15: pp. 414–418.

[15] Cliff Ollier & C. F. Pain, 2000, The Origin of Mountains, London & New York: Taylor & Francis: p. 60.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[א]

[8]

[9]

[10]

[ב]

[13]

[7]

[11]

[12]