היווצרות מכתשי הנגב
מכתשי הנגב הינם תופעה יחודית בקני מידה עולמי. טיול בנגב והמפגש עם תופעת טבע נדירה זו מעורר באופן טבעי את השאלה כיצד הם נוצרו. מחקרים חדשים מלווים בעבודת שדה בהיקף רחב הביאו להבנה רבה יותר באשר לתהליכים אשר הביאו ליצירת המכתשים.
מחקרים חדשים – מתוך מאמרו של ד"ר יואב אבני
בשנת 1951 מנסח פרופ’ פיקרד, מראשני הגיאולוגים בארץ את התיאוריה הראשנה להיווצרות המכתשים. תאוריית פיקרד:
על פי תיאוריה זו, התפתחות המכתשים בנגב קשורה בהתפתחות הניקוז המקומי על המורדות התלולים של הקמרים בהר הנגב . פיקרד רואה במספר גורמים את המפתח להתפתחות המכתשים.
- ריבוד השכבות המיוחד של הנגב, הבנוי משכבת גיר קשה ועבה החופה על אבני חול פריכות בעובי מאות מטרים.
- מבנה גיאולוגי של קמרים מורמים המאפשר לנחלים מקומיים לחרוץ את הציפוי הנוקשה של שכבות הגיר העליונות ולחתור לתוך אבני החול הפריכות. ברגע שנחשפה בנחל הראשון שכבת אבן החול מתפתח אגן ניקוז במהירות תוך שביית האגנים הסמוכים.
- התפתחות המכתשים קשורה קשר הדוק עם תהליכי התמוטטות וחשיפה שטחים הולכים וגדלים של אבן חול במרכז הקמר, תוך הרחבתו המתמדת. מסיבה זו יש קשר ישר בין גדלו של המכתש לבין גילו.
מה האמת בסיפור הציורי על תחרות בין הנחלים על מורדותיהם התלולים של הקמרים? האם יכול נחל קצר, שראשיתו בפרשת המים הממוקמת בשיא הקמר לחדור שכבות בעובי של 500 מטר, הבנויות מסלע קשה על מנת להגיע אל אבן החול? האם ניתן לראות בשטח עדויות לתהליך אגרסיבי שהביא להתרחבות המכתשים, כפי שתאוריית פיקרד מחייבת? בהעדר עבודת שדה מקיפה להוכחתה (או לשלילתה) של תאוריית פיקרד, היא נשארת כהנחת עבודה לא מוכחת עד לזמן זה.
היווצרות המכתשים – שלבים עיקריים
המחקרים המפורטים שנעשו בשנים האחרונות בהר הנגב מצביעים על הקשר ההדוק שבין התפתחות המכתשים ובין התשתית הגיאולוגית המורכבת של הר הנגב מצד אחד ותהליכי עיצוב הנוף של הנגב מצד שני. למען הפשטות יתחלק סיפור התפתחות המכתשים למספר שלבים המתחילים בעבר הגיאולוגי הרחוק ומביאים אותנו בהדרגה אל ההווה.
התפתחות הכיסוי של סלעי המשקע בהר הנגב
כיסוי סלעי המשקע של הר הנגב, המגיע לעובי של אלפי מטרים, מורכב מחליפים של שכבות קשות ממקור ימי (בעיקר גיר ודולומיט) ושכבות רכות ממוצא יבשתי (בעיקר אבני חול). חתך מורכב זה, ששקע בעידנים הגיאולוגים הקדומים, מהווה את התשתית הסלעית שעליה מתפתים מכתשים. התפתחות המכתשים קשורה קשר הדוק בתכונות המכנאיות של חתך הסלעים ובהבדלים המהותיים ביכולתם של כוחות הבליה לפנות נפחים גדולים של אבני חול פריכות לעומת הקושי הגדול להרוס ולפנות את סלעי הגיר והדולומטים הבונים את המסגרת המצוקית של המכתש.
סלעי המשקע הבונים את המכתשים, שקעו בים בעידן הטריאס והקנומן בפרק זמן שבין 100-225 מליון שנים לפני זמננו.
הרמת הקמרים
הריבוד של סלעי דולומיט ואבן חול, אינו מספיק על מנת ליצור את המכתשים. על מנת שכוחות הבליה יוכלו לחדור אל מעמקי הקמרים ולחשוף את אבני החול שבקרבם, יש להרים את ההרים ולאפשר לכוחות הבליה לפעול על האזורים המורמים. ואכן, אחרי תקופה ארוכה של השקעות חתך הסלעים של הנגב, החלו לפני 90 מליון שנה כוחות לחיצה לפעול על אזורינו. כוחות הלחיצה הרימו את הקמרים של הר הנגב מעל מפלס הים הרדוד אשר כיסה את האזור, והקמרים המורמים הפכו למערכת איים הניצבים מעל לים. שילוב של סדרת הרמות חוזרות ונשנות של הקמרים בשילוב של זמן ממושך של 40 מליון שנה (סוף עידן טורון – איאוקין 50-90 מליון שנים לפני זמננו) הספיקו כדי לפגוע קשות בשריון הקשה של ראשי הקמרים. בשני מקרים ידועים הצליחו כוחות הבליה להסיר בהדרגה ובעקשנות את כל הכיסוי הקשה מעל פסגות קמר רמון וקמר עריף – אל – נקה שבסיני, ובשני המקומות הנזכרים התפתחו מכתשים ראשוניים כבר בתקופה קדומה זו.
ההצפה האיאוקנית
לאחר פרק זמן ממושך של בליה בפסגות איי הר הנגב, חזר הים והציף את האזור באירוע ממושך, הנחשב לשירת הברבור של שלטון הים בארץ ישראל. היה זה בתקופת האיאוקן (35-50 מליון שנים לפני זמננו). הים הציף וכבש את איי הר הנגב תוך מילוי וסתימת המכתשים הקדומים בסלעי גיר וקירטון.
נסיגת הים והתפתחות "מישור הגידוע העליון"
עם סיום תקופת האיאוקן מתחיל הים בנסיגתו הסופית מהר הנגב. המשך הלחיצה הטקטונית על אזור הנגב מביא לחידוש הקימוט על הקמרים הקבורים תחת כיסוי סלעי המשקע הימיים מגיל איאוקן. הקמרים נעורים לחיים והם התקמטו והורמו אל מעל לפני השטח המיושרים שהשאיר הים האיאוקני הנסוג.
כתוצאה מנסיגת הים הופך הנגב לחלק מיבשת נרחבת, הכוללת את חצי האי ערב של היום וחלקה המזרחי של אפריקה, שהיו מאוחדים בתקופה זו ליבשת אחת. מערכת של נהרות פילסו לעצמם דרך מפנים היבשת אל חופי אוקיינוס התטיס שבצפון השטח היבשתי הנרחב. בדרכם עברו נהרות אלו דרך הנגב, שהיה השטח היבשתי האחרון בדרכם אל הים.
מערכת הנהרות פעלה על שטחים נרחבים במשך 15 מליון שנה והצליחה לפלס את פני השטח ולגדוע את המבנים המורמים שעמדו בדרכה. קמרי הר הנגב הלכו ונגדעו עד שהתאחדו עם המישורים רחבי הידיים שמדרומם. תהליך זה של פילוס וגידוע הקמרים יוכל להיחשב כאביהם – מולדים של המכתשים הנוכחים, כיוון והוא אשר חתך בקמרים לעומק רב עד לחשיפת שטחים גדולים של אבני חול במרכז הקמרים הגדועים. חשיפת אבני החול כשלעצמה לא הביא להתפתחות מיידית של המכתשים , שכן נחוצה הייתה הרמה מקומית של הקמרים כדי לאפשר את ניקוז “אמבטיית החולות” שבמרכזם.
את שרידיו של “מישור הגידוע העליון” ניתן לראות עד היום בשטחים נרחבים במרכז סיני, ברמת עבדת ובראשי צוקי המכתשים של היום.
התפתחות המכתש הגדול
כאמור, מישור הגידוע העליון גדע עמוקות את קמרי הר הנגב וחשף בראשי קמרי רמון וחתירה מחשופים גדולים של אבני חול, תוך הסרה מוחלטת של השריון הקשה החופים מעליהם. הסרת כיפת הסלעים כשלעצמה עדיין לא איפשרה לכוחות הבליה לרוקן את הקמרים הגדועים. קביעה זו נשמעת אולי תמוהה, אל יש לקחת בחשבון שעל מנת לרוקן את מרכזי הקמרים, על הקמרים עצמם להיות מוגבהים מסביבתם כדי לאפשר הובלת חומרי בליה במורד הטופוגרפי אל המקומות הנמוכים ביותר. שיחזור פני השטח של הר הנגב בשלב שלאחר יצירת מישור הגידוע העליון מראה, שהאזור היה בעל תבליט מתון מאוד, שהתנקז אל הים התיכון באמצעות מערכת של נהרות רדודים. מערכת ניקוז זו חצתה את הקמרים מצד לצד בגובה הצוקים, מבלי שניתן יהיה לחדור את עמקי הקמרים. דרושה אם כן הרמה נוספת של הקמרים מעל סביבתם הרמה זו בוששה לבוא בקמר הרמון ובקמר חצירה, אך אירוע מקומי של הרמה בקר חתירה, צירף את המרעום החסר לפצצת המכתש הגדול, ובשחרה של תקופת המיוקן, לפני 20 מליון שנים, הפצצה התפוצצה. קמר חתירה ובליבו הבקעה החולית הגדולה, הורם והוטה לצפון-מזרח. הרמה זו בשיעור של כ-200 מטר מעל לסביבה הכמעט מישורית, סיפקה את השיפוע המקומי הדרוש, ובקעת החול החלה להתרוקן במהירות, תוך יצירת מערכת מצוקים בגבול שבין בקעת החול המתרוקנת ובין מורדות הקמר הבנויים מסלעים קשים ועמידים לבליה. עם שוך הסערה האורזובית המהירה נחתר המכתש שגודלו וצורתו נקבעו במידה רבה על ידי גודלו המקורי של מחשוף אגן החול בקמר הגדוע. קרקעית המכתש התייצבה בגובהה של 100 מטר מעל לקרקעית הנוכחית (קרקעית זו נהרסה מאוחר יותר במרביתו של המכתש ושרידיה נמצאו בשני מקומות בלבד – בהרי מטמור ובגבעה 398 שבקירבת פתח המכתש). שיחזור מימדיו של המכתש בשלב קדום זה (לפני 20 מליון שנים) מראים שהיה דומה במתכונתו ובגודלו למכתש הנוכחי.
השקעות תצורת חצבה וקבורת התבליט בהר הנגב
במהלך תקופת המיוקן (5-24 מליון שנים לפני זמננו) היה הנגב נתון במשטר של השקעה יבשתית. מערכת הנהרות הגדולה אשר זרמה מן השטחים היבשתיים שבדרום ובמזרח אל חוף הים התיכון, השקיעה בנגב משקעים עבים של תלכידי נחלים, אבני וסלעי חרסית. סלעים אלה מתאפיינים בצבע אדום ומוכרים כתצורת חצבה שמחשופיה נפוצים בעיקר בערבה באגנים הפנמיים בנגב הצפוני כמו מישור ימים, רותם, דימונה וירוחם.
בשנים האחרונות נמצאו ברחבי הר הנגב עשרות מחשופים קטנים של תצורת חצבה. המחשופים החשובים ביותר נמצרו בפסגות הר כרכום, הר חריף והר ארדון כולם בנגב המרכזי. באזור זה שקעה תצורת חצבה ישרות על גבי מישור הגידוע העליון. תוך קבורה מלאה של התבליט הקדום. קבורת התבליט בגובה הפסגות לא איפשרה לבקעת החול הענקית שבלב קמר הרמון הגדוע להתנקז וליצור את המכתש. מכתש רמון נאלץ לחכות עוד מילוני שנים בטרם החל להתפתח.
בהר הנגב הצפוני נמצאו מחשופי תצורת חצבה בים הרכסים המורמים. המילוי של התבליט במשקעי התצורה, הקטין במידה רבה את תהליכי הבליה החתירה. המכתש הגדול שכבר היה קיים ונסתם חלקית. מחשופי תצורת חצבה, שנמצאו בגובה הצוקים שמעל למכתש הקטן, מלמדים שרכס חצרה היה מכוסה לחלוטין ללא יכולת ניקוז מקומית. בדומה למצב ברמון, לא איפשר מצב זה לבקעת החול הקטנה, שנחשפה בראש כיפת חצרה, להתרוקן ומסיבה זו לא התפתח עדיין המכתש הקטן.
הרמה נרחבת של הר הנגב במיוקן המאוחר – פליוקן מוקדם
לקראת סוף המיוקן מתחולל שינוי דרמטי בנופו של הנגב ושל ארץ ישראל כולה. בשלב זה (5-7 מליון שנים לפני זממנו), מתרוממת שדרת ההר של הנגב כחלק מהרמה אזורית נרחבת הכוללת את סיני, צפון חצי האי ערב וארץ ישראל. במקביל להרמה זו, החלה השקיעה של חלקים מבקע הערבה. ההרמה לוותה גם בפעילות של שבירה לאורך מערכות השברים של הנגב והטייה של חלקים מהר הנגב בעיקר למזרח, אל הערבה.
הפעילות הטקטונית הנמרצת ביטלה את משטר הנוף המתון שהתקיים עד לשלב זה בנגב, ויצרה תבליט חריף. תבליט זה גרם לניוון מערכות הנהרות שהשקיעה בנגב תצורת חצרה. במקביל נעורו לחיים כוחות הבליה המקומיי, אשר החלו לשטוף את משקעי תצורת חצבה מן האזורים המורמים ולפסל נוף חדש בעל תבליט חריף ופרוע שתהליכי עיצובו נמשכים עד היום.
התפתחות מכתש רמון והמכתש הקטן בעקבות ההרמה הצעירה
באזורים המורמים התגברו כוחות הבליה בקלות על חומרי הסחף הבלתי מלוכדים של תצורת חצבה, ואלה שרדו בעיקר במקומות נמוכים, שבהם פעילות הסחיפה הייתה מתונה. מתחת למחשופי תצורת חצבה התגלה שוב המצע הסלעי הקדום של הר הנגב, ובו הקמרים הגדועים. ההרמה וההטייה הנרחבת העניקו לקמר רמון ולקמר חצרה את השיפועים הדרושים להתרוקנות בקעת החול שבמרכזם. כמו שארע בקמר חתירה, התרוקנות המכתשים הייתה מהירה יחסית, והיא עקבה בנאמנות אחרי צורתם של מחשופי אבן החול בכל קמר וקמר .. העובדה שקמר רמון הינו הקמר הגדול ביותר בנגב, יחד עם גידועו על ידי מישור הגידוע העליון הם שהכתיבו את צורתו המפורצת. במקביל צורתו של המכתש הקטן, היא פועל יצא של גידוע כיפת חצרה העגולה.
קביעת נקודות המוצא של הנחלים מנקזי המכתשים, נקבע על ידי הנקודה הטופוגרפית הנמוכה ביתר, שהוכתבה על ידי ההטייה הטקטונית האזורית. קמר רמון נטוי למזרח, והטייה זו, יחד עם גורמים מקומיים שקבעו את המיקרו-טופוגרפיה במזרח מכתש רמון, היא שהכתיבה את מוצא של נחל רמון באזור עין סהרונים. במקביל, ההטייה של רכס חצרה למזרח, גרמה לניקוזו של המכתש הקטן למזרח. בדומה למתואר עם המכתש הגדול, גם במקרה של המכתש הקטן נעשה שימוש בקטע מנחל קדום לקביעת נקודת הפריצה המדוייקת. נחל קדום זה עבר בזמן השקעת תצורת חצבה בגובה צוקי המכתש ממזרח למערב. ההטייה למזרח ביטלה תוואי זה, אך אפשרה למכתש המתפתח להתנקז בקלות יחסית דרך הפירצה הקדומה. אגב, חלקו המערבי המנותק של נחל קדום זה משמש עד היום כיובל של נחל חצרה, המזרים אל תוך המכתש מים מאזור מישור ימין… נחל זה הוא שיוצר את המפרץ המשונה של המכתש הקטן, הניצב בדיוק מול פתח המכתש.
לאחר שנקבעה צורתם הראשונית של המכתשים, העוקבת כמעט בנאמנות אחרי המגע שבין מחשופי אבני החול והסלעים הקשים שבאגפי הקמרים , נעצרה התרחבותם כמעט לחלוטין. עצירה זו נעוצה בהתפתחות מקבילה של מערכת מצוקים במגע שבין הבקעה המתרוקנת ובין פסגות הקמר העמיד לבליה. קביעה זו מסתמכת על בדיקת השפעת ההתרוממות הכללית של הר הנגב על המכתש הגדול שהיה קיים, כזכור, כבר מראשית המיוקן (20 מליון שנים לפני זממנו) משטר השיפועים החדש שנוצר בעקבות אירוע ההרמה בסוף המיוקן, אפשר למכתש הגדול להעמיק בעוד 100 מטר מתחת לקרקעיתו הקדומה. למרות זאת מימדי המכתש כמעט ולא השתנו בגלל התקבעותה של מערכת המצוקים שסביב המכתש המעמיק.
התחפרות מכתש רמון והמכתש הקטן
בפרק הזמן מאז נחתרו המכתשים לראשונה ועד היום ניתן לבחון את טיבם של התהליכים הפועלים על המכתשים. בדיקה זו מעלה כי התפתחות המכתשים כמעט ונעצרה מאז היווצרותם הראשונית, כלומר במשך 3-4 מליון השנים האחרונות.
במכתש רמון אותרו מפלסי זרימה קדומים, העוקבים אחרי קרקעיתו של המכתש. נחל רמון של היום מנקז את קרקעית המכתש באותו תוואי ממש, כשהוא התחפר במשך מילוני השנים האחרונות במידה מתונה (כ-30 מטר סה”כ) מתחת למפלס הקרקעית הקדומה. משמעות הדבר היא כי המכתש כמעט ולא שינה את עומקו בפרק הזמן של 4 מיליוני השנים האחרונות.
לאורך צוקי מכתש רמון איתר הגיאומורפולוג רן גרסון ז”ל סדרה של מדרונות קדומים הקשורים למערכת המצוקים של המכתש. מדרונות אלה ניצבים בקרבה ישירה למדרונות הנוכחים, וגם הם מעידים על שינויים קלים בלבד במערכת הצוקים. קצב הנסיגה של מצוקי המכתש הוערך במספר מאות מטרים ב-4 מליון השנים האחרונות. נסיגה זעומה זו עומדת בניגוד מרשים לרוחבו של המכתש המגיע ל-11 ק”מ. מצב דומה קיים במכתש הקטן ובמכתש הגדול, כך שנראה שמאז היווצרותם הראשונית לא שינו המכתשים באופן מהותי את מימדיהם וכי עיקר התפתחותם התרחשה בשלב הראשון, כתגובה לאירוע הטקטוני שיצר אותם.
השינויים הקלים שתוארו לעיל נעוצים ברובם בשינויים במשטר האקלימי שעברו על הנגב במיליוני השנים האחרונות.
מתוך אל הנגב והמכתשים , החברה להגנת הטבע.
