התנזלות קרקע – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ עריכה
הרחבה
שורה 1:
{{בעבודה}}
[[קובץ:Niigata soil liquefaction.jpg|שמאל|ממוזער|250px|הטיית ונפילת מבנים כתוצאה מהתנזלות ב[[רעידת אדמה|רעידת האדמה]] בעיר [[ניאיגטה]] ב[[יפן]], 1964]]
'''התנזלות קרקע''' היא תופעה [[גאולוגיה|גאולוגית]] בה [[קרקע]] לא מלוכדת הרוויה ב[[מים]] מתנהגת כ[[נוזל]] [[צמיגות|צמיג]] בשל עומס יתר או תנודות עזות, והיא הסיבה העיקרית לנזקים כבדים הנגרמים למבנים בעת [[רעידת אדמה]]. התהליך מתרחש כאשר לתוך החלל שבין הגרגרים מחלחלים מים, המפרידים בין הגרגרים וגורמים להחלשת אחיזתם זה בזה, מה שגורם לקרקע להתנהג כנוזל. תופעה זו החלה להיחקר בשנת 1964 לאחר רעידות אדמה עזות בעיר ניגיאטה ב[[יפן]] ו[[רעידת האדמה של יום שישי הטוב (1964)|אלסקה]] ובעיררעידת ניגיאטההאדמה של יום שישי הטוב]] ב[[יפןאלסקה]], בהן נצפו נזקי התנזלות כנטיית [[בניין|בניינים]] ושקיעתם, אם כיוכן [[ציפה]] של צנרת [[ביוב]] ומתקנים תת-קרקעיים. עם זאת, אירועים דומים תוארו קודם עוד לכן.
 
במהלך ההתנזלות מתרחשות בקרקע תופעות, שחלקן נראות על-פני השטח. אחת התופעות המסוכנות ביותר היא גלישה של שכבת קרקע עליונה מעל שכבה שהתנזלה, העשויה להתרחש גם במדרונות מתונים ביותר. גלישה כזו עשויה להתרחש אף ב[[מישור (גאוגרפיה)|מישור]] שאינו משופע, ואז תתרחש במרחקים קצרים ובתנודות דו-כיווניות ומחזוריות, כאשר משך התנודות משפיע על יכולתם של הקרקע והמבנים שעליה לשוב ולהתייצב. תנודות מסוג זה סודקות את הקרקע ויוצרות בה סדקים ושבריםשברים. התנזלות של שכבת קרקע גורמת לדחיסת הגרגרים, לשקיעתה של השכבה ולפליטה של [[חול]] ומים מתוכה, ואף ליצירת "מזרקות" [[בוץ]] לאורך סדקים הבונות מבנים חוליים [[חרוט|חרוטיים]] המכונים "[[הר געש|הרי געש]] של חול".
 
==הגורמים להתנזלות==
 
===נתוני הקרקע===
[[קובץ:PismoBeachSand.JPG|שמאל|ממוזער|250px|גרגרי [[חול]]]]
שורה 14:
 
===נתונים סייסמיים===
התנזלותבמצב מתרחשתיציב במהלךהגרגרים לוחצים זה על זה ומופעל עליהם לחצם של המים שחדרו לחלל הבין-גרגרי. בעת [[רעידת אדמה]] מתווספים ללחצים אלה גם לחצים אופקיים, הגורמים לגרגרים להצטופף ולהקטין את נפח הקרקע. כתוצאה מכך, קטן נפח החללים ולכן יכולת הניקוז של החול קטנה וגדל הלחץ המופעל על המים בחלל הבין-גרגרי. הגורם המשוער לכךללחץ האופקי הוא [[גלים סייסמיים|גלי גזירה]] העוברים דרך הקרקע, יוצרים תנודה מחזורית ומשנים את סידור הגרגרים בה, אם כי יש חוקרים הטוענים כי מהלך זה אינו מסביר התנזלות חוזרת באותו מקום כתוצאה מ[[גלים סייסמיים|גלי לחץ]].<ref>[http://www.tau.ac.il/~bachrach/Ran_Papers/BiotJGRSCAN.pdf בכרך, נור ועגנון, 2001 [[תמונה:Adobepdfreader7 icon.png|18px|קובץ PDF]]<noinclude>]</ref> במהלך הרעידה מתרחשות תנודות עזות של הקרקע, ולכן יש חשיבות רבה לעוצמת הרעידה, למשכה ולמרחק מ[[מוקד רעידת אדמה|מוקדה]] בחישוב הסיכון להתנזלות.
 
==תופעות התנזלות==
==תהליכי ההתנזלות==
[[קובץ:Chuetsu earthquake-earthquake liquefaction1.jpg|שמאל|ממוזער|250px|נזקים מהתנזלות קרקע]]
 
שורה 22:
התנזלות כתוצאה מרעידות אדמה היא אחד מגורמי הסיכון הבולטים ביותר באזורים עירוניים. התנודות מגבירות את לחץ המים בחלל בין הגרגרים ומחלישות את עמידותה של הקרקע מפני מאמצי גזירה. שרידי התנזלות מ[[עידן|תקופות גאולוגיות קדומות]] עשויים לשפוך אור על מהלכן של רעידות אדמה [[פרהיסטוריה|פרהיסטוריות]]. כמו-כן נערך ניתוח של טקטסים [[תנ"ך|מקראיים]] ואחרים לניתוח תופעות המתוארות בסיפורים [[מיתוס|מיתיים]] עתיקים כמו [[המבול]] של [[נח]] ו[[גילגמש]], והשוואתם לאירועים עכשוויים כמו רעידות האדמה ב[[העתק ניו-מדריד]].<ref>[http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V63-4DDXSFC-1&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=200e17af8c8f5d93ba32c894f446ef3c רעידות אדמה והתנזלות קרקע בסיפורי שיטפון במזרח התיכון הקדום]</ref>
 
===חול טובעני===
{{הפניה לערך מורחב|חול טובעני}}
[[חול טובעני]] נוצר כאשר מים מרווים קרקע לא מלוכדת בצפיפות נמוכה שחלות בה תנודות. כאשר למים אין מקום להתנקז אליו, נוצר חול טובעני שאינו יכול לשאת משקל מעליו. תופעה זו עשויה להיווצר על-ידי רעידת אדמה או בעקבות עליית מים ממאגר תת-קרקעי הגורמת לציפה של גרגרי החול. ניתן למצוא חולות טובעניים ב[[חוף|חופי]] [[נהר|נהרות]] ו[[ים|ימים]], ועומקם לרוב אינו עולה על מטר אחד.
 
===חרסית רוויה===
[[חרסית]] רוויה היא סוג רגיש במיוחד של חרסית הנוטה לעבור ממצב מוצק לנוזלי כאשר היא מופרעת, וכאשר אינה מופרעת היא נראית כג'ל. כאשר גוש של חרסית עובר זעזוע, הוא הופך לחומר מבעבע. הסיבה לכך היא, שעל אף היותה מוצקה היא מכילה כמות רבה מאוד של מים – כ-80%. לאחר רגיעה החרסית שבה למצב מוצק על אף תכולת המים שבה, מאחר ומתח הפנים של המים יוצר אחיזה טובה של הגרגרים הרטובים. חרסית רוויה נמצאת בצפון כדור הארץ: ב[[רוסיה]], [[קנדה]], [[אלסקה]], [[נורווגיה]], [[שוודיה]] ו[[פינלנד]] – אזורים שהיו מכוסים ב[[קרחון|קרחונים]] בתקופת ה[[פליסטוקן]] בעת השקעתה. חרסית רוויה היא הסיבה העיקרית למפולות קשות באזורים אלה, ובקנדה לבדה נקשרה ליותר מ-250 מפולות, חלק מהן קדומות וכפי הנראה נגרמו בשל רעידות אדמה.<ref>[http://geoscape.nrcan.gc.ca/ottawa/landslides_e.php חרסית רוויה ומפולות קרקע]</ref>
 
===זרמי עכירות===
זרמי עכירות הם משקעים רוויים הנעים על פני מדרון היבשה באוקיינוס כזרם של בוץ. הזרמים נוצרים ממשקעים בלתי יציבים ובלתי מגובשים, ובהיותם מוסעים בזרמי העכירות הם מוגנים למדי מ[[בליה]] כימית ומ[[שחיקה]]. בעת רעידת אדמה הם גולשים בבת-אחת מכוח ה[[כבידה]], חורצים תעלות וקניונים בקרקעית האוקיינוס ומורבדים בסופו של דבר על מדף היבשת כמניפות סחף תת-ימיות או שוקעים למישורי המצולות. המשקעים שהם יוצרים נקראים "טורי עכירות" או "טורים טורבידיטים" (turbidite sequences). מפולת של זרמי עכירות התרחשה בשנת 1929 בעת רעידת אדמה במדף היבשתי של [[ניופאונדלנד]]. גלישת הקרקע הייתה מהירה – כ-100 קמ"ש, והקרקע נסחפה למרחק של כ-600 ק"מ, כשהיא קורעת בדרכה את כבל הטלפון הטרנסאטלנטי ב-28 מקומות.
 
==נזקי התנזלות==
התנזלות קרקע עלולה לגרום נזק רב למבנים. הקרקע הרוויה אינה תומכת עוד במבנים מאחר ואיבדה את כושרה לשאת עומס. המבנים המוצבים עליה עשויים לנטות על צדם או לשקוע. כמו-כן, מתקנים תת-קרקעיים, כמו למשל צינורות ש[[משקל סגולי|משקלם הסגולי]] נמוך, עשויים להתנתק מהמבנים ולצוף אל פני השטח. בחופים עשוי להיווצר נזק כבד למבנים ב[[נמל|נמלים]], וגשרים המתוחים על-פני [[נהר|נהרות]] עשויים להתמוטט. התנזלות קרקע הייתה הסיבה העיקרית לנזקים ברעידת האדמה של [[שבר סן אנדראס#היסטוריה|לומה פרייטה]] ב[[קליפורניה]] בשנת 1989.
 
==אירועי התנזלות בישראל==
מספר אירועי התנזלות שהתרחשו בישראל ובסביבתה תועדו או התגלו בבדיקות מאוחרות. בעת רעידת האדמה שפקדה את [[סוריה]] בשנת 749 פרצה קרקע חולית מסדק ארוך בקרקע. בשנת 1068 התרחשה רעידת אדמה ב[[עקבה]], שבעקבותיה חלה התנזלות שפגעה במבנים. גם ברעידת אדמה בעוצמה של 6.2 ב[[סולם ריכטר]] שאירעה בצפון [[ים המלח]] בשנת 1927 פרצו זרמי חול, וצילום של זרם מתוך סדק באזור [[יריחו]] מוצג במלון [[אמריקן קולוני]] ב[[ירושלים]]. התנזלויות נוספות התרחשו ברעידת אדמה בעוצמה 5.9 ב[[קהיר]] בשנת 1992, ב[[נואיבה]] בשנת 1995 ובצפון ים המלח בשנת 2004. אירועי התנזלות קדומים יותר ניכרים במעוותים הניכרים ב[[תצורת הלשון]] וב[[תצורת צאלים]].<ref>[http://www.gsi.gov.il/_Uploads/503GSI-34-2008.pdf מתוך דו"ח של המכון הגאולוגי]</ref>
 
==קישורים חיצוניים==
שורה 28 ⟵ 42:
*[http://earthquake.usgs.gov/learning/animations/animation.php?flash_title=Liquefaction+Flash+Animation&flash_file=liquefaction&flash_width=450&flash_height=200 אנימציה של התנזלות קרקע וחול טובעני]
*[http://www.youtube.com/watch?v=ngxG49Lf6co&feature=related וידאו – הדגמת התנזלות במעבדה]
*[http://www.howstuffworks.com/quicksand.htm חול טובעני באתר HowStuffWorks]
 
==לקריאה נוספת==
 
==הערות שוליים==
<references />