סביבת היווצרות

סביבת היווצרות היא המקום בו נוצר סלע, גם אם לאחר זמן הוא יימצא במקום שונה. סביבת ההיווצרות קובעת את הרכבו של הסלע ותכונות אחרות שלו.

מחזור הסלעים: 1 = מאגמה; 2 – התגבשות; 3 – סלעי יסוד; 4 – בליה; 5 – השקעה; 6 – סלעי משקע; 7 – התמרה; 8 – סלעים מותמרים; 9 – המסה

לסלעים שונים – סביבת היווצרות שונה:

• סלעי יסוד – סלעים הנוצרים בשתי סביבות:
  • סלעים פלוטוניים ומחדרים ממאגמה בסביבה פלוטונית
  • סלעים געשיים ופירוקלסטיים מלבה בסביבה געשית
• סלעי משקע – נוצרים בסביבות מגוונות:
  • בסביבה יבשתית – בביצות, נחלים ואגמים
  • בסביבה ימית
  • בסביבה חופית
  • בסביבה אוופוריטית (של התאדות-יתר) – גם בלגונות ימיות וגם באגמים יבשתיים
• סלעים מותמרים – בסביבה מטמורפית (של התמרה)

מחזור הסלעים

ערך מורחב – מחזור הסלעים

סביבות ההיווצרות של סלעים הן נקודות ב"גלגול" בין סוג סלע אחד למשנהו. בין סביבות ההיווצרות מתרחשים תהליכי סחיפה ובליה היוצרים חומרי גלם ליצירתו של הסלע הבא. תהליכים אלה חלים גם על המינרלים המרכיבים את הסלעים בכל אחד מן הגלגולים ומשפיעים על תכונותיו השונות של הסלע החדש.

סלעים באזור הפארק הלאומי ילוסטון

סביבה פלוטונית

נקראת על שם פלוטו – אל השאול הרומי. בסביבה פלוטונית נוצרים סלעי יסוד פלוטוניים, הנקראים גם סלעי תהום, סלעי מִחְדָר או סלעים אינטרוסיביים.

הטמפרטורה בעומק הקרום גבוהה מאשר על פניו בשל התפרקות רדיואקטיבית של אורניום, תוריום ואשלגן-40. בגלל החום הרב נוצרים בעומק של עשרות ק"מ כיסים של חומר סלעי מותך – מאגמה, הקרויים תאי מאגמה.

המאגמה מתקררת באיטיות רבה – מעלה צלזיוס אחת במשך כמיליון שנה. הסיבות להתקררות:

• ירידה ברדיואקטיביות
• זרמי הערבול
• דחיסה כלפי מעלה על ידי לחצים טקטוניים

תופעות בסביבה פלוטונית

גיבוש מפריט

ערך מורחב – גיבוש מפריט

כאשר המאגמה מתחילה להתקרר, מתרחש תהליך התבדלות של מינרלים מתוך מגמת-האם. תהליך זה נקרא גיבוש מפריט. המינרלים שהתגבשו ראשונים שוקעים לקרקעית המאגר ונפרדים מיתרת המאגמה המותכת. שקיעה זו גורמת להיווצרות סלעים פלוטוניים בהרכבים שונים מתוך מאגמת-אם אחת. ככל שהרחקת המינרלים נמשכת, הולכת וגדלה תכולת הסיליקה (תחמוצת צורן) במאגמה הנותרת במאגר.

תרשים אינטראקטיבי של שורת בואן

איך זה קורה?

כאשר טמפרטורת המאגמה עומדת על 1,800°C מתגבשים בה מינרלים מקבוצת אוליבין עשיר במגנזיום (Mg₂SiO₄). כתוצאה מכך נותר פחות מגנזיום במאגמה.

כאשר טמפרטורת המאגמה יורדת ל-1,500°C מתגבשים בה מינרלים מקבוצת אוליבין עשיר בברזל (Fe₂SiO₄). אחרי גיבוש זה נותר פחות ברזל במאגמה.

תוצאת ההתקררות – המגמה הנותרת הופכת חומצית יותר ויותר בשל התעשרותה בסיליקה (קוורץ), וכך גם המינרלים והסלעים המתגבשים בה.

הרכבה המשתנה של המאגמה יוצר מינרלים שונים בהרכבם הכימי:

• מינרלים בסיסיים – מינרלים המכילים כמות קטנה של קוורץ או אינם מכילים קוורץ כלל, כהים בדרך כלל.
• מינרלים חומציים – מינרלים המכילים כמות גדולה של סיליקה, בהירים בדרך כלל.

הגיבוש המפריט בא לידי ביטוי בשורת בואן (Bowen's series), ע"ש המדען נורמן לוי בואן, שהיה הראשון שמצא כי ממאגמת-אם אחת עשויים להתגבש סלעים מגמטיים בהרכבים שונים.

שלב פגמטיטי

לאחר הגיבוש המפריט, כשהמאגמה התקררה לכדי 600-400°C, שארית הנוזל עשירה בסיליקה, במים ובמתכות. הנוזל נדחס לתוך סדקים ומתגבש כאשר הוא מתקרר, ויוצר עורקים (פגמטיטים) בעלי גבישים גדולים. תוצרים של שלב זה: המינרלים קוורץ, אורתוקלז, מוסקוביט, ביוטיט, אפטיט, טורמלין, טופז ופלואוריט.

פומרולה

מרבצים הידרותרמיים

מרבצים הידרותרמיים (הידרו=מים, תרמו=חום) מתאפיינים בהתגבשות מתוך תמיסה במים חמים. מי גשם שחילחלו לעומק אלפי מטרים התחממו והמסו מלחים מסלעי הסביבה. תוצרים של שלב זה הם מינרלים בעלי גבישים גדולים: קלציט, פלואוריט, מינרלי נחושת, מינרלי מנגן ותחמוצות ברזל.

פומרולה

פומרולה (fumarola) – אדי מים ותערובת גזים המיתמרים מסדקים בהרי געש כבויים למחצה – SO₂,HCl,CO₂.

סולפטרה

סולפטרה (solfatara) – נביעה של מים חמים עשירים בחומצה גופריתית – H₂SO₄ המאכלת סלעים בדרכה.

גופי חדירה פלוטוניים: A-בתולית, B-דייק, C-לקולית, D-פגמטיט, E-סיל, F-הר געש שכבתי

גופי חדירה פלוטוניים

ערך מורחב – מחדר פלוטוני

סלעים מגמטיים נוצרים גם על פני השטח, כאשר מגמה נדחסת לתוך סלעים בקרום העליון ומתקררת. חדירה מגמטית זו יוצרת מבני חדירה מסוגים שונים:

• בתולית (batholit) – גוף גדול של סלע מגמטי שהתקרר באיטיות בתוך סלע קיים. בתולית מתאפיין בגבישים גדולים – מ"מ אחדים עד ס"מ אחדים. קוטר בתולית עשוי להגיע לעשרות ומאות ק"מ. גופי בתולית שכיחים בהרי קימוט גדולים.

• סדן (stock) – בליטה העולה מתוך בתולית אל הסלעים שלמעלה המורכבת מגבישים גדולים. קוטר סדן עשוי להגיע למאות מטרים עד קילומטרים אחדים. חתך אופקי של הסדן הוא עגול.

• דייק (dike, dyke) – בסלע עשוי להיווצר מישור חולשה – אזור פגיע ושביר. כאשר מאגמה חודרת לתוך מישור חולשה ומתקררת בתוכו, נוצר קיר סלע מגמטי החוצה את סלעי הסביבה. יש דייקים הנמשכים מתוך בתולית והם גסי גביש. דייקים אחרים עשויים לנבוע מהתפרצות לבה אל פני השטח. דייקים אלה הם דקי גביש (בזלת).

• סיל (sill) – חדירה מישורית של מאגמה בין שכבות סלעי משקע ובמקביל להן באמצעות צינור הזנה. חדירה זו מרימה את השכבות העליונות.

• לקולית (lacolith) – גם לקולית הוא תוצאה של חדירה מישורית של מאגמה בין שכבות סלעי משקע, אך הוא עבה במרכזו בדומה לפטריה.

• גופי חדירה כפולים – אם מישור החדירה הראשון נשאר מישור חולשה, עשויות להתרחש בו חדירות נוספות.

תופעות שוליים בגופי חדירה

• בסדן, בדייק ובסיל המגמה חודרת תוך כדי מגע עם הסלע. לעיתים היא "קולה" את הסלע, ובשוליים נוצר סלע מותמר בקשיות שונה ובצבע שונה. לעיתים נותרים ריכוזים של תחמוצות ברזל וצורן בנקודות המגע.

• התקררות גוף החדירה מהירה יותר בשוליו, לכן נוצר שם סלע זעיר גביש בהיר, בעוד שבמרכז נוצר סלע בעל גביש בינוני.

• קסנולית (xenolith), קסנוס=זר, ליתוס=אבן – כאשר המאגמה פורצת ממעמקים, קורה שהיא לוכדת בדרכה החוצה שברים של סלעים שעמדו בדרכה או סלעים משולי אזור החדירה. גודל קסנולית – מ"מ אחדים עד עשרות ס"מ, אך יכול להיות גם גדול יותר.

• מרקם פורפירי (porphyric texture) – כאשר נקטע הגיבוש המפריט ויתרת הנוזל מתקשה במהירות, נוצרים גבישים גדולים (מ"מ אחדים) המפוזרים בתוך חומר זעיר גביש שהתקרר במהירות. מבנה פורפירי מזכיר צימוקים בעוגה.

סלעים מסביבת היווצרות פלוטונית

ערך מורחב – סלע פלוטוני

• גרניט
• גברו
• סיאניט

לבה זורמת בהוואי

סביבה געשית

סביבה זו נקראת גם "סביבה וולקנית" על שם וולקן – אל האש והנפחות במיתולוגיה הרומית – שעל פי המסופר עבד בסדנה תת-קרקעית בהר געש באי וולקנו באיים הליפאריים מצפון לסיציליה שהיה פעיל באותה עת. הר הגעש וולקנו הפך שם נרדף לכל הרי הגעש. בסביבה זו נוצרים סלעים געשים, המכונים גם סלעי פרץ, סלעי וולקניים או סלעים אקסטרוסיביים.

חומר סלעי מותך (מאגמה) פורץ ממעמקים אל פני השטח, שם הוא נקרא לבה. הרכב הלבה זהה להרכב המאגמה שקדמה לה. מן הלבה מתנדפים מים וגזים שונים שהיו מומסים בה. הלבה מתקררת על פני השטח במהירות רבה ויוצרת סלע זעיר גביש, ולעיתים נוצרת זכוכית געשית (אובסידיאן). מהתקררות זו נוצר מגוון של סלעים וגעשיים, הדומים בהרכבם לסלעים מגמטיים שנוצרו מאותה מאגמה – לבד מגודל הגביש.

הרי געש

ערך מורחב – הר געש

הלבה פורצת אל פני השטח בשני אופנים:

• בתוך הר הגעש מצטברים לבה וגזים סמוך לפני השטח. כאשר גובר לחצם על הסלעים ממעל, חלה התפוצצות המנקבת חור בסלע (צינור הזנה) ומעיפה למעלה שברי סלעים הנוחתים מסביב. ההתפוצצות מלווה בענני אדים, בריח גופרית ובקולות רעם חזקים.

תוצרי ההתפוצצות: נוצר לוע (crater) מוקף בסוללה של רסק סלעים מן הסביבה, סלעי בזלת ולבה שהחלה להתגבש. לאחר ההתפוצצות מתמעט הלחץ. כאשר הלבה מתקררת בתוך הלוע, נוצר פקק החוסם את הלוע בין התפוצצות להתפוצצות.

• לעיתים הלבה מגיחה מסדקים, ללא התפוצצות, זורמת לאיטה ומכסה שטח נרחב.

פצצה געשית

תוצרי לבה

• הלבה הזורמת נקרשת לסלעי בזלת. לעיתים נוצרים גופים הדומים לחבלים או לצמות. אלה נוצרים כאשר הקרום החיצוני של הלבה מתקשה ועדיין יש בתוכו זרימת לבה.

• מנסרות בזלת – מנסרות נוצרות כאשר בבזלת הנקרשת נוצרים סדקים כתוצאה מהתקררות בלתי אחידה והתקשות של השטחים החשופים לאוויר, בדומה לסדקים בבוץ שהתייבש.

• מערות – בועות ענק של אדים וגזים שנלכדו בסלע בטרם נקרש.

• אובסידיאן – זכוכית געשית שנוצרה מהתקררות מהירה של לבה

• גבישים חופשיים – גבישים שלא הספיקו להתגבש לכדי סלע

• טיפות ופצצות געשיות – גושי לבה שהתקררו חלקית בעת מעופם באוויר ושמרו על צורתם

החומר הנפלט אינו אחיד בצבעו ובהרכבו, ויוצר הרבדה שכבתית של חומר פירוקלסטי. הוא נוחת ומצטבר למבנים געשיים, לעיתים כחרוט מסביב ללוע:

• חומר פירוקלסטי – כלל החומר המועף מהר געש בשעת התפרצות. החומר הנופל בסביבת הר הגעש נקרא טפרה.
• הר געש שכבתי, (strato-volcano) – שכבות טוף (נטוי כלפי חוץ) ובזלת לסירוגין.
• חרוט מגן (shield cone) – חרוט הנוצר מזרימה (ולא מהתפוצצות) של לבה.
• קלדרה (caldera) – לוע התמוטטות של החלק המרכזי בהר הגעש. גודלה עשוי להגיע לעשרות קילומטרים. ההתמוטטות נגרמת בשל היערמות חומר רב על הר הגעש והתרוקנות תא הלבה.
• מאר (maar) – לוע התפרצות משני. חומר פירוקלסטי קרוש כיסה סלעים שהכילו מים עומדים או מי-תהום רדודים ויצר מעטה אטום. בשל החום הרב נוצר קיטור שיצר בהר הגעש לוע משני, ללא צינור הזנה.
• צינור הזנה – צינורות הזנה של הרי געש נחשפים לעיתים עקב בליה והרס. בשולי הצינור נמצאת לרוב בזלת, ובמרכזו – טוף. קימברליט הוא סוג של צינור הזנה המכיל יהלומים.

סלעים מסביבת היווצרות געשית

ערך מורחב – סלע געשי

• בזלת
• טוף
• סקוריה
• פומיס

סביבה יבשתית

תהליכי בליה

בסביבה יבשתית מתרחשים תהליכי בליה (תהליכים כימיים, פיזיקליים וביוגניים, הגורמים להתפוררות של סלעים ויצירת קרקעות), סחף של החומר המפורר ויצירת סלעים חדשים. הסיבה לבליה: הסלעים נמצאים על-פני השטח בתנאי סביבה שונים מאלה שבהם נוצרו.

דוגמאות:

• אוליבין מתגבש בתוך מגמה, בטמפרטורה שבין 1,500 ל-1,800°C ובלחץ של מאות אטמוספירות. על-פני השטח הוא מאבד מיציבותו, נסדק, מתפורר בקלות ומתפרק למרכיבים שונים. הגורם: חומצה פחמתית הנוצרת על ידי CO₂ הנמס במים באופן טבעי.

• חרסית שוקעת ומצטברת בים, אך ביבשה היא נשטפת בקלות.

• מלח שוקע ומתגבש בלגונות שהתייבשו, אך מומס במי גשמים.

• גרניט נסדק בכיוונים שונים ומתפורר עקב שינויי טמפרטורה בין יום ללילה.

היווצרות סלעים

בביצות, בנחלים ובאגמים מתרחשת יצירתם של סלעים חדשים בכמה אופנים: גיבוש של שברי סלעים לסלע חדש (דוגמת קונגלומרט נחלי וברקציה) והרבדה של חומרי סחף ויצירת סלעים כגון חרסית אגמית בתהליכי דיאגנזה (diagenesis): תהליכים פיזיקליים, כימיים וביוגניים המלכדים את הגרגרים לסלע באמצעות הידוק ודחיסה.

תהליכי הבליה והגיבוש מחדש יוצרים סלעים מגוונים ותופעות שונות:

• ארקוזה – תערובת של גרגירים, שברי גרניט ולעיתים גבישים. מרכיבי הגרניט מתפרקים בהדרגה:
  • פצלת השדה בארקוזה מאבדת ברק לאחר שנשטפה במי גשמים או בטל המכילים CO₂ שהומס מן האוויר, ולעיתים מתפרקת לקאוליניט ולחומרים נוספים.
  • במרחק גדול יותר נעלמת פצלת השדה וגם הנציץ.
  • נותרים קוורץ ומינרלים עמידים אחרים (מגנטיט). אלה נשטפים על ידי רוח ומים לחופים והופכים לדיונות.

שיכוב צולב

• שיכוב צולב (cross bedding) – שכבות הרבדה באבן חול המונחות זו על גבי זו בזוויות משתנות.
  • אופן ההיווצרות ביבשה: שכבות מקבילות הורבדו במדרון דיונה. אלה נהרסו חלקית ובהמשך נוצר ריבוד חדש בזווית אחרת.
  • אופן ההיווצרות במים: מתרחש כתוצאה משינויים בזרימה המסיעה את החול להרבדה. כל שינוי בכיוון הזרימה משנה את כיוון הריבוד.

• שקיעה בגופי מים ביבשה – נחלים, ביצות ואגמים. חומרי סחף גסים מגיעים למקווה מים ומושקעים לרבדי חול ורבדי קונגלומרט וברקציה. בנוסף, שוקעים גם חומרי תרחיף עדינים היוצרים חרסיות וטין. מתוך החומר המומס במים נוצרים חומרים חדשים: סוגי חרסית (קאולין) וגיר. קאולין עשוי להכיל שרידים של צמחייה יבשתית.

קיימת הבחנה בין שקיעה יבשתית וימית, והיא מתאפשרת על ידי בחינת מאובנים ובדרכים נוספות. שקיעה בשטח נרחב היא לרוב ימית. שקיעה בשטח מצומצם – עדשות רוחב של מאות מטרים – היא לרוב אגמית.

• קרקעות – תהליכי המסה, שטיפה, פירוק והשקעה – כולם יבשתיים – יוצרים קרקעות. קרקעות אינן מצטברות לשכבה עבה בשל שטיפה מתמדת, ולכן נדיר למצוא אותן בחתכים גאולוגיים. קרקעות הן למעשה שלב ביניים בין פירוק סלעים ויצירתם של חדשים.

• חמאדה (hammada) – קרקע מדברית המכוסה בחלוקים ובשברי סלעים שנחשפו לאחר שהרוח העיפה את גרגירי החול.

• קרסט – מי גשמים ומי תהום מועשרים ב-CO₂ מן האוויר ומן הקרקע ממיסים גיר ודולומיט ולעיתים גם מלח. המסה קרסטית יוצרת דוגמאות שונות: על-פני השטח – תעלות; בתוך הסלע – מערות ומחילות.

ערך מורחב – קרסט

• לטריט ובוקסיט – קרומים המופיעים על-פני סלעים וקרקעות:
  • לטריט (laterite) – מורכב מתחמוצות ברזל ומשמש עפרה להפקת ברזל, נפוץ מאוד.
  • בוקסיט (bauxite) – מורכב מתחמוצות אלומיניום ומשמש עפרה להפקת חמרן.

קרומים אלה נוצרים באזורים טרופיים חמים וגשומים ובעת התהוותם הם מסלקים תחמוצות צורן ומתכות. החומר הנותר: קאוליניט ותחמוצות של ברזל ואלומיניום שאינם מסיסים. הקרומים עבים למדי: שכבה של 20 מטרים של סלע-אם יוצרת שכבה של 1 מטר קרום.

• פיזוליתים (pisoliths) – לטריט בעל מבנה של תרכיזים דמויי אפונים.

כורכר בסביבה חופית

סלעים מסביבת היווצרות יבשתית

• אבן חול
• חרסית
• קונגלומרט
• ברקציה

סביבה חופית

סביבה חופית מהווה גבול מעבר ומגע בין סביבה יבשתית לסביבה ימית. בסביבה זו נוצרים סלעים שמקורם בבליה יבשתית המתגבשים בחומר מלכד מסביבה ימית. לדוגמה: כורכר, שהוא אבן חול מגובשת בגיר ממוצא ימי. סלעים נוספים הנוצרים בסביבה זו הם סלעי חוף – קלקארניט (Calcarenite) – הבנויים מחול ומשרידי צדפות המלוכדים גם הם בגיר ימי.

תופעות בסלעים מסביבה חופית

• גומות המסה (solutions basins) – שינויי טמפרטורה יוצרים בסלעים סדקים, אליהם חודרים מים המכילים פחמן דו-חמצני וממיסים אותם. גומות המסה מושפעות גם מגלי גאות ושפל. פחמן דו-חמצני מופק בלילה מצמחים ימיים וממיס גיר מלכד בכורכר.

• גלונים (ripple marks) – מבנה של גלי חול קטנים בסלע. זרמי מים יוצרים גלונים בטין ובחול בתוך המים. זרמי אוויר יוצרים גלונים בטין ובחול על שפת המים. הגלונים משתמרים על הסלע בעת התקשותו.

• טביעות רגליים – טין משמר עקבות רגלי ציפורים ועקבות זחילה ונבירה של בעלי חיים באזור הצפה של גלים. תופעה זו מתרחשת גם בשפת אגמים וביצות, והיא אופיינית למים רדודים.

• משטחי הצפה – שקיעת חרסית המכילה צדפות וחלזונות בתחום הצפה עונתי של ים שטוח.

• בליה חופית

סלעים מסביבת היווצרות חופית

• כורכר

סביבה ימית

סלעים מסביבה זו נוצרים מהרבדה בתוך ים. הרכב הסלעים משתנה בהתאם לתנאים השונים המתרחשים בעת ההיווצרות: עומק המים, זרמים ויצורים החיים באזורי ים שונים.

ההרבדה הימית היא שכבתית, בדומה להרבדה אגמית, וההבחנה ביניהן מתבצעת באמצעות מאובנים.

אזורי שקיעה ימית

אזורי שקיעה ימית

חלוקת אזורי השקיעה הימית מתבצעת לפי עומק הקרקעית:

• מדף היבשת (continental crust) – תחום מואר היטב עם פעילות ביוגנית רבה. מן החוף עד עומק של 200 מ'. תחום זה נחלק לשניים:
  • אזור הכרית (littoral zone) – תחום גלי הים
  • האזור הנריטי (neritic zone) – עד עומק של 200 מטרים
• האזור הבתיאלי (bathyal zone) – עומק שבין 200 ל-2,000 מטרים
• אזור התהומות (נקרא גם "האזור האביסלי", abyssal zone) – מעומק של 2,000 מ' והלאה

היווצרות סלעים ימיים

היווצרות סלעים ימיים קשורה בגורמים הבאים:

• יצורים זעירים באזור הפלגי (palegic) – היצורים הצפים או שוחים בשכבה העליונה של הים, בתחום חדירת קרני השמש – פלנקטון
• בעלי-חיים באזור הבנתוס (benthos) – היצורים החיים בתוך טין קרקעית הים או עליה, (צדפות, חלזונות ועוד)
• שחק דק המובא מן היבשה
• תהליכים כימיים המשקעים חומרים מומסים שהוסעו על ידי נחלים ושיטפונות

השוני בין הסלעים הנוצרים בסביבה זו נעוץ בתנאים מקומיים משתנים בתוך האוקיינוס:

• עומק – מ-3,000 מטרים באוקיינוס האטלנטי ו-4,500 מ' באוקיינוס השקט שורר לחץ רב של CO₂ הממיס שלדים קלציטיים ואינו מאפשר גיבוש סלעים המכילים אותה.

בנוסף, חרסית נוצרת בעומקים שונים. אם בים רדוד נוצרת כמות גדולה של סלעי גיר וקירטון, שאינם מאפשרים לה להתגבש. בתחום הביניים ישקע חוואר ובמים עמוקים יותר נוצרת חרסית נקיה.

• זרמי הים – מים זורמים מחדשים מלאי של חמצן מן האוויר שהם באים איתו במגע. מים עומדים בקרקעית הים (סטגננטיים) אינם מחדשים מלאי חמצן ולכן מאפשרים יצירת גיר, קירטון וחרסית עשירים בחומר ביטומני שאינו מתפרק בסביבה חסרת-חמצן.
• חומציות מי הים – מושפעת מן הזרמים ומעומק המים.
• טופוגרפיה של הקרקעית – משפיעה בעיקר על סחף היוצר חרסיות.

אבן גיר על גבי חרסית

סלעים מסביבת היווצרות ימית

ערך מורחב – סלע משקע

• אבן חול (sandstone) – גרגירי קוורץ מובאים לים הרדוד ושוקעים בו, בעיקר באזור החוף. האופי הימי מתבטא לעיתים בצורות מיוחדות של שיכוב צולב.

• קירטון (chalk) – סלע לבנבן, רך ועשיר בדפוסי מאובנים זעירים. נוצר מפלנקטון, יצורים פלגיים, חלקם מסדרת החוריריות (foraminiforida).

אופן היווצרות: בעלי החיים ממצים מן הים פחמת סידן ובונים ממנה את שלדיהם. לאחר מותם, השלדים נושרים ומצטברים על הקרקעית כבוצה גירית. הבוצה מתכסה שכבות נוספות הלוחצות שכבות תחתונות. השכבות התחתונות מאבדות מים ונוצר הסלע.

קירטון נוצר בעומקים שונים באוקיינוסים: באוקיינוס האטלנטי – בעומק של 4,500 מ'; באוקיינוס השקט – בעומק של 3,000 מ'.

• גיר (limestone) – לרוב נבנה מקונכיות ושלדים גיריים ולעיתים נוצר על ידי שקיעה כימית של פחמת הסידן. התהליך כולל המסה חלקית בבוצה וגיבוש מחדש של קלציט. בתוך הגיר ניתן למצוא שלדים זעירים ומאובנים גדולים: צדפות, חלזונות, קיפודי ים ועוד.

כמו הקירטון, גם הגיר נוצר בעומקים שונים באוקיינוסים: באטלנטי – 4,500 מ' ובשקט – 3,000 מ'.

• דולומיט (dolomite) – סלע דומה במראהו לגיר ואף שכיח באזור הימצאות גיר. דולומיט מורכב מפחמת הסידן וממגנזיום, בשונה מגיר: ייתכן וחלק מן הסידן הגירי התחלף במגנזיום. בדולומיט קיים שימור גרוע של מאובנים בשל המגנזיום. ניתן לראות היווצרות עכשווית של דולומיט בלגונות רדודות באזורים חמים (סבחות) בשקיעה ישירה (תופעה נדירה).

• חרסית (clay) – נוצר בעומק של יותר מ-3,000 מ'.

לחרסית אופני היווצרות שונים:

• שקיעה של חומרי שחק דקים שהובאו מן היבשה
• יצירת חרסית בתהליכים כימיים בים

חרסית יוצרת שכבות נרחבות לחלופין עם גיר המכיל מאובנים ימיים (דוגמה: מונטמורילוניט במעלה עצמאות – הירידה ממצפה רמון למכתש רמון) ולעיתים מכילה בעצמה מאובנים ימיים.

• חוואר (marl) – שקיעה שווה פחות או יותר של קירטון וחרסית.

• צור (chert, flint) – מופיע בסמיכות לסלעים ימיים אחרים או כנודולות בתוכם: גיר, קירטון או פוספוריט ומכיל מאובנים ימיים.

• פצלים (shale) – סלע דק גרגיר, דומה לחרסית אך קשה ממנה ואינו עיסתי. צבעו: אפור, ירקרק או אדמדם. הסלע מורכב מגרגירי קוורץ קטנים (טין), מינרלים חרסיתיים ומנציץ, וכמותו מתפצל ללוחות דקים. למעשה זו חרסית שעברה שינויים, כנראה בלחץ השכבות מעליה.

• טין (silt) – סלע המורכב מגרגירי קוורץ קטנים ומתפורר לאבקה. צבעיו: לבנבן – אם הוא מורכב מקוורץ בלבד; חום, אדמדם וסגול – אם חדרו לתוכו תחמוצות ברזל. לעיתים הוא מתלכד בחומר גירי, ואז תוסס ב חומצה מלחית בריכוז נמוך.

• קוורציט (quartzite) – סלע קשה המורכב מגרגירי קוורץ ומחומר מלכד חזק – סיליקה או תחמוצות ברזל. קוורציט הוא אבן חול בליכוד משני, משקעי או מותמר. צבעו: חום, סגלגל, לבנבן.

גבישי גבס מאוסטרליה

סביבה אוופוריטית

סביבה אוופוריטית היא סביבה של התאדות-יתר המתקיימת גם ביבשה (אגמים) וגם בים (לגונות רדודות). סביבה זו מתאפיינת במים רדודים, בהתאדות מהירה של המים, ובחוסר בהספקת מים טריים. המים מתאדים וריכוז המלחים בהם גדל, עד כי הם מגיעים לרוויה ושוקעים אל הקרקעית.

סדר שקיעת מלחים

המלחים אינם שוקעים בו-זמנית, אלא לפי סדר קבוע:

• תחילה ישקע גיר
• לאחר איבוד כשליש מן המים ישקע גבס
• לאחר איבוד 90% מן המים ישקע מלח

סלעים מסביבת התאדות-יתר

ערך מורחב – סלע התאדות

• גיר
• גבס
• מלח

סביבה מטמורפית

סביבה מטמורפית (מטמורפוזה – מיוונית: שינוי צורה, מעבר מצורה לצורה) – סביבה של התמרה (מלשון תמורה, שינוי). סביבה זו אינה קבועה במקום אלא היא סביבה של תהליך.

התמרה מתרחשת כאשר סלעים שנוצרו בקרבת פני השטח נקברים בעומק רב בו שוררים חום ולחץ גבוהים, או כאשר מאגמה לוהטת חודרת לתוכם.

התמרה – שינוי המתרחש בסלעים שכבר נוצרו, ויוצר סלעים חדשים.

ערך מורחב – התמרה

סלעים מסביבה מטמורפית

ערך מורחב – סלע מותמר

• שיש (marble) – גיר מותמר
• קוורציט (quartzite) – התמרה יוצרת קוורציט מתרחשת כתוצאה מחימום אבן חול והספגתה בתמיסות צורניות
• צפחה (schist) – התמרה של חרסית ופצלים
• גנייס (gneiss) – נוצר מהתמרה של סלעי משקע עשירים בקוורץ ופצלת השדה. סלע קשה שמופיעות בו רצועות ביוטיט כהות ורכות.

לעיתים מתקיים מעבר רציף בין צפחה לגנייס.

לקריאה נוספת

• עמנואל מזור, גאולוגיה בפטיש ישראל, האוניברסיטה הפתוחה, 1994