העתק

העתק סן אנדראס בקליפורניה, ארצות הברית

הֶעְתֵּק (קרוי גם שבר) הוא מונח בגאולוגיה מבנית, המתאר סדק שנוצר בסלעים של קרום כדור הארץ עקב לחצים הגורמים בין השאר לתזוזה בגושי הסלע שמשני צדי הסדק, זה לעומת זה. אורך הסדק – המכונה מישור השבירה – יכול לנוע בין מספר סנטימטרים לכמה מאות קילומטרים, ובאופן מקביל גם התזוזה בין גושי הסלע משני צדי הסדק יכולה להיות בין מספר סנטימטרים לכמה מאות קילומטרים.

תזוזה כזו יכולה להתרחש כזחילה רציפה, או כסדרה של קפיצות עוויתיות של כמה מטרים כל פעם במשך מספר שניות. ההפסקה הארוכה שיש בין קפיצה לקפיצה נובעת מהחיכוך שבין גושי הסלע העוצר את התזוזה, עד שהלחץ שגרם לתזוזה הולך וגדל ולבסוף מתגבר על החיכוך וגורם לקפיצה נוספת. הסיבה לכך שברגע שיש קפיצה היא גדולה, היא שחיכוך סטטי יותר חזק מחיכוך קינטי, כלומר – כל עוד העתק לא זז ההתנגדות גבוהה, ברגע שהוא מתחיל לזוז ההתנגדות יורדת, והוא יכול לזוז יותר. רוב רעידות האדמה מתרחשות עקב תופעה זו.

לעיתים יוצרים הלחצים אזור העתק המורכב ממספר רב של סדקים בחגורה שרוחבה כמה מאות מטרים. פיזור ההעתקים על פני כדור הארץ אינו אחיד. בשטחים נרחבים אין בכלל שברים בעוד שבאזורים אחרים יש מספר רב מאוד של שברים. לפעמים יכולה שכבת קרקע עבה להסתיר את העובדה שמתחתיה מצוי העתק.

תהליך התזוזה יכול לגרום להחלקת הפנים של מישור השבירה או לריסוק של גושי הסלע בנקודת השבר, תהליך היוצר חומר דק־גרגיר במקרה אחד, או גושי סלע הקרויים ברקצייה של שבר (העתק).

כיוון התזוזה

העתק שנחשף כשהסלע נחתך לצורך כביש

מישור השבירה יכול להיות מאונך, מאוזן או נטוי בזווית מסוימת. אף שזווית של מישור שבירה מסוים נוטה להיות אחידה, היא יכולה להשתנות בצורה משמעותית במקומות שונים לאורך הסדק. נוהגים למדוד את נטיית מישור השבירה בצורה דומה למדידת נטיית שכבות גאולוגיות, כלומר בעזרת כיוון המישור (strike, קו החיתוך האופקי בין מישור השבירה למישור אופקי דמיוני) ונטיית המישור (dip, זווית הנטייה של מישור השבירה יחסית למישור האופקי).

גושי הסלע שמשני צדי הסדק יכולים לזוז לאורך מישור השבירה בכיוונים מרחביים שונים. נוהגים להבחין בין תנועה קווית – גושי הסלע נעים זה כלפי זה אנכית, אופקית או אלכסונית, אבל מבלי לשנות את הזווית ביניהם לתנועה סיבובית שבה בנוסף משתנה גם הזווית המרחבית שבין הגושים, תנועה היוצרת תופעה הקרויה "שברי מספריים".

את גושי הסלע משני צדי השבר נוהגים לכנות על פי מקומם יחסית אחד לשני. הגוש העילי מכונה גוש תלוי (hanging wall או headwall) והגוש התחתי מכונה גוש בסיס (footwall). מקור כינויים אלו בשפתם של הכורים שכן פירי מכרות רבים נחפרו לאורך מישורי השבירה וכינויים אלו ציינו לכורה את הסלע שמעליו ואת הסלע שעליו הוא דורך.

מיון העתקים

מלמעלה למטה, העתק תנועה אופקי, העתק נורמלי, העתק הפוך

השיטה המקובלת למיון שברים (העתקים) מתבססת על זווית הנטייה ותנועתם היחסית של הגושים האחד כלפי השני. מבחינים בין העתק הסטה אנכית, אופקית ואלכסונית:

העתק הסטה אנכית

בהעתק אנכי תנועת הגושים היא אנכית, כלומר כלפי מעלה או מטה ביחס לגוש המקביל.

• העתק נורמלי (normal or gravity fault) – בסוג שבר זה ירד הגוש התלוי כלפי גוש הבסיס בזווית נטייה הגדולה בדרך כלל מ-45°. שבר מסוג זה קורה בשל מתיחה כשקרום כדור הארץ מתארך. העתקים מסוג זה נפוצים מאוד, לדוגמה, רוב השברים הגדולים בגליל.
• העתק הפוך (reverse fault) – בסוג שבר זה הגוש התלוי עלה יחסית לגוש הבסיס. העתק הפוך שבו זווית הנטייה קטנה מ-45° קרוי העתק דחיקה (thrust fault); העתק הפוך שזווית הנטייה שלו קטנה מאוד ותזוזת הגושים מצדדיו גדולה מאוד קרוי לרוב באנגלית overthrust. שבר הפוך נוצר עקב לחיצה בקרום כדור הארץ הדוחפת את הגוש התלוי כלפי מעלה ומעל לגוש הבסיס. דוגמה לשבר הפוך הוא השבר הגדול בדרום מכתש רמון. העתק מסוג זה הוא מרכיב חשוב באורוגנזה (תהליך יצירת הרים).

העתק הסטה אופקית (העתק חילוף)

כיוון העתקים

(Strike-slip, transcurrent, wrench or lateral fault) בסוג שבר זה עיקר התזוזה בין שני הגושים היא אופקית, אם כי תיתכן גם עלייה או ירידה של אחד הגושים תוך כדי התזוזה, כשתנועה זו קטנה בהרבה בהשוואה לתזוזה האופקית. הגורם לשבר כזה הוא מתח בכיוון משיק, היוצר בדרך כלל מישור שבירה מאונך ואז תזוזת גושי הסלע נעשית במקביל אליו, משני צדדיו. דוגמה לסוג שבר זה הוא העתק סן אנדראס בקליפורניה, שמעריכים כי נע מאז היווצרו כ-400 קילומטר. שבר זה גרם לרעידת האדמה בסן פרנסיסקו (1906), כאשר חלה תזוזה של כ-6 מטר בין שני גושי הסלע. דוגמה נוספת לשבר כזה הוא השבר הסורי אפריקני שנע כ-100 קילומטר.

נוהגים להבחין בין העתק הסטה אופקי ימני להעתק הסטה אופקי שמאלי. כשצופה עומד על גוש מצדו האחד של קו השבר, ורואה כי המשכו הישיר של הגוש עליו הוא עומד מצוי מימין לו, זהו שבר ימני – ואם משמאלו, זהו העתק שמאלי. דוגמאות: שבר סן אנדריאס הוא העתק הסטה אופקי ימני, בעוד השבר הסורי-אפריקני הוא העתק הסטה אופקי שמאלי. כך למשל, המקום המקביל לבקעת תמנע מצדו המזרחי של השבר הסורי־אפריקני מצוי כ-100 ק"מ צפונית לו, בפינון שבירדן.

העתק הסטה אלכסונית

בהעתק מסוג זה (oblique-slip fault) התנועה היא משולבת – אופקית ואנכית גם יחד.

מבני שבירה

צירוף של מספר העתקים יוצר לעיתים מבנים גאולוגיים:

• גראבן (graben) – גוש שקוע בין שני גושים מורמים, לדוגמה: בקעת בית נטופה, בקעת בית הכרם, עמק יזרעאל ובקעת הירדן
• הורסט (horst) – גוש שהתרומם בין שני העתקים נורמליים שגרמו לשני הגושים שמצדדיו לשקוע, לדוגמה: הר תבור, הר תורען, הרי נצרת ומצדה
• גושים נטויים (tilted blocks) – מערכת העתקים נורמליים היוצרת צורה של מדרגות שבהן צד אחד של המדרון תלול והצד השני מתון, כדוגמת הרכסים המשתרעים מהגלבוע ועד לארבל

ראו גם

• העתק סן אנדראס

לקריאה נוספת

• פרופסור משה ברור, "העתק", לקסיקון גאוגרפי, (עמ' 7), הוצאת יבנה, תשס"א

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא העתק בוויקישיתוף

• שברים (גאולוגיה), דף שער בספרייה הלאומית