ההיסטוריה הדיאגנטית במערכת סדימנטרית מעורבת של קרבונטים ריפיים ווולקנים מגיל טריאס עליון בתת הקרקע של צפון ישראל


חוקרי המכון:  דורית קורנגרין, יהודית הרלבן

מימון: משרד האנרגיה והתשתיות הלאומיות

רקע וחשיבות המחקר:
סלעים ממקור ריפי נחשבים ליחידות פורוזיות ועל כן לשכבת מטרה בחיפושי נפט. מעקב אחר ההיסטוריה הדיאגנטית של החללים והצמנט ביחידות מעורבות וולקנים עם ריפים קרבונטיים, יכול להוות בסיס להבנה של המנגנונים ההורסים או משמרים פורוזיות מקורית, וכן כיצד המרחב הקרבונטי ככלל מושפע מהתפרצויות וולקניות.
סלעי תקופת הטריאס בישראל היוו שכבות יעד בחיפושי נפט בעיקר סלעים שנוצרו בסביבה הפרוקסימלית. אולם כפי שאנו יודעים היום, סלעים אלו חסרים את הפורוזיות הנדרשת להפיכתם לסלעים נושאי נפט. לעומתם, סלעים ריפיים מתפתחים בסביבות מורמות טקטונית ובעלות קשר טוב עם הים הפתוח. סביבה כזו התקיימה לדוגמא בקידוח אשר-עתלית 1 ויתכן כי מערכות ריפיות נוספות התפתחו ע"ג מבנים טקטוניים דומים.
בשיטת קתודולומיניסנציה (CL) נראה שהיחידות הריפיות המשוכבות עם וולקנים, המוכרות מקידוח אשר-עתלית-1, מצביעות על זהירה אקזוטית השונה מזו של קרבונטים שלא נוצרו בנוכחות וולקניזם. קיומן של זהירות אלו מרמז כי הקרבונטים נוצרו בו זמנית למערכת הוולקנית עצמה בתקופות בהן הייתה הפוגה  בהתפרצויות או במקביל אליהן. תבנית הזהירה בצמנטים וכן היכולת להפריד בין תהליכים דיאגנטים מוקדמים למאוחרים, מאפשרת  למדוד את מידת ההשפעה של הוולקניזם על שימור הפורוזיות ביחידות אלו במערכת הדיאגנטית. לדוגמא, במידה והמרכיבים המקוריים של הסדימנט מראים זהירה הרי שמדובר בפעילות וולקנית באגן שהתרחשה בו זמנית להשקעת הקרבונט.
במהלך עבודה זו יעשה לראשונה ניסיון לזהות פעילות וולקנית בסביבת ההיווצרות של הקרבונטים באמצעות שימוש באיזוטופים של סטרונציום. הבסיס לגישה זו טמון בהבדל המשמעותי בין הרכב האיזוטופי של הבזלות מגיל זה ובין ההרכב האיזוטופי של סטרונציום במי ים ולכן גם בקרבונטים מגיל זה. יתכן שבאמצעות כלי זה יתאפשר להבחין בפעילות וולקנית גם בהעדר סלעים וולקנים בחתך.

מטרות:
מטרת-העל של הצעת המחקר הזו היא להבין את התפתחות המערכת הסדימנטרית וולקנית/קרבונטית ובמעבר בין הטריאס ליורא כפי שמופיעה בקידוח אשר עתלית-1 ואליהו 3 ואת התהליכים הדיאגנטים המוקדמים שפעלו עליה. מערכת זו תושווה לחתכים בהם חסרה פעילות וולקנית (קידוחי געש-2).
1. האם מדובר באגנים נפרדים או אגן אחד בו התרחשה הפעילות הוולקנית?
2. קביעת הקשר בין היחידות הדולומיטיות מעל גבול יורא-טריאס (תצורות נירים/קרן) לבין המערכת האגנית שבבסיס השוליים הפסיביים של הלבנט לאירועים הטקטוניים הרגיונליים של שולי הלבנט הדרום מזרחיים.
3.  קביעת הקשר המרחבי בין יחידות אלו ליחידות הריפיות מגיל מזוזואיקון תחתון.
התוצר הסופי של עבודה זאת יהיה כלי חדש אשר ניתן יהיה להפעילו בקלות יחסית על רצפים סדימנטרים קרבונטיים חסרי עדות לוולקניזם בו-זמני, כדי לבחון האם חלו אירועים וולקניים במקביל לשקיעתם. המחקר יספק תובנות חדשות והבנה משופרת על מנגנוני השימור וההרס של הפורוזיות .

שיטות:
1. הכנת שקפי מטחן מתוך אינטרוולים נבחרים מהקידוחים השונים.
2. מיקרוסקופיה אופטית ו- CL - יבחנו המרכיבים הקרבונטים עם הזהירה הייחודית וכן יזוהו החותמות הדיאגנטיות. חותמות אלו ישמשו גם לזיהוי גרגרי מטחן שלא במקומם בחתך.
3. ייבדקו צמנטים ומרכיבים נבחרים ב   SEMהמצויד ב- EDS, על מנת לבחון את היסודות המעורבים בעירור.
4. ייבחנו נתוני הלוגים החשמליים של הקידוחים השונים באינטרוולים הנבחרים כדי לעגן בעזרתם את האנליזות הסדימנטריות.
5. יימדד לראשונה היחס האיזוטופי 87Sr/86Sr בקרבונטים שבין הוולקנים כדי להגדיר את אופי מקורות השטף, יחס הערבוב, ומידת ההשפעה של וולקנים על גופי המים  בפאזה הקרבונטית וע"י כך לקבוע את הקשר בין מי האגן בקידוחים השונים עם הים הפתוח,  והקשר עם הוולקניזם. 

 

עבור לתוכן העמוד