‫משרד התשתיות הלאומיות‬ ‫המכון הגיאולוגי‬ ‫הדפורמציה בחתך הפלייסטוקני במחצבת חדיד‬ ‫והשלכותיה על הערכת הסיכון הסייסמי‬ ‫עזרא זילברמן‪ ,‬יואב נחמיאס‪ ,‬נעמי פורת‬ ‫מוגש לועדת ההיגוי להערכות לרעידות אדמה‬ ‫הזמנה מס' ‪210-02-007‬‬ ‫דו"ח מס' ‪GSI/32/2011‬‬ ‫ירושלים‪ ,‬דצמבר ‪2011‬‬ ‫משרד התשתיות הלאומיות‬ ‫המכון הגיאולוגי‬ ‫הדפורמציה בחתך הפלייסטוקני במחצבת חדיד‬ ‫והשלכותיה על הערכת הסיכון הסייסמי‬ ‫‪1‬‬ ‫עזרא זילברמן‪ ,1‬יואב נחמיאס‪ ,1‬נעמי פורת‬ ‫‪ .1‬המכון הגיאולוגי‬ ‫מוגש לועדת ההיגוי להערכות לרעידות אדמה‬ ‫הזמנה מס' ‪210-02-007‬‬ ‫דו"ח מס' ‪GSI/32/2011‬‬ ‫ירושלים‪ ,‬דצמבר ‪2011‬‬ ‫תקציר‬ ‫שני מבנים כיפתיים הבנויים מסדימנטים פלוביאלים פלייסטוקניים נחשפו במחצבת חול בסמוך‬ ‫למושב חדיד‪ .‬המבנים הם בעלי אמפליטודה של כ‪ 15 -‬מ' ואורך גל של כ‪ 30-40 -‬מ'‪ .‬ראשי‬ ‫המבנים גדועים על ידי מישור המכוסה בקרקע גרומוסולית חומה‪ ,‬שהתפתחה על גבי שכבת‬ ‫חלוקים שכסתה את מישור הגידוע‪ ,‬הנמצא כיום כ‪ 10 -‬מ' מעל האפיק של נחל נטוף הזורם בשולי‬ ‫המחצבה‪.‬‬ ‫מטרת המחקר הנוכחי הייתה לברר מהו התהליך שהביא ליצירת הקמטים ומתי הם נוצרו וזאת‬ ‫במטרה להעריך האם היווצרותם קשורה לקיומה של מערכת טקטונית היכולה לסכן בעתיד את‬ ‫אזור שפלת יהודה ומישור החוף הסמוכים‪.‬‬ ‫החתך הבונה את הקמטים הנו חולי בעיקרו והוא נרבד בסביבה פלוביאלית באזור המפגש בין‬ ‫האפיק של נחל נטוף שזרם על גבי מפלס גבוה מהנוכחי המיוצג על ידי השלוחה של חדיד‪ ,‬לבין‬ ‫חולות שחדרו ממישור החוף במערב‪ .‬החתך החולי נרבד ככל הנראה במהלך הפלייסטוקן התחתון‬ ‫ועד תחילת הפלייסטוקן התיכון‪.‬‬ ‫הקמטים נוצרו ככל הנראה על ידי דיאפירים של חרסית שמקורה בשכבה הבונה את בסיס החתך‪.‬‬ ‫החרסית חדרה אל החתך החולי‪ ,‬הרימה שכבות שעוביין כ‪ 13 -‬מ' ויצרה שני מבנים דמויי כיפה‪.‬‬ ‫שני קוים סיימיים מאונכים זה לזה שנעשו בקרבת המחצבה על ידי המכון הגיאופיסי לישראל‬ ‫שללו אפשרות שהמבנים התפתחו עקב פעילות טקטונית של העתק סמוך‪ .‬כמו כן נשללה‬ ‫האפשרות שהדפורמציה של החרסית נוצרה על ידי עומס הסדימנטים מאחר שעובי החתך מעליה‬ ‫לא עולה על ‪ 15‬מ'‪ .‬לפיכך‪ ,‬מוצע בזאת שהדיאפירים של החרסית נוצרו כתוצאה מזעזוע סייסמי‬ ‫שגרם לדפורמציה ואולי אף להתנזלות החרסית‪.‬‬ ‫הקימוט ארע כאשר נחל נטוף זרם על פני המפלס של שלוחת חדיד והחתך שמתחתיו היה טבול‬ ‫במפלס מי התהום‪ .‬התבליט שיצרו הקמטים על פני הנוף נגדע על ידי הנחל ועל גבי מישור הגידוע‬ ‫נרבדו חלוקים‪ .‬הפעילות הפלוביאלית על גבי מישור הגידוע פסקה כאשר נחל נטוף התחתר‬ ‫באפיקו הנוכחי‪ .‬במהלך תקופת הקרח האחרונה הצטבר אבק על גבי המפלס הנטוש וממנו נוצרה‬ ‫קרקע גרומוסולית חומה המצפה כיום את פניו‪ .‬מישור הגידוע והקרקע שמעליו לא עברו‬ ‫דפורמציה ומכאן ניתן ללמוד שתהליך הקימוט לא התחדש מאז יצירתם‪.‬‬ ‫תוכן העניינים‬ ‫‪ .1‬מבוא‪1 ............................................................................................‬‬ ‫‪ .2‬רקע גיאולוגי‪1 .................................................................................‬‬ ‫‪ .3‬מבני הקימוט‪...............................................................................‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪ .4‬החתך הסטרטיגרפי החשוף מחצבה‪................................................‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪ .5‬פאלאוגיאוגרפיה‪6 ...........................................................................‬‬ ‫‪ .6‬מישור הגידוע והקרקע העליונה‪......................................................‬‬ ‫‪8‬‬ ‫‪ .7‬לומיניסנסיה )‪......................................................................(OSL‬‬ ‫‪9‬‬ ‫‪ .8‬סקר גיאופיסי ‪10 ..............................................................................‬‬ ‫‪ .9‬גורמים אפשריים ליצירת הקמטים‪.................................................‬‬ ‫‪11‬‬ ‫‪ .10‬גיל הקמטים‪13 ................................................................................‬‬ ‫‪ .11‬סיכום ומסקנות‪14 ............................................................................‬‬ ‫‪ .12‬מקורות‪......................................................................................‬‬ ‫‪15‬‬ ‫‪ .13‬נספחים‪......................................................................................‬‬ ‫‪17‬‬ ‫‪ .1‬מבוא‬ ‫מחצבת חדיד נמצאת בסמוך לגבול בין השפלה הנמוכה למישור החוף )איור ‪ ,(1‬שהוא קו‬ ‫מורפולוגי מודגש לכל אורך השוליים המערביים של שדרת ההר המרכזית בישראל‪ .‬מחצבה קטנה‬ ‫זאת‪ ,‬הנמצאת בין נחל נטוף )יובל של נחל אילון( בצפון לשולי מושב חדיד בדרום‪ ,‬אינה פעילה‬ ‫כיום אך בעבר נחצב בה חול לצורכי בנייה‪.‬‬ ‫בסיס המחצבה נמצא כ‪ 13 -‬מ' מתחת לגב שלוחה מתונה‪ ,‬המשתפלת מגובה של כ ‪ 80‬מ' מעל פני‬ ‫הים במזרח ל כ‪ 70 -‬מ' במערב‪ ,‬עליה בנוי המושב חדיד‪ .‬שלוחה זאת הנה שריד ממפלס פני שטח‬ ‫קדום בו התחתר האפיק הנוכחי של נחל נטוף בשיעור של כ‪ 10 -‬מ'‪.‬‬ ‫החתך הנחשף במחצבה עבר דפורמציה חריפה שיצרה שני קמטים כיפתיים בעלי אורך גל קצר‪.‬‬ ‫)איור ‪ .(2‬הקמטים נחתכו על ידי המחצבה כמעט עד למרכזם ולכן ניתן לראות את המבנה הפנימי‬ ‫שלהם ואת החתך הסטרטיגרפי המשתתף בתהליך הקימוט‪.‬‬ ‫שתי מטרות עיקריות למחקר הנוכחי‪ :‬האחת לנסות ולברר מהו הגורם ליצירת הקמטים והשני‬ ‫לנסות ולתארך או לפחות לתת חסם זמן עליון ליצירת הקמטים‪ .‬במידה והקמטים נוצרו עקב‬ ‫פעילות טקטונית לתוצאות המחקר עלולות להיות השלכות על הערכת מידת הסיכון הסייסמי‬ ‫הקיים באזור מישור החוף המרכזי ושפלת יהודה‪ .‬הקרבה של אתר חדיד לגבול בין מישור החוף‬ ‫לשפלה הנמוכה תאפשר לבחון את אופי הגבול בין שתי פרובינציות אלה באזור זה ומהם הגורמים‬ ‫המעצבים אותו‪ :‬טקטונים או מורפולוגים‪.‬‬ ‫‪ .2‬רקע גיאולוגי‬ ‫מחצבת חדיד נמצאת כקילומטר וחצי ממערב למחשופי חבורות יהודה והר הצופים הבונים את‬ ‫שולי השפלה הנמוכה‪ .‬באזור זה נטויות שכבות אלה לצפון מערב ונוחתות )דיפ של ‪ (2-30‬אל מתחת‬ ‫לחתך הפלייסטוקני של מישור החוף‪ .‬חתך הגיאופיסי שנעשה בקרבת המחצבה )מדבדייב‪– 2011 ,‬‬ ‫ראה נספחים(‪ ,‬מצביע על כך שגג חבורת יהודה נמצא באזור מחצבת חדיד כ‪ 100 -‬מ' מתחת לפני‬ ‫השטח וגג חבורת הר הצופים כ‪ 20-40-‬מ מפני השטח‪ .‬עובי החתך הפלייסטוקני החשוף במחצבה‬ ‫הנו ‪ 12-13‬מ' אך זוהי הערכה מינימלית מאחר שבסיסו אינו חשוף‪.‬‬ ‫‪ .3‬מבני הקימוט‬ ‫שני קמטים כיפתיים )‪ (Domes‬חשופים בקיר המערבי של המחצבה‪ .‬במהלך הכרייה הוסר החלק‬ ‫המזרחי של המבנים ונחשף חלקם הפנימי‪ .‬אורך הגל של הקמט הצפוני הוא כ‪ 30 -‬מ' ושל‬ ‫המערבי כ‪ 40 -‬מ' והאמפליטודה שלהם ‪ 15-16‬מ'‪ .‬הם בנויים מחתך שרובו שכבות של אבני חול‬ ‫עם שני אופקים דקים של חלוקים )איורים ‪ (3-6‬כאשר בליבת הקמט המזרחי נמצאה שכבת‬ ‫חרסית אפורה‪ .‬חרסית זאת נחשפה בבסיס החתך בחפירה שנעשתה אל תוך קרקעית המחצבה‬ ‫ממזרח לקמט‪ .‬בשולי הקמטים ניתן להבחין בשני העתקים נורמליים קטנים‪ ,‬שנוצרו במהלך‬ ‫הקימוט‪ .‬נטיית השכבות הבונות את הקמטים משתנה בין ‪ 300‬ל ‪ .500‬חלקם העליון של המבנים‬ ‫גדוע על ידי מישור הנוחת במתינות למערב עליו מונחת שכבת קרקע חומה )גרומוסול( שהתפתחה‬ ‫על קונגלומרט‪.‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪ .4‬החתך הסטרטיגרפי החשוף במחצבה‬ ‫עובי החתך המקומט החשוף במחצבת חדיד ‪ 12-13‬מ' והוא הורבד בסביבה יבשתית‪ .‬החתך‬ ‫המקומט גדוע ומכוסה באי התאמה על ידי שכבת קרקע גרומוסולית חומה אשר מכילה חלוקי‬ ‫נחל‪ .‬ניתן לחלק את החתך ליחידות הבאות‪:‬‬ ‫יחידה ‪ :1‬בבסיס החתך שכבה של חרסית אפורה עם כתמי לימוניט ומנגן על משטחי החלקה‬ ‫פנימיים בתוך החרסית‪ .‬גג שכבת החרסית נחשף בתעלה שנחפרה מתחת לבסיס המחצבה‪ ,‬אך‬ ‫היא נחשפה גם בליבת הקמט הדרומי על ידי חפירה לתוך קיר המחצבה )איורים ‪ .(3,4‬החרסית‬ ‫מכילה פורמיניפרים שנגזרו מסלעי החתך הסנוניים החשופים באזור‪ ,‬אך לא מגה‪-‬פאונה או‬ ‫מיקרו‪ -‬פאונה ימית שמקורה בגוף המים ממנו שקעה החרסית‪.‬‬ ‫צפון‬ ‫שפלה‬ ‫נמוכה‬ ‫מישור‬ ‫החוף‬ ‫מחצבת חדיד‬ ‫נחל נטוף‬ ‫איור ‪ - 1‬מחצבת חדיד‪ .‬הגבול בין השפלה הנמוכה ומישור החוף מסומן בקו מקווקו‪.‬‬ ‫נראה שחרסית זאת הצטברה בגוף מים שנוצר בפשט ההצפה של נחל נטוף‪ ,‬אך יתכן שהיא‬ ‫הורבדה באגם קטן שנוצר עקב חסימת אפיק הנחל על ידי דיונות שחדרו לאזור בפלייסטוקן‪.‬‬ ‫החרסית בונה את לב הקמטים כתוצאה מיצירת מבנה דמוי דיאפיר שנדחס מלמטה והרים את‬ ‫השכבות שמעליו‪.‬‬ ‫‪2‬‬ ‫יחידה ‪ :2‬קונגלומרט לא ממוין‪ ,‬תמוך מטריקס‪ ,‬מלוכד היטב על ידי קרבונט בעובי ‪ 50-60‬ס"מ‪,‬‬ ‫מונח מעל החרסית‪ .‬הקונגלומרט מכיל חלוקים בדרגות עיגוליות שונות ובולדרים בגודל של עד ‪25‬‬ ‫ס"מ‪ .‬רוב חלוקי הצור מזוותים אך חלקם תת‪ -‬מעוגלים ונראה שעברו הובלה ארוכה או שנגזרו‬ ‫מקונגלומרטים קדומים יותר במעלה אגן הניקוז של נחל נטוף‪ .‬הקונגלומרט מכיל חלוקי צור‬ ‫קטנים ומעוגלים המאפיינים את הפאציאס החופי של תצורת פלשת על גבי השפלה הנמוכה החל‬ ‫מרמות מנשה בצפון ועד הנגב המערבי בדרום )‪; Zilberman, 1985; Zilberman et al., 2009‬‬ ‫בר‪ (2009 ,‬ונראה שהם נגזרו ממחשופים של תצורה זאת שהיו פזורים ממזרח לאזור חדיד‪.‬‬ ‫איור ‪ - 2‬מבט על מחצבת חדיד‪ .‬צירי הקמטים מסומנים בחצים‪.‬‬ ‫המטריקס של הקונגלומרט מכיל כמות גדולה של ליטוקלסטים קרטוניים שנגזרו ככל הנראה‬ ‫ממחשופים קרובים של חבורת הר הצופים‪.‬‬ ‫הקונגלומרט מייצג שינוי בסביבת ההרבדה השקטה בה הצטברה החרסית ומעבר לסביבה של‬ ‫אפיק פעיל בעל אנרגיות זרימה גבוהות יחסית‪ .‬העובי הקטן של שכבת החלוקים מצביעה על כך‬ ‫שארוע זה היה קצר‪.‬‬ ‫יחידה ‪ :3‬אבן חול דקת גרגר‪ ,‬צבעונית בעלת שיכוב למינרי בעובי של ‪ 2-2.5‬מ'‪ .‬הצבעים השולטים‬ ‫ביחידה זאת הם לבן‪ ,‬כתום וחום והיא מכילה סימני נבירות ומעט מבנים של גידוע ומילוי ) ‪cut‬‬ ‫‪ (and fill‬האופייניים לסביבת הרבדה פלוביאלית בעלת אנרגית זרימה נמוכה‪.‬‬ ‫‪3‬‬ ‫היחידה החולית מכילה מעט שכבות דקות של קלסטים בגודל חול גס עד גריט המורכבים משברי‬ ‫קרטון גיר וצור וכן אופקי חרסית דקים )עד ‪ 1‬ס"מ( עם כתמי מנגן‪ .‬ביחידה זאת נמצא העתק‬ ‫נורמלי שטוח המסיט כ‪ 10 -‬ס"מ )איור ‪.(5‬‬ ‫נראה שיחידה זאת נרבדה במערכת פלוביאלית בעלת אנרגיות זרימה נמוכות כנראה בפשט הצפה‬ ‫בשולי נחל נטוף‪ .‬מקור החול דק הגרגר הוא ככל הנראה אאולי והוא מצביע על חדירת חול מקו‬ ‫החוף עד לשולים המזרחיים של מישור החוף‪.‬‬ ‫הקונגלומרט של‬ ‫יחידה ‪6‬‬ ‫החזית המזרחית של‬ ‫הקימוט – שכבות נטויות‬ ‫מזרחה בשיעור של ‪490‬‬ ‫הקונגלומרט של‬ ‫יחידה ‪2‬‬ ‫חרסית )יחידה ‪(1‬‬ ‫איור ‪ - 3‬האגף המזרחי של הקמט הדרומי‪-‬מבט לדרום‪ .‬השכבות נטויות למזרח בשיעור של עד‬ ‫‪ .49°‬החרסית שבבסיס החתך בונה את ליבת הקמט )ראה תקריב באיור ‪ .(4‬מעל יחידה ‪ 6‬חתך‬ ‫מקומט של חול בו התפתחה קרקע חולית אדומה )חמרה(‪ .‬הקמט גדוע ומעל מישור הגידוע מונחת‬ ‫קרקע גרומוסולית חומה‪.‬‬ ‫יחידה ‪ :4‬חילופין של שכבות חרסית חומות עם אופקי חול דק בעובי של ‪ 45‬ס"מ )איור ‪ (5‬עם‬ ‫מעט שברי סלע בגודל מספר מילימטרים עד מספר ס"מ המפוזרים בחתך‪ .‬אבני החול הן בעלות‬ ‫גוון צהבהב עד חום‪ .‬בשולי הקמט עברו השכבות מעוות המתבטא במבני קימוט ושבירה קטנים‪.‬‬ ‫בחלק העליון של היחידה יש שרידי שורשים ונבירות‪.‬‬ ‫יחידה ‪ :5‬שכבת חרסית אפורה עם סילט וכתמי מנגן בעובי של ‪ 50‬ס"מ‪ .‬מכילה מעט שברי סלע‬ ‫בגודל של עד ‪ 5‬מ"מ ושרידי שכבות של חול לבן בעובי ‪ 2-20‬מ"מ‪ .‬בחלק העליון עדויות‬ ‫לביוטורבציה‪.‬‬ ‫‪4‬‬ ‫איור ‪ - 4‬חלוקי צור מעוגלים )מהסוג המאפיין את תצורת פלשת( בקונגלומרט של יחידה ‪ .2‬הפטיש‬ ‫מונח על החרסית התחתונה )תקריב מהקיר המזרחי של הקמט הדרומי – ראה איור ‪.(3‬‬ ‫לחלק העליון של יחידה זאת מבנה קובי עם סדקים פתוחים אליהם חודר חול מהיחידה שמעליה‬ ‫וכן תופעות של צביעה אפורה )כנראה מסביבה מחזרת( המחלחלת מגג היחידה כלפי מטה‪ .‬נראה‬ ‫שגג היחידה‪ ,‬שנרבדה בסביבה פלוביאלית בעלת אנרגיה נמוכה‪ ,‬עבר תהליך של חשיפה ופדוגנזה‬ ‫ונוצר בו פרופיל קרקע לא מפותח‪.‬‬ ‫יחידה ‪ :6‬שכבת חלוקים בעובי של ‪ 20-40‬ס"מ‪ .‬החלוקים ברובם צורניים מעוגלים או מזוותים‬ ‫בגודל של מספר מילימטרים ועד ‪ 7‬ס"מ‪ .‬מספר חלוקים מעוגלים שנגזרו מחבורת יהודה מגיעים‬ ‫לגודל של עד ‪ 15‬ס"מ‪ .‬המטריקס הוא חול אפור‪.‬‬ ‫יחידה ‪:7‬יחידה זאת מורכבת מחול בעל שני מופעים‪ .1 :‬מעל שיא הקמט הדרומי עוביה כ‪ 3-‬מ'‬ ‫והיא גדועה בגגה )איור ‪ .(3‬בשולי הקמט היא מורכבת בבסיסה מחול לבן בו פזורים מעט חלוקי‬ ‫צור עגולים קטנים מהסוג האופייני לתצורת פלשת‪ .‬אין בה שכוב ברור וקיימות סטרוקטורות של‬ ‫ביוטורבציה‪ .‬כלפי החלק העליון של החתך מקבל החול גוון אדמדם והופך לחמרה חולית‪ .‬מעל‬ ‫שיא הקמט התפתחה קרקע חולית בכל החתך והוא בעל גוון אדום‪ .‬ריזוליטים )‪(Calcified roots‬‬ ‫הבנויים מקרבונט יורדים מהמגע עם הקרקע הגרומוסולית העליונה וחודרים לתוך היחידה‬ ‫החולית לעומק העולה על ‪ 50‬ס"מ‪ .‬מתחת למגע עם הקרקע הגרומוסולית יש חללי נבירות מלאים‬ ‫בקרבונט ותצבירי קרבונט‪.‬‬ ‫‪5‬‬ ‫יחידה‬ ‫‪4‬‬ ‫יחידה‬ ‫‪3‬‬ ‫איור ‪ - 5‬המגע בין יחידות ‪) 3‬חול בהיר דק גרגר‪ ,‬למינרי( ו ‪) 4‬חילופין של אופקי חרסית אפורה‬ ‫וחול( באגף המזרחי של הקמט הדרומי‪ .‬שימו לב להעתק הנורמלי השטוח‪.‬‬ ‫בשולי הקמט הצפוני נשמר חתך חולי בעובי של ‪ 8.2‬מ' המורכב מחמש יחידות חוליות )איור ‪(7‬‬ ‫שבסיסן חול בהיר וגגן חול חום‪-‬אדמדם )חמרה חולית(‪ .‬עובי היחידות מהבסיס לגג הוא‪ 1.2 :‬מ'‪,‬‬ ‫‪ 1.7‬מ' ‪ 1.5‬מ'‪ 1.8 ,‬מ'‪ ,‬ו ‪ 2‬מ' בהתאמה‪ .‬החתך נטוי בזווית של ‪ 320‬לצפון מזרח והוא נחדר על ידי‬ ‫ריזוליטים קרבונטים עבים אנכיים באורך העולה על שני מטרים שמקורם בקרקע העליונה‪.‬‬ ‫בחלקו העליון של החתך התפתחה קרקע קרבונטית עם אופק תצבירי קרבונט )אופק ‪ (B‬המקביל‬ ‫למישור הגודע את החתך הנטוי )איור ‪.( 7‬‬ ‫‪ .5‬פאלאוגיאוגרפיה‬ ‫התמונה הפלאוגיאוגרפית המתקבלת מהחתך הסטרטיגרפי של אזור חדיד שונה מזאת המאפיינת‬ ‫כיום אזור זה‪ .‬ריבוי אבני החול בחתך מצביע על כך שחול מנושב שמקורו בחוף הים )שככל‬ ‫הנראה השתרע ממזרח לקו החוף הנוכחי( חדר עד לשולי השפלה הנמוכה ואולי אף כיסה את‬ ‫חלקה המערבי‪ .‬אין עדויות לקיומן של דיונות באזור זה ונראה שיריעות חול )‪ (Sand sheets‬הן‬ ‫שכיסו את הנוף‪ .‬עם זאת‪ ,‬מעט החלוקים הפזורים בחתך החולי והסטרוקטורות הסדימנטריות‬ ‫ביחידות ‪ 3-5‬מעידות על כך שהחול הצטבר בסביבה פלוביאלית בעלת אנרגיה נמוכה‪ ,‬ככל הנראה‬ ‫בפשט ההצפה של נחל נטוף‪ .‬יתכן שמדי פעם אף נחסם נתיב הנחל על ידי החול ונוצרו גופי מים‬ ‫לפני המחסום החולי כגון זה בו הצטברה החרסית שבבסיס החתך‪.‬‬ ‫‪6‬‬ m Grumusol, dark brown, contains pebbles at the western part of the Hadid terrace. Sand, unconsolidated, at upper part reddish-brownish sandy soil (Hamra). Sand, unconsolidated, at upper part reddishbrownish sandy soil (Hamra). Sand, unconsolidated, at upper part reddish-brownish sandy soil (Hamra). Sand, unconsolidated, at upper part reddishbrownish sandy soil (Hamra). Sand, unconsolidated, at upper part reddish-brownish sandy soil (Hamra). Conglomerate, unconsolidated, sandy matrix. Sandy clay, grey, bioturbation structures. Alternations of thin beds (1-3 cm) of grey clay and sand. Sandstone, laminar, white to pink, with rhyzolites and borrows. Contains a few well rounded, small chert pebbles (2-4 cm), and shallow cut and fill structures. Conglomerate, hard, polymictic, cemented by carbonate. Clay, dark grey, with slickensides. ‫חתך עמודי של מחצבת חדיד‬:6 ‫איור‬ 7 ‫קרקע עליונה‬ ‫‪5‬‬ ‫ציר הקימוט‬ ‫‪4‬‬ ‫יחידה ‪6‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫איור ‪ - 7‬הקמט הצפוני‪ .‬ניתן לראות את הסדרה של ‪ 5‬הקרקעות החוליות הבונות את יחידה ‪7‬‬ ‫)מסומנות במספרים( שהתפתחו על גבי שכבות חול הנטויות לצפון מזרח‪ .‬הקמט גדוע ומעל מישור‬ ‫הגידוע מונחת קרקע גרומוסולית חומה שהתפתחה במקום זה על שכבת חלוקים‪ .‬הנטיות של‬ ‫האגף הימני של הקמט הן ‪ 320‬והוא מוסט על ידי העתק נורמלי קטן‪.‬‬ ‫המגעים בין היחידות בחתך קונפורמיים ואין בהם עדויות לתהליכי גידוע פלוביאליים ) ‪Cut and‬‬ ‫‪ (fill‬ולכן‪ ,‬נראה שהחתך הלך והצטבר בהדרגה בשולי המדרגה של השפלה הנמוכה במקום בו‬ ‫השיקו משטחי החול למערכות הניקוז היוצאות מהאזור הגבעי אל מישור החוף‪ ,‬מיתנו את‬ ‫זרימתם או אף חסמו אותם לסרוגין‪.‬‬ ‫חדירת החול לא הייתה רציפה כפי שמעידות הקרקעות שהתפתחו בחלק העליון של כל אחת‬ ‫מיחידות החול בתקופות של התייצבות פני השטח והפסקה בתהליך ההצטברות של החתך‪.‬‬ ‫‪ .6‬מישור הגידוע והקרקע העליונה‬ ‫הקמטים גדועים על ידי מישור בעל שיפוע מתון למערב עליו מונחת קרקע גרומוסולית סילטית‪-‬‬ ‫חרסיתית חומה שעוביה מספר עשרות ס"מ ועד כמטר וחצי‪ .‬הקרקע התפתחה על שכבת חלוקים‬ ‫שהורבדה על גבי מישור הגידוע על ידי נחל נטוף הקדום כאשר הוא זרם במפלס הגבוה בכ‪10-12 -‬‬ ‫מ' מהנוכחי‪ .‬בגג החתך החולי הגדוע התפתח אופק של תצבירי קרבונט המקביל לבסיס‬ ‫הגרומוסול‪ .‬ריזוליטים )‪ (Calcified roots‬עבים )‪1-2‬סמ'( של קרבונט שאורכם עולה על שני‬ ‫מטרים‪ ,‬המאונכים למישור הגידוע‪ ,‬חודרים אל החתך החולי המקומט )איור ‪ .(8‬הקרקע עצמה‬ ‫אינה מכילה תצבירי קרבונט פרט לחלקה התחתון הנמצא במגע עם החול שמתחתיה‪ .‬קרקע זאת‬ ‫‪8‬‬ ‫מאפיינת את רוב פני השטח באזור של מזרח מישור החוף המרכזי ומקורה באבק שעבר שטיפה על‬ ‫ידי מי הגשם שהמיסו את רוב הקרבונט המקורי והשקיעו אותו באבני החול שמתחת לבסיס‬ ‫הקרקע )‪ .(Dan et al., 1976‬לדעת ‪ ,(1999) Wieder and Gvirtzman‬האבק ממנו נוצר‬ ‫הגרומוסול הצטבר במהלך תקופת הקרח האחרונה‪.‬‬ ‫גרומוסול‬ ‫איור ‪ :8‬ריזוליטים )מסומנים בחיצים( החודרים לחתך החולי הנטוי של הקמט הצפוני מהקרקע‬ ‫שמעל מישור הגידוע‪.‬‬ ‫‪ .7‬לומיניסנסיה )‪(OSL‬‬ ‫שלוש דוגמאות נלקחו לתיארוך בשיטת הלומיניסנסיה מתוך בסיס הקרקע הגרומוסולית‬ ‫המונחת מעל מישור הגידוע בראשי הקמטים )איור ‪ .(9‬מאחר שקרקע גרומוסולית נתונה בנוסף‬ ‫לתהליכי ביוטורבציה‪ ,‬לחדירה מתמשכת של אבק מפני הקרקע אל תוך הפרופיל עקב תהליכי‬ ‫ייבוש והרטבה המלווים בסידוק וחדירת חומר מפני השטח אל תוך הקרקע‪ ,‬התקבל טווח רחב של‬ ‫גילים )ראה טבלה(‪.‬‬ ‫‪9‬‬ ‫‪ADD-2‬‬ ‫‪ADD-1‬‬ ‫‪ADD-3‬‬ ‫איור ‪ :9‬נקודות הדגימה ל ‪ OSL‬מתוך שכבת הקרקע המכסה את מישור הגידוע‬ ‫‪Age‬‬ ‫‪De‬‬ ‫‪OD‬‬ ‫‪No.‬‬ ‫‪Total dose‬‬ ‫)‪(ka‬‬ ‫)‪(Gy‬‬ ‫)‪(%‬‬ ‫‪aliquots‬‬ ‫)‪(μGy/a‬‬ ‫‪3.8±1.6‬‬ ‫‪0.6±0.6‬‬ ‫‪6.4±1.6‬‬ ‫‪6.1±2.‬‬ ‫‪7‬‬ ‫‪1.0±1.‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪9.7±2.‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪Cosmic‬‬ ‫‪Ext. γ‬‬ ‫‪(μGy/a‬‬ ‫‪(μGy/a‬‬ ‫)‬ ‫)‬ ‫‪Ext. β‬‬ ‫)‪(μGy/a‬‬ ‫‪Ext. α‬‬ ‫‪U‬‬ ‫‪K‬‬ ‫‪Depth‬‬ ‫‪Th‬‬ ‫)‪(ppm) (μGy/a‬‬ ‫)‪(ppm‬‬ ‫)‪(%‬‬ ‫)‪(m‬‬ ‫‪Sample‬‬ ‫‪96‬‬ ‫‪11/15‬‬ ‫‪1612±42‬‬ ‫‪185‬‬ ‫‪645‬‬ ‫‪772‬‬ ‫‪9‬‬ ‫‪7.8‬‬ ‫‪1.7‬‬ ‫‪0.64‬‬ ‫‪1.0‬‬ ‫‪HDD-1‬‬ ‫‪100‬‬ ‫‪11/15‬‬ ‫‪1641±42‬‬ ‫‪210‬‬ ‫‪641‬‬ ‫‪781‬‬ ‫‪9‬‬ ‫‪7.6‬‬ ‫‪1.7‬‬ ‫‪0.66‬‬ ‫‪0.5‬‬ ‫‪HDD-2‬‬ ‫‪73‬‬ ‫‪10/15‬‬ ‫‪1072±29‬‬ ‫‪181‬‬ ‫‪599‬‬ ‫‪737‬‬ ‫‪9‬‬ ‫‪7‬‬ ‫‪1.6‬‬ ‫‪0.63‬‬ ‫‪1.2‬‬ ‫‪HDD-3‬‬ ‫‪OSL ages from Hadid. Grain size for all samples – 88-125µm.‬‬ ‫החדירה המתמדת של סילט וחרסית מגג הקרקע אל חלקה התחתון של הקרקע גורם להצערת‬ ‫הגילים המתקבלים בשיטת הלומיניסנסיה‪ .‬על מנת שניתן יהיה לנטרל את השפעת תהליכי‬ ‫החדירה של חומר צעיר על הגילים‪ ,‬הופרדה אוכלוסיית הגרגרים בעלי הגיל העתיק ביותר בהנחה‬ ‫שהיא מייצגת בקרוב טוב יותר את הגיל האמיתי של הקרקע‪ .‬הגילים שהתקבלו לאוכלוסייה זאת‬ ‫הם )בשנים לפני זמננו(‪.ADD-1 – 40ka; ADD-2 – 20ka; ADD-3- 12ka :‬‬ ‫‪ .8‬סקר גיאופיסי )ראה נספחים(‬ ‫אחת ההשערות לגורמים שהביאו ליצירת הקמטים הייתה שהם התפתחו בסמוך למישור העתק‪.‬‬ ‫מיקומו של האתר בגבול שבין השפלה הנמוכה למישור החוף העלה אפשרות שמדובר בקו טקטוני‬ ‫הקשור למדרגה המורפולוגית המפרידה בין שני אזורים אלה‪ ,‬בדומה להעתק המסיט חתך של‬ ‫תצורת פלשת במחצבה בסמוך לכפר מנחם )עודד בר דברים בע"פ(‪ .‬השערה זאת נבדקה באמצעות‬ ‫‪10‬‬ ‫שני קווים סייסמים ניצבים זה לזה כל אחד באורך של כ‪ 800-‬מ' שנעשו בקרבת המחצבה על ידי‬ ‫המכון הגיאופיסי לישראל ופוענחו על ידי ב‪ .‬מדבדייב )‪) (2011‬ראה נספחים(‪ .‬קו ‪ GP-0328‬נעשה‬ ‫בכוון מזרח‪-‬מערב וקו ‪ GP-0327‬נעשה בכוון צפון דרום‪ .‬בנוסף לכך נבדקו שני קווים סייסמים‬ ‫ישנים לעומקים גדולים ברזולוציה נמוכה‪ DL-2140 :‬ו ‪.DS-3608‬‬ ‫לא נמצאו עדויות לקיומם של העתקים בתת‪-‬הקרקע באזור המחצבה‪ ,‬אך נראה שהחתך של גג‬ ‫חבורת יהודה נטוי באזור זה לצפון )מדבדייב‪ .(2011 ,‬עם זאת‪ ,‬איכות הנתונים שהתקבלו מהסקר‬ ‫הסייסמי נמוכה מאד ומקשה על הבנת המבנה התת‪-‬קרקעי באזור חדיד‪.‬‬ ‫‪ .9‬גורמים אפשריים ליצירת הקמטים‬ ‫ניתן להסביר את יצירת מבני קימוט כיפתיים במספר דרכים‪:‬‬ ‫‪ .1‬תגובה לפעילות של העתק קרוב ‪ -‬דפורמציה הקשורה לתזוזה לאורך מישור העתקה‬ ‫ונובעת משדה מאמצים מקומי המתפתח עקב תזוזה אופקית לאורך ההעתק‪ .‬השערה‬ ‫זאת מבוססת על התצפיות הרבות המראות שמבני קימוט כיפתיים התפתחו לאורך‬ ‫רבים משברי התזוזה האופקית )לדוגמא – ‪ .(Sylvester, 1988‬השערה זאת נשללה‬ ‫במקרה הנוכחי מאחר שהסקר הסייסמי לא מצא עדויות לקיומם של העתקים בתת‬ ‫הקרקע‪.‬‬ ‫‪ .2‬תגובה לעומס סדימנטים ‪ -‬תהליך בו עוברת החרסית דפורמציה פלסטית עקב עומס‬ ‫הסדימנטים המצטברים מעליה‪ .‬במצב כזה יכול להווצר דיאפיר של חרסית המתרומם‬ ‫באיטיות ודוחק כלפי מעלה את השכבות שמעליו תוך יצירת מבנה כיפתי‪ .‬תהליך זה‬ ‫מוכר מאזורים בהם קיים מלח בחתך הגיאולוגי‪ .‬תחת לחץ ליתוסטטי גבוה מקבל המלח‬ ‫תכונות פלסטיות והוא "זורם" אל אזורים בהם הלחצים נמוכים יותר בקרבת פני‬ ‫השטח‪ ,‬תוך יצירת מבני קימוט שחלקם דמויי פטריה‪.‬‬ ‫מודל זה נתמך על ידי ההעתקים הנורמליים הקטנים בשולי הקמטים מצביעים על כך‬ ‫ששולי המבנים היו נתונים למשטר של מתיחה בזמן יצירתם‪ ,‬תופעה המתיישבת עם‬ ‫תהליך קימוט שמקורו בתהליך הרמה ודחיקה של החתך מלמטה ולא בלחצים‬ ‫טקטוניים אופקיים‪ .‬עם זאת‪ ,‬עובי החתך המונח על החרסית באזור זה אינו עולה על כ‪-‬‬ ‫‪ 15‬מטרים ואינו יוצר עומס מספיק על החרסית על מנת שהיא תעבור דפורמציה פלסטית‬ ‫ותתחיל "לזרום" כלפי מעלה‪.‬‬ ‫‪ .3‬התנזלות בתגובה לזעזוע‪/‬ים סייסמי‪/‬ים‪ .‬זעזועים סייסמיים חזקים יכולים לגרום לאיבוד‬ ‫הקוהזיה של סלעים עשירים בחרסית בתהליך התנזלות המכונה )‪ ,(Fluidization‬להבדיל‬ ‫מתופעת ההתנזלות המכונה )‪ (Liquifaction‬המתרחשת במקרים דומים בסדימנטים‬ ‫חוליים‪ .‬התהליך המכני הגורם להתנזלות החרסית שונה באופיו מזה הגורם להתנזלות‬ ‫סדימנטים חוליים והידע עליו אינו רב )‪.(Levy et al., 2006‬‬ ‫מבני דפורמציה בסדימנטים עשירים בחרסית שמקורם ברעידות אדמה ) ‪(Seismites‬‬ ‫תוארו בספרות בעבר ) ;‪Mohindra and Bagati, 1996; Rodrı´guez-Pascua et al., 2000‬‬ ‫;‪ .(Moretti, 2000‬במישור עמיעז‪ ,‬מצפון להר סדום‪ ,‬נמצאה מערכת הכוללת מאות‬ ‫‪11‬‬ ‫דייקים שחדרו לחלק העליון של תצורת ליסאן מתוך שכבה עשירה בחרסית הנמצאת‬ ‫בבסיס החתך‪ .‬דייקים אלה חדרו אנכית חתך בעובי של כ ‪ 30‬מ' והתקדמו בתוכו בממד‬ ‫האופקי למרחקים של עד ‪ 100‬מ' עקב רעידות אדמה שגרמו להתנזלות החרסית בשכבה‬ ‫ממנה הם נגזרו‪ .(Levy et al., 2006 a, b, 2011) .‬ברעידת האדמה של איזמיט בשנת‬ ‫‪ 1999‬נגרם נזק לאלפי בניינים בעיר אדאפאזארי שנבנתה על גבי סדימנטים אגמיים‬ ‫עשירים בסילט וחרסית )‪ .(Yilmaz et al., 2004‬התשתית עליה היתה בנויה העיר עברה‬ ‫תהליך התנזלות שגרמה לשקיעה של בניינים רבים בדומה לתופעה שארעה בניגייטה‬ ‫ביפן ברעידה של שנת ‪.1964‬‬ ‫לאור העובדה שלא נמצאו העתקים באזור המחצבה ולאור עוביו הדק של החתך‬ ‫הסדימנטרי‪ ,‬נראה בשלב זה של המחקר שיש להעדיף את המודל הסייסמי כסביר ביותר‬ ‫ליצירת מבני הקימוט הכיפתיים‪.‬‬ ‫אחד מהתנאים הדרושים לתהליך ההתנזלות של סדימנטים דקי גרגר הוא היותם‬ ‫טבולים במים‪ .‬תנאי זה התקיים ככל הנראה באזור חדיד שהיה בתקופת הרבדת החתך‬ ‫חלק ממישור ההצפה של נחל נטוף כפי שמעידים החלוקים הפזורים על המישור הגודע‬ ‫את ראשי הקמטים‪ .‬לכן‪ ,‬ניתן להניח שמפלס מי התהום מתחת לפשט ההצפה של הנחל‬ ‫היה רדוד ואפשר את תהליך ההתנזלות‪.‬‬ ‫אין כרגע מידע בדבר שלבי יצירת הקמטים‪ ,‬דהיינו‪ :‬האם הם נוצרו ברעידת אדמה חזקה‬ ‫אחת או התפתחו בהדרגה בהשפעת מספר רעידות‪ .‬כמו כן לא ניתן בשלב זה להעריך את‬ ‫עוצמת הרעידה הדרושה ליצירת מבנים בסדר גודל שנמצא במחצבה‪ .‬הנתונים הקיימים‬ ‫בספרות בהקשר זה מתייחסים בעיקר לתופעות התנזלות בסדימנטים קלסטיים חוליים‬ ‫גסים יותר מחרסית והם מתארים קשרים אמפיריים בין המגניטדה והאינטנסיטי של‬ ‫רעידות האדמה למרחק מהמוקד בו נצפו תופעות התנזלות )לדוגמא ‪Allen, 1986 -‬‬ ‫‪ .(Obermeier, 1998; Galli; 2000‬תופעות של התנזלות מאפיינות בדרך כלל רעידות‬ ‫במגניטודה של שש ומעלה אם כי גם רעידות במגניטודה ‪ 5‬יצרו התנזלות בקרבת‬ ‫המוקד )‪ .(Galli, 2000‬אין נתונים אמפיריים לגבי הקשר בין הממדים של תופעות‬ ‫הדפורמציה כתוצאה מהתנזלות למגניטודה של רעידת האדמה שיצרה אותם‪ .‬תופעות‬ ‫דפורמציה בממדים של מבני הקימוט במחצבת חדיד )אמפליטודה של כ‪ 15 -‬מ'( לא‬ ‫תוארו בספרות בהקשר לרעידות אדמה‪ ,‬אך מבני דפורמציה שונים‪ ,‬בעיקר דייקים של‬ ‫חול בממדים של מספר מטרים מתוארים מאזורים בהם ארעו רעידות אדמה‬ ‫במגניטודות גבוהות מ‪ .(Obermeier, 1996,1998; Galli, 2000) 7-‬עם זאת‪ ,‬יש לציין‬ ‫שהמבנה הגיאולוגי של אזור חדיד דומה לזה המאפיין את השוליים המזרחיים של רמלה‬ ‫ולוד‪ ,‬שם נמדד על ידי ‪ (2001) Zaslavsky‬פקטור הגברה של תאוצות הקרקע בשיעור‬ ‫ממוצע של ‪ .4-5‬שיעור כה גבוה של הגברה יכול להסביר את ממדי הקמטים גם ברעידות‬ ‫אדמה בעלות מגניטודה בינונית‪.‬‬ ‫‪12‬‬ ‫‪ .10‬גיל הקמטים‬ ‫מבני הקימוט במחצבת חדיד נוצרו לאחר הרבדת החתך הפלוביאלי‪-‬אאולי הבונה אותם ולפני‬ ‫יצירת מישור הגידוע שבראשם והקרקע שעליו‪ .‬החתך צעיר מתצורת פלשת הפליוקנית מאחר‬ ‫שהוא מכיל חלוקים שנגזרו ממנה ולכן הקימוט הנו ככל הנראה פלייסטוקני‪ .‬חסם עליון‬ ‫להווצרות הקימוט הוא מישור הגידוע הפלוביאלי שהתפתח מעל הקמטים ועיצב את הטרסה‬ ‫עליה בנוי הישוב חדיד‪ .‬מישור זה נוצר על ידי נחל נטוף כאשר הוא זרם על מפלס הגבוה בשיעור‬ ‫של כ‪ 10 -‬מ' הנוכחי‪.‬‬ ‫למרות שאין גיל מוחלט לחתך הסטרטיגרפי המקומט החשוף במחצבת חדיד‪ ,‬ניתן להקיש על‬ ‫גילו מנתונים שנאספו מאזורים אחרים הנמצאים בסמוך לגבול המזרחי של חדירת חולות מישור‬ ‫החוף‪ .‬במחצבת רבדים נמצא אתר מהפלאולית התחתון )תרבות אשלית תיכונה עד מאוחרת ( בגג‬ ‫חתך של קרקע חמרה שהתפתחה בחלק העליון של החתך החולי שהורבד בתקופה בה שלט שדה‬ ‫מגנטי בעל פולריות נורמלית )‪ ,(Brhuns Normal Chron‬כלומר‪ ,‬מאוחר ל ‪ 780.000‬שנה‬ ‫)‪ .(Gvirtzman et al., 1999‬טווח הגיל של מאספי הכלים שנמצאו באתר רבדים הנו ‪300-500 Ka‬‬ ‫אך זה כנראה גיל מינימום )‪ .(Marder et al., 2006 a, b‬גיל ‪ OSL‬של קרקע החמרה שהתפתחה‬ ‫בגג החתך החולי באתר זה נתן ערכים של ‪ 300-400 ka‬אך גם גיל זה הנו גיל מינימום מאחר‬ ‫שהוא נמצא בגבול היכולת של השיטה‪.‬‬ ‫לפיכך‪ ,‬נראה שחול מנושב חדר למזרח מישור החוף עד לתחילת הפלייסטוקן התיכון ולאחר מכן‬ ‫פסקה או הואטה מאד אספקת החול ועל פני הנוף התפתחה קרקע חמרה חולית‪.‬‬ ‫הגידוע של הקמטים ארע לאחר הרבדת החתך החולי ויצירת קרקעות החמרה ביחידות החוליות‬ ‫המקומטות כאשר מפלס הזרימה של הנחלים היה עדיין על גבי טרסת חדיד‪ .‬מיקום מפלס‬ ‫החלוקים על גבי משטח הגידוע של חדיד ביחס לאפיק הנוכחי של נחל נטוף דומה לזה של‬ ‫קונגלומרט נחשון בעמק איילון ביחס לאפיק נחל אילון ויתכן שהם מייצגים שלב דומה‬ ‫בהתפתחות מערכות הניקוז באזור שולי השפלה הנמוכה‪ .‬גילו המשוער של קונגלומרט נחשון הוא‬ ‫פלייסטוקן‪ ,‬אך לא נקבע לו גיל מוחלט‪.‬‬ ‫הגרומוסול המכסה את מישור הגידוע אופייני לכל חלקו המזרחי של מישור החוף המרכזי‬ ‫בישראל והוא התפתח בחתך של אבק אאולי ששקע על פני כל האזור בתקופת הקרח האחרונה‬ ‫)‪ .(Wieder and Gvirtzman, 1999‬הערכה זאת תואמת את גילי ה ‪ OSL‬שהתקבלו לפרקציית‬ ‫הגרגרים העתיקה בעבודה הנוכחית )‪ 12.000-40.000‬שנה(‪ .‬האבק יכול היה להצטבר על פני‬ ‫משטח הגידוע רק לאחר שנחל נטוף התחתר מתחת למפלס הטרסה של חדיד והיא ננטשה‪.‬‬ ‫לפיכך‪ ,‬ניתן להעריך שהזעזוע הסייסמי שגרם לקימוט ארע לקראת סוף הפלייסטוקן התיכון או‬ ‫תחילת העליון ואין עדויות לחידוש הקימוט לפחות מאז תחילת יצירת הקרקע העליונה‪ .‬עם זאת‪,‬‬ ‫צריך להתחשב בעובדה שלאחר התחתרות נחל נטוף במפלס חדיד‪ ,‬ירד גם מפלס מי התהום‬ ‫והשתנו התנאים ההידרולוגיים בהם נתון החתך החולי‪-‬חרסיתי באזור‪ .‬לפיכך‪ ,‬יתכן שרעידות‬ ‫אדמה שהתרחשו לאחר ההתחתרות לא יצרו תופעות התנזלות בדומה לאלה שהתרחשו כאשר‬ ‫החתך היה עדיין טבול במים‪.‬‬ ‫‪13‬‬ ‫‪ .11‬סיכום ומסקנות‬ ‫מבני הקימוט בחדיד נוצרו בסמוך לגבול המורפולוגי בין מישור החוף לשפלה הנמוכה בחתך‬ ‫החולי שהורבד בסביבה פלוביאלית בעלת אנרגיה נמוכה שהתקיימה בפשט ההצפה של נחל נטוף‬ ‫הקדום‪ .‬המבנים הם בעלי צורה כיפתית )‪ ,(Domes‬אמפליטודה של כ‪ 15 -‬מ' ואורך גל של ‪30 -40‬‬ ‫מ' והם נוצרו כאשר נחל נטוף זרם על גבי הטרסה עליה בנוי מושב חדיד‪ ,‬כ ‪ 10-13‬מ' מעל מיקומו‬ ‫של האפיק הנוכחי‪ .‬החתך המקומט שעוביו מעל ‪ 13‬מ' )בסיסו אינו חשוף( נרבד באזור המפגש‬ ‫בין יריעות חול מנושב )‪ (Aeolian sand‬שהתקדמו מזרחה ממישור החוף‪ ,‬ובין נחלים שניקזו את‬ ‫רכס הרי יהודה והאזור הגיבעי של השפלות שלרגליו‪ .‬גיל החתך הבונה את הקמטים הנו ככל‬ ‫הנראה פלייסטוקן תיכון ויתכן אף שחלקו התחתון נרבד בפלייסטוקן התחתון‪ .‬לאחר תהליך‬ ‫הקימוט נגדעו ראשי הקמטים על ידי נחל נטוף אשר עדיין זרם על גבי טרסת חדיד‪ .‬חרסית‬ ‫שמקורה בשכבה הבונה את בסיס החתך החשוף במחצבה נמצאה בלב הקמר המזרחי ולכן נראה‬ ‫שדיאפיר שמקורו בשכבת חרסית זאת הוא זה שהרים את השכבות שמעליו ויצר את הקמטים‪.‬‬ ‫סקר סייסמי לא העלה עדויות לקיומו של העתק בתת הקרקע בסמוך למחצבת חדיד ולכן לא‬ ‫ניתן לקשור בין היווצרות מבנים אלה לשדה מאמצים שמקורו בפעילות טקטונית מקומית‪ .‬כמו‬ ‫כן‪ ,‬לא ניתן להסביר את יצירת הדיאפיר בתגובת החרסית לעומס סדימנטים מאחר שעובי החתך‬ ‫שמעליה אינו עולה על ‪ 15‬מ'‪ .‬לפיכך‪ ,‬לאור המידע הקיים לגבי המנגנונים האפשריים ליצירת‬ ‫מבנים כיפתיים‪ ,‬נראה שהמנגנון הסביר ביותר הוא התנזלות )‪ (fluidization‬של שכבת חרסית‬ ‫בבסיס החתך עקב זעזוע סייסמי חזק ועקב כך יצירת דיאפיר חרסיתי שהרים את השכבות‬ ‫שמעליו‪ .‬אין בידינו עדויות לאופיו של תהליך יצירת הקמטים כלומר‪ :‬האם הם נוצרו כתוצאה‬ ‫ממגה‪-‬ארוע סייסמי אחד או על ידי סדרה של רעידות אדמה‪ ,‬אך בכל תרחיש ברור שלאחר יצירת‬ ‫מישור הגידוע בראש הקמטים‪ ,‬לא התחדשה פעילות הקימוט‪ .‬בשלב זה קשה לקבוע את מיקום‬ ‫המוקד ועוצמת רעידת האדמה שגרמה ליצירת המבנים‪.‬‬ ‫גילו של מישור הגידוע עתיק מהקרקע הגרומוסולית המכסה אותו שנוצרה מאבק שהצטבר על‬ ‫פני השטח במהלך תקופת הקרח האחרונה )‪ (70ka-10ka‬ולכן ניתן לשער שהמבנים קדומים לכל‬ ‫הפחות לתקופת הקרח האחרונה‪.‬‬ ‫לא נמצאה עדות לכך שהגבול בין מישור החוף לשפלה הנמוכה באזור חדיד הוא טקטוני‪ ,‬אך‬ ‫איכות הנתונים שהתקבלו מתת הקרקע היא נמוכה מאד ומקשה על פענוח המבנה התת‪-‬קרקעי‬ ‫באזור זה‪.‬‬ ‫הבעות תודה‬ ‫את קיומה של מחצבת חול בחדיד הביא לידיעתנו פרופ' יהודה אנזל‪ .‬עבודת השדה נעזרה רבות‬ ‫על ידי רמי מדמון‪ .‬תודה ל ד"ר עמוס סלומון וד"ר צפריר לוי על הערותיהם‪.‬‬ ‫‪14‬‬ ‫ מקורות‬.12 ,‫ עיצוב שולי היבשת של מרכז ישראל מהאיאוקן העליון ואילך – טקטוניקה‬.2009 ,.‫בר ע‬ .'‫ עמ‬207 ,‫ אוניברסיטת בן גוריון‬,‫ עבודת דוקטורט‬.‫מורפולוגיה וסטרטיגרפיה‬ .1:50,000 ‫ המפה הגיאולוגית של גיליון לוד‬.2008 .‫ י‬,‫יחיאלי‬ ‫ דו"ח‬,‫ המכון הגיאופיסי לישראל‬.‫ סקר גיאופיסי בהפרדה גבוהה בקרבת חדיד‬.2011 ,.‫ ב‬,‫מדבדייב‬ .'‫ עמ‬7 ,360/630/11 Allen, J.R.L. 1986. Earthquake magnitude-frequency, epicentral distance and softsediment deformation in sedimentary basins. Sedimentary Geology 46: 67-75. Dan, J., Yaalon, D.H., Koyumdjisky, H., Raz, Z., 1976. The soils of Israel (with map 1:500.000) Pamphlet No. 159. Bet dagan: The Volcanic Center, Department of Soil and Water. Galli, P., 2000. New empirical relationships between magnitude and distance for liquefaction. Tectonophysics 324: 169–187 Gvirtzman, G., Weider, M., Marder, O., Khalaily, H., Rabinovich, R., Ron H., 1999. Geological and pedological aspects of an Early-Paleolithic site: Revadim, central Coastal Plain, Israel. Geoarchaeology, 14(2):101-126. Levy, T., Weinberger, R., R., Aifa, Eyal, Y., Marco, s., 2006a. Earthquakes-induced clastic dikes decteted by anisotropy of magnetic sustability. Geology 34: 69-72. Levy, T., Weinberger, R., R., Aifa, Eyal, Y., Marco, s., 2006b. Injection mechanism of clay rich sediments into dikes during earthquakes. Geochemistry, Geophysics, Geosystems 7 (2). Q12009-Q12020. Levy, T., Weinberger, R., Eyal, Y., 2011. A coupled fluid-fracture approach to propagation of clastic dikes during earthquakes. Tectonophysics 498: 35-44. Marder, O., Milevski,I., Matskevich, Z., 2006a. The Hand axes of Revadim Quarry: typo-technologal considerations and aspects of intra-site variability. In: GorenInbar, N., Sharon, G., (eds.), Axe Age: Acheulian Tool-Making from Quarry to Discard, Equinox, London, pp. 223-242. Marder, O., Milevski, I., Rabinovich, R., Ackermann, O., Shahack-Gross, R., Fine, P., 2006b. The Lower Paleolithic Site of Revadim Quarry, Israel. In: Cordoba, J.M., Molist, M., Perez, M.C., Rubio, I., Martinez, S. (eds.), Proceedings of the 5th International Congress on Archaeology of the Ancient Near East. Universidad Autonoma de Madrid, Madrid, pp. 481-491. 15 Moretti, M. 2000. Soft-sediment deformation structures interpreted as seismites in middle-late Pleistocene aeolian deposits (Apulian foreland, southern Italy). Sedimentary Geology 135: 167–179. Obermeier, S.F. 1996.Use of liquefaction-induced features for paleoseismic analysis an overview of how seismic liquefaction features can be distinguished from other features and how their regional distribution and properties of source sediment can be used to infer the location and strength of Holocene paleo-earthquakes. Engineering Geology 44: (1-4): 1-76. Obermeier, S.F. 1998. Liquefaction evidence for strong earthquakes of Holocene and latest Pleistocene ages in the states of Indiana and Illinois, USA. Engineering Geology 50: 227–254 Rodrı´guez-Pascua, M.A. Calvob, J.P., De Vicentea, G., Go´mez-Grasc, D. 2000. Soft-sediment deformation structures interpreted as seismites in lacustrine sediments of the Prebetic Zone, SE Spain, and their potential use as indicators of earthquake magnitudes during the Late Miocene. Sedimentary Geology 135: 117– 135. Sylvester, G.A., 1988. Strike-slip faults. Geol Soc. Am. Bull. 100:1666-1703. Wieder, M., and Gvirtzman, G., 1999. Micromorphological indications on the nature of the Late Quaternary paleosols in the southern coastal plain of Israel. Catena 35: 219-237. Yılmaz, M.T., Pekcan, O., Bakır, B.S., 2004. Undrained cyclic shear and deformation behavior of silt–clay mixtures of Adapazarı, Turkey. Soil Dynamics and Earthquake Engineering 24: 497–507. Zaslavsky, Y., 2001. Microzoning of the earthquake Hazard in Israel; Project 1Seismic microzoning of the Lod and Ramla. Geophysical Institute of Israel, Rep. ES-31-01, 66 pp. Zilberman, E., 1986. Pliocene-Early Pleistocene surfaces in the northwestern Negev paleogeography and tectonic implications. Isr. Geol. Surv. Rep. GSI/26/86, 52 pp. Zilberman E., Bar O, Gvirtzman, Z., 2010. Neogene to recent uplift of the central mountain belt of Israel and its relations to vertical offset along the Carmel fault system. IGS, ann. meet. Eilot, p. 163. 16 ‫נספחים‬ ‫סקר גיאופיסי בהפרדה גבוהה‬ ‫בקרבת חדיד‬ ‫אוקטובר ‪2011‬‬ ‫דו"ח מס' ‪360/630/11‬‬ ‫על‪-‬ידי‬ ‫בני מדבדייב‬ ‫הוכן עבור‬ ‫המכון הגיאולוגי‬ ‫רשימת איורים‬ ‫איור ‪1‬‬ ‫מפת מיקום כללית‬ ‫איור ‪2‬‬ ‫מפת מיקום של הקווים הסייסמיים ומספרי תחנות‬ ‫איור ‪3‬‬ ‫חתך זמן מפוענח ‪GP-0327‬‬ ‫איור ‪4‬‬ ‫חתך זמן ‪DS-3608‬‬ ‫איור ‪5‬‬ ‫חתך זמן מפוענח ‪GP-0328‬‬ ‫איור ‪6‬‬ ‫חתך זמן ‪DL-2140‬‬ ‫הקדמה‬ ‫המכון הגיאופיסי לישראל )מג"י( ביצע סקר בשיטת הרפלקציה הסייסמית בהפרדה גבוהה בשולי מושב‬ ‫חדיד‪ ,‬מצפון לכביש ‪ .1‬מטרת הסקר הסייסמי הינה איתור תופעות בתת הקרקע שחלקן נראות במחשופי‬ ‫מחצבה בשולי הישוב‪.‬‬ ‫שיטת הרפלקציה הסייסמית משמשת לדימות של מבנה תת הקרקע באמצעות מיפוי הבדלים בתכונות‬ ‫התווך‪ .‬השיטה מבוססת על החדרת גלי לחיצה )‪ (P-waves‬לתת הקרקע והחזרתם ממישורי המגע בין‬ ‫שכבות בעלות תכונות אלסטיות שונות‪ .‬הגלים המוחזרים נקלטים במערך חיישנים הרגישים לתזוזות‬ ‫הקרקע בתחומי תדירות אופייניים ונרשמים במערכת דיגיטלית רב ערוצית‪ .‬הנתונים המתקבלים מעובדים‬ ‫באמצעות אלגוריתמים יעודיים לקבלת חתך סייסמי אופטימלי במימד הזמן‪ .‬החתך משמש כבסיס לפענוח‬ ‫גיאופיסי בתוספת נתונים מקידוחים וממיפוי פני השטח‪ .‬הפיכת חתך זמן לעומק אפשרית כאשר יש‬ ‫בנמצא מידע על המהירויות הסייסמיות בתת הקרקע‪.‬‬ ‫אחת ממגבלות השיטה הסייסמית היא יכולת ההפרדה האנכית )‪ .(Vertical resolution‬השגת הפרדה בין‬ ‫גג ובסיס יחידה השונה מסביבתה בליתולוגיה או זיהוי העתק בעל עצמת העתקה אנכית קטנה )מספר‬ ‫מטרים בודדים(‪ ,‬מוגבלת לרבע מאורך הגל הדומיננטי של האות הסייסמי‪.‬‬ ‫שיפור משמעותי בכושר ההפרדה ההפרדה האנכית והאופקית מתקיים כאשר הנתונים נאספים בסקר בעל‬ ‫דגימה צפופה‪ .‬דגימה זו ניתנת להשגה על ידי שימוש בקולטים בצפיפות גבוהה ודגימה בזמן בקצב גבוה‬ ‫)‪ .(HR, i.e. High Resolution‬בסקר מסוג זה ניתן להתמקד בחתך הגיאולוגי הרדוד בתת הקרקע‬ ‫ובשינויים אופקיים קטנים‪.‬‬ ‫תיאור הסקר‬ ‫הסקר בוצע בסוף חודש יולי ‪ 2011‬וכלל שני קוים סייסמיים באורך כולל של ‪ 1600‬מטרים‪ .‬תוואי הקו‬ ‫נקבע בסיור מקדים יחד עם ד"ר עמוס סלמון וד"ר עזרא זילברמן מהמכון הגיאולוגי‪ .‬מיקום הקווים נקבע‬ ‫בצמוד למחשוף במחצבה ובניצב לה‪ ,‬על מנת להתחקות מרחבית אחרי ההפרעה הנראית במחשוף‪.‬‬ ‫סקירה גיאולוגיה‬ ‫איזור הסקר מאופיין בשדות חקלאיים מעובדים ופני שטח מישוריים לרוב‪ .‬מצפון למיקום הסקר נמצא‬ ‫ערוץ נחל נטוף ובו נראים חלוקי נחל קרטוניים וגירניים‪ .‬ממזרח לחדיד נמצאים מחשופי גיר מגיל טורון‬ ‫)תצורת בע'ינה( וסלעי חבורת הר הצופים )יחיאלי‪ ,(2008 ,‬תצורות מנוחה ומישש‪ .‬בצמוד למיקום הסקר‬ ‫קיימת מחצבה בה נראה מחשוף מקומט של אבני חול וקונגלומרט )זילברמן‪ ,‬בע"פ(‪.‬‬ ‫איסוף נתונים‬ ‫במהלך הסקר בוצעו שני קווים סייסמיים ‪ GP-0327, GP-0328‬באורך כולל של ‪ 1600‬מטר )איור ‪.(2‬‬ ‫מיקום הנקודה הראשונה והאחרונה של הקו מצוין בטבלה ‪:1‬‬ ‫‪Y‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪Station‬‬ ‫‪653500‬‬ ‫‪192715‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪652905‬‬ ‫‪192632‬‬ ‫‪127‬‬ ‫‪652898‬‬ ‫‪193028‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪653351‬‬ ‫‪192358‬‬ ‫‪173‬‬ ‫‪Line‬‬ ‫‪name‬‬ ‫‪GP‬‬‫‪0327‬‬ ‫‪GP‬‬‫‪0328‬‬ ‫טבלה ‪ :1‬נקודות קצה של הקוים‬ ‫לצורך איסוף הנתונים נעשה שימוש בציוד ובמאפיינים המתאימים לקבלת הפרדה גבוהה במיוחד‪ ,‬מרווח‬ ‫דגימה אופקי של ‪ 5‬מטר ומרווח קליטה אנכי של ‪ 0.0005‬שניה‪ .‬מאפייני איסוף הנתונים בשדה מובאים‬ ‫בנספח ‪.1‬‬ ‫כמקור אנרגיה נעשה שימוש במשקולת מואצת )‪ (Digipulse‬הנישאת על גבי רכב ומערכת קליטת‬ ‫הנתונים הינה מסוג ‪ Summit II-DMT‬הקולטת ‪ 60‬ערוצים בכל זמן נתון‪.‬‬ ‫איור ‪ :1‬מפת מיקום כללית‪ ,‬אזור הסקר מודגש בסגול‬ ‫איור ‪ :2‬מפת מיקום של הקווים הסייסמיים ומספרי תחנות‬ ‫עיבוד הנתונים‬ ‫עיבוד הנתונים נעשה במרכז עיבוד נתונים של מג"י תוך שימוש בתוכנת ‪ .ProMax, Landmark‬במהלך‬ ‫עיבוד הנתונים חושבו תיקונים סטטיים‪ ,‬ונעשתה אנליזת מהירויות מפורטת במרווחים קטנים על מנת‬ ‫לחשב כל שינוי לטרלי קטן‪ .‬עיבוד הנתונים נעשה בצורה איטרטיבית במטרה להתכנס לערכים‬ ‫אופטימליים‪.‬‬ ‫ערכי הטופוגרפיה לאורך הקווים הסיסמיים הם ‪ 47-61‬מטרים מעל פני הים ומסיבה זו נקבע מישור‬ ‫הייחוס לגובה ‪ 40‬מעל פני הים )‪ .(MSL‬תהליך עיבוד הנתונים מובא בנספח ‪.2‬‬ ‫תוצאות הפיענוח‬ ‫איכות החתכים שהתקבלו בשלב עיבוד הנתונים הם באיכות בינונית עד טובה ומאפשרים זיהוי מחזירים‬ ‫סייסמיים לזמן של כ‪ 250-‬מילישניה השקולים ל ~ ‪ 200‬מטרים עומק‪ .‬בחתכים הסייסמיים ניתן לראות‬ ‫שני מחזירים עיקריים‪ ,‬מחזיר אדום עליון בזמני החזרה של ‪ 85-155‬מילישניה ומחזיר כחול תחתון בזמני‬ ‫החזרה של ‪ 95-245‬מילישניה‪ .‬מחזירים סייסמיים אלו בולטים בחתכים וניתנים לקשירה בהצטלבות‬ ‫הקווים‪.‬‬ ‫בהעדר קידוח סמוך נעשו ההנחות הבאות על סמך המפה הגיאולוגית ‪) 1:50,000‬יחיאלי ‪:(2008‬‬ ‫א‪ .‬מחשופי סלעי חבורת יהודה והר הצופים הנראים ‪ 2‬ק"מ מזרחית לסקר נמשכים בתת הקרקע‬ ‫מערבה‪.‬‬ ‫ב‪ .‬עובי ממוצע של יחידות אלו הוא ‪ 100‬מטרים עבור תצורת בע'ינה מגיל טורון )מחזיר כחול‪,‬‬ ‫"קרוב לגג בע'ינה"( ו‪ 60-‬מטרים עבור חבורת הר הצופים )מחזיר אדום‪" ,‬קרוב לגג חבורת הר‬ ‫הצופים"(‪.‬‬ ‫בנוסף‪ ,‬עמדו לרשותנו שני חתכים סייסמיים רגיונליים‪ DL-21040 ,‬ו‪ DS-3608-‬אשר נאספו בשדה‬ ‫למטרות עמוקות בדגימה של ‪ 50‬מטרים ולכן לא ניתן לעשות בהם שימוש לחתך הרדוד אלא להעריך‬ ‫נטיות רגיונליות בלבד‪.‬‬ ‫פענוח הקווים הסייסמיים )איורים ‪ (3-6‬מראה את התופעות הבאות לראות‪:‬‬ ‫‪ .1‬בחתך ‪) GP-0327‬איור ‪ (3‬ניתן לראות את שני המחזירים הסייסמיים נוחתים צפונה כאשר‬ ‫קיימים ביניהם הפרשי זמן משתנים של כ‪ 30-‬מילישניה בדרום ועד ל‪ 95-‬מילישניה בצפון‪.‬‬ ‫שינויים בהפרשי זמן אלו מרמזים על הימצאותו של מישור אי התאמה זויתית‪ .‬יתכן והקמטים‬ ‫הרדודים הנראים במחשוף הצמוד במחצבה מהווים ביטוי חלקי לקימוט מקומי במחזיר הסייסמי‬ ‫האדום‪ .‬המימדים הגיאומטריים של קימוט זה הם באורך של כ‪ 100-‬מטרים ואמפליטודה של ‪15‬‬ ‫מילישניה )~‪ 12‬מטרים(‪ .‬תופעה זו נראית גם בחתך רגיונלי ‪) DS-3608‬איור ‪ (4‬אשר מתאר‬ ‫נטייה כללית צפונה בזמן של כ‪ 200-‬מילישניה‪.‬‬ ‫‪ .2‬בחתך ‪) GP-0328‬איור ‪ (5‬ניתן לראות את שני המחזירים הסיסמיים אופקיים והמשכיים‪.‬‬ ‫בקרבת הצטלבות הקווים איכות הנתונים יורדת ולמרות זאת אין אנו מפענחים זאת כהפרעה‬ ‫אלא כרעש סביבתי הפוגע באיכות הנתונים‪ .‬בחינה של חתך ‪) DL-2140‬איור ‪ (6‬מראה תמונה‬ ‫דומה של מחזירים סייסמיים אופקיים ורציפים בתחום הסקר החל מ‪ 300-‬מילישניה ויותר‪.‬‬ ‫איור ‪ :3‬חתך זמן מפוענח ‪GP-0327‬‬ ‫צפון‬ ‫מזרח‬ ‫‪0‬‬ ‫‪500‬‬ ‫צפון‬ ‫‪1000‬‬ ‫איור ‪ :4‬חתך זמן ‪ ,DS-3608‬בכחול נראית הנטיה צפונה בזמן ועליה מחזירים אופקיים בירוק‬ ‫מזרח‬ ‫איור ‪ :5‬חתך זמן מפוענח ‪GP-0328‬‬ ‫מזרח‬ ‫איור ‪ :6‬חתך זמן ‪ DL-2140‬המתאר מחזירים סייסמיים אופקיים‬ ‫סיכום ומסקנות‬ ‫תוצאות הסקר שהתקבלו מעידות על יחידות סלע הנוחתות צפונה ועל גביהם מונחות באי התאמה‬ ‫יחידות תת אופקיות‪ .‬בהעדר קורלציה לקידוח ובהסתמך על הטור הסטרטיגרפיה באיזור )יחיאלי‬ ‫‪ (2008‬אנו מניחים כי גג חבורת יהודה נוחת צפונה ועליו מונחת חבורת הר הצופים‪ .‬בנוסף נראית‬ ‫הפרעה קטנת אמפליטודה בסמוך למחשופי המחצבה‪ ,‬להפרעה זו אין ביטוי בעומק רב יותר‪.‬‬ ‫בסקר זה לא אותר העתק כלשהוא בעומק העשוי להתבטא בפני השטח כמבנה לחיצה‪.‬‬ ‫מקורות‬ ‫ יחיאלי י‪ .2008 ,.‬המפה הגיאולוגית של ישראל ‪ ,‬גליון לוד )‪ .1:50,000 (2-IV‬המכון בגיאולוגי ‪,‬‬ ‫משרד התשתיות הלואמיות‪.‬‬ :1 ‫נספח מספר‬ FIELD PARAMETERS Shot by Date Field system Format Record length Sample rate GII July 2011 Summit II – DMT SEG-2 1000 msec. 0.5 msec. SOURCE INFORMATION Energy source Shot interval Fold Digipulse 5.0m 30 RECEIVER INFORMATION Number of channel Group interval Geophone type Spread 30 5.0m GS-32CT 10Hz. 1----------------------60 5----------------------240 m ‫ חדיד‬327 ‫עיבוד קו‬ :2 ‫נספח מספר‬ Input Field Data: Seg-y Input 2D Land Geometry Spreadsheet Prestack: Resampled: 1 msec Trace clipped to 1sec (1001 samples per trace) Apply Elevation Statics Final Datum: 40m Above MSL, length of smother: 51. Replacement Velocity: 800 m/sec BandPass Filter Low cut: 32-45Hz High cut: 400-500Hz Automatic Gain Control Operator Length: 200msec Velocity Analysis: Semblance analysis every 30 CDP Normal Moveout Correction Stretch Mute Percentage: 80 Residual Statics Surface consistent: +/- 4msec CDP Stack FK-Power exponent Power to raise: 1.3 FX-deconvolution Automatic Gain Control Operator Length: 200msec BandPass Filter: Low cut: 25-35Hz High cut: 140-180Hz Shift to Final Datum ‫ חדיד‬328 ‫הערות לעיבוד קו‬ Identical to 327, but with FK power exponent raised to 2 in the post stacking section This type of soil covers the entire eastern part of the central coastal plain in Israel, where it developed from dust deposited during the last glacial period (Gvirtzman and weider, 2009). OSL dating of the Grumosol yielded a mixture of Holocene ages due to the continuous penetration of young dust from the surface to the soil profile through open fractures in the dry season. However, the older silt population is 40 ka old, confirming that dust accumulated during the last glacial period. Therefore, the minimum age of the folds is assumed to be older than the last glacial period. Three mechanisms were examined for the formation of the folds: 1. Development near a fault with strike slip component. 2. Folding induced by upward penetration of clay diaper (piercing fold), caused by plastic deformation of the lower clay unit under lithostatic pressure of the overlying sandy sequence. 3. Folding that formed instantaneously by clay that has injected the upper brittle sequence as a result of fluidization triggered by seismic shock. The connection of the folds to a hidden fault was rejected by high resolution seismic survey conducted near the quarry, which did not detect any subsurface fault in this area. The lithostatic pressure explanation is also rejected since the sandy sequence is too thin to trigger plastic deformation of the clay unit. So, the seismic option remained as the most probable process responsible for the formation of those peculiar domes. At this stage of the study it is not clear if the folds were formed in one strong seismic shock or in several seismic events. The magnitude of these seismic events also cannot be evaluated, but it is worth noting that in the nearby the towns of Ramla and Lod, which are underlain by a similar geological structure, the seismic ground amplifications factor is 4-5 (Zaslavsky 2001). Nevertheless, it is clear that since the formation of the erosion surface that truncated the folds, there is no evidence for rejuvenation of the folding process. Abstract Two dome structures built mainly of friable sand units are exposed in a sand quarry near the Hadid village. The quarry is located near the morphological boundary between the coastal plain, which in underlain by a thick sandy Pleistocene sequence, and the higher, Middle Miocene to Early Pliocene marine abrasion surface of the Lower Shefela. The amplitude of the domes is about 15 m, their wave length 30-40 m, and their upper parts are truncated by an erosion surface capped by dark brown Grumosolic soil. This surface is part of an extensive alluvial terrace that rises some 10 m above the present channel of Nahal (ephemeral stream) Natof, which drains this area westward. The erosion surface and the overlying soil are not deformed. The aim of the present research was to find the age of these peculiar fold structures and to evaluate if they are of tectonic or seismic origin. A second question that motivated this study was to clarify if these structures are related to a hidden fault system located along the morphological boundary between the coastal plain and the Lower Shefela regions. The folded sequence, some 13 m thick, is composed mainly of sand that was deposited in fluvial environments. The sandy sequence contains two thin conglomerate beds and is underlain by a grey clay unit with unknown thickness (its base is not exposed), which is also found in the core of the eastern dome. The sandy and the coarse fluvial units contain well rounded small chert pebbles reworked from eroded outcrops of Pliocene coastal sediments (Pleshet Formation), often found on the Lower Shefela abrasion surface, and therefore support their Pleistocene age. The upper most sand sequence is composed of five friable sand units each with a profile of reddish sandy soil (Hamra) in its upper part. The exposed sequence was deposited in a floodplain of Nahal Natof, which re-deposited eolian sand that invaded eastward from the coastline in the west, as well as coarse gravel derived from the rocky terrain in the east. The age of the sequence is estimated as Early to Middle Pleistocene, based on correlation with a similar sequence exposed in the Revadim Archaeological site, located 25 km to the southwest, also near the boundary between the coastal plain and the Lower Shefela. The truncation of the folds by fluvial erosion predated the incision of Nahal Natof to its present position. Airborn dust that accumulated on the erosion surface after the incision was exposed to pedogenic processes that formed the present Grumosol soil. THE MINISTRY OF NATIONAL INFRASTRUCTURES GEOLOGICAL SURVEY OF ISRAEL The deformation of the Pleistocene sequence in the Hadid quarry and its seismic hazards implications Ezra Zilberman, Nahmias Yoav, Naomi Porat Submitted to the Inter-ministerial Steering Committee for Earthquake Preparedness Contract No.210-02-007 Report No. GSI/32/2011 Jerusalem, September 2011