אבן חול

קטעים בערך הזה מבוססים על ערכים מקבילים בוויקיפדיה העברית

דגמית של אבן חול

אבן חול צבעונית במכתש הקטן בנגב צילמה: אסתר עינבר

אבן חול אדומה בצורת "ראש אריה" מנמיביה - ויקישיתוף

צוקי אבן חול בהלגולנד, גרמניהויקישיתוף

דוגמה מוכנה של אבן חולויקישיתוף

אבן חולויקישיתוף

כוכי קבורה חצובים באבן חול בפטרה (ירדן)ויקישיתוף

אבן חול היא סוג של סלע משקע אפיקלאסטי בעל גודל גרגיר בינוני.

תכונות

אבן החול שייכת לקבוצת הסלעים האפיקלאסטיים, כלומר סלעים שנוצרו לאחר שעברו את כל ארבעת שלבי יצירת סלע משקע: בלייה, הסעה, השקעה והתמצקות.

• גודל גרגיר - אבן החול שייכת לקבוצת הסלעים שבהן גודל הגרגיר בינוני (בין 2 מ"מ ל-1/16 מ"מ (כ-60 מיקרון)). הקרויים אַרניטים או פּסַמיטים (arenites, psammite). מקור השם בלטינית אַרֶנָה (arena – חול, שם שניתן אחר כך ל"זירה" בשל החול שהיו זורים לפני קרבות הלודרים). נוהגים לחלק את הארניטים לחמש קבוצות גודל מ-2-1 מ"מ (ארניט גס), 1-½ מ"מ, ½-¼ מ"מ, ¼- ⅛ מ"מ, ו-⅛-1/16 מ"מ (ארניט דק).
• הרכב – אבן חול בנויה בעיקר מהמינרלים קוורץ פלדספט ומינרלי חרסית. עמידות המינרלים שהרכיבו את סלע המקורי שעבר את תהליך הבליה משתנה על פי שורת בואן ולכן חלקם נשמד וחלקם נותר, בעיקר קוורץ ממנו בנויות רוב אבני החול בעולם.
• צבע – צבעם של אבני החול משתנה בדומה לצבע החול בין אפור, צהוב, אדום ולבן. צבעי הסלע נובעים מכמויות זעירות של תחמוצות ברזל.
• גיל – ריכוז גדול יותר של קוורץ באבן מעיד על תהליכי בליה ממושכים ולכן על אבן חול "מבוגרת" יותר מבחינה גאולוגית. גיל הסלע מתבטא במרקם, הנובע מצורת הגבישים ומכמות החרסית המגבשת: מאבן חול לא מבוגרת – גבישים לא מעוגלים ומעט חרסית, עד אבן חול מבוגרת – גבישים מעוגלים בחרסית רבה.

אבן החול היא פריכה מאוד ולרוב מגיבה לשריטה בציפורן - רמת הקשיות שלה נמוכה. אבן החול אינה מגיבה לחומצה מפני שהיא לא מכילה סידן. אבן החול מגיבה למגנט מכיוון שהיא מכילה את המינרל קוורץ שמצופה במתכות שונות. מבנה אבן החול הוא שכבתי - הוא מורכב משכבות שונות של בליות שהובאו על ידי כוחות ההסעה, וכך באות בליה ועוד בליה שמצטברות ונערמות שכבה על גבי שכבה. כל שכבה מפעילה לחץ גדול על השכבה שמתחתיה. הלחץ, החום והלחות שבין הגרגירים, גורמים לגרגירים להתלכד לכלל סלע.

סוגי אבן החול

על-פי הרכב

• אבן חול קוורצית - אבן חול זו מורכבת מלמעלה מ-70% קוורץ, ולכן נחשבת לאבן בהנחה שריכוז הקוורץ בסלע המקורי לא עלה על 20% (כמו למשל בגרניט), אזי ריכוז הקוורץ הגבוה באבן החול הקוורצית נובע מחוסר היציבות של המינרלים המקוריים (פלדספטים, אמפיבול, נציץ וכו'). אבן החול הנובית המצויה במכתשים היא אבן חול קוורצית. הכורכר הוא סוג של אבן חול שנוצרה מהתאבנות חולות בעזרת רסס מי ים שהחדירו תמיסות גיר (פחמת הסידן) לחולות.
• גריווקה (greywacke) - אבן חול "לא מבוגרת" שנוצרה מהתפרקות של סלעים מותמרים שמקורם בסלעי יסוד פלוטוניים. הגריווקה מכילה כמויות שוות של קוורץ, פצלת השדה וחרסית, וגודל גרגרים משתנה (תכונה המכונה מיון רע). למרות שהגרגרים המרכיבים את הגריווקה עברו הסעה ארוכה מהסביבה בו התפרק הסלע המקורי ועד למקום בו נוצרה הגריווקה, הם מכילים עדיין מינרלים בלתי יציבים וצורת הגרגר היא זוויתית. כלומר, הגרגרים לא עברו תקיפה כימית ושחיקה מכנית בדרכם ומשערים שהסיבה לכך היא שהובלת הגרגרים נעשתה בידי זרמי העכירות (Turbidity currents) בים. שכבת גריווקה עבה מצויה למשל בסמוך לניקוסיה בירת קפריסין ומקורה בהרי טורקיה.
• ארקוזה (arkose) - אבן חול "לא מבוגרת" שנוצרה מהתפרקות של סלעי יסוד חומציים (גרניט) ומאופיינת בכמות של מעל ל-25% פלדספטים וחרסיות. העובדה שהסלע מכיל כמות רבה של פלדספטים שהם מינרלים בלתי יציבים מעידה על כך שהסלע נוצר בתנאים בהם לא הייתה תקיפה כימית של הסלע, אם משום שהסלע נוצר באקלים קיצוני (צחיח או קטבי) או שהסלע כוסה מיד. חלק מאבני החול הנוביות בארץ מהוות דוגמה לארקוזה.

על-פי צבע

אבני חול שצבען נקבע באמצעות נוכחות של מינרלים "צובעים", לרוב מינרלי ברזל כגון המטיט, לימוניט, גתיט ואחרים:

• גרינסנד (greensand – "חול ירוק"), סוג של אבן חול שצבעה ירקרק בשל נוכחות גלאוקוניט.
• אבן חול נובית – אבן חול רבת גוונים, בדרך כלל נוטה לאדום.
• בראונסטון (Brownstone – "אבן חומה") – אבן בניין נפוצה באמריקה הצפונית.

היווצרות אבן החול

המנגנון העיקרי ביצירת אבן החול היא בהשקעה של גרגרים מתוך נוזל, בנהר, אגם או ים. הגרגרים עוברים תהליך של מילוט (Cementation) באמצעות תמיסות החודרות בין הגרגרים, מתגבשות וגורמות להתקשות. לדוגמה, תמיסות גיר (קרבונט) אחראיות על יצירת סלע הכורכר, תמיסות ברזליות (לימוניטיות) מלכדות את גרגרי הקוורץ של אבן החול הנובית ותמיסות צורניות אחראיות להיווצרות אבן החול המכונה קוורציט. הסביבה בה שוקעים הגרגרים קובעת את המאפיינים של אבן החול שתיווצר, כגון :"גודל הגרגיר", "הרכב" ו"מיון" ואת הגאומטריה של הסלע.

שימושים

אבני חול הן לרוב אבנים רכות יחסית וקל לעבדן ולכן הן בשימוש נפוץ כחומר בנייה וריצוף.

תצורות סלע שהן בעיקרן אבני חול מאפשרות חלחול של מים והן נקבוביות במידה המאפשרת אגירת מים ולכן הן מקור חשוב לאקוויפרים (אוצרי מים). אקוויפרים של סלעים בעלי גרגרים דקים כדוגמת אבן החול מותאמים יותר לסנן מזהמים שמקורם בפני השטח מאשר סלעים שנוצרו בהם סדקים מפעילות סייסמית כדוגמת סלעי גיר.