חול

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

חול הוא חומר גרגרי המורכב מתוצרי בליה של סלעים ושאריות מינרליות של בעלי חיים.

דיונות חול בבקעת עובדה
דיונת חול קטנה בחוף הים
גרגרי חול בהגדלה דרך מיקרוסקופ. גודל כל גרגר הוא 0.2–0.5 מילימטר

לפי אחד המקורות, חלקיק חול נמצא בטווח גודל שבין 0.06 מילימטר ל־2.1 מילימטר[1], אך קביעה זו אינה מוחלטת. לפי מקור אחר, הגודל הוא 0.02-2 מ"מ.[2] חלקיק גדול יותר נקרא חצץ והוא יכול להגיע עד לגודל של 64 מ"מ. לעומת זאת, חלקיקים דקים יותר נקראים טין. קרקע בה יש למעלה מ-85% גרגירים בגודל המאפיין חול ניקראית קרקע חולית.[3]

היווצרות החול[עריכת קוד מקור | עריכה]

קרום כדור הארץ עשוי סלעים ומרבצי מינרלים. תהליכי בליה, הנגרמים על ידי גשם, רוח, קפאון והפשרה, פועלים על חלקים חשופים של הקרום, וגורמים להתפוררותם. תוצרי ההתפוררות ממשיכים לעבור תהליכי בליה, וגם הסעה על ידי זרמי מים, בדרך כלל אל הים או מקווי מים אחרים. הפעולה המצטברת של בליה והסעה יוצרים את גרגרי החול. ככל שהגרגרים הללו מוסעים רחוק יותר ממקום היווצרותם, כך הם נשחקים יותר, קטֵנים ומתעגלים. גרגרים כבדים יותר, של מתכות, שוקעים בנחלים בעלי זרימה איטית ויוצרים משקעים יקרי ערך. כך נוצרו מרבצי הזהב באלסקה, פלטינה באורל, בדיל במלזיה, תאילנד ואינדונזיה ויהלומים בקונגו ואנגולה.[4] החלקיקים הרכים מתפוררים ומפסיקים להוות חלק מהחול. גרגרי החול המוסעים נשחקים גם עקב ההתחככות בסלעים ובגרגרי החול שסביבם. כאשר החול מגיע לים או לאוקיינוס, תהליך השחיקה נמשך. בסופו של דבר, החול נסחף על ידי הגלים, ושוקע בחוף.[1]בחופים בעלי שיפוע מתון או מבנה שטוח, גרגרי החול יהיו קטנים, משום שהגלים מרבים לגלגל אותם ויש שחיקה מתמדת.[5] לפעמים המסע של החול נמשך במחזור עונתי. בחופי דרום קליפורניה, גלים חורפיים, בעלי אנרגיה גבוהה, סוחפים את החול מהחוף אל האוקיינוס ואילו הגלים המתונים של הקיץ מחזירים חול מהמים אל החוף.[6]

יש גם חולות שמוסעים על ידי הרוח, כמו חולות מדבר נמיב, אשר מקורם בנהר אורנג', בדרום אפריקה[7]. באופן כללי, באזורים בהם שורר יובש קיצוני, החול מוסע על ידי הרוח ויוצר דיונות.

למרות הרושם שבמדבר החול הוא הרכיב הדומיננטי של הקרקע, המצב איננו כזה. במדבר סהרה רק 15% מהשטח מכוסה בחולות, ואילו 70% מהשטח - סלעים חשופים.[8]

חול נוצר גם בים ובאוקיינוס, מבליה של אבן גיר. אלה סלעי משקע ממקור אורגני, ונוצרו מהרבדה של יצורים מתים, רובם מיקרוסקופיים, במשך 500 מיליוני השנים האחרונות.

מקור, הרכב וצבע[עריכת קוד מקור | עריכה]

הרכב החול משתנה בהתאם למקורו. החול הנפוץ ביותר נוצר בבליה של סלעי גרניט יבשתיים והמרכיב העיקרי בחול כזה הוא צורן דו-חמצני, הנמצא לרוב בצורת קוורץ. בנוסף, יש בו גם פצלת שדה וגם נציץ (מיקה). גרגרי הקוורץ הם חסרי צבע, אך מעט תחמוצת ברזל מסתפחת אל הקוורץ והצבע השולט בחול זה יהיה צבע בז'. בין גרגרי הקוורץ יש גם גרגרים חומים של פצלת שדה וגם גרגרים כהים של מתכות כבדות[1]. פצלת שדה ונציץ רכים מקוורץ וככל שהחול מוסע רחוק יותר ממקום היווצרו, כך מרכיבים אלה נשחקים לאבק דק ואינם תורמים עוד לצבע. לכן, החול המוסע למרחק הופך לבהיר יותר. חולות שמקורם בשחיקה של סלעים וולקניים ימיים הם עשירים בבזלת ואינם מכילים קוורץ. צבעם של אלה נע בין אפור לשחור, ונוצרים בעיקר באיים געשיים. לדוגמה, ניתן למצוא אותם בחופי הוואי וסנטוריני.[9] סוג חול נוסף הקשור לפעילות וולקנית הוא תוצר בליה של הזכוכית הגעשית אובסידיאן והוא בעל צבע שחור. חולות אדומים נוצרים מבליה של סלעים ממקור וולקני, עשירים בברזל. בחופים ירוקים, מקור צבע החול הוא במינרל אוליבין. חול המורכב מסידן פחמתי הוא השני מבחינת התפוצה בכדור הארץ. מקורו בבליה של סלעי משקע, בעיקר אבן גיר, וצבעו לבן. בקרבת חופים נוצר חול לבן גם מבליה של קונכיות וחלקים קשים אחרים של יצורים ימיים. חלקים אלה נשטפים לחוף והגלים המתנפצים שוברים ושוחקים אותם עד הגיעם לגודל של גרגרי חול[10]. גם חול זה עשוי סידן פחמתי. בחופים הצמודים לשוניות האלמוגים, פעילות דגי התוכינון תורמת להיווצרות חול לבן. הדגים הללו מגרדים את האלמוגים וניזונים מהאצות שעל פניהם, אך גם נוגסים באלמוג עצמו. אחרי ששרידי האלמוגים עוברים את מערכת העיכול של הדג, החומר הטחון נפלט כחול.[11] יש גם חול הנוצר משאריות של יצורים חד תאיים, הנקראים פורמיניפרה. באזור ברמודה חיים פורמיניפרה בעלי מעטה ורוד, ולכן צבע החול בחופי אלה הוא ורוד[10]. במקומות מסוימים יש חול שמכיל גבס, אך הוא נדיר יחסית.

שימושי החול[עריכת קוד מקור | עריכה]

חול הוא אחד המרכיבים העיקריים בבטון, טיח וטיט. חול קוורץ טהור מהווה מרכיב עיקרי בתעשיית הזכוכית ואף בגלזורות, המשמשות בקדרות. בתעשיית הצבעים מוסיפים חול כדי ליצור צבעים עם טקסטורה וצבעים עם אפקט נוגד החלקה. יצור סיליקון עבור שבבים לתעשיית האלקטרוניקה צורך גם הוא חול קוורץ. חול הוא מרכיב חשוב בהפקת נפט וגז בשיטת סידוק הידראולי (אנ') ממרבצים שניצולם לא היה מוצדק כלכלית עד פיתוח שיטת זו.[12] חול משמש להכנת תבניות ליציקת מתכות. חול עם חימר ותוספות אחרות משמש להכנת לבנים. חול, בכמויות ענק, שימש לבנית איים מלאכותיים (אנ') במפרץ הפרסי.

שקי חול משמשים להגנה מפני שיטפונות ומפני כדורי רובים. השקים ניתנים להעברה בקלות ממקום למקום ואפשר למלא אותם בחול מקומי. קרקע חולית היא בית גידול אידיאלי ליבולים כמו אבטיחים ובוטנים. קרקע חולית אף מועדפת לפיתוח משקי חלב, הודות ליכולות הניקוז המצוינות שלה.[13]התזת חול (SandBlasting) משמשת לניקוי והברקה. חול נחוץ גם למערכות שונות של סינון מים. משטחי חול משמשים להפגה, בכדורגל חופים ובבנית ארמונות חול.[14]

סכנות החול[עריכת קוד מקור | עריכה]

פועלים החשופים לחול נדרשים להשתמש באמצעי הגנה למניעת נשימה של החול.[15] בשנים האחרונות היו מספר מקרי תביעה משפטית מצד פועלים שחלו ב צורנת (אנ') ובמחלות ריאה שנגרמו משאיפה של חלקיקי צורן דו-חמצני.

אנשים נפצעו קשות ואף מתו, לאחר שחפרו מערות בדיונות גדולות או בגבעות חול והמערה התמוטטה עליהם.

משבר החול[עריכת קוד מקור | עריכה]

אם בודקים את ניצול המשאבים על פני כדור הארץ, נגלה שהמים הם המשאב המנוצל ביותר, והחול שני להם. למרות כמותו האין סופית, לכאורה, המצב איננו כזה. חול המדבריות איננו מבוקש לצורכי בניה, בגלל מבנהו העגול, אשר מונע אחיזה ברכיבים אחרים בתערובת הבטון או הטיט. החול המועדף בבניה נכרה מנחלים ונהרות. חול נכרה גם בימים ובאוקיינוסים, וכן בחופים של כל גופי המים. עקב הבניה המסיבית בתקופתנו, הצורכת כמויות עצומות של בטון וזכוכית, יש דילדול מהיר של מרבצי החול בכל העולם. דו"ח של האו"ם מציין צריכה של 50 מיליון טונות חול בשנה.[16] דובאי נאלצה לייבא חול מאוסטרליה לבנית בורג' חליפה, אחרי שנגמרו הרזרבות שלה, בבנית אי הדקלים (אנ')[17] באי מלאכותי זה היה שימוש בכמות של 186.5 מיליון מטרים מעוקבים של חול. צריכת החול, העולה בהתמדה, יוצרת בעיות אקולוגיות, חברתיות וכלכליות בו זמנית. כריית החול מאפיק הנחלים גורמת לסכנת קריסה של הגשרים ולשינויים באדמה החקלאית סביב הנחלים הללו. כריית החול בחופים חושפת אותם לנזקי הגלים, כריית החול בים פוגעת בכל מארג היצורים הימיים ומכאן גם בדגה.[18] מקרה קיצוני הוא שקיעת הדלתה של הנהר מקונג והמלחת חופיה בעקבות כריית החול. גידול האורז באזור זה סיפק מזון למחצית מאוכלוסיית וייטנאם. ההערכות הן ש-500,000 איש יצטרכו לעזוב את האזור.[16] ה"מאפיה" של החול, המלווה בתופעות אלימות קשות, מהווה בעיה חברתית שנוצרה עקב הדרישה המתמדת לחול והאפשרות לצבירת רווחים גבוהים מכרייה ומסחר לא חוקיים במשאב זה, ההולך ופוחת.[14]

מבט לעתיד[עריכת קוד מקור | עריכה]

המצב המדאיג של מלאי חול הבניה בעולם גרם לחיפוש פתרונות חליפיים. אחד מהם הוא שימוש בחול מדברי, עם תוספות שונות. בשלב הנוכחי, החומר מתאים למבנים ארעיים. לאחר פרק זמן מסוים יש למחזר את חומר הגלם של המבנה או לתת לו להתפרק באופן טבעי [19] נבדקות גם אפשרויות של טחינת סלעים או טחינת חימר שרוף. זה האחרון מקובל מאד, אך אין להשתמש בו לעבודות חוץ, משום שהוא מתפרק בהשפעת אוויר ולחות.[20]סלעים טחונים נותנים פתרון טוב יותר, כאשר תכונות המוצר בתערובות בטון עולות אפילו על אלו של החול עצמו. חומרים אחרים המועמדים להחליף את החול בשימוש בבניה הם: שאריות מייצור ברזל ופלדה, אפר של תחנות כוח מופעלות בפחם ואבקת שאריות זכוכית שטוחה. כל החומרים הללו ניתנים לשימוש כתחליף רק לחלק מהחול. התחליף הנראה כמבטיח ביותר מבחינה אקולוגית הוא טחינה דקה של שאריות מבנים שעברו הריסה, על כל מרכיביהם. פתרון כזה גם מקטין גם את נפח הפסולת ממבנים כאלה וגם ניתן להשתשמש בו לחסכון של עד 50% מנפח החול הנחוץ.[21]

גלריה[עריכת קוד מקור | עריכה]

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ויקימילון ערך מילוני בנושא חול, בוויקימילון

ויקימילון ציטוטים בנושא חול בוויקיציטוט
ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא חול בוויקישיתוף

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ 1 2 3 Margaret Olsen, Sand, Georgia Department Of Natural Resources
  2. ^ צוות האתר, Sand, אנציקלופדיה בריטניקה, ‏אוגוסט 2021
  3. ^ Canada Department of Agriculture, Glossary of Terms in Soil Science, 1972
  4. ^ צוות האתר, placer-deposit, אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
  5. ^ צוות האתר, Beaches and Sand, אוניברסיטת הוואי במנואה
  6. ^ צוות האתר, Sand Movement, University of California, Santa Barbara
  7. ^ Joseph Castro, What Is Sand?, Live Science and Space, ‏מאי 2013
  8. ^ Paul Lagasse, The Columbia encyclopedia, New York: Columbia University Press, 2000
  9. ^ צוות האתר, Sand Grains Around the World, Geology News and Information
  10. ^ 1 2 צוות המוסד, How-is-beach-sand-created, Woods Hole Oceanographic Institution
  11. ^ NOAA, How does sand form, National Ocean Service, ‏פברואר 2021
  12. ^ What is frac sand, American Geoscience Institute
  13. ^ עורכים של האתר, Sand, New World Encyclopedia
  14. ^ 1 2 Grace Russo Bullaro, sand-mafias-and-why-even-arabs-need-to-import-sand-from-australia, La voce di New York, ‏אוקטובר 2021
  15. ^ צוות החברה, Silica sands MSDS( safety data sheet), J. R. Simplot Company, ‏מרץ 2011
  16. ^ 1 2 Aly Song, Reuters, UN warns of looming sand crisis as population and city growth lead to surging demand, Australian Broadcasting Corporation, ‏אפריל 2022
  17. ^ Vineeth Venugopal, Why does Dubai import sand from Australia, medium.com
  18. ^ Tae Goun Kim et al., The economic costs to fisheries because of marine sand in Ongjin Korea, Ecological Economics 65(3), Elsevier, 2008
  19. ^ צוות הפיתוח, Finite: a more sustainable alternative to concrete made from desert sand, MaterialDistrict
  20. ^ Susmita B., Sand: Sources, Classification, Properties, Test and Substitutes, Engineeringenotes
  21. ^ Arfa Falak, Replacement of Sand in Concrete for Sustainable Building Development, GharPedia, ‏אוגוסט 2019