מבוא

בגיאולוגיה, כבמדעים אחרים, מתעסקים רבות בהסקת מסקנות מתצפיות ישירות בשטח. גישה זו מביאה לכדי הבנה כי יסוד חשוב בגיאולוגיה הינם הסלעים. הסביבה האנושית מוקפת במסלע, חלקו מוכר יותר (כדוגמת גרניט, בזלת, גיר ועוד) וחלקו פחות. שכיחותו של  המסלע כחלק עיקרי מתמונת הנוף הארצישראלית, גרמה לכך שכבר משחר ההיסטוריה בני האדם למדו להשתמש במערות האבן, בסלעי האבן הגדולים אשר למדו לחצוב אותם מן הקרקע, לבקע ולבנות מהם בתים וחפצים שונים. במהלך השנים למדו בני האדם גם כיצד ניתן להפיק חומרים חדשים ממחצבי הסלעים, כבטון, סיד ועוד. המסלע הפך מתצורת נוף דוממת למשאב פעיל בחיי האדם.

מדינת ישראל המתפתחת שבה אנו חיים, ידועה בשימוש הנרחב שלה במשאבי המסלע לפיתוח תשתיות ולתעשיית הבנוי. בעבודתי למעשה, אסקור ואבחן את שימושיו של האדם בישראל בתפוקות המסלע לטובת תעשיית הבנייה. אתמקד בעיקר בתקופת העת החדשה הקיימת עם מבט חטוף לעתיד. בעבודתי זו לא ארחיב אודות שימושי האבן השונים ממטרת הבנייה, כגון לנוי, צורכי מלחמה, כלים, קביעת גבולות, אבני חן וכד'. תכלית העבודה הינה סקירת המשאב ושימושיו, תוך בחינת יחסי המתח ואי ההלימה בין כריית מחצבים ושימוש במסלע לטובת בנייה ופיתוח, לבין עקרונות של שימור הטבע והסביבה.

שאלות המחקר המנחות הינן:

·                     מהם השימושים העיקריים המופקים מן המסלע בארץ ישראל לטובת הבנייה?

·                     כיצד מושפעת הסביבה ממרוץ השימוש במשאב המסלע מן הטבע?

מבנה העבודה מועבר בצורת משפך, מהכלל אל הפרט. בתחילה אסקור את השימוש הרחב במסלע לטובת הבנייה בישראל, הן מבחינה היסטורית והן מבחינה מעשית. לאחר מכן, אתמקד בחומר הסלעי עצמו כאשר תתבצע חלוקה לאבני מסלע יסודיות המשמשות לבנייה, וכן לתוצרי אבני המסלע המשמשים כחומרים לבנייה. לבסוף אציג את המצב הקיים במחצבות הארץ תוך בחינת הבעיות שבשימוש בהן כגורם מפריע ומתכלה, וכן הצגת פתרונות אפשריים.

חשוב לי לציין כי עצם בחירת הנושא הייתה עקב נגיעתי האישית אליו, כבת לאב מהנדס אשר בבעלותו חברה לשיווק אבן לבנייה. בכתיבת העבודה נעזרתי רבות באבי ורבים מהנתונים בדבר המצב כיום בשוק האבן, הם דברים אשר תוארו לי מניסיונו בתחום. בהזדמנות זו אודה לו על הזמן והעזרה הרבה. בנוסף, במהלך כתיבת העבודה הדברים לבשו ופשטו צורה, רעיונות שעלו בתחילה השתנו עקב מידע שקראתי ושמעתי. כולי תקווה כי התוצר הסופי יהווה נקודת מידע מהימנה ומעניינת בנושא, כאשר היא טיפה בים החומר הרחב הקיים.

1. השימוש במסלע לבנייה בארץ ישראל- סקירת ספרות

כידוע ארץ ישראל התברכה במחצביה המגוונים, פסוקים רבים בתנ"ך ובמקורות הקדמוניים תארו מצב זה. דוגמא לכך מופיעה בפסוקים בספר איוב: "ברזל מעפר יקח ואבן יצוק נחושה...ארץ ממנה יצא לחם ותחתיה נהפך כמו אש. מקום ספיר אבניה ועפרות זהב לו"[1]. קו אופי חשוב של ארץ ישראל הוא עניין המסלע המכסה אותה מצפון ועד דרום ומהווה משאב חשוב עוד מימים עברו. תצורות המסלע בארץ מתחלקות כך שרובן הן תצורות סלעי גיר שונים שנוצרו על קרקע הים בתקופות גיאולוגיות מאוחרות יחסית. רק בקצה הדרומי של הערבה מצויים סלעי יסוד גרניטיים שלא כוסו על ידי שכבות ששקעו בתקופות מאוחרות יותר, ופסגותיהם המחודדות מזכירות במראן את הרי הגרניט הנשגבים של דרום סיני. חלקים ניכרים של עבר הירדן הדרומי ושל איזור נחל יבוק בגלעד מכוסים על ידי שכבה עמוקה של אבן חול אדומה, המכונה אבן חול נובית, תוצאה של תקופות ארוכות של תנאי מדבר. בצפון הארץ מצויים שטחים נרחבים עם סלעי בזלת שחורים אפורים, תוצאה של פעולות הרי געש קדומים. זהו הסלע השולט בצפון עבר הירדן ובפסגותיהם הקדומות של הרי הגעש המרובים המזדקרות בהרי הבשן והגולן. שכבות בזלת נפוצות גם בגליל התחתון המזרחי ושתיים מפסגותיו המפורסמות הן הרי געש כבויים: גבעת המורה מצפון לעמק יזרעאל וקרני חיטין מעל לכנרת[2].  

כתוצאה ממצב זה היוותה האבן חומר גלם עיקרי בתקופה הפרהיסטורית, ממנה הופקה אש (אבן צור) וממנה נעשו רוב כליו של האדם הקדמון. ממצאי כלים אלו, מתקופת האבן העתיקה (הפליאוליתית- למעלה מ-10,000 שנים לפנה"ס), מפוזרים בכל רחבי הארץ- מהגליל בצפון ועד הנגב שבדרום. מאוחר יותר, בתקופת האבן החדשה (הניאוליטית- 7500-4000 שנים לפנה"ס) למד האדם לביית בעלי חיים וצמחים והחל לייצר בעצמו מזון, לבוש ומגורים. הוא שכלל את כלי האבן, למד להכין גרזנים חדים, מכתשים ואבני רחיים לגריסה. בסוף אותה תקופה התחיל בארץ שימוש של חומר גלם חדש- חרסית, שממנו ייצרו כלי חרס שונים[3]. בנוסף החלו להשתמש בטין  אשר יוצר מסלע משקע בעל גרגרים זעירים, הנפוץ בעיקר באזור המכתשים ובערבה הדרומית[4]. הטין שימש כחומר בנייה עיקרי לתושבי הארץ, מבנים בגושי טין הוקמו עוד בימי קדם, ובמקצת אפילו השתמרו עד למאה זו. הדרך המקובלת עם זאת, של בנייה מטין היא הפיכתו ללבנים. ליבון לבנים לצורכי בנייה היא מן המלאכות הקדומות בארץ[5]. כבר במקרא נזכרת האבן בהקשר לבנייה בשעבוד בני ישראל במצרים, כנאמר בספר שמות "וימררו את חייהם בעבודה קשה בחומר ובלבנים"[6]. בתקופה הכלקוליתית הופיעו לראשונה לבנים שטוחות/קמורות אשר עוצבו בידיים בלבד (לטין הנכרה הוסיפו מים, רמסוהו ברגליים, לשו בבור, הוסיפו תבן או קש ולבסוף הכניסו לתוך דפוס עץ, הוא המלבן). הלבנה למעשה, נועדה לעמוד במאמצי לחיצה של הכובד העצמי שלה או של התקרות והקומות שמעליה. בתחילה השתמשו באבנים בלתי מסותתות, כאלה אשר נמצאו בשדה וכד'. עם התפתחותם ושיפורם של כלי העיבוד החלו להשתמש באבנים מסותתות ומעובדות למטרת הבנייה. אבנים אלו החלו להיכרות במחצבות מסודרות ובכך החלו להתאים את בחירת סוג האבן לשימושה בבנייה. טכנולוגיית הבנייה בלבנים הגיעה לשיאה כבר בסוף ימי הביניים אשר יצרה מבנים מפוארים בעלי צורות מורכבות שבבסיסם הם בסך הכול מבני לבנים. הבנייה בלבנים השתכללה לאורך ההיסטוריה במקביל לסגנונות האדריכלות אשר הייתה תמיד קשורה לטכנולוגיית הבנייה הקיימת[7].

חשוב להבהיר במדויק את המושג "אבן" המשמשת לבנייה. האבן המוכרת לנו לבינוי הינה תוצר של גושי אבן וסלעים שונים המשמשים לתצורות בנייה שונות. הסלעים, מהם מופק החומר לבנייה, מורכבים מקבוצות גרגרים אשר כשלעצמם הם אחידים בתכונותיהם הפיסיקליות ובהרכבם הכימי. החומרים האחידים מהם מורכבים חומרים אלו נקראים מינרלים. כך שלמשל אבן החול מורכבת מגרגרים של המינרל קוורץ, ואילו סלע הגרניט מורכב מגרגרים של המינרלים קוורץ, אורתוקלז, מוסקוביט וביאוטיט. המינרלים השונים אינם מופיעים כגרגרים בסלעים בלבד, אלא לעיתים הם מופיעים בצורת עורקים או תרכיזים. פרט להרכב האחיד מצטיינים המינרלים גם במבנה מאורגן של אטומים. לסידור קבוע של האטומים במינרל קוראים מבנה גבישי. כך למשל מסודרים האטומים במינרל הליט, שהוא מלח המאכל. למעשה, שלושת המושגים העיקריים הם: גביש- חומר בעל הרכב אחיד אשר האטומים שבו מסודרים בסדר גיאומטרי קבוע. גבישים נפוצים כמוצרים טבעיים, אך ניתן לגדל גבישים במעבדה. מינרל- חומר טבעי, בעל הרכב אחיד. מרבית המינרלים הם גבישיים ומוצקים. יוצאים מן הכלל הם מינרלים אמורפיים (חסרי סדר אחיד), כמו הלימוניט, או מינרלים נוזליים כמו מים וכספית. וסלע- צבר של גרגרי מינרלים. יש סלעים המורכבים מסוג אחד בלבד של גרגרי מינרלים (אבן חול- קוורץ, אבן גיר- סיד), ויש כאלו המורכבים מתערובת של מינרלים (גרניט, בזלת). חשוב לציין כי השימוש במילה 'אבן', המצויה בשפת היום-יום, שמורה לגושי סלע אשר נחצבו במחצבות במקום היווצרותם והמשמשים בעיקר לצרכי בניין. הגיאולוג מתעניין בסלעים בשדה ואילו הבנאי משתמש באבנים לבניין[8].

מתוך הנתונים לעיל' ברור כי הסלע הינו תצורה קבועה בטבע ולכן הוצרך האדם לפתרונות יצירתיים על מנת לנתקו ולהביאו לכדי שימוש אנושי. הוצאת אבן מתוך סלע הייתה בעיה קשה בימי קדם והתפתחה כהלכה רק לאחר התקנת כלי הברזל. תחבולות שונות, ובשביל הימים ההם גם מתוחכמות מאד, נדרשו כדי לנפץ את הסלע. זאת עשו על ידי ניקוב סדקים והכנסת יתדות עץ לתוכם ויציקת מים לתוך הסדק. באופן זה יכלו ליצור רצף של סדקים לאורך כל דפנות הגוש- "הבלוק" הרצוי. וסדקים אלה, שנהפכו למעין תעלה, אפשרו להפריד את "הבלוק" מן הסלע כולו. במרוצת הזמן השתכללה מלאכת החציבה ואיתה גם מלאכת הסיתות, וידעו גם לבחור את האבן המתאימה ביותר. פותחו מחצבות גדולות של אבן גיר וכורכר, בעיקר עקב היותן אבנים רכות וכן עקב זמינותן לאורך מישור החוף. אבני בנייה ענקיות במשקל של טונות, בייחוד מתקופת שלטונו של הורדוס ויורשיו, מפליאות בגודלן ובאופן סיתותן ומעוררות השערות על דרכי העברתן. לפי מסורות של הדורות האחרונים ניתן לראות, כי החוצבים ידעו במה לבחור בהתאם לצרכיהם וכמובן בהתאם למצוי במקום. כך למשל, רק אבן מסוג מיוחד (נארי) הועדה לעשיית תנורים, לא כל אבן גיר הופקה לעשיית סיד ויש מהן שנפסלו לכך, במקומות שלא היו אבני גיר וחול חצבו את הבזלת, אם הייתה במקומות ההם[9].

כלי חציבה מעטים מאד נתגלו במחצבות העתיקות או במערכות קברים חצובות (למשל בסנהדריה בירושלים), וקשה ללמוד מהם על דרכי החציבה בארץ בימי קדם. עם זאת ניתן לראות כי מזה כמאתיים שנה, אם לא יותר, חוצבים את האבן בעזרת אבק שריפה, וחלק ניכר מן העבודה נועד להכין נקבים בסלע בהם יוכנס אבק השריפה כדי לפוצצו. מלאכת החציבה מתחילה ב"פתיחת" סדק בסלע בעזרת מכוש כבד. בהלמות מקטע, פטיש בעל שני קצוות מחודדים- איזמלים- מעמיקים את הסדק וקצת מרחיבים אותו. לתוכו מכניסים יתד ברזל כשלצידה שני לוחות (או חתיכות ברזל) קטנים, לרוב היו אז, פרסות סוסים שיצאו משימוש. הולמים ביתד כמה מכות חזקות בפטיש כבד. הסדק מתרחב ומקבל את הצורה הרצויה המאפשרת פעולה נוספת. עקב היווצרות גושי האבן כתוצאה משקיעה ימית, קיימות בחלק מן הסלעים תערובות של מינרלים כגון קוורץ וחרסיות וכתוצאה מבלייה של מים והבדלי טמפרטורה במשך אלפי שנים, נוצרים סדקים בגושי הסלע. בעזרת הכלים הקיימים בתקופות השונות מנצלים את אותם סדקים וחריצים בכדי לנתק את גושי האבן מהקרקע. בדורות האחרונים הסתפקו בכמה גומות בתוך הסלע שהעמיקו אותן בעזרת נקר- מוט ברזל שניתן היה לסובבו בתוך הנקב בסלע, ולאחר שהלמו בו בתוך הנקב והזרימו מים לתוכו, הוציאו את פרורי הסלע מהנקב בעזרת "כף" דמוית קופסה קטנה. נקב זה מילאו במעט אבק שריפה וסתמו בחצץ דק ויבש תוך שנמנעו מלכלול בו שבירי אבן צור היכולות להתיז ניצוץ עקב המגע עם מוט הברזל בעל הידית האופקית, שנהגו להכניס לתוך הנקב ולסובבו, כדי לשמור על החלל הפנימי, שגם אותו מילאו באבק שריפה. מעט אבק שריפה שפכו גם על פני הסלע, עד למקום בו יכול היה החוצב הממונה על כך להציתו ולהסתלק בעוד מועד. אבק שריפה זה מתוצרת מקומית בער באיטיות, ולאחר הצתתו יכול החוצב להגיע למקום מוגן. במאה זו כבר השתמשו בחומרי נפץ חזקים יותר שהופעלו בעזרת פתילים. לאחר הפיצוץ נופצו גושי אבן גדולים בעזרת הפטיש גדול וכבד ובמידת הצורך השתמשו כמובן שוב במנוף יד. עיבוד סופי של האבנים, כלומר סיתותן. נעשה על פי רוב ליד הבניין שלו נועדו[10]. שיטות החציבה המסורתיות לא שונו עד תחילתה של המאה ה20, עם פיתוח כלי עבודה (כגון טרקטורים, פטישי אוויר, אמצעי הרמה ועוד) שהביאו לידי יכולת שינוע גושי אבן גדולים[11]. (נספח 16).

ברשימת מוצרי חומרי הגלם השונים בעולם תופסים חומרי בניין וסלילת דרכים את המקום הראשון. מבחינת הערך הכספי תופסים חומרי הבניין את המקום השני (לאחר חומרי הדלק). הערך מתווסף לחומר לאחר כרייתו, עיבודו והובלתו. כמעט כל סוג של סלע הקיים על פני כדור הארץ כשיר, בצורה זו או אחרת, לשמש כחומר בניין. אך עם זאת דרושה תשומת לב רבה והתמחות כדי לברור בכל מקום את מקורות ההספקה הטובים ביותר והקרובים ביותר של כל סוג חומר, כאשר הפרמטרים הקובעים כיום, הם איכות, גודל, גוון, קושי, זמינות, נגישות, עלויות ועוד. חומרי בניין כוללים חצץ, חול בנייה, חומרי גלם לתעשיית המלט וכן אבנים המנוסרות ללוחות דקים המלוטשים אחר כך ומשמשים לחיפוי, ריצוף וציפוי בניינים. כמו כן כוללים בחומרי הבניין את חומרי הגלם לייצור לבנים, אריחים, חרסינה וכד'[12].

חומרי הגלם שפורטו נועדו למטרת הקמת המבנה, ריצופו, ציפויו, חיפויו וכד'. אולם לביצוע פעולות אלה נדרש ידע רב ומיומנויות. מהרגע בו הסלע ניתק במחצבה ועד הפיכתו לחומר גלם לבנייה, ישנו תהליך ארוך ומקצועי. ראשית, יש לעבד את האבן ממצב של גוש סלע גדול למצב של אריח המתאים לבנייה. ישנן מספר שיטות לעיבוד אבן טבעית לבנייה. שיטות העיבוד מקנות לאבן את צורתה הסופית והן משפיעות על השימוש האפשרי בה. בין שיטות העיבוד ניתן למנות ניסור, סיתות, ליטוש, התזת חול ועוד. שיטות אלו התפתחו בעקבות הרצון לשימוש באבן בצורות ייחודיות מעבר למטרות של בנייה בסיסית ובידוד. מובן הוא שככל שרמת החיים עולה והדרישות הארכיטקטוניות גוברות, מתפתחות בהתאם שיטות העיבוד והדיוק, בחומרי הגלם ובפיתוח הטכנולוגי, בתעשיית האבן. אסביר בקצרה על כמה מהשיטות הנפוצות כיום:

אבן החיפוי/הריצוף המעובדת נחלקת לשני סוגים: אבני גוויל ואבני גזית. אבן גוויל היא אבן במצבה הטבעי, כפי שהיא מצויה בשטחים הפתוחים או בשדות, או שהיא נוצרת כפסולת מעבודות חציבה ואין לה צורה וגודל מוגדרים. אבן גזית הינה אבן מנוסרת ומסותתת. המונח אבן גזית מיוחד לאבנים מלבניות בעלות פאות צדדיות הניצבות זו לזו המוכרות לנו בעיקר ממבנים מודרניים[13]. (נספח 1).

הפעולות המבוצעות בתהליך עיבוד אבן גוויל:

·                     שיקוף- השיקוף הוא שיטת עיבוד פשוטה ומהירה, ועניינו שבירת קצוות בולטים באבן גוויל כדי לשלב אותה ללא הפרעה בתוך ציפוי האבן של הקיר. דוגמא לכך הם הבניינים הפשוטים שנמצאו מהתקופות הקדומות.

·                     ביקוע- שבירת גושי אבן, או לוחות אבן המנוסרים באמצעות גיליוטינה. חלקי האבן המתקבלים לאחר הביקוע הם בעלי שוליים משונים וצורה לא אחידה הדומה לאבן העתיקה. אבן מבוקעת משמשת בעיקר לחיפויי קירות, וטכניקת הביקוע משמשת גם לעיבוד בלוקים מבוקעים מבטון (אבנים מלאכותיות). (נספח 2).

הפעולות המבוצעות בתהליך עיבוד אבן גזית:

·                     ניסור- בשיטה זו מנסרים גושי אבן, בדרך כלל לאריחים בצורת מלבן. האבן המנוסרת, בדרך כלל לא עוברת עיבוד נוסף ומכונה בשם אבן נסורה. (נספח 3).

·                     סיתות- קילוף פני האבן באמצעות איזמלים שונים או פטישים מיוחדים ליצירת פני אבן מחורצים או נקודים. הסיתות הינו סוג הגימור המסורתי של האבן והינו המקובל ביותר בחיפויי אבן בישראל. ישנם ארבעה סוגי סיתות מקובלים: מוטבה- פני האבן מוטבעים ע"י פטיש היוצר נקודות צפופות על פני השטח (נספח 4). מסמסם- פני האבן מחורצים ע"י איזמל בעל שלושה או חמישה חודים היוצרים חריצים ברמת צפיפות התואמת את סוג האיזמל בו נעשה שימוש. מקור השם מסמסם נובע מהדמיון של השקערורית לגרגר סומסום. טלטיש- פני האבן קלופים ע"י איזמל בעל חוד אחד היוצר שקערוריות בפני האבן. צפיפות השקערוריות בשטח הנתון יוצר פני שטח בעלי מראה שונה המכונה ע"י הבנאים- טלטיש עדין וטלטיש גס. שם נוסף לטלטיש הוא "נקר" המזכיר ניקור מקור ציפור (נספח 5). טובזה- פני האבן מסותת ע"י הכאה באיזמל שטוח מצידי האבן לכיוון המרכז אשר יוצרים בליטה במרכז האבן (הדומה לבטן הריונית) (נספח 6). ארבעת הסוגים מתאימים לשימוש כחיפוי. מסמם, מוטבה ולעיתים טלטיש מתאימים גם לריצוף. ככלל ניתן לומר שכלי העבודה וצורות הסיתות לא שונו בשלושת אלפים השנים האחרונות, רק בעשורים האחרונים ישנה תנופה בתעשיית האבן וניתן לעבד אבן בצורה מכאנית בסיתותים מסמסם ומוטבה. חשוב גם לציין כי בתקופות הקדומות היה שימוש רב יותר בסוג טובזה עקב היות האבן גולמית יותר. כיום, כאשר האבן מגיעה בצורה מנוסרת לרוב, העיבודים מסמסם וטלטיש הפכו פשוטים ודווקא עיבוד הטובזה הפך ליוקרתי.

·                     ליטוש- אבן נסורה במידות שונות עוברת שפשוף של פני האבן במהירות גבוהה, על ידי אבני ליטוש (העשויות מגרגרי יהלום) ליצירת פני שטח מבריק או מט.

·                     הברשה- בסוג העיבוד הזה, מעבירים על פני לוחות אבן מברשות פלדה הסובבות במהירות גבוהה מה שמקנה ללוחות האבן גמר מחוספס וגרגירי.

·                     התזת חול- ניתן לשוות לאבן מרקם מחוספס וגרגרי על ידי התזת חול על האבן באמצעות מדחס אוויר. המרקם הייחודי נוצר כתוצאה מכך שהחול המותז קשה יותר מפני האבן.

·                     כיבוס (טרומל)- שחיקת פני האבן ע"י ערבוב האבנים בתוך תוף או תבנית, הנעים בתנועות סיבוביות חוזרות. התוף/התבנית מכילים חלקיקי אבן קטנים ומים השוחקים את פני האבן (נספח 7).

·                     חומצה- איכול פני האבן ע"י יצירת ריאקציה בין המינרלים הקיימים באבן וחומצה כלשהי. מצב זה נותן פני שטח מחוספסים ובעלי גוון שונה.

·                     שריפה- העברת האבן בתנועה איטית על פני מבערים בטמפרטורות גבוהות, תוך התזת מים על פני האבן, דבר היוצר שינוי גוון האבן וקילוף פניה[14].

2. פירוט חומרי הבנייה היסודיים העיקריים המופקים ממסלע בישראל

כפי שתואר, מצורת המסלע הגולמית בטבע, למד האדם להפוך את האבן למוצר שימושי עבורו. בתחילה, בעיקר כחומר גלם בסיסי אך חשוב ומשמעותי. בבנייה כיום משתמשים באבן טבעית לחיפוי חיצוני ופנימי של קירות מבנים, לריצוף בתוך מבנים ומחוצה להם ומשטחי עבודה במטבחים וכד'. ישנם מספר קריטריונים לפיהם מאופיינת האבן המשמשת לעבודות הבנייה השונות. הראשון, אפיון גיאוגראפי- האפיון הגיאוגראפי הינו האינדיקציה העיקרית לקביעת סוג האבן. בדרך כלל מקובל לכנות את האבן בשם המתאים לאזור בו נחצבה. אבן מסוג "חברון" (בערבית : "חָ‏לִילָ‏א") מוצאה מאזור צפון הר חברון. אבן "מצפה" מקורה במחצבות המצויות במצפה רמון בנגב. השני, אפיון גוון- מאפיין זה נותן הקשר לגבי צבע האבן, כלומר צהוב, לבן, אפור, אדום וכן הלאה. בדרך כלל משתמשים באפיון הצבע יחד עם האפיון הגיאוגראפי, לדוגמה: מצפה צהוב או סלייב אדום. השלישי, אפיון גיאולוגי, יש מקרים בהם אבן לבנייה מוגדרת על פי מוצאה הגיאולוגי כדוגמת שיש, אבן חול או בזלת. גם במקרה הזה תיתכן הגדרה המשלבת מספר סוגים של מאפיינים כגון "שיש חברון" או "שיש איטלקי לבן"[15]. בחרתי במספר סוגי סלע שכיחים לשימוש בענף הבנייה לתיאור הופעתם כמשאב לאדם:

2.1 סלע גיר- סלע הבנוי מגרגירי המינרל קלציט. סלע בעל קושי בינוני, כלומר- אינו נחרץ בציפורן אך נחרץ במסמר. תוסס היטב בחומצה מלחית מהולה. אין להתבלבל בין אבן גיר ובין גיר. האחרון הינו מינרל שונה, סידן גופרתי, המופיע גם בצורת גבס. גיר מופיע בצבעים שונים: לבן, אפור, צהבהב, ורוד וחום. הצבעים השונים נגרמים על ידי תוספת לוואי של ברזל או חומר כימי אחר. דוגמא טובה לסלע גירי ניתן למצוא במדבר יהודה, דרומה ליריחו, באזור נבי מוסה. הסלע לבן מבחוץ בשל שטיפה וחמצון החומר הכימי- ביטומן, אך במכת פטיש נחשף הסלע השחור. סלעי הגיר מופיעים, בדרך כלל, בשכבות המשתרעות על שטחים נרחבים- צורת הופעה אופיינית למשקע ימי. במקרים רבים ניתן להבחין בגיר במאובנים ולעיתים קרובות ניתן להבחין בעזרת מיקרוסקופ גם בקונכיות של מאובנים ימיים זעירים. אפשר למצוא גיר אשר כולו מורכב מצדפות או משבלולים מאובנים, נהוג לקרוא לו גיר ביוגני. דוגמאות של גיר עשיר במאובנים מצויות במצפה רמון. גיר עשיר במאובני נומוליטים מצוי במקומות שונים בארץ. הגיר הינו סלע שכיח ביותר בארץ, ושכבות שלו בונות את כל האזורים ההררים שלה: הגליל, הכרמל, הרי השומרון, יהודה, חברון והנגב[16].

מבחינת בנייה- גיר היא אבן מקומית רכה, מכונה גם אבן קארסט, האבן בעלת רמת ספיגות גבוהה. השימוש באבן בתקופות העתיקות היה נרחב כתוצאה מרכות החומר וזמינותו על פני השטח והיכולת לעצב לבנים מחומר זה. כמובן שעם השנים המראה של האבן (פטינה) משתנה והאבן משחירה ומקבלת גוונים שונים. היום, כתוצאה מתופעות הבנייה הירוקה (רצון לבידוד משובח) וה"רטרו", ישנו ביקוש דווקא לסוג אבן זה.  סוגי אבן גיר:

·                     עצמון/גליל- אבן גיר צפופה וקשה הניתנת לליטוש בקלות ולפיכך משמשת גם כתחליף לשיש. אבן עצמון נחצבת בגליל באזור הכפר ירכא ומופיעה בגווני לבן, אפור וחום בהיר. אבן זו מכונה גם בשם הערבי גָ'ת או גִ'ית.‏ (נספח 8).

·                     מצפה (/רמון)- אבן גיר קשה מאד, צהובה או אפורה הנחצבת בנגב באזור מצפה רמון. משמשת לחיפויים בצורות החיפוי השונות וכן כשיש לריצוף. (נספח 9).

·                     חברון- אבן גיר צהובה לבנה הנחצבת באזור מגוש עציון ועד לעיר חברון. סוג זה הינו השכיח ביותר מאחר ונחצב במחצבות בתחום רשות פלסטינית, ללא פיקוח משרדי הממשלה ורשויות האכיפה, דבר המוזיל את העליות בצורה ניכרת.

·                     שיוך- אבן גיר לבנה ונוחה לסיתות המצויה בעיקר באזור היישובים מיצד ותקוע שמזרח גוש עציון. האבן משמשת כאבן חיפוי בעיבודי טלטיש וטובזה וכשיש למטבחים וחלונות.

·                     אבן חאמי- אבן גיר רכה שהינה בדרך כלל תוצר של עבודות חציבה בצפון הארץ ובאזור ענתות- חיזמא. אבן זו דומה לאבנים מהבנייה העתיקה ולכן משמשת בעיקר לבנייה בצורה המסורתית. ובנוסף, האבן מסופקת בצורת גושים בגודל ראש ומשמשת בעיקר לבניית גדרות וקירות תומכים. (נספח 10).

·                     נקב- אבן גיר קשה בצבע צהוב-אפור הנחצבת באזור עתניאל צפונית לבאר שבע. משמשת כשוות ערך בגוונים לאבן מסוג גליל או ביר זית עקב היותה זולה יותר. האבן מבודדת מאד ומומלצת לבנייה ירוקה. מתאימה כאבן לחיפוי וקירוי[17].

2.2 סלע חול- סלע המורכב בעיקר מגרגרים קשים של קוורץ, אך מתפורר בקלות בגלל היעדר חומר מלכד בין הגרגרים. ניתן לזהות את הסלע על ידי ההתנגדות המורגשת בשעת גריסתו בין השיניים. אבן החול הנקייה מורכבת מקוורץ בלבד, והיא איננה תוססת בחומצה מלחית. מבנה אבן החול מורכב משכבות שונות של בליות שהובאו ע"י כוחות ההסעה, וכך באות בליה ועוד בליה שמצטברות ונערמות בצורת שכבות. כל שכבה מפעילה לחץ גדול על השכבה שמתחתיה. הלחץ, החום והלחות שבין הגרגירים גורמת לגרגירים להתלכד לכלל סלע. לעיתים מלוכדים גרגרי הקוורץ בחומר גירי, ובמקרים אלו ניתן להבחין בתסיסה בחומצה של החומר אשר בין גרגרי הקוורץ. דוגמא לאבן חול בעלת ליכוד גירי הינה הכורכר, הבונה רכסים לאורך שפלת החוף ושפת הים התיכון. מקורן של אבני חול בחולות נודדים ביבשה, בנחלים ובים, ומקורן בהתפוררות של סלעי גרנית, תהליך אשר בו מתרכזים גבשי הקוורץ על ידי הסעה במים וברוח. בישראל מצויות אבני חול בגוונים שונים של לבן, חום, אפור, סגול ואדום. גוונים אלו נוצרים על ידי כמות קטנה של תחמוצת ברזל. אבני חול שכיחות במכתשים בדרום הנגב. הן ידועות בשמן האזורי, אבן חול נובית, וזאת על שם היותן נפוצות באזור ברוחב הכולל את המדבר הנובי אשר במזרח מצרים[18].

מבחינת בנייה- אבני חול הן לרוב אבנים רכות יחסית וקלות לעיבוד ולכן הן מצויות בשימוש נפוץ כחומר בנייה וריצוף. השימוש באבן כורכר היה נרחב לאורך מישור החוף בתקופות העתיקות עד שנות ה20 של המאה הקודמת. עם המצאת הבטון ירד השימוש באבן חול. כיום, יש מקומות מעטים מאד בהם ניתן להוציא גושי אבן חול וישנה הקפדה רבה על כך מצד גורמי איכות הסביבה ושמירת הנוף. עם זאת, קיימת דרישה לבנייה באבן כורכר למבני שימור בעכו, יפו ובאתרי עתיקות נוספים וכן בבנייה מודרנית בעלת מראה עתיק. לכן נוצרות דרכים עקיפות לחציבת חומרי הגלם של אבן החול למשל בעת פריצת דרך או בניית אתרי בנייה לאורך החוף. סוגי אבן חול:

·                     כורכר- אבן חול צהובה שמוצאה מאזור מישור החוף, ממנה בנויים מבנים רבים בעיר העתיקה ביפו. כיום נחצבת בעיקר בסביבת הכפר ג'סר א-זרקא[19]. (נספח 11).

2.3 סלע דולומיט- סלע המורכב בעיקרו ממגנזיום וסידן. מופיע בדרגות קושי שונות, החל מצורה רכה ואבקתית, ועד לצורה השכיחה יותר של סלע אשר אינו נחרץ בציפורן אך נחרץ במסמר. צבעו לבנבן, אפור או צהבהב. בהופעתו דומה מאוד הדולומיט לגיר, וההבחנה ביניהם בשדה נעשית בעזרת חומצה מלחית מהולה. תרכובת זו גורמת לתסיסה חזקה בגיר, אך אינה גורמת לתסיסה בדולומיט. מצויים סלעים המורכבים מתערובת של גיר ודולומיט, והם יתססו בחומצה המהולה באופן חלש או בינוני. דולומיט נפוץ בארץ בכל האזורים ההרריים: בגליל, בכרמל, בהרי השומרון, ביהודה, בחברון ובנגב. כיום נוצר הדולומיט באזורים בודדים של מפרצי ים רדודים וסגורים למחצה (לגונות) באזורים חמים. בשל התפוצה הגדולה של דולומיט בטור הגיאולוגי נראה שאופן היווצרות זה אינו שכיח, ורבים סוברים שקיים תהליך של דולומיטיזציה- העשרה של גיר במגנזיום והפיכתו לדולומיט. כגורמי העשרה כאלה באים בחשבון מי תהום או מי ים אשר נכלאו בביצה אשר בקרקעית הים, ובמשך הזמן התחלף המגנזיום שבהם בסידן שבסלע[20].

מבחינת בנייה- סלע הדולומיט משמש בישראל בעיקר בתעשיית הבניין כמקור לחצץ וכן כאבן בניין. הדולומיט משמש גם כמקור למתכת מגנזיום ולמגנזיה שהיא מרכיב ביצירת לבנים חסינות אש. סוגי אבן דולומיט:

·                     ביר זית- אבן דולומיטית קשה, צהובה אפרפרה הנכרית מצפון מערב לירושלים. האבן הינה בעלת תכונות מכאניות מצוינות ולכן נחשבת מתאימה לשימושים רבים בבנייה. האבן מופיעה במספר רב של גוונים החל בצהוב בהיר ועד חום כהה. האבן בעלת רמת ספיגות נמוכה ומתאימה לבנייה באזורי כפור (בעיקר לייצוא). (נספח 12).

·                     סלָ‏איֶ‏יבּ/גילה‏- האבן הירושלמית המקורית. אבן דולומיטית קשה בצבע אדום או צהוב, ממנה בנויים מרבית המבנים בעיר העתיקה ובסביבותיה. מקור השם הוא גבעה שעליה בנויה כיום שכונת גילה ושבה שכנה מחצבה מפורסמת[21]. (נספח 13).

2.4 סלע קירטון- סלע המורכב מהמינרל קלציט. זהו סלע לבנבן, רך ותוסס היטב בחומצה מלחית מהולה. בטכניקה מתאימה של שטיפה ניתן לבודד מתוכו שלדים גיריים של בעלי חיים ימיים זעירים (אשר חיו בים והצטברו על קרקעיתו, ומהם נוצר הקירטון). בזמנו חצבו קירטון במערת צדקיהו ובמערות הגדולות של בית גוברין. קירטון זה שימש, כפי הנראה, כחומר מלכד בטיט הבנייה בימי קדם, תפקיד אשר הסיד ממלא בימינו. קירטון נפוץ בגליל, בנחל עירון, בהרי השומרון ויהודה, ובמרחבי הנגב וצפון סיני[22].

מבחינת בנייה- קירטון נחצב כבר אלפי שנים, ומספק חומר לבנייה. עקב היותו סלע רך וקל לחציבה ועיצוב, שימש הקירטון לכריית בתי מגורים בימים עברו, דוגמא לכך ניתן לראות באזור בית גוברין (מערות בית גוברין אינן אלא מנהרות מעשה ידי אדם).  סוגי אבן קירטון:

·                     חלילא - אבן לבנה צהבהבה מאזור דרום חברון, בעלת מרקם נקבובי כמעט קירטוני, מה שגורם לקבלת גידים שקועים בגוון בז' לאחר הסיתות. האבן הינה בעלת מרקם צפוף וגוון אחיד דבר היוצר דרישה בקרב אדריכלים לריצופים ומדרגות במבני מגורים ובשטחים פתוחים[23]. (נספח 14).

2.5 סלע וולקני (בזלת)- סלע שחור או אפור המתגבש מהתפרצות לבה געשית. הסלע מורכב בעיקר ממינרלים סיליקטים מקבוצת הפלגיוקלז המופיע בגרגירים זעירים. לעיתים מכיל הסלע גבישים של אוליבין ופירוקסן שעוביים מספר מילימטרים. גבישים אלו נוצרו בלבה בעודה מתחת לפני השטח ונלכדו בה בשעה שעלתה לפני השטח תוך שהיא נקרשת. בזלת טרייה מאוד אינה נחרצת על ידי מסמר, אך במרבית המקרים משתנה הסלע מעט בהשפעת תהליכי בליה וניתן לחרוץ אותו במסמר. במקרים רבים סלע הבזלת צפוף, ולעיתים הסלע נקבובי, כתוצאה מבועות גז אשר נלכדו בסלע תוך כדי התגבשותו המהירה. לעיתים מלאות הנקבוביות במינרל משני כמו קלציט, ומבנה זה נקרא "מבנה שקדים". בזלת מצויה בגולן, בגליל המזרחי, במכתש רמון ובמספר מקומות נוספים בארץ[24].

מבחינת בנייה- השימוש באבן בתקופה העתיקה הייתה נרחבת באופן שבו ליקטו את האבנים הגולמיות בגדלים המתאמים לבנייה מסורתית. בעזרת המכונות והפיתוח הקיים היום, ניתן לחתוך וללטש את גושי הבזלת לקבל מרקמים מסותתים ומלוטשים לחיפוי ולריצוף.

·                     בזלת- אבן וולקנית קשה ובדרך כלל שחורה, המצויה בארץ באזור השבר הסורי-אפריקני ונחצבת באצבע הגליל ובחוף הדרומי של הכנרת. גושי האבן מגיעים בצורת בולדרים ואין צורך לחצוב אותם. השימוש בה כיום בהתאם לדרישה הקיימת המנסה לדמות בנייה עתיקה והיא מבוקשת ויקרה[25]. (נספח 15).

3.  פירוט תוצרי חומרי הבנייה המופקים ממסלע בישראל

במהלך השנים סביבתו של האדם גדלה והוא הכיר ופיתח כלים, ידע ומיומנויות חדשים. מהלכים אלו הביאו אותו לעיסוק מחודש בתעשיית האבן והוא החל להפיק מן האבן עצמה תוצרים חדשים לתיעול מהלך הבנייה. אציין כאן מספר תוצרים חשובים ומוכרים שפיתח האדם בענף הבנייה.

 3.1 סיד- את הסיד מכינים על ידי שריפה של אבני גיר בטמפרטורה הגבוהה מ700 מעלות צלזיוס. בתהליך זה מפורקת פחמת הסידן לתחמוצת הסידן ודו תחמוצת הפחמן, תחמוצת הסידן נקראת סיד חי. לאחר מכן מוסיפים מים ומקבלים סיד כבוי, הסיד הכבוי הוא הסיד הלבן, המשמש להכנת תערובת הטיט הדרושה להנחת לבנים, לתערובת הטיח לציפוי קירות ואטימתם בפני חדירת גשמים ולסיוד. בטיח ובצבע- הסיד מתקשה כתוצאה מקיבוע הסיד החי על ידי דו תחמוצת הפחמן מהאוויר (כלומר תהליך הפוך לייצור הסיד)[26].

מבחינת בנייה- השימוש העיקרי של הסיד הוא לבנייה וצביעה. עקב צבעו הלבן של הסיד הוא משמש כצבע לבן שכיח בעולם הבנייה. בנוסף לכך הסיד משמש בחומר גלם ליצירת מלט וטיח לבנייה[27].

3.2 מלט (בטון)- כיום, המלט הינו החומר הבסיסי לבניית בניינים. המלט הוא המרכיב הראשי בתערובות הבטון, הבלוקים, הטיט והטיח. ללא מלט אין לתאר צמיחה של ערים, רשתות תחבורה וגשרים, שדות תעופה ושאר סממני המשק המודרני[28], כמאמר השיר "נלבישך שלמת בטון ומלט". הבטון המודרני הומצא בידי המהנדס הבריטי ג'ון סמיטון בשנת 1756[29], ע"י ערבוב מלט, חלוקים ולבנים מפוררות. התכונה האופיינית למלט היא היכולת לחבר יחד חלקיקי חומר ולעשותם ליחידה אחת. בתעשיית המלט הקדום טחנו סלע גירי וערבבו אותו עם אדמה חרסיתית. את התערובת שרפו בטמפרטורה של כ1500 מעלות צלזיוס עד שהיא ניתכה למחצה והתקשתה אחר כך למוצר הקרוי "קלינקר". את הקלינקר טחנו יחד עם מעט גבס והתקבל מלט. בהוספת מים בעת השימוש עובר המלט תהליכי גיבוש והתקשות. כדי ליעל התגבשות זו הוסיפו כמות קטנה של גבס לאחר השריפה. מלט מודרני מכיל צמנט פורטלנד כדי לאפשר לו התקשרות מהירה וחוזק מוקדם גבוה. בארץ נבנו בתי חרושת למלט בנשר ליד הכרמל, ליד רמלה ובהרטוב. בתי חרושת אלו מנצלים גיר ממחצבות סמוכות ואת הגבס מביאים מאזור רמון, חמדת ועמק הירדן[30]. מלט הינו המרכיב המקשר ליצירת בטון לתעשיית הבנייה. הבטון מורכב בדרך כלל מתערובת של צמנט, חול, חצץ ומים. לאחר ייצור התערובת היא מתייבשת, מתקשה והופכת לקשה כאבן. כדי לשנע את התערובת מוכנה ממקום למקום, מבלי לאפשר לה להתייבש, משתמשים במערבל בטון. בתולדות הבנייה המודרנית בישראל מילא הבטון תפקיד מרכזי. הוא ליווה את הבנייה מראשית היישוב במפעלים אזרחיים כמו תחנת הכוח בנהריים ובבנייה למגורים[31] (בית הבטון הראשון בארץ נבנה בשנת 1912 ע"י חברת "פלשתינה". המבנה נמצא במקורות הירקון ותפקידו היה לספק מים לפרדסי המושבה פתח תקווה[32]). השימוש הרב בבטון, בעיקר בשנותיה הראשונות של המדינה הביא גם להקמת מפעלי המלט בארץ שהם ממפעלי המלט הגדולים ביותר בעולם. כתוצאה מכך התגבש בארץ טיפוס בנייה למגורים אשר מתבסס על שלד בטון. למבנה הטיפוסי הזה ישנם יתרונות מסוימים של חוזק, גמישות וחופש בתכנון. מצד שני מאחר שלבטון תכונות תרמיות בעיתיות מאוד, השימוש בו יוצר בידוד תרמי נמוך יחסית בהשוואה לעולם המפותח[33].

מבחינת בנייה- למלט ולבטון שלושה שימושים בבנייה- הראשון, מלט רגיבה, חומר המשמש לבנייה ולהדבקת הלבנים זו לזו ולמילוי הרווחים שבין הלבנים. השני, מלט הטיח, חומר המשמש לכיסוי פני הקירות ותקרות, להסתרת פגמים בבנייה, ולהגנת המבנה מפני מפגעים סביבתיים. בנוסף, מלט הטיח עשוי לשמש לשיפור הבידוד התרמי והאקוסטי[34].

3.3. חצץ- זהו השם הניתן לכל סוגי האבנים הגרוסות לחתיכות שנפחן 1-2 סמ"ק לערך. מקור המילה "חצץ" בשפה הערבית, במילה המקבילה "חצאת". עיקר החצץ מיוצר מסלעי גיר ודולומיט ומיעטו מבזלת. מחצבות גיר ענקיות מצויות באזורים שונים בארץ כדוגמת: בית אלפא, הר שחורת, הרטוב, פורייה והר דרגות. החצץ משמש מרכיב חשוב בתערובת הבטון ובתערובת האספלט, המשמשת לציפוי הכבישים. באילת משתמשים בחלוקים וגרר מנחל שלמה כתחליף מקומי לחצץ[35].

מבחינת בנייה- בחצץ נעשה שימוש נרחב בענף הבניין. חצץ משמש בבניין ליצירת שביל כניסה, לציפוי חומות וקירות בנייני מגורים. בנוסף החצץ משמש חלק בתהליך הבנייה  כחומר משפר את חוזק הבטון[36].

3.4 גבס- מינרל הגבס, המורכב מסידן וגופרית, והסלע המורכב ממנו מכילים מי גביש. על ידי חימום ל180 מעלות צלזיוס מתאדים מי הגביש ונוצר המינרל אנהידריט, המצוי גם בטבע. את האנהידריט טוחנים ואת האבקה מוכרים תחת השם המסחרי "גבס". כאשר מוסיפים לאבקה זו מים היא מתקשה תוך שהיא מתגבשת מחדש לגבס. גבס נוצר בהתאדות באגנים סגורים למחצה של מי ים. הוא מתחיל לשקוע כאשר מי הים מתאדים לשליש מנפחם המקורי. מרבצי הגבס נפוצים בעולם בכמויות גדולות. בארץ מנוצל גבס מגיל טריאס, המצוי בכמות גדולה במכתש רמון. הכביש החוצה את המכתש חוצה את אופק הגבס ועובר ליד מפעל המייצר גבס לשימוש ביתי ולהכנת תבניות ומוצרים אחרים. הגבס מן הרמון נשלח לבתי החרושת למלט ברמלה ובהרטוב. בעמק הירדן, ליד מנחמיה וליד גשר, מנוצל גבס מעדשות ממשקעים בגיל ניאוגן. באזור זה מצויה גם מחצבה של אנהידריט טבעי. כן מופק גבס כמוצר לוואי בייצור החומצה הזרחתית במפעלי דשנים וכימיקלים אשר במפרץ חיפה. הופעה מעניינת של גבס מצויה בינות לשכבות חרסית שבין קנומן לטורון במקומות שונים בנגב הדרומי. מחשופים יפים ניתן לראות במעלה גרופית וליד באר מלחן[37].

מבחינת בנייה- תכונתו של הגבס, אשר מסיס במים ומתקשה, הביאה לשימוש נרחב בו כחומר מקשר בתקוני בית קלים ולמטרות קיבוע ברפואה. כן משמש הגבס, כאמור, כתוספת קטנה (כ5%) בתעשיית המלט. גרגרי הגבס מזרזים את הגיבוש מחדש וההתקשות של המלט. בנוסף, גבס מבודד היטב טמפרטורה ורעש ולכן משמש בתעשיית בינוי הקירות וכד'[38].