تعريف التجوية وانواعها
تعريف التجوية
التجوية هي عملية تكسير الصخور والتربة والمعادن والخشب والمواد الاصطناعية عن طريق ملامسة الغلاف الجوي والماء والكائنات الحيوية على سطح الأرض، وتحدث في الموقع نفسه بحركة قليلة أو معدومة، وتختلف عن التعرية التي تحدث بسبب حركة الصخور والمعادن بفعل العوامل الطبيعية مثل الماء والجليد والثلج والرياح والأمواج والجاذبية، وتنتهي بنقلها وترسيبها في مكان آخر، لذلك لا يجب الخلط بين التجوية والتعرية.
هناك نوعان من التصنيفات الهامة لعملية التجوية – التجوية الفيزيائية والكيميائية. يتضمن كل منها عناصر بيولوجية في بعض الأحيان. تتضمن التجوية الميكانيكية أو الفيزيائية تفتيت الصخور والتربة بسبب التعرض المباشر للظروف الجوية مثل الحرارة والماء والجليد والضغط. التصنيف الثاني، التجوية الكيميائية، يتضمن تأثير المواد الكيميائية في تفتيت الصخور والتربة والمعادن في الغلاف الجوي أو المواد الكيميائية المنتجة بواسطة الكائنات الحية والمعروفة أيضا بالتجوية الحيوية. على الرغم من أن التجوية الفيزيائية هي الأكثر بروزا في البيئات الباردة أو الجافة الشديدة حيث يكون المناخ رطبا وحارا، تكون التفاعلات الكيميائية أكثر شيوعا. يحدث كل من نوعي التجوية معا ويتسارع كل منهما تأثير الآخر.
انواع التجوية
- التجوية الفيزيائية
عملية التجوية الفيزيائية، والتي تسمى أيضا التجوية الميكانيكية أو التفكيك، تشير إلى نوع من العمليات التي تؤدي إلى تفكك الصخور بدون تغيير كيميائي. التآكل هو العملية الأساسية في التجوية الفيزيائية وتتمثل في تقليل حجم الكتل والجزيئات الأخرى. يحدث التجوية الفيزيائية نتيجة للتأثيرات المختلفة مثل درجة الحرارة والضغط والتجمد وما إلى ذلك. على سبيل المثال، يمكن أن تزيد الشقوق التي تنشأ بسبب التجوية الفيزيائية من مساحة السطح المعرضة للتفاعلات الكيميائية وتعزز بالتالي سرعة التفكك. تحدث التجوية الفيزيائية بشكل خاص في المناطق التي تفتقر إلى التربة والنباتات، مثل المناطق الجبلية والصحاري الحارة. قد تحدث التجوية الفيزيائية بواسطة تكرار عملية الذوبان والتجميد للمياه في المناطق الجبلية والتندرا، أو بواسطة تمدد وانكماش الطبقة السطحية للصخور التي تتعرض لأشعة الشمس في الصحاري الحارة.
- التجوية الكيميائية
يتم تعديل تكوين الصخور بواسطة التجوية الكيميائية، حيث يتم تحويلها غالبا إلى تفاعلات كيميائية مختلفة عندما يتفاعل الماء مع المعادن. تحدث التجوية الكيميائية تدريجيا ومستمرة بما يتوافق مع البيئة القريبة من السطح. تساهم المعادن الأصلية للصخور في تطوير معادن جديدة أو ثانوية. تعتبر عمليات الأكسدة والتحلل المائي من أهمية بالغة في ذلك. يتم تعزيز التجوية الكيميائية بواسطة العوامل الجيولوجية مثل الماء والأكسجين، وكذلك العوامل البيولوجية مثل الأحماض الميكروبية وأحماض جذور النباتات.
- التجوية البيولوجية
التجوية البيولوجية هي الضعف والتحلل اللاحق للنباتات والحيوانات وميكروبات الصخور. يمكن أن تؤدي جذور النباتات النامية إلى الضغط أو الضغط على الصخور. على الرغم من أن العملية فيزيائية ، إلا أن العملية البيولوجية (أي نمو الجذور) تمارس الضغط. يمكن أن تنتج العمليات البيولوجية أيضًا التجوية الكيميائية ، مثل عندما يتم إنتاج الأحماض العضوية بواسطة جذور النباتات أو الكائنات الحية الدقيقة التي تساعد على إذابة المعادن. يعمل النشاط الميكروبي على تكسير المعادن الصخرية عن طريق تغيير التركيب الكيميائي للصخور ، مما يجعلها أكثر حساسية للطقس أحد الأمثلة على النشاط الجرثومي هو الأشنة. الحزاز هو علاقة تكافلية بين الفطريات والطحالب. تطلق الفطريات مواد كيميائية تعمل على تكسير المعادن الصخرية ؛ تستهلك الطحالب المعادن الناتجة عن الصخور. تستمر الثقوب والفجوات في التطور على الصخر مع استمرار هذه العملية ، مما يعرض الصخور للتجوية الفيزيائية والكيميائية.
عوامل التجوية
- التجوية من الجليد: عندما يغوص الماء في الشقوق في الصخرة وتنخفض درجة الحرارة بمقدار كاف، يتحول الماء إلى ثلج. يتمدد الثلج ويشكل تشققات في الصخرة التي يمكن أن تقسمها إلى أجزاء أصغر. عادة، يحدث تشقق الثلج بعد تكرار تجمده وذوبانه داخل الشقوق الصغيرة في الصخور بمرور الوقت.
- التجوية من النباتات: يمكن للنباتات التجوية الفيزيائية أن تسبب تآكل الصخور بنمو جذورها داخل الشقوق وتوسيعها بالضغط عليها، ويمكن أن يحدث هذا النوع من التأكل حتى بسبب نباتات صغيرة مع مرور الوقت.
- التجوية من الحيوانات: الحيوانات التي تحفر تحت الأرض، مثل الخلد والغوفر وحتى النمل، يمكن أن تسبب التجوية الجسدية عن طريق تكسير الصخور وتجزيئها. الأوكار والأنفاق هي علامات لهذه العملية من التجوية. وتحفر بعض الحيوانات الأخرى الصخور وتدوسها على سطح الأرض، مما يؤدي إلى تدهور الصخور ببطء. وتتعرض هذه العملية لأجزاء جديدة من الصخور لتأثير العوامل الطبيعية، مما يجعلها عرضة لأنواع أخرى من التجوية مثل التجوية الكيميائية.
تعريف التعرية
تشمل تعريف التآكل عمليات التآكل العامة والتشكيل لجميع أشكال الأرض على سطح الكرة الأرضية، بما في ذلك تجوية الصخور في موقعها الأصلي، ونقل المواد المتجمدة، والتآكل الناتج عن حركة الرياح والعمليات النهرية والبحرية والجليدية. يطلق على هذا التعريف الشامل مصطلح التعرية أو التدهور بشكل صحيح، ويشمل التغيرات الجماعية. يستثني تعريف التآكل الضيق والمحدود إلى حد ما نقل المواد المتآكلة بواسطة العوامل الطبيعية، لكن استبعاد ظاهرة النقل يصعب التمييز بين التآكل والتأثيرات الجوية بشكل كبير. وبالتالي، يشمل التآكل نقل المواد المتآكلة أو المتأكلة من نقطة التحلل، مثل جانب جبل أو تضاريس أخرى، ولكنه لا يتضمن ترسب المواد في موقع جديد. تعمل العمليات التكميلية للتآكل والترسب، أو الترسيب، من خلال العوامل الجيومورفولوجية للرياح وتحريك المياه والجليد على تغيير التضاريس الموجودة وإنشاء تضاريس جديدة.
آثار التجوية الميكانيكية على سطح الأرض
التجوية الميكانيكية هي العملية التي يتم من خلالها تفتيت الصخور الكبيرة إلى قطع أصغر تدريجيا. يشار إليها أحيانا بالتجوية الفيزيائية، وتحدث هذه العملية عادة قرب سطح الأرض. تنطوي على عمليات ميكانيكية تفكك الصخور، مثل جذور الأشجار التي تنمو في تشققات الصخور وتكسرها في النهاية. التجوية الميكانيكية لا تغير الخصائص الكيميائية للصخور. العملية الرئيسية في التجوية الميكانيكية هي التآكل، وهي عملية فيزيائية يتم من خلالها تقليل حجم الصخور والتكتلات. يمكن أن تكون قوى التآكل الناتجة عن الجليد والماء والرياح المحملة بالرواسب قوى قطع هائلة. إن أعظم الواديان والأخاديد والأنهار في العالم تنشأ إلى حد كبير نتيجة للتآكل. في المناطق الجليدية، تقوم الكتل الضخمة من الجليد المتحرك المغمور بالتربة وجزيئات الصخور بطحن الصخور في طريقها، مما ينقل كميات كبيرة من المواد. في بعض الأحيان، تنمو جذور الأشجار في تشققات الصخور وتفصلها عن بعضها البعض، مما يؤدي إلى تفككها. قد يؤدي التباين في درجات الحرارة بين النهار والليل إلى تمدد الصخور وانكماشها، مما يضعفها ويؤدي في النهاية إلى تفتتها وتفككها. لفهم أعمق لهذه العمليات، دعنا نتعرف على أنواع التجوية الميكانيكية المختلفة.