عوامل التجوية الميكانيكية

تعريف التجوية الميكانيكية

التجوية الفيزيائية أو الميكانيكية هي


تفكك الصخور إلى قطع أصغر

، غالبًا ما تحدث التجوية الفيزيائية بسبب التغيرات الجوية مثل الحرارة أو درجات الحرارة المتجمدة ، وينتج تجمد الصقيع عندما يتجمد الماء ويتوسع في الشقوق ، مما يتسبب في تكسير الصخور ، أيضًا يمكن أن تتسبب التغيرات الشديدة في درجات الحرارة مثل التسخين والتبريد السريع في تمدد الصخور وانكماشها ، وتسبب النباتات التجوية عندما تنمو الجذور على الصخور أو تحتها تكسر الصخور تدريجياً ، بالإضافة إلى ذلك غالبًا ما تقوم الحيوانات مثل القوارض وديدان الأرض والحشرات بتعطيل الصخور وتفتيتها عن طريق الحفر ، وايضا تعتبر الرياح هي قوة أخرى تسبب التجوية الكاشطة عن طريق نفخ الرمال على وجوه الصخور.

عوامل التجوية الميكانيكية هي

• تقلبات درجة الحرارة
• الرياح
• الضغط
• الصقيع وانخفاض درجة الحرارة
• نمو الملح البلوري وارتفاع دراجات الحرارة
• الأنشطة النباتية والحيوانية
• الانشطة البشرية

تقلبات درجة الحرارة :


عادة ما تتمدد المعادن وتنكمش بسبب تقلبات درجات الحرارة ، هذه العملية تسمى التمدد الحراري ، وتتكون الصخور من معادن مختلفة تتوسع وتتقلص بمعدلات مختلفة عندما تتعرض لتغيرات سريعة في درجات الحرارة.

تسبب التقلبات إجهادًا وتشققات صغيرة في الصخور ، مما يؤدي إلى تكسير الصخور تدريجياً ،  Grus هو مثال كلاسيكي على عملية التمدد الحراري إنه رواسب الشظايا الخشنة والسائبة التي تبقى بعد التجوية  لذلك Grus هو النتيجة المباشرة للضعف الجسدي وتفكك الصخور بمرور الوقت.

الرياح :


يمكن تكسير الصخور بالاحتكاك والتأثير المستمر مع القطع الصخرية الأخرى أثناء النقل بالرياح ، وبالتحديد قطعة صخرية تُحمل في التيارات الهائجة لنهر تحك نفسها باستمرار بأجزاء أخرى وقاع النهر ، و


في النهاية يتفكك الجزء إلى قطع صغيرة ، يحدث هذا النوع من التجوية الميكانيكية أيضًا أثناء نقل الرياح والجليد الجليدي.

الضغط :


عندما يتم تجريد الصخور العلوية عن طريق التآكل وآليات التعرية الأخرى ، فإنها تتسبب في تكسير الصخور الكامنة الموازية للسطح وتكسيرها وتمددها ، وبالتالي فإن الصخور الكامنة تحرر الضغط فيها.

مع مرور الوقت ، تقشر صفائح الصخور بعيدًا عن الصخور المجردة وتتحلل إلى أجزاء أصغر على طول الكسور ، تُعرف العملية باسم التقشير ، يحدث ذلك عندما تتكسر الصخور الموازية لسطح الأرض نتيجة لانطلاق الضغط أثناء التآكل أو ارتفاعات الصخور أو تراجع نهر جليدي فوقها.

الصقيع وانخفاض درجة الحرارة :


صقيع التجوية وكما هو معروف التوتيد الجليد ، إنه المصطلح الجماعي للعمليات المختلفة التي تنطوي على الجليد ، وتشمل العمليات:


تجميد الذوبان –


الصقيع التوتيد –


تحطم الصقيع

تحدث التجوية الصقيعية بشكل كبير في المناطق الجبلية حيث تكون درجات الحرارة قريبة من نقطة تجمد الماء ، وتتجمد مختلف أنواع التربة المعرضة للصقيع وتتوسع مع هجرة المياه من خلال الحركة الشعرية لتطوير عدسات جليدية بالقرب من نقطة التجمد ، و


تحدث هذه العملية أيضًا داخل مساحات مسامية من

الصخور

، تنمو تراكمات الجليد بشكل متزايد لأنها تسحب الماء السائل من المسام المحيطة ، النمو المستمر لبلورات الجليد يضعف الصخور ، وفي النهاية تفككها.

تعتبر التجوية الصقيعية شائعة في البيئات التي يوجد فيها الكثير من الرطوبة ، وغالبًا ما تتقلب درجات الحرارة أسفل نقطة التجمد وفوقها ، ومناطق جبال الألب وما حولها معرضة بشكل خاص لهذا النوع من التجوية والطباشير هو أحد الصخور المعرضة للعوامل الجوية الصقيعية ، ولديها العديد من المساحات المسامية لنمو بلورات الجليد ، ويعتبر تكوين النتوءات في دارتمور مثالًا نموذجيًا لعمل الصقيع على الطباشير ، بمجرد أن يتجمد الماء الذي وجد طريقه إلى المفاصل ، يضغط الجليد على جدران المفاصل ، هذا يؤدي إلى تعميق وتوسيع المفاصل.

يمكن أن تتدفق الماء أكثر إلى الصخر عندما يذوب الجليد ، تؤدي دورات التجميد أو الذوبان المتكررة إلى ضعف الصخور بمرور الوقت ، مما يؤدي في النهاية إلى تفتيتها على طول المفاصل إلى شظايا زاوية ، تتراكم الشظايا عند سفح المنحدر لتشكيل منحدر صخري أو منحدر عظم الكاحل ، تتخذ الشظايا أشكالًا مختلفة اعتمادًا على هيكل الصخرة.

نمو الملح البلوري وارتفاع دراجات الحرارة :


يُعرف نمو بلورات الملح أيضًا باسم الهالوكلاستي أو التجوية الملحية ، إنها العملية التي تدخل من خلالها المحاليل الملحية إلى الشقوق في الصخور وتبخر ، تاركة وراءها بلورات الملح.

عندما ترتفع درجات الحرارة البيئية ، يتم تسخين البلورات المتراكمة ، نتيجة لذلك ، يتمددون ويطلقون الضغط على الصخر ، مما يؤدي إلى تكسيرها.

قد يحدث نمو بلورات الملح أيضًا عندما تشكل الصخور مثل

الحجر الجيري

محاليل ملحية مثل كبريتات الصوديوم أو كربونات الصوديوم ، تشكل هذه المحاليل بلورات عندما تتبخر جزيئات الماء فيها ، يمكن أن تتمدد الأملاح أكثر من ثلاث مرات ، هذه العملية شائعة في المناطق الجافة وعالية الحرارة.

الأنشطة النباتية والحيوانية :


جذور النباتات قوية جدًا ويمكن أن تنمو في شقوق الصخور الموجودة ، مع استمرار نمو الجذور في الشقوق ، فإنها تعمل بمثابة إسفين ، وتضغط على الصخر حتى يتشقق أكثر ويتفكك في النهاية إلى أجزاء أصغر.

من ناحية أخرى ، تحفر الحيوانات مثل الأرانب والشامات وجرذان الأرض ثقوبًا في الأرض ، والتي يمكن أن تعرض الصخور الأساسية لعناصر التجوية ، تجد المياه وعوامل التجوية الميكانيكية الأخرى طريقها إلى الصخور المغطاة مسبقًا ، وذلك بفضل الثقوب ، ثم يبدأ ويسرع عملية

التجوية

الميكانيكية.[1]

الانشطة البشرية :


يتسبب الإنسان في زيادة الأمطار الحمضية والتلوث ، مما يزيد من كمية عوامل التجوية في الهواء والماء ، ثم على الأرض  يمكن أن تؤثر الأنشطة الأخرى مثل التعدين في الشريط والزراعة على قدرة الأرض على امتصاص المطر ، وزيادة التعرية والجريان السطحي ، وزيادة المواد الكيميائية في المياه الجوفية ، مما يزيد من التجوية.

من آثار التجوية الميكانيكية على سطح الأرض

• التفريغ والتقشير
• تآكل الصخور
• تحطيم الصخور وخدشها

التفريغ والتقشير :


تتكون العديد من الصخور عميقاً تحت سطح الأرض تحت ظروف ضغط شديد ، مئات الأطنان من الصخور أو الجليد غالبًا ما تضغط عليها ، إذا تآكلت الصخور الموجودة فوق هذه الصخور ، أو ذاب الجليد فوقها ، فإن إطلاق هذا الوزن يتسبب في تمدد الصخور لأعلى وتشقق في قمتها ، يحدث التفريغ عندما يتحرر الوزن الزائد ، عندما تتمدد صخرة وتتشقق بهذه الطريقة ، قد ينقسم الجزء العلوي من الصخر إلى صفائح تنزلق عن الصخر المكشوف ، هذه العملية تسمى التقشير مما يسبب التجوية ولكن بدون تغير للمكونات الكيميائية للصخور وهذا هو

الفرق بين التجوية الكيميائية والفيزيائية

.

تآكل الصخور :


يحدث التآكل عندما يتعرض سطح الصخور للماء أو الرياح ، تحمل هذه العناصر جزيئات صغيرة من

الرواسب

أو الصخور التي تصطدم بعد ذلك بسطح الصخر ، عندما تحتك هذه الجسيمات بسطح الصخر ، فإنها تقطع قطعًا صغيرة من الصخور بمرور الوقت ، تتآكل وينعم الصخور الكبيرة والصغيرة.

تحطيم الصخور وخدشها :


تنتج التجوية الميكانيكية عن عمليات فيزيائية أكثر دراماتيكية ومفاجئة ، في الانهيار الأرضي أو الانهيار الجليدي ، تتسبب المادة المتساقطة في حدوث خدوش أو تحطيم الصخور داخل وتحت السقوط ، تتكسر الصخور المتساقطة عن طريق الاصطدام بالصخور الموجودة في الأسفل أو تصبح ناعمة عن طريق التدحرج ضد الصخور الأخرى في عملية مشابهة للتآكل ، وهي من ضمن

الأشكال الناتجة عن التجوية الميكانيكية

. [2]