الفرق بين التجوية الكيميائية والفيزيائية

عمليات التجوية تتصدع وتتاكل وتضعف الصخور ، بمرور الوقت ، قد يتسبب في حدوث تغييرات كبيرة في الصخور ، تؤدي عوامل التجوية الفيزيائية والكيميائية إلى تدهور الصخور بطرق مختلفة ، بينما يكسر التجوية الفيزيائية البنية المادية للصخور ، فإن التجوية الكيميائية تغير التركيب الكيميائي للصخور ، يعمل التجوية الفيزيائية مع القوى الميكانيكية ، مثل الاحتكاك والتأثير ، بينما تحدث التجوية الكيميائية على المستوى الجزيئي مع تبادل الأيونات والكاتيونات .

عمليات التجوية

التجوية هي عملية تكسر الحجر والصخور المكشوفة ، مما يتسبب في تقسيمها أو تآكلها ، تؤدي التجوية إلى التآكل ، حيث يتم نقل جزيئات الصخور المكسورة وإيداعها في مكان آخر ،  يمكن للقوى المختلفة أن تتسبب في تجوُّل الصخور يتسبب التجوية الفيزيائية في حدوث تغييرات ميكانيكية بحتة في الصخور ، بينما تتسبب التجوية الكيميائية في التفاعلات الكيميائية .

التجوية الفيزيائية

تشير التجوية الفيزيائية ، التي تسمى أحيانًا التجوية الميكانيكية ، إلى العمليات التي تحطم بنية الصخور دون تغيير مكوناتها  ، التجوية الفيزيائية  تُحدث تغييرًا يؤثر على بنية الصخور ، ولكن ليس على تكوينها ،يطلق عليه أحيانًا أيضًا التجوية الميكانيكية لأنه يسبب تغييرات ميكانيكية فقط في بنية الصخور ، تعتبر القوى التي تحطم الصخور ، وتزيل الأسطح الصخرية ، أو تشكل تشققات داخل الصخور أمثلة على العوامل الجوية الجسدية ، لا تُغير التجوية الفيزيائية التركيب الكيميائي للصخور .

حركة الماء هي قوة رئيسية في التجوية الفيزيائية ، يتسبب التصادم المستمر للأمواج ضد الصخور في إحداث عوامل فيزيائية ، عندما يتسرب الماء إلى الصخور ويتجمد ، يتوسع ويتسبب في تصدع الصخور ، تنمو الجذور من النباتات إلى صخور ، وتكسر الصخور وتسبب التجوية.

أنواع التجوية الفيزيائية

إحدى الطرق الشائعة التي يحدث فيها ذلك هي الإسفين ، يتدفق الماء إلى الثقوب والشقوق في الصخر ، ثم يتجمد ، عندما يتجمد الماء ، يتمدد ويتسبب في زيادة حجم الثقوب ،  يحدث إسفين الملح عندما تتبخر مياه البحر في هذه الشقوق ، تاركًا رواسب الملح خلف ذلك الضغط للخارج على الصخور ،  قد تسبب النباتات أيضًا إسفينًا ، يمكن أن تنمو جذور النباتات أيضًا في هذه الثقوب والشقوق وتمارس الضغط على الصخور ،  بمرور الوقت ، سيؤدي الضغط الذي يمارسه الإسفين إلى توسيع الفجوات والشقوق في الصخور حتى تنقسم أجزاء كبيرة من الصخور تمامًا.

الكشط والتقشير

الكشط هو شكل آخر من أشكال التجوية الفيزيائية التي تتسبب في تدهور الصخور بمرور الوقت ،  الكشط هو السبب في أن الصخور على قاع النهر عادة ما تكون ناعمة ومستديرة ، عندما يتدفق الماء في التيار ، يتسبب في تصادم الصخور مع بعضها البعض ، مما يؤدي إلى تآكل أي حواف خشنة ، يمكن أن تساعد الرياح أيضًا في التآكل ،  يمكن أن تتصادم جزيئات صغيرة من الغبار والصخور في الريح مع الصخور المكشوفة ، لتهدئة وجوه الصخور على مدى ملايين السنين.

يحدث التآكل عندما تفرك الصخور معًا ، على سبيل المثال ، فإن الصخور الموجودة على مجرى النهر تنعم ببعضها البعض لأنها تتصادم في التيار ، قد تتسبب جزيئات الصخور الصغيرة التي تحملها الرياح في التآكل أيضًا.

يحدث التمدد الحراري بسبب التسخين ، عندما يتم تسخين الصخور عن طريق أشعة الشمس ، تتوسع ، إذا توسعت أجزاء مختلفة من الصخور بمعدلات مختلفة ، فتضغط الأجزاء الساخنة على بعضها البعض ، وتتشقق. [1]

أمثلة التجوية الفيزيائية

الأنهار

الأنهار والأجسام المتحركة للمياه مثل الأمواج في البحيرة مسؤولة عن الكثير من العوامل الجوية التي تحدث. عندما ترفع المياه المتحركة الصخور ، فإنها إما تتصادم إلى قاع النهر أو قاع البحر وتتكسر ببطء ، أو تتصادم مع صخور أو أشياء أخرى مثل قطع الأشجار المتساقطة ، مما يتسبب في تلف السطح. بمرور الوقت ، ستفقد هذه الصخور أسطحها وتصبح أكثر استدارة ونعومة.

الجليد

يمكن أن يؤثر الماء أيضًا على التجوية الفيزيائية للصخور من خلال وسائل أسرع بكثير ،  عندما يدخل الماء في الشقوق  في الصخور ويتجمد ، مما يتسبب في كسر الصخور وأحيانًا تحطمها في شيء يشبه إلى حد كبير الانفجار ، تحدث هذه الظاهرة أيضًا في الشوارع والطرق ، مما يتسبب فى نفس النتيجة تقريبًا لتكوين الأوتاد الجليدية وتفكيك مركب صخور الطريق ، كما أن الأنهار الجليدية مسؤولة أيضًا عن قدر كبير من العوامل الجوية المادية أثناء التحرك على طول السطح الصخري ، وعند تجميدها وصهرها وتجميدها فوق التربة الصخرية.

نمو النبات

النباتات مسؤولة عن التجوية الفيزيائية للصخور حيث تنمو جذورها عبر سطح الأرض والوجه الصخري ، تدفع هذه الجذور في النهاية إلى الصخر بقوة كافية تضعفها ، مما يتسبب في حدوث تشققات وشقوق يمكن أن تؤدي في النهاية إلى الانكسار.

التجوية الفيزيائية من خلال المواد الكيميائية

يمكن لبعض المواد الكيميائية مقاومة الصخور ،  ثم تتبخر المياه المالحة التي تدخل الشقوق في الصخور ، تاركة البلورات المالحة خلفها ، تتوسع بلورات الملح هذه أثناء تسخينها ، مما يسبب الضغط الذي يجبر الصخور على الانكسار ، كبريتات الصوديوم وكبريتات المغنيسيوم كلوريد الكالسيوم هي مواد كيميائية أخرى يمكنها مقاومة الصخور من خلال التلامس ، خاصة مع الجزء الداخلي من الهيكل الصخري.

[2]

ما هي التجوية الكيميائية

في حين أن التجوية الفيزيائية تكسر الصخور دون تغيير تكوينها ، فإن التجوية الكيميائية تغير المواد الكيميائية التي تتكون منها الصخور ،  اعتمادًا على المواد الكيميائية المعنية ، قد تتحلل الصخور تمامًا ، أو قد تصبح ببساطة أكثر نعومة وأكثر عرضة للأشكال الأخرى للعوامل الجوية ، غالبًا ما تعمل التجوية الفيزيائية والكيميائية جنبًا إلى جنب ، تؤدي عوامل التجوية الكيميائية إلى إضعاف الصخور وتقسيمها عن طريق التجوية الفيزيائية.

أحد الأسباب التي تجعل الصخور متنوعة جدًا في مظهرها هو أنها تتعرض للعوامل الكيميائية ، وهي العملية التي يتم من خلالها تفتيت الصخور بواسطة التفاعلات الكيميائية.

أنواع التجوية الكيميائية

التجوية الكيميائية هي ما يحدث عندما تتكسر الصخور وتتغير كيميائياً ، تعرف على الأنواع المختلفة للعوامل الجوية الكيميائية ، بما في ذلك التحلل المائي والأكسدة والكربونات والمطر الحمضي والأحماض التي تنتجها الأشنات .

الأكسدة والترطيب

لا يتسبب التجوية الكيميائية في حدوث أضرار مادية للصخور بل هي تفاعل بين التركيب الكيميائي للصخور والمواد الكيميائية الخارجية ، التجوية الكيميائية يمكن أن تجعل الصخور أكثر عرضة لقوى التجوية الفيزيائية ، على سبيل المثال ، الأكسدة هي عملية يتفاعل بها الأكسجين في الهواء مع المواد الكيميائية في الصخر ، يمكن أن يتفاعل الحديد في الصخور مع الأكسجين لتكوين أكسيد الحديد أو الصدأ ،  الصدأ أضعف من الحديد ويجعل الصخور أكثر عرضة للتحلل.

الترطيب عبارة عن تفاعل يتم فيه دمج جزيئات الماء في بنية الصخر ، على سبيل المثال ، يتسبب الترطيب في تحول هيدرات المعادن إلى جبس ، وهو معدن أقل كثافة يكون أكثر عرضة لقوى التجوية الفيزيائية الخارجية.

المطر الحمضي

أحد أشهر أشكال التجوية الكيميائية هو المطر الحمضي ، يتشكل المطر الحمضي عندما تتحول المواد الكيميائية الصناعية إلى أحماض عن طريق التفاعل مع الماء والأكسجين في الغلاف الجوي ، يتحول ثاني أكسيد الكبريت ، وثاني أكسيد الكبريت ، إلى حمض الكبريتيك ، وتتحول مركبات النيتروجين إلى حمض النتريك. يمكن أيضًا تحويل ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى حمض كربونيك ، ثم تسقط هذه الأحماض على الأرض كمطر ، تتفاعل الأحماض مع الصخور وتجرد المواد الكيميائية الأساسية من هيكل المعادن التي تتكون منها الصخور ، الأحماض فعالة بشكل خاص في إزالة الكالسيوم من المعادن ، لأن الكالسيوم جزء مهم من الحجر الجيري والرخام ، يسبب المطر الحمضي أضرارًا كبيرة للمنحوتات والمباني المصنوعة من هذه المواد .

التحلل المائي

هو عملية تمتص فيها الصخور الماء في تركيبها الكيميائي ، الصخرة ذات المحتوى المائي العالي تكون أكثر نعومة ، وبالتالي فهي أسهل للتآكل الجسدي ، أو حتى الجاذبية فقط.

تحدث

الكربنة

بسبب حمض الكربونيك في الماء الذي يتفاعل مع الصخور ويحللها ، هذا الحمض فعال بشكل خاص في تدهور الحجر الجيري ، قد تشكل الكربنة تحت الأرض كهف من الحجر الجيري.

الفرق بين التجوية الكيميائية والفيزيائية

الصخور الموجودة على سطح الأرض تخضع لعملية التجوية بمرور الوقت ،التجوية هي كسر المواد الصخرية ، هناك نوعان رئيسيان من العوامل الجوية ، المادية والعوامل الجوية ، تحدث التجوية الفيزيائية أو الميكانيكية عندما يتم كسر الصخور من خلال قوة مادة أخرى على الصخر مثل الجليد أو الماء الجاري أو الرياح أو نمو النبات ، تحدث التجوية الكيميائية عندما تؤدي التفاعلات بين الصخور ومادة أخرى إلى إذابة الصخور ، مما يتسبب في سقوط أجزاء منها . [1]