على الرغم من كون أنه يتواجد علم كامل خاص بدراسة الأرض وطبقاتها وهو علم الجيولوجيا، إلا أن علم الجغرافيا يعتبر واحد من أهم العلوم التي تهتم وتقوم على دراسة الأراضي وفهم كافة العوامل التي من شأنها التأثير عليها وعلى تركيبها، خصوصا وأنه يتكون من العديد من الأفرع المختلفة، ومنها ما يهتم بعوامل التجوية والتأثير الواقع عليها، سواء كان على المدى القريب أو البعيد، وفيما يلي سنقوم بتوضيح العامل الغير مسبب للتجوية.
يعتبر العامل غير المسبب لعملية التجوية هو عامل“قوة الجاذبية” خصوصا وأن عملية التجوية تعتبر هي السبب الرئيسي في حدوث تغيرات في سطح الأرض، وتعتمد في المقام الأول على الأسس الميكانيكية، لاسيما وأن التجوية تتكون من العديد من الأقسام، فمنها الميكانيكية والبيولوجية والكيميائية.
بالإضافة إلى أن عملية التجوية تعتبر سبباً أساسياً في حدوث انكسارات، وتفتت في الصخور، مما يؤول إلى تحولها لقطع أصغر، والذي يعتبر بدوره مصدراً للعديد من المشكلات في المستقبل، والتي من أهمها هو ضرب التشققات للتربة، وتساقط الأشجار من قمم التلال، والذي سيؤدي في نهاية المطاف لحدوث العديد من المشكلات الطبيعية الكبرى.
تعريف التجوية
تعتبر عملية التجوية هي عبارة عن حدوث تحلل وتفتت للمعادن والصخور وجعلها أصغر حجما من حجمها الأصلي، ويكون ذلك ناتجاً عن العديد من العوامل، والتي من أهمها هو المناخ والحيوانات والنباتات، بل وحتى حالة الطقس، لا سيما وأن عملية التجوية هي إحدى العمليات التي تنتُج ببطء، فكي تتم تحتاج مئات السنوات.
إلا أنه على الرغم من ذلك، فإنه من الممكن أن تتم عملية التجوية بشكل سريع، وذلك يتوقف على العوامل المسببة لحدوث هذه الظاهرة، والجدير بالذكر هو أنه يتواجد العديد من الفوائد الناتجة عن حدوث عملية التجوية، والتي من أهمها هو تشكيل العديد من المعادن الجديدة وتغيير التركيب الكيميائي للمعادن.
علاوة عن كون أنه في حالة لو كانت التجوية ناتجة عن العامل الحيواني، ففي هذه الحالة تخول لنا هذه العملية دراسة النشاط الحيواني ضمن البيئة التي تتواجد بها.
أنواع التجوية
يتواجد أكثر من نوع لعملية التجوية، لاسيما وأنها تقوم علي نوعين رئيسيين ألا وهم الاتي ذكرهم.
التجوية الفيزيائية: وتتواجد بشكل رئيسي في البيئة الخالية نسبيا من النباتات أو التُرب.
التجوية الكيميائية: وتحدث هذه الظاهرة نتيجة للتفاعلات الكيميائية التي قد وقعت على الصخور.
ما العوامل التي تسبب التجوية
يوجد العديد من الأسباب التي من شأنها أن تؤول إلى حدوث عملية التجوية، كما أنها تحمل عبئا كبيرا في تحديد مدى تأثير هذه العملية، ولهذا فإن العوامل المسببة للتجوية هي التالي ذكرها.
الطبيعة التضاريسية
يؤدي طبيعة البيئة الواقع فيها عملية التجوية إلى التأثير على مدى تأثير العملية، حيث أن التجوية الفيزيائية تكون أكبر في المناطق شديدة الانحدار، على عكس المناطق ذات الانحدارات البسيطة، علاوة عن كون أن مدة بقاء المياه في الصخور تؤثر على سرعة حدوث عملية التجوية، فكلما زادت مدته كلما تسارعت العملية، لا سيما مع تحفيز عملية التجوية الكيميائية.
بنية وتركيب الصخور
والتي تتمثل في إمكانية ولوج عوامل المناخ للكتل الصخرية، وذلك من خلال تواجد الشقوق والانثناءات والمفاصل والقشر الرقيقة بالصخور، يؤول إلى تمكن عوامل المناخ من الوصول لداخل الكتل الصخرية، مما يؤدي إلى تحلل وتفتت الصخور، خصوصا وأن التشققات المتواجدة في الكتل الصخرية تعزز عملية تفاعل المناخ مع الصخور.
عوامل الطقس وتأثيرها علي المناخ
يعتبر مدى تأثير عملية التجوية على الصخور هنا متوقف على فترة خضوع الصخور لعوامل الطقس، فكلما تعرضت الصخور لفترات طويلة تحت تأثير عوامل الطقس، كلما زاد تأثير عملية التجوية، وهذا يكون هو السبب في تواجد بعض الصخور الضعيفة التي كان من السهل تكسيرها وإحداث انقسامات فيها، وبالتالي من السهل تحليلها.
الخصائص الكيمائية للصخور
من الجدير بالذكر هو أن الخصائص الكيميائية للصخور تقوم في المقام الأول على التركيب المعدني لها، وهذا نظرا لكون أن المعادن المتواجدة في الصخور تقوم بالتفاعل مع الأكسجين والماء والأحماض، مما يؤدي إلى تحفيز وتسريع حدوث عملية التجوية، فيمكننا ملاحظة بأن الحجر الجيري يتأثر وبشكل كبير بالأمطار الحمضية، في حين أن الجرانيت الذي يضم في تكوينه للسيلكا يكاد يكون لا يتأثر.
بالإضافة إلى أن التجوية الفيزيائية تعتمد في الأساس على التركيب المعدني للصخور، وهذا بناء على كون أن الصخور الضعيفة تكون سهلة التآكل والتفتت، على عكس الصخور الصلبة والمتماسكة، كما أن الصخور البلورية والتي تتكون من فتحتات قليلة، يصعب دخول الماء إليها، مما يؤول إلى زيادة قدرتها على مقاومة العوامل الجوية المختلفة.
المناخ
يعد المناخ من أبرز العوامل التي من شأنها التأثير على عملية التجوية علي الخصور، وهذا نتيجة لكون أن تأثير عملية التجوية يقوم في الأساس على متوسط حالة الغلاف الجوي المسيطر بمحيط عملية التجوية لفترة من الزمن.
لا سيما وأنه يتواجد عنصران مهمان من عناصر المناخ التي تقوم بدور كبير جدا في عملية التجوية، ألا وهم درجة الحرارة والهطول، خصوصا وأن المناخ الدافئ يتأثر بالتجوية الكيميائية، في حين أن المناخ البارد يتأثر بأثر التجوية الفيزيائية، وهذا نتيجة للجو البارد جدا علي الخصوص، إلا أنه في كل من المناخين يزيد تأثير الجوية في المحيط الأكثر رطوبة.
حجم جسيمات الصخور
يتوقف تأثير التجوية الكيميائية على حجم جسميات الصخور، فكلما كانت جسيمات الصخور صغيرة الحجم، كلما زادت سرعة عملية التجوية وتأثيرها عليها، وهذا نظرا لكون أنه في هذه الحالة تكبر مساحة السطح الواقع عليها تأثير عوامل المناخ.
التجوية الكيميائية
تعتبر التجوية الكيميائية واحدة من العمليات الطبيعية التي من شأنها أن تقوم بإحداث تغيير في التركيب المعدني للخصور، وهذا نظرا لكون أنها لا تحدث انقسامات في الصخور من خلال المياه والرياح مثل التجوية الفيزيائية.
كما أنها لا تقوم بكسر الصخور بفعل العامل النباتي والحيواني كحال التحوية الجيولوجية، ولكن يكون فعلها ناتجاً عن تغيير التركيب الكيميائي للصخور.
ويكون ذلك من خلال العديد من العوامل التي تساهم في إحداث هذا التغير مثل ” الكربنة والتحلل المائي والماء والأكسدة، فتعمل على تغيير تركيب المواد الصخرية للمعادن السطحية، وأكبر شاهد على ذلك هو الطين، فيقوم بمهاجمة المعادن غير المستقرة نسبيا على السطح، مثل الجرانيت والبيريدوتيت والبازلت، وزيادة عن إمكانية حدوث هذا التغيير في الصخور الرسوبية أو المتحولة.
عوامل التجوية الكيميائية
تعتمد التجوية الكيميائية على تفتيت الصخور، محدثة تغيير جذري في الناحية الكيميائية، حيث أن المواد الصخرية تختلف بشكل كلي عما كانت عليه قبل حدوث عملية التجوية الكيميائية، ولهذا ففيما يلي سنقوم بعرض العوامل المسببة للتجوية الكيميائية.
التحلل المائي
وهو عبارة عن حدوث انهيار في المادة الكيمائية في حالة تفاعلها مع الماء، وأبرز ما يجسد هذا الحدث هو التفاعل الكيميائي المتواجد فيما بين ماء الأمطار والمعادن المتواجدة بالصخور، مثل معدن الفلسبار في الجرانيت.
فنجد بأن التفاعل فيما بينهم يبدأ بمجرد وصول المياه إليه، فمع بداية وصول المياه إلى داخل أجزاء الفلسبار، يحدث التغيير الكيميائي مكون المعادن الطينية، مسببا ضعف في الصخر.
امتصاص الماء
وهو الناتج عن امتصاص المعادن للمياه، مما يؤول لحدوث زيادة في حجم الصخور مؤدياً لزيادة الضغط عليه، وهذا بسبب تشكل مادة جديدة، ولعل هذا هو السبب في جعل هذه الصخور أكثر عرضة للتغير من غيرها من أنواع التجوية الكيميائية.
فيعد من أكبر الأمثلة على هذا التغيير هو إنتاج الجبس من خلال معدن الأنهيدريت.
الأكسدة
وهو عبارة عن تفاعل المواد مع عنصر الأكسجين، ولهذا فنجد الربط الدائم فيما بين عملية الأكسدة وعملية الصدأ، فكما تصدأ المعادن، يحدث بالصخور التي تتواجد بها حديد، وذلك نتيجة لتفاعل الحديد مع الأكسجين، مما يؤول إلى تكون أكسيد الحديد صاحب اللون النبي المائل للحمرة.
وهذا هو ما يفيد إجابة على تواجد بعض الصخور التي تمتاز باللون الأحمر، زيادة عن كون أنه في حالة حدوث تأكسد للصخور، فهذا يعني تواجد الضعف بها.
الكربنة
وهي الناتجة عن تواجد اتحاد فيما بين الهواء وغاز ثاني أكسيد الكربون أو التربة مع الماء، والذي يؤدي في نهاية المطاف إلى تشكل حمض ضعيف يعرف بالكربونيك، وهو ما يساهم في إتمام عملية إذابة الصخور.
وهو ما يعمل بشكل كبير في إذابة الحجر الجيري في حالة ما إذا تمكنت المياه من الدخول من خلاله، خصوصا وأن حمض الكربونيك يساهم في تشكيل تجاويف كبيرة أشبه بالكهوف في الأحجار، ولعل من أبرز الشواهد على هذه العملية هي الكهوف الوطنية المتواجدة في الولايات المتحدة الأمريكية، والتي تحوي على أكثر من مئة وتسعين كهفا، مكونة من هذا الحجر الناتج عن عوامل التجوية الكيميائية.
