لماذا تكون التجوية الكيميائية سريعة في المناطق الاستوائية، تعريف التجوية، التجوية هي عملية تكسير أو ذوبان الصخور والمعادن على سطح الأرض، بمجرد كسر الصخور، تقوم عملية أخرى تسمى التآكل بنقل الأجزاء المكسورة من الصخور والمعادن إلى أماكن بعيدة، لا توجد صخور على سطح الأرض، مهما كانت صلبة، قادرة على مقاومة عوامل التجوية والتعرية.
تعريف التجوية
يمكن تعريف التجوية بأنها “عمليات سطحية فيزيائية (ميكانيكية) أو كيميائية تؤدي إلى انهيار الصخور.”
هناك نوعان من التجوية ، وهما إما:
- التجوية الميكانيكية (التجوية الفيزيائية).
- التجوية الكيميائية.
- التجوية الميكانيكية
تختلف التجوية الكيميائية عن الميكانيكية من حيث أنها تغير التركيب ، بينما التجوية الميكانيكية لا تغير التركيب الأصلي للصخور.
عوامل التجوية
هناك العديد من العوامل المختلفة التي تسبب عملية التجوية ، ومنها:
- التجميد والذوبان
- النباتات والحيوانات
- الأحماض
- الأكسجين
تختلف هذه العوامل من حيث طبيعة عملهم ، حسب نوع التجوية التي تحدث (سواء كانت ميكانيكية أو كيميائية) ، وسنشرح التجوية الكيميائية وأنواعها.
تعريف التجوية الكيميائية
تحدث التجوية الكيميائية نتيجة تفاعل مياه الأمطار مع الحبيبات المعدنية في الصخور لتكوين معادن جديدة وأملاح قابلة للذوبان ، وتحدث هذه التفاعلات خاصة عندما يكون الماء حمضيًا قليلاً.
يمكن تعريف عملية التجوية الكيميائية على أنها: “هي تحلل الصخور وتحويل بعض مكوناتها إلى معادن أخرى نتيجة حدوث عدة تفاعلات كيميائية بين المعادن التي تتكون منها الصخور والعوامل البيئية المحيطة بها. . “
تعد معادن الطين بما في ذلك الكوارتز من بين المنتجات الثانوية الأكثر شيوعًا للتجوية الكيميائية ، حيث يشكل الطين حوالي 40 ٪ من المواد الكيميائية الموجودة في جميع الصخور الرسوبية على الأرض.
على الرغم من أن التجوية عملية طبيعية ، إلا أن الأنشطة البشرية يمكن أن تسرعها. على سبيل المثال ، تزيد أنواع معينة من تلوث الهواء من معدل التجوية. يؤدي حرق الفحم والغاز الطبيعي والبترول إلى إطلاق مواد كيميائية مثل أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت في الغلاف الجوي. عندما تتحد هذه المواد الكيميائية مع ضوء الشمس والرطوبة ، فإنها تتحول إلى أحماض. ثم تعود هذه الأحماض إلى الأرض كمطر حمضي. تتساقط الأمطار الحمضية بسرعة في الحجر الجيري والرخام وأنواع الحجر الأخرى.
عوامل التجوية الكيميائية
تشمل عوامل التجوية الكيميائية ما يلي:
- أحماض طبيعية
- الأكسجين في الهواء.
تأثير الأحماض الطبيعية على الصخور
عندما نضع أحد الأحماض ، نلاحظ تأثير هذه الأحماض على الصخور ، حيث يتفاعل الحمض مع الصخر ويسبب تغيرًا في التركيب الكيميائي للصخر ، وهذا ما يحدث مع الأحماض الطبيعية ، عندما يحدث ذلك. يتلامس مع الأحماض الطبيعية.
على سبيل المثال: الفلسبار المعدني المكون للصخور ، والذي يتكون من (البوتاسيوم بنسبة 8٪ ، والألمنيوم بنسبة 8٪ ، والسيليكا بنسبة 23٪ والأكسجين بنسبة 61٪) ، عندما يتلامس مع حمض الكربونيك ، فإن معدن جديد يسمى الكاولين هو على الرغم من أن تركيبته ما زالت تحتوي على بعض المعادن التي كانت الفلسبار المعدني يتشكل ولكن بنسب مختلفة حيث يتكون من (الهيدروجين بنسبة 23٪ ، والألمنيوم 12٪ ، والسيليكا بنسبة 12٪ ، والأكسجين بنسبة 53٪).
كما تؤدي الأحماض النباتية التي تفرز من جذور النباتات إلى التفاعل مع الصخور ، حيث تفرز العديد من النباتات حمض النيتريك الذي يتفاعل مع الصخور ويذيب المعادن فيها ، وهذا يجعل باقي الصخور هشة وسهلة الانقسام إلى قطع صغيرة. .
تأثير الأكسجين على الصخور
يعتبر الأكسجين من أهم عناصر التجوية الكيميائية ، لأنه يتحد مع المعادن التي تتكون منها الصخور في عملية تسمى الأكسدة ، والتي تحولها إلى مركبات هشة ، والتي بدورها تتسبب في إضعاف الصخور وتفتيتها.
يمكننا أيضًا ملاحظة تغير لون الصخور المحتوية على الحديد والتي تتفاعل مع الأكسجين إلى اللون الأحمر أو البرتقالي.
لماذا تحدث التجوية الكيميائية بهذه السرعة في المناطق الاستوائية
تتأثر سرعة أو معدل التجوية الكيميائية بالمناخ ، حيث تحتاج هذه العمليات الكيميائية إلى الماء ، وتحدث بسرعة أكبر في درجات الحرارة المرتفعة ، لذلك نجد أنه في المناطق الحارة والرطبة ، تتم عملية التجوية الكيميائية بسرعة.
لذلك ، فإن التجوية الكيميائية سريعة في المناطق المدارية لأنها مناطق رطبة ودرجة الحرارة مرتفعة في معظم الأوقات.
ما هي أشكال التجوية الكيميائية
تتنوع أشكال التجوية الكيميائية ، وتشمل أنواع التجوية الكيميائية ما يلي:
- محلول (كربنة)
وفيه يتم إزالة الصخور في مياه الأمطار الحمضية ، فعندما يمر المطر في الهواء ويصل إلى الأرض ، فإنه يحمل ثاني أكسيد الكربون الذي ينتج حمض الكربونيك ، ويتفاعل هذا الحمض الضعيف مع كربونات الكالسيوم في الأحجار عندما تتسرب إلى الشقوق. ، ويتأثر الحجر الجيري بشكل خاص بالكربنة أو المحلول لأنه يتكون في الغالب من كربونات الكالسيوم. يخلق كربنة الحجر الجيري هياكل صخرية فريدة تشبه الكارست. تنتشر Karst في جميع أنحاء العالم وتشمل الكهوف والجداول والجداول والتكوينات الصخرية الفريدة.
- ترطيب
التحلل المائي هو نوع من التجوية الكيميائية حيث يتفاعل الماء كيميائياً مع المعادن مما يؤدي إلى تعديل تركيبها الكيميائي ، وهذا يؤدي إلى فقدان صلابتها أو زيادة حجمها وتمددها مما يؤدي إلى تشققها وتشققها.
أحد الأمثلة على الترطيب هو عندما يضاف ماء H2O إلى CaSO4 (كبريتات الكالسيوم لتشكيل CaSO4 + 2H2O ، ثنائي هيدرات كبريتات الكالسيوم ، والذي يتحول من الأنهيدريت إلى الجبس ، ومثال واحد على الماء الذي يتم إضافته كيميائيًا إلى الأنهيدريت لإنشاء مركب جديد تمامًا في الجبس ). المياه والكثبان في حديقة ساندر الوطنية ، الولايات المتحدة الأمريكية.
- التحلل المائي
يمكن إضافة الماء إلى مادة ما لصنع مادة جديدة ، كما هو الحال في الماء ، ولكن هناك حالة أخرى يمكن أن تغير فيها المياه خصائص الصخور وهي التحلل المائي. في التحلل المائي ، يذيب الحمض الموجود في الماء المعادن داخل صخور معينة. تتضمن أمثلة التحلل المائي في العمل تحويل الفلسبار إلى طين ومعادن الصوديوم إلى محاليل ملحية يتم إنشاء المنحدرات المتوهجة في أستراليا جزئيًا عن طريق التحلل المائي.
- تحمض
ربما سمعت عن المطر الحمضي ، ومع ذلك ، لا يعرف معظم الناس ما هو أو كيف يساهم في التجوية الكيميائية. المطر الحمضي هو الماء الذي يحتوي على أحماض الكبريتيك والنتريك من حرق الفحم والوقود الأحفوري والانفجارات البركانية.
تخلق الأحماض رد فعل عندما تصطدم بالأكوام ، مما يتسبب في تآكل السطح وتنعيم قوامه. يمكن أن يكون سبب التحمض أيضًا كائنات حية مثل الأشنات ، والتي يتم إنشاؤها من الطحالب والفطريات. إحدى الحالات المعروفة لتحمض الحجر وتغميقه بسرعة هي التجوية على تمثال ليشان بوذا القديم العملاق. 1000 سنة في الصين.
- أكسدة
تتكسر الصخور فيه بالأكسجين والماء ، مما يعطي الصخور الغنية بالحديد غالبًا سطحًا صدئًا وملونًا بسبب العوامل الجوية ، كما أن المادة الحمراء الناتجة عن الأكسدة هشة جدًا مما يؤدي إلى تفتتها.
في ختام مقالنا تكلمنا عن لماذا تكون التجوية الكيميائية سريعة في المناطق الاستوائية، تعريف وعوامل التجوية، تعريف التجوية الكيميائية، تأثير الأحماض الطبيعية على الصخور، وما هي أشكال التجوية الكيميائية.