كيف تعمل التجوية بالتجميد والذوبان؟

قد تبدو الصخور صلبة بشكل لا يصدق ، لكنها ، مثل كل شيء آخر في الطبيعة تقريبًا ، تتلاشى في النهاية. يسمي العلماء هذه العملية ، حيث تستهلك قوى الطبيعة الصخور وتعود إلى الرواسب ، التجوية. هناك العديد من المواد المختلفة التي تؤدي إلى تآكل الصخور بمرور الوقت ، بما في ذلك الماء. نظرًا لوجوده في كل مكان ، يعد الماء أحد أكثر العوامل شيوعًا في تجوية الصخور ، خاصةً عندما يتجمد ويذوب بمرور الوقت. ومع ذلك ، هناك العديد من عوامل التجوية الأخرى التي تأكل الصخور.

هناك ثلاثة أنواع من التجوية الصخرية ، لكن دورة تجميد الذوبان تندرج تحت فئة التجوية الميكانيكية (وتسمى أيضًا الفيزيائية). وفقًا لكلية Georgia Perimeter ، التجوية الميكانيكية هي عملية يرتدي فيها عامل التجوية بعيدًا عن صخرة دون تغيير تركيبها المعدني أو تركيبها الجزيئي (كما يحدث مع الصدأ أو أكسدة). الصخور التي تتعرض للعوامل الجوية من خلال التجوية الميكانيكية تكون متطابقة كيميائيًا قبل وبعد العملية ، يختلف حجمها وشكلها فقط.

وفقًا لتقارير موسوعة المياه ، يتمدد الماء بنسبة 9 في المائة عندما يتجمد. هذا يجعل دورة تجميد الذوبان عامل تجوية قوي. على سبيل المثال ، إذا تسرب الماء إلى صدع في صخرة ، وتجمد طوال الليل ثم ذاب مرة أخرى في الصباح ، فإن تمدد الجليد أثناء الليل سيجعل الشق أكبر. سيذوب هذا الماء في الصباح ، ولكن نظرًا لأن الكراك أكبر ، يمكنه الآن امتصاص المزيد من الماء. في تلك الليلة ، سيتسع هذا الحجم الأكبر من الماء ، مما يجعل الشق أكبر. بمرور الوقت ، تتسبب عملية الذوبان المتجمد هذه بسهولة في تكسير قطع الصخور إلى أجزاء أصغر.

دورة التجميد-الذوبان هي التي تمنح الماء القدرة على تكسير الصخور عن بعضها ، ولكن تسمى هذه العملية أحيانًا باسم `` الوتد الصقيع ''. كلا المصطلحين مقبول.

ومع ذلك ، فإن دورة التجميد-الذوبان ليست هي الطريقة الوحيدة التي يمكن للماء أن يلتهم بها الصخور. يمكن للأنهار والجداول أن تؤدي إلى تآكل الصخور لأن مياهها تحمل الحطام والرواسب الأخرى التي تتدفق باستمرار على سطح الصخور ، مما يؤدي إلى تآكلها. أحد أشهر الأمثلة على التجوية الصخرية في العالم ، جراند كانيون في ولاية أريزونا ، هو نتيجة لهذا النوع من التجوية الميكانيكية للمياه. ومع ذلك ، فإن الماء وحده لم ينحت الوادي ، حيث ساهمت الرياح ، بالإضافة إلى العمليات الكيميائية الأخرى ، في الخطوط والألوان أيضًا ، وفقًا لجامعة ولاية أريزونا.

جراند كانيون هو نتيجة لأشكال متعددة من التجوية مما يخلق شكله الحالي. ترجع ألوانه إلى التجوية الكيميائية ، حيث يتكسر التركيب المعدني الفعلي للصخور.

شكل آخر من أشكال التجوية ، التجوية البيولوجية، يحدث عندما تغير الكائنات الحية الصخور. تستغل جذور الأشجار والنباتات ، تمامًا مثل دورة ذوبان الجليد ، الشقوق في الصخور ، ومع نموها ، تدفع الصخور بعيدًا عن بعضها.