ما هي الأسباب الأربعة للتجوية الميكانيكية؟

التجوية هي عملية الطبيعة التي تعمل على الصخور - تحللها أو تغيير لونها أو تفكيكها. قد تسمع عن "التجوية" لكل أنواع الأشياء ، من المنازل إلى السيارات ، ولكن في السياق العلمي ، المعنى جيولوجي.

قد تحدث التجوية من خلال تصرفات الماء والهواء والنباتات والحيوانات والمواد الكيميائية المختلفة. التجوية الميكانيكية هي تكسير الصخور إلى قطع أصغر دون تغيير تكوين المعادن في الصخر. يمكن تقسيم هذا إلى أربعة أنواع أساسية - التآكل ، وتحرير الضغط ، والتمدد والانكماش الحراري ، ونمو البلورات.

تتضمن التجوية الكيميائية تغييرات في تكوين الصخور ، أو على سطح الصخر ، مما يجعل الصخر يغير شكله أو لونه. يمكن أن تشمل العمليات المتضمنة في التجوية الكيميائية ثاني أكسيد الكربون والأكسجين والماء والحمض.

سواء كان ذلك عن طريق التجوية الكيميائية أو عن طريق إحدى عمليات التجوية الميكانيكية التي تمت مناقشتها لاحقًا ، مرة واحدة يتم تقليل الصخور إلى حصى أصغر حجمًا ، وقد تخضع لنوع آخر من التجوية - التعرية. يحدث التآكل عندما تتحرك هذه القطع الصغيرة نسبيًا من الأرض بفعل الرياح أو الماء أو الجليد. قد تكون المياه على شكل مطر وقد تنتج أيضًا عن قوى بشرية مثل ري المحاصيل.

تشمل التجوية الناتجة عن التآكل أيضًا التجوية الناتجة عن قوى التأثير الأساسية. عندما تسقط صخرة من أعلى ، فإنها قد لا تنكسر فقط إلى قطع أصغر عندما تهبط ، ولكنها قد تتلف أيضًا الصخور الأخرى على طول الطريق. ينتج التآكل أيضًا عن حبيبات الرمل أو الحصى - وهي أشياء كانت ذات يوم جزءًا من صخور أكبر أنفسهم - التي تهبها الرياح عبر أسطح الصخور الكبيرة ، مما يؤدي إلى إتلافها وتشويهها ببطء متأخر، بعد فوات الوقت.

يعتبر عمل الصقيع شكلاً من أشكال التآكل والتلف الناتج عن الصدمات. عندما يتجمد الماء ، يتمدد بنسبة 9٪ ، والقوة التي يمارسها الجليد على الصخور المحيطة أقوى بكثير من قوة الشد التي تستخدمها تلك الصخور لمقاومتها. يسود الجليد في النهاية ، وتتكسر الصخور المحيطة به.

تحدث التجوية الناتجة عن الضغط عندما الصخور عميقة تحت الأرض ، وعادة ما تخضع لضغط هائل من الجميع الجوانب ، تواجه انخفاضًا في هذا الضغط المحيط نتيجة لقوى مثل التآكل الذي يحدث في سطح - المظهر الخارجي. عندما يتم تقليل الوزن المحيط إلى ما دون المستوى الحرج ، تبدأ الصخور في الانكسار بسبب الضغط التفاضلي عبر أجزاء مختلفة منه ، مما يؤدي إلى القص الذي يكون عادةً موازيًا لـ سطح الصخر. في بعض الأحيان تنطلق قطع الصخور الناتجة عن الضغط فوق سطح الأرض.

يحدث هذا النوع من التجوية نتيجة لتمدد وانكماش الصخور حيث يتم تسخينها وتبريدها على التوالي. (في هذا الصدد ، تتصرف الصخور تمامًا مثل الماء ، ولكن دون تغيير المرحلة من الحالة الصلبة إلى السائلة أو الرذيلة بالعكس.) هذا له أهمية خاصة في الصخور التي تتكون من بلورات من أكثر من مادة واحدة ، مثل الجرانيت. مع وجود دورات تمدد وانكماش كافية ، تبدأ الصخرة في النهاية في التفكك.

يُعتقد أن الصخور في المناطق المعرضة لتقلبات كبيرة في درجات الحرارة ، مثل تلك التي تحدث فيها حرائق الغابات سنويًا ، أكثر عرضة لهذا النوع من التجوية.

تحدث التجوية في نمو البلورات عندما تترابط أيونات المواد المختلفة معًا لتكوين أملاح ، يعتبر كلوريد الصوديوم (NaCl) ، أو ملح الطعام ، أحد الأمثلة فقط. عندما تتشكل هذه الأملاح في شقوق الصخور وتبدأ في النمو ، مثل الكائنات الحية تقريبًا ، فإنها تبذل جهدًا أكبر. وضغط أكبر على جدران الصخور التي تحصرهم ، وبقوة أكبر في اتجاه عمودي على الشق الجدران. يؤدي هذا الضغط في النهاية إلى تكسير الصخور وانهيارها الميكانيكي.