ما هي التجوية الكيميائية وأهم المعلومات عنها

التجوية الكيميائية عبر موقع محيط، يوجد العديد من التفاعلات الكيميائية التي تحدث بين المعادن وأنواع الصخور المختلفة في مختلف أنحاء الكرة الأرضية، ويعتبر هذه التفاعلات هي العنصر الأساسي في عملية التجوية الكيميائية، والتي ينتج عنها تأثير كبير على مجموعة من العناصر الطبيعية  مثل الحديد و النحاس، بالإضافة إلى العديد من العناصر التي يصنعها ويستخدمها الإنسان، وفي هذا المقال سنتعرف على التجوية الكيميائية عن قرب.

معلومات عن التجوية الكيميائية

يمكن تعريف مفهوم التجوية الكيميائية بأنها عملية تغير تحدث في التركيب الداخلي للصخور المختلفة، وتتم هذه العملية عن طريق تفاعلات معقدة يتم فيها استخدام كل من غاز الأكسجين وغاز ثاني أكسيد الكربون،

بالإضافة إلى  عنصر الماء والحوامض والمواد العضوية، وينتج عن هذا التفاعل تحلل للصخور الأصلية تكون مواد صخرية جديدة مختلفة في كل من التركيب الكيميائي والخصائص عن الصخر الأصلي.

وتحدث عمليات التجوية الكيميائية بشكل مستمر في المناطق شديدة الحرارة و مرتفعة الرطوبة في نفس الوقت، ولا يكفي عامل واحد منهما لإتمام هذا التفاعل.

لا تفوت فرصة مشاهدة: أنواع الصخور الرسوبية | وخصائصها وطرق تكوينها

التجوية الكيميائية وأنواعها 

تشمل التجوية الكيميائية على عدد من الأنواع من أبرزها :

التكربن Carbonation

يعمل حمض الكربونيك الناتج من تفاعل الأمطار مع غاز ثاني أكسيد الكربون على إذابة بعض المعادن، ورغم أن الخصائص الكيميائية لحمض الكربونيك ضعيفة إلى حد كبير.

إلا أن تفاعله مع كربونات الكالسيوم الموجودة في الصخر يؤدي إلى حدوث إذابة لها، ومن أكثر العناصر المكونة للصخور تأثراً بحمض الكربونيك هو الحجر الجيري. 

الأكسدة Oxidation

يعتبر الأكسجين هو العنصر الأساسي في عملية الأكسدة التي ينتج عن تفاعلها تكون مادة الصدأ أو أوكسيد الحديد، وهو ما ينتج عنه احمرار في لون الصخر.

وتحول للمنطقة المصابة به إلى حالة شديدة من التفكك والضعف مما يجعلها سهلة الكسر، ويعتبر البيروكسين من المعادن التي تحتوي على نسبة مرتفعة من الحديد. 

الاختزال REDUCTION

وهي العملية التي يتم فيها التخلص من عاز الأكسجين الموجود في الصخور مما ينتج عن تغير في لون التربة وتحولها إلى اللون الأخضر أو الأزرق.

وفي بعض الحالات إلى اللون الرمادي نتيجة تحول عنصر الحديد إلى مركبات حديدية نتيجة وجود الماء وغياب الأكسجين. 

التأدرات Hydration

وهو مصطلح يشير إلى عملية الترطيب التي تحدث في الصخور نتيجة امتصاص الماء، مما ينتج عنه ضعف في بنية الصخر وزيادة في حجمه نتيجة لتباعد الجزيئات المكونة له.

ويعتبر من أشهر الآثار الناتجة عن هذا النوع من التفاعل نصب الرمال البيضاء في مدينة نيو مكسيكو. 

التحلل المائي Hydrolysis

يصنف الماء على أنه واحد من أكثر العناصر المؤثرة في عملية التجوية الكيميائية، وترمز هذه العملية إلى التفاعل الحادث بين الماء والحمض الموجود في تركيبه مع المعادن الموجودة في الصخور مما يؤدي إلى احللها، ومن أكثر المواد التي تدل على هذا التفاعل هي مادة الطين. 

التحمض Acidification

يشير هذا النوع من التفاعل إلى عملية التفاعل الحادثة بين الأحماض وبعض أنواع الصخور، مثل المطر الحمضي والذي ينتج عنه حدوث تغير في تركيب الصخر فيصبح أكثر نعومة نتيجة لتآكل سطحه. 

ويمكن أن تتم هذه العملية أيضا عن طريق بعض أنواع الطحالب والفطريات التي تسبب عملية تجوية كيميائية سريعة ينتج عنها تغير لون الحجر؛ ويعتبر تمثال بوذا الصيني من أشهر أمثلة هذا النوع من التفاعل. 

قد يهمك أيضا التعرف على: اول طبقات الغلاف الجوي وتعريفه

عوامل التجوية الكيميائية

تتأثر عملية التجوية بمجموعة من العوامل التي تحدد درجة تأثر الصخر بها وهذه العوامل هي :

الخصائص الأصلية للصخور 

يؤثر التركيب المعدني للصخور وشكل الهيكل الأصلي له والذي يتعرض لعملية التجوية في درجة قابلية الصخر التفكك أو التفتت.

بالإضافة إلى أن بنية الصخر تتأثر بدرجة تأثره بالعوامل الخارجية، كما هو الحال في الصخور الرسوبية التي تتأثر عن صخر الجرانيت بدرجة كبيرة بعوامل التجوية. 

المناخ 

تصنف درجات الحرارة والأمطار الغزيرة على أنها واحدة من أهم عوامل التجوية، والتي ينتج عنها سرعة في تفكك وتفتت الصخر.

ويدل عليها التغير الحادث في صخور المناطق الاستوائية التي تمتاز بالضعف عن صخور المناطق المعروفة بالجفاف أو بشدة البرودة. 

التربة

يوفر وجود التربة فوق الصخور درجة عالية من الرطوبة مما يؤدي إلى تأثر سريع بعوامل التجوية عن الصخور المكشوفة أو الغير مغطاة بالتربة.

بالإضافة إلى أن التربة تحتوي على البكتيريا والكائنات الدقيقة التي ينتج عنها بيئة حمضية تساعد في عملية تجوية للصخور الموجودة أسفل منها. 

مدة التعرض 

تناسب مدة التعرض تناسباً طرديا مع درجة تأثر الصخر وتفككه من العوامل الجوية المختلفة، فكلما زادت المدة الزمنية أصبح الصبر أكثر ضعفاً وأقل تماسكاً وسهلا في التفكك، ويحدث عكس هذه النتائج في حالة كون مدة التعرض أقل. 

نتائج التجوية الكيميائية

 تؤدي عمليات التجوية  المختلفة إلى حدوث مجموعة من النتائج من أبرزها :

تشكل الصخور الرسوبية 

تتكون الصخور الرسوبية نتيجة تحطم أو تفكك أنواع الصخور المختلفة إلى قطع صغيرة تتراكم فوق بعضها البعض في مياه الأنهار.

وتتم عملية الضغط بشكل بطيء بفعل عوامل الضغط الجوي، وفي نهاية هذه العملية  يتكون صخر رسوبي مثل الحجر الجيري والحجر الرملي والتي تعتبر مواد أساسية في عملية البناء. 

تكون التربة

يصنف علماء الجيولوجيا عملية التجوية بأنها المرحلة الأولى في عملية تمون التربة، نتيجة لحدوث تفتت في الكتل الصخري ينتج عنه أجزاء صغيرة تكون التربة.

ويتم الاستبدال على مدى قوة عمليات التجوية الحادثة عن طريق قياس درجة عمق وسمك التربة، ويجدر الذكر أن وجود أنواع المعادن المختلفة داخل التربة هو ناتج عن عمليات التجوية.

تشكيل المعالم السياحية 

تؤدي عوامل التجوية المختلفة إلى تكون مجموعة مبهرة من المعالم السياحية، ومن أبرز هذه المعالم نتوءات الغرانيت الصخرية، و صخرة بسمارك في مدينة موانزا في تنزانيا، ونحظى هذه الأماكن بإقبال كبير من السياح من كافة أنحاء العالم. 

وفي النهاية فإن التجوية الكيميائية هي عامل مهم ومؤثر في حدوث استقرار في البيئة المحيطة بنا، ولها دور هام توفير أنواع المعادن المختلفة التي يقوم الإنسان باستخدامها في مختلف مجالات حياته.