مفهوم التجوية الكيميائية
- تُعرّف التجوية الكيميائية على أنها مجموعة من العمليات الكيميائية الطبيعية التي تحدث داخل التركيب المعدني لمختلف أنواع الصخور.
- تختلف التجوية الكيميائية عن أنواع التجوية الأخرى، حيث لا تتضمن تكسير الصخور بواسطة النشاط الحيوي للنباتات والحيوانات كما هو الحال في التجوية الحيوية، ولا تعتمد على التأثيرات الفيزيائية مثل الرياح والماء أو الجليد كما في التجوية الفيزيائية.
- على العكس من ذلك، فإن التجوية الكيميائية تؤدي إلى تغيير التركيب الكيميائي للصخور نفسها، غالبًا من خلال تفاعلات مثل تأثير ثاني أكسيد الكربون، والتحلل المائي، والأكسدة.
- تساعد هذه العوامل المختلفة في تغيير تركيبة الصخور غير المستقرة، مثل الصخور النارية الأولية، ومن أبرزها الجرانيت والبازلت.
- تحدث التجوية الكيميائية بالتوازي مع التجوية الميكانيكية، التي تتضمن الانهيارات الفيزيائية للصخور.
التفاعلات الكيميائية للصخور مع البيئة
- تُعتبر التفاعلات الكيميائية بين الصخور والمعادن عنصرًا أساسيًا في حدوث التجوية الكيميائية.
- إن التجوية الكيميائية تعد واحدة من العمليات القوية في الطبيعة، والتي تؤثر أيضًا على العديد من المواد الطبيعية المستخدمة من قبل البشر، مثل الذهب والنحاس والفضة.
- تحدث هذه التفاعلات غالبًا نتيجة للأكسدة، وخاصةً بالنسبة للمعادن، نظرًا لسهولة تفاعلها مع الأوكسجين.
- تشهد التجوية الكيميائية نشاطًا أكبر في المناطق القريبة من المسطحات المائية مقارنةً بالمناطق الجافة، بسبب سرعة استجابة الصخور والمعادن للماء.
أنواع التجوية الكيميائية
تفاعلات التحلل المائي
- تتعلق هذه التفاعلات بالاقتران بين المادة والماء، حيث يؤدي الماء إلى تآكل الصخور أو المعادن، وتُعد هذه العملية واحدة من أكثر أنواع التجوية الكيميائية شيوعًا، وخاصة التفاعلات التي تحدث بين المعادن ومياه الأمطار.
- يشتهر هذا النوع من التجوية بتفاعل صخور الفلسبار، المتواجدة في الجرانيت، الذي يمكن أن يتحول إلى صخور طينية.
- عند هطول الأمطار، تتفاعل المياه مع الفلسبار في الجرانيت، مما يؤدي إلى تحوليها كيميائيًا إلى معادن طينية.
تفاعلات الأكسدة
- تُعد تفاعلات الأكسدة من أبرز التفاعلات الكيميائية التجوية، حيث تحتاج إلى الأوكسجين كعنصر أساسي.
- يمكن التعرف بسهولة على تفاعلات الأكسدة، حيث تظهر على المعادن من خلال تكوين الصدأ، وهو ما يسبب مشكلات معروفة لنا.
- غريب أن الصخور قد تصاب أيضًا بالصدأ، بشرط احتوائها على معادن تتفاعل بسهولة.
تفاعلات ثاني أكسيد الكربون
- تمثل هذه التفاعلات التفاعل بين الماء المضاف له ثاني أكسيد الكربون، الذي يساهم في تكوين حمض الكربونيك.
- هذا النوع من التفاعلات يمثل أحد أسباب تشكيل الكهوف، خاصة في المناطق قريبًا من المسطحات المائية.
- أيضًا في المناطق الجبلية، حيث تتسبب الأمطار الحمضية بحمض الكربونيك في تكوين الكهوف.
تفاعلات التحمض
- الأمطار قد تحتوي على أحماض الكبريتيك والنيتريك الناتجة عن احتراق الوقود، وهو ما يؤثر على التربة.
- بتساقط تلك الأمطار على الصخور والمعادن، تساهم تلك الأمطار الحمضية في تعزيز التجوية الكيميائية فيها.
يمكنكم أيضًا الاطلاع على:
التجوية الكيميائية وتأثيرها في تشكيل سطح الأرض
- على مرّ السنين، لعبت التجوية الكيميائية دورًا حيويًا في تشكيل معالم سطح الأرض وتكوين العديد من التضاريس الجميلة الموجودة حاليًا.
- تعمل التفاعلات الناتجة عن التجوية الكيميائية على تكوين تربة خصبة، نتيجة لتفتيت المعادن والصخور وانتشارها في التربة، مما يجعلها غنية بالعناصر الغذائية اللازمة لنمو النباتات بشكل سليم.
- العكس من ذلك، يمكن أن تؤدي التجوية الكيميائية إلى تآكل المنشآت والمباني، مما يسبب ظهور ثقوب وشقوق في الأسطح.
- تشكل التجوية الكيميائية، كغيرها من العوامل الطبيعية، جزءًا كبيرًا من تشكيل العديد من التضاريس التي نراها اليوم.
تجوية الكيميائية وتأثيرها على الكائنات الحية
- تشير التجوية الكيميائية الناتجة عن تفاعلات تحدث بمساعدة الكائنات الحية إلى كيفية تفاعل هذه الكائنات مع الصخور، مما يؤدي إلى إنتاج المعادن الجديدة.
- تسهم تلك التفاعلات في تغيير التركيب الكيميائي للصخور، مما يؤدي إلى تحولها إلى أنواع جديدة.
- من الأمثلة على هذه الكائنات الطحالب والفطريات، التي تفرز أحماض تساهم في إذابة الصخور.
- كما تلعب بعض جذور النباتات دورًا في إطلاق مواد حمضية تعزز من نشاط التجوية الكيميائية بين الصخور والمعادن المحيطة.
- كذلك، تعد فضلات الحيوانات والطيور من العوامل الفعالة التي تساهم في التجوية الكيميائية.
- وأخيرًا، يُعتبر الإنسان أحد أهم العوامل، حيث يمثل التعدين نشاطًا بارزًا يسهم في هذه العملية من خلال تأثيره على الكائنات الحية.
