التجـــــوية

وصف الدرس

الدرس الرابع : التجـــــوية

س: ما المقصـــــود بالتجوية ؟

ـ مجموعة من التغيرات التي تصيب الغلاف الصخري عند تعرضه للهواء أو الماء أو درجة الحرارة أو الجليد أو الكائنات الحية من خلال عمليات معينة مما يؤدي إلى تحطيم وإذابة صخور القشرة الأرضية أو إحداث تغيرات في محتواها المعدني أو في شكلها أو مظاهرها .

س: ما أهمية عملية التجوية ؟

• تعمل على إضعاف الصخور .
• تهيأ حطاماً صخرياً لعوامل التعرية المختلفة التي تنقله إلى مناطق بعيدة .
• تستخدم الحطام في نحت الصخور .

س: هل تتأثر أشكال سطح الأرض بالظروف المناخية السائدة في منطقة انتشارها ؟

الجواب :    للمناخ تأثير مباشر في تشكيل الأرض كما هو بالنسبة لعمليات التجوية ، فمعظم أشكال سطح الأرض غير الأصلية تمثل القسم الأعظم من أشكال سطح الأرض وهذه الأشكال ناشئة عن العلاقة بين الغلاف الجوي الذي يمثله عنصر المناخ والغلاف الصخري من جهة أخرى ، فليس هناك شكل أرضي وللمناخ دور في تشكيله باستثناء الأشكال الأرضية التي نشأت لتوها بفعل العوامل الباطنية أو الأشكال الساحلية .

أنواع عمليــــأت التجوية :

س: ما أقسام عمليات التجوية ؟

1. التجوية الميكانيكية أو الطبيعية .
2. التجوية الكيميائية .

ـ تزاول هاتان العمليتان تأثيرهما في الصخر في آن واحد معاً ، والفرق بين العمليتين يتمثل في أن نتاج عمليات التجوية الميكانيكية لا يطرأ عليه أي تغيير في المحتوى المعدني ، بينما يطرأ تغيير ملحوظ على المحتوى المعدني لنتاج عمليات التجوية الكيميائية .  jydv lgp,/ ,ahlg ugmn hglpj,n hglu]kd gkjh[ ulgdhj hgj[,dm hg;dldhzdm >

 

 

أولاً : التجوية الميكانيكية :

س: ما المقصــــود بالتجوية الميكانيكية ؟

هي العمليات التي يتم من خلالها تحطم أو تكسر الصخور المنكشفة على الغلاف الجوي ، بفعل العوامل الطبيعية دون أن يطرأ أي تغيير على المحتوى المعدني للصخور .

س: ما الطرق التي يتم بها عمليات التجوية الميكانيكية ؟

1. تغير أحجام الصخور بتعاقب مع الحرارة والبرودة .

ـ اختلاف درجات الحرارة بين الليل والنهار والصيف والشتاء يؤدي إلى تمدد الصخور وتقلصه ، وأكثر الأجزاء تعرضاً لهذه العملية هي الأجزاء السطحية المواجهة للإشعاع الشمسي التي تتمدد بالتسخين وتتقلص بالتبريد ، ولأن الصخر رديء التوصيل للحرارة مما يؤدي إلى انسلاخ الطبقة الخارجية من الصخر ويساعد في العملية كذلك الاختلاف في معامل تمدد المعادن في الصخر بالإضافة إلى اختلاف ألوان المعدن المكون للصخور والتي تكتسب مقادير مختلفة من الإشعاع الشمسي.

1. تجمد المياه بين المفاصل الصخرية :

ـ تحدث هذه الظاهرة في المناطق التي تنخفض فيها درجة الحرارة عن الصفر المئوي لفترة من الوقت شريطة توافر المياه ، إذ أن تجمد المياه يؤدي إلى زيادة حجمه بمقدار 9% مما يؤدي إلى زيادة الضغط على الصخور الذي قد يصل إلى 250 كغم/سم2

ويتعدى ذلك بضع مرات عندما تصل درجة الحرارة إلى -22 درجة .

                                                                              نموذج يوضح تتابع عملية تحطم الصخور بفعل التجمد 

 

 3- تأثير الكائنات الحية :

ـ تلعب الكائنات الحية ( النبات ، الحيوان ، الإنسان ) دوراً مهماً في التجوية الميكانيكية خاصة النباتات .  حيث تستطيع النباتات الحية أن تتوغل في شقوق الصخر مما يفكك الصخر ويضعفه

ـ أما النباتات الميتة بنفس الدور ، عندما يتم إشباعها بالماء بسبب زيادة حجمها مما يؤدي إلى  الضغط على الصخور وتحطيمها .

ـ أما الحيوانات التي تحفر جحورها في التربة فإنها تعمل على تحطيم الصخور غير أن تأثيرها محدوداً بالمقارنة مع العوامل الطبيعية .

ـ أما الإنسان يؤثر نشاطه في بناء المدن وشق الطرق وحفر الأنفاق وإقامة السدود في التأثير على سطح الأرض وعمليات التجوية لأنه يعمل على كشف الصخور .

 

أشكال الحطام الصخري :

• النمط الحبيبي.
• التقشير ، بحيث يكون الحطام على هيئة طبقات رقيقة منفصلة ( أو على هيئة قشور ) .
• النمط الكتلي ، يكون الصخر على شكل كتل  صخرية .

نمط الحجارة ذات الزوايا بحيث يكون الحطام له حواف  حادة  .

ثانيـــاً : التجوية الميكانيكية :

س : ما المقصود بالتجوية الميكانيكية ؟

ـ هي العمليات الكيميائية التي يتم من خلالها تحلل الصخور وتآكلها جراء تفاعل العناصر أو المركبات المعادن التي تتركب منها الصخور مما يؤدي إلى تكوين مواد صخرية جديدة ذات خصائص كيميائية مختلفة عن خصائص الصخور الأصلية .

س: ما الطرق التي تتم بها عمليات التجوية الكيميائية في الطبيعة ؟

• الإذابة والتحلل بالماء :

ـ تساعد مياه الأمطار المختلطة ببعض الأحماض ( محلول حمضي ) على زيادة قدرتها على إذابة المعادن المكونة للصخر مثال على ذلك الصخور الكلسية التي تتواجد فيها عناصر ( الكالسيوم والصوديوم والمغنيسيوم ) على هيئة كربونات لا تذوب بسرعة في الماء ، غير أن ثاني أكسيد الكربون المذاب بمياه الأمطار يحولها إلى بيكربونات تذوب بسرعة في الماء والإذابة أكثر العوامل أهمية في التجوية الكيميائية خاصة في المناطق الرطبة التي تنتشر فيها الصخور الكلسية وبعض معادن الصخور النارية .

 

2- الأكســـــدة :

ـ هي اتحاد الأكسجين المذاب بالماء أو الموجود في الغلاف الجوي مع عنصر الحديد والمغنيسيوم والنحاس في الصخر مما يؤدي إلى تفكك الصخر وتفسخه وتغير لونه ، وهذا يساعد على انتشار هذه العملية إلى انتشار مركبات الحديد في الصخور القشرة الأرضية فضلاً عن نسبة الأكسجين في الغلاف الجوي والغلاف المائي .

3- عمليات التميؤ ( الإماهة )

ـ يقصد به اتحاد الماء أو بخاره مع بعض معادن الصخور ومما يؤدي إلى زيادة حجمها ليصل إلى ضعفي الحجم الأصلي ، وأمثله على ذلك ( معدن الإنهيدرات ) الذي يتحد مع الماء ليكون معدناً جديداً  ذا حجم أكبر وهو الجبس

س1 : ما علاقة التجوية الكيماوية وعملية التميؤ ؟

الجواب : -    إن زيادة حجم الصخر إلى ضعفي حجمه الأصلي يحدث ضغطاً على الصخور المجاورة مما يؤدي إلى  تكسرها وتحطمها .

 

العوامل المؤثرة في التجوية ومناطق انتشارها :

س: ما العوامل التي ثؤثر في التجوية ؟

1. المناخ .
2. أنواع الصخور وتراكيبها .
3. انحدار سطح الأرض .
4. الزمن .

1- المناخ :   ترتبط شدة عمليات التجوية واختلاف أنواعها من منطقة إلى أخرى بالمناخ . تنشط التجوية الميكانيكية في المناطق الجافة لكبر المدى الحراري مثلما تنشط في المناطق الباردة ، بينما تنشط التجوية الكيميائية في المناطق الحارة الرطبة . 

 

   ( العلاقة بين التجوية الكيميائية وكل من درجة الحرارة والأمطار )     ( العلاقة بين كل من التجوية الميكانيكية وكل من درجة الحرارة والأمطار )

 

2- أنواع الصخـــور وتراكيبها :

ـ تختلف أنواع الصخــــور حسب المحتوى المعدني منها :

أ-  معادن الصخور تستجيب للأكسدة .

ب- بعض أنواع الصخور يستجيب لعملية التميؤ .

ج- نوع ثالث يستجيب لعمليات الإذابة .

ـ كذلك تختلف الصخور في تراكيبها : مثل ( انتشار المفاصل الصخرية والشقوق ) .   ويؤثر تركيب الصخور في نشاط عمليات التجوية ، إذ تنشط التجوية بنوعيها في الصخور كثيرة المفاصل والشقوق .

3- انحدار سطح الأرض :   تتأثر عمليات التجوية بانحدار سطح الأرض ، فإذا كان سطح الأرض منحدراً فان ما ينشأ عن التجوية الميكانيكية من حطام صخري سيتحرك إلى أسفل مدفوعاً بقوى الجاذبية ومن ثم ينكشف جزء من الصخر ، ليتعرض من جديد إلى نفس العملية وهكذا .

أما إذا كان سطح الأرض منبسطاً أو قليل الانحدار فان ذلك يؤدي إلى زيادة نشاط التجوية الكيميائية تبعاً لاستقرار الماء على السطح وبالتالي تزايد فاعليته .

ـ إن شدة الانحدار تعمل على تزايد التجوية الميكانيكية بينما يعمل ضعف الانحدار على نشاط التجوية الكيميائية  

ـ التجوية الميكانيكية تنشط على الأسطح المنحدرة . أما التجوية الكيميائية تنشط على الأسطح المنبسطة من سطح الأرض قليلة الانحدار . ( مما يسمح للماء المكربن المختلط   بثاني أكسيد الكربون إلى التأثير بشكل مباشر على الصخور الجيرية والكلسية .

ـ  هذا نستخلص من الشرح أن العلاقة بين التجوية الكيميائية ودرجة الانحدار عكسية فكلما زاد الانحدار قلت التجوية الكيميائية وكلما قل الانحدار زاد نشاط عمليات التجوية الكيميائية . مثال على ذلك :

أ- إذا كان الانحدار 300 فان شدة التجوية تكون شديدة .

ب- إذا كان الانحدار 100 تكون شدة التجوية  معتدلة .

ج- إذا كان الانحدار 50 تكون شدة التجوية ضعيفة .

4- الــــزمن : تحتاج عمليات التجوية إلى زمن أطول للتأثير على الصخور حيث يظهر بوضوح أثر عمليات التجوية على الصخور الأقدم عمراً منه في الصخور الأحدث . ( وهذا إذا قارنا بين منطقتين في عملية التجوية  في أنواع الصخور وتراكيبها وشدة الانحدار نجد أنها متماثلة بينما في الزمن تختلف وقد يكون في منطقة أكبر من الثانية وهذا يعني كماً أكبر من نتاج العمليات التجوية من المنطقة الأخرى ذات العمر الأصغر  

آثار عمليات التجوية في تشكيل سطح الأرض :

س: أذكر أهم الآثار والنتائج الهامة في عمليات التجوية ؟

1. تكوين الحطام الصخري اللازم للنحت والنقل والترسيب . ( بفعل عوامل التعرية ) ، فلولا هذا الحطام وكذلك إضعاف الصخر لما تمكنت عوامل التعرية من تشكيل سطح الأرض بالصورة التي تظهر بها .
2. العمل على بناء غطاء المفتتات بما في ذلك مقطع التربة : ( نلاحظ في المناطق قليلة الانحدار  يزداد النشاط التجوية ويقل نشاط التعرية بعكس المناطق شديدة الانحدار) . وحتى ندرك ذلك نتخيل أن منطقة قليلة الانحدار تعرض صخورها إلى عمليات تجوية ونشأ عنه حطام صخري فان النتيجة المنطقية هي تتابع عمليات التجوية في الحطام الصخري ، وينتج عن هذه العملية  توالي تناهي أحجام الحبيبات في الصغر لتبدأ التربة بالتطور عن طريق مساعدة الكائنات الحية .
3. كثر الثقوب والحفر والكهوف الصغيرة وغيرها من المعالم الغائرة والبارزة

 4- نشأة حطام صخري  رسوبي عند قاعدة أي منحدر يتعرض للتجوية الميكانيكية مما يؤدي إلى  تكوين مخاريط الحطام .

 

المعرفة والفهم : صفحة 39

س1: عرف ما يأتي :

1. التجوية الكيميائية : - هي العمليات التي يتم من خلالها تحلل الصخور وتفتيتها وتآكلها نتيجة تفاعلات كيميائية تحدث بين المعادن المكونة للصخر والعناصر الجوية كالأكسجين وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء مما يؤدي إلى إحداث تغييرات أساسية في خصائص الصخر فينتج مواد صخرية جديدة تختلف في خصائصها عن الصخر الأصلي .
2. التميؤ : إتحاد الماء أو بخاره مع بعض معادن الصخور مما يؤدي على زيادة حجمها ليصل إلى ضعفي حجم الصخر الأصلي كاتحاد الانهيدرات مع الماء ليكون الجبس .
3. التجوية الميكانيكية : عمليات تحطم او تكسر الصخور المنكشفة على الغلاف الجوي بفعل العوامل الطبيعية دون أن يطرأ أي تغير على المحتوى المعدني للصخور .
4. الأكسدة : - عملية كيميائية يتم فيها اتحاد الأكسجين بالماء أو الموجود من الغلاف الجوي مع عناصر المعادن مثل الحديد في بعض الصخور مما يؤدي إلى إضعافها .
5. مخاريط الحطام : هي حطام صخري ينشأ عند قاعدة المنحدرات التي تتعرض للتجوية الميكانيكية .

س2: فسر العبارات الآتية :

أ – انسلاخ بعض القطع الصخرية عن الصخر الأم بتأثير تعاقب الحرارة والبرودة .

الجواب : - الصخور رديئة التوصيل للحرارة فالأجزاء المواجهة للإشعاع الشمسي هي التي تتعرض للتسخين ثم التمدد خلافاً للأجزاء السفلى التي تبقى بعيدة عن هذا التمدد مما يؤدي إلى انسلاخ الجزء المتمدد عن الصخور الأم ، ويساعد على هذه العملية اختلاف معامل تمدد كل معدن في الصخر عن الآخر.

• تحطم الصخـــور بتأثير تجمد المياه في مفاصل الصخــــور  .

الجواب : -   المناطق التي تنخفض فيها درجة الحرارة عن الصفر المئوي لفترة من الوقت شريطة توافر المياه ، فتجمد المياه في شقوق الصخر وهذا يؤدي إلى زيادة حجمه بمقدار 9% مما يزيد الضغط على الصخور قد يصل إلى 250كغم/سم2.

• تحطم الصخـــور بفعل عمليات التميؤ .

الجواب : -     تتم هذه العملية عندما تتحد بعض العناصر المكونة للصخر عندما يتحد بها الماء أو بخاره مما يؤدي إلى زيادة حجمها إلى ضعفي الحجم الأصلي مثل ( الانهيدرات ) الذي يتحد مع الماء ليكون معدناً جديداً ذا حجم أكبر مثل الجبس .

ـ إذا توفر في الصخر وجود طبقة لمعدن يستجيب للتميؤ بين طبقتين أخريين لا تستجيب معادنها للتميؤ فيزيد حجم الطبقة الوسطى التي تستجيب للتميؤ وبالتالي الضغط على الطبقتين الأخريين فتتحطم الصخور فيها .

س3: أذكر العوامل التي تؤثر في شدة عمليات التجوية ؟

1. المناخ
2. أنواع الصخور واختلاف تراكيبها .
3. انحدار سطح الأرض .
4. الزمن .

س4: - أذكر مثالاً يبين أثر عنصر الزمن في نتاج عمليات التجوية .

الجواب : لو أخذنا أي منطقتين متباعدتين  وقارنا بينهما في عملية التجوية ( ظروف المناخ ، أنواع الصخور ، وشدة الانحدار متماثلة ) واختلاف الزمن بالطبع  تكون الإجابة لا ـ فقد يكون عمر العملية في أحدهما أكبر وهذا يعني كماً أكبر من نتاج عمليات التجوية من المنطقة الأخرى ذات العمر الأصغر .

س5: وضح دور عمليات التجوية في تشكيل سطح الأرض ؟

1. تكوين الحطام الصخري اللازم للنحت والنقل والترسيب . ( بفعل عوامل التعرية ) ، فلولا هذا الحطام وكذلك إضعاف الصخر لما تمكنت عوامل التعرية من تشكيل سطح الأرض بالصورة التي تظهر بها .  
2. العمل على بناء  غطاء المفتتات بما في ذلك مقطع التربة : ( نلاحظ في المناطق قليلة الانحدار  يزداد النشاط التجوية ويقل نشاط التعرية بعكس المناطق شديدة الانحدار) . وحتى ندرك ذلك نتخيل أن منطقة قليلة الانحدار تعرض صخورها إلى عمليات تجوية ونشأ عنه حطام صخري فان النتيجة المنطقية هي تتابع عمليات التجوية في الحطام الصخري ، وينتج توالي تناهي أحجام الحبيبات في الصغر لتبدأ التربة بالتطور عن طريق مساعدة الكائنات الحية .
3. كثر الثقوب والحفر والكهوف الصغيرة وغيرها من المعالم الغائرة والبارزة
4. نشأة حطام صخري  رسوبي عند قاعدة أي منحدر يتعرض للتجوية الميكانيكية مما يؤدي إلى  تكوين مخاريط الحطام .

 

س6: ضع خطاً تحت الإجابة الصحية ؟

1. من الصخــــور القابلة لإذابة هي :

أ- الكلس .         ب- الرخام          ج- الحجر الرملي .     د- الصوان .

2- أكثر الصخـــــور قابلية للتميؤ :

أ- الحجر الكلسي        ب- الجرانيت      ج- الرخام             د- الانهيدرات   

3 - من أشكال سطح الأرض الأصلية :

أ- الكهوف .       ب- الكثبان الرملية           ج- جبال الهيملايا    د- الأودية

4-  يشكل الحطام الصخري المتراكم عند حضيض المنحدرات بفعل التعرية ما يسمى :

معدل درجة الحرارة (س2)	المعدل السنوي للأمطار / ملم	درجة شدة التجوية الميكانيكية	درجة شدة التجوية الكيميائية
-10	500	معتدلة	ضعيفة
10	1000	ضعيفة	معتدلة
30	1500	ضعيفة	شديدة
10	1500	ضعيفة	م  تدلة