الأشكال الناتجة عن التجوية الميكانيكية

تعريف التجوية

التجوية هيالعملية التي تحول الصخور الصلبة إلى رواسب ، وتسبب التجوية تتفكك الصخور إلى قطع أصغر ،  بمجرد فصل هذه الرواسب عن الصخور ، فإن التعرية هي العملية التي تحرك الرواسب بعيدًا عن موقعها الأصلي ، القوى الأربعة للتعرية هي الماء والرياح والأنهار الجليدية والجاذبية ، الماء هو المسؤول عن معظم التعري ، يمكن أن يتحرك الماء في معظم أحجام الرواسب ، اعتمادًا على قوة القوة ،  وتحرك الرياح قطعًا صخرية بحجم الرمال وأصغر عبر الهواء ، وتنقل الأنهار الجليدية جميع أحجام الرواسب ، من الصخور الكبيرة للغاية إلى أصغر الأجزاء ، وتحرك الجاذبية قطع الصخور المكسورة ، كبيرة كانت أم صغيرة ، إلى أسفل المنحدر ، وسيتم تغطية قوى التعرية هذه لاحقًا ، بينما تعمل قوى الصفائح التكتونية على بناء جبال ضخمة ومناظر طبيعية أخرى.

تعريف التجوية الميكانيكية 

تعمل التجوية الميكانيكية على فصل مواد الأرض عن بعضها بدون تغير في محتواها الكيميائي وهذا هو الفرق بين التجوية الكيميائية والفيزيائية  ، وأحد الأمثلة على ذلك هو التجوية الصقيعية ، والتي تسمى أحيانًا التكسير بالتبريد ، يحدث ذلك عندما تدخل المياه في شقوق صغيرة في الصخور ، ويتمدد الماء عندما يتجمد ، مما يتسبب في تفكك الصخور ، مع استمرار دورة التجميد الذوبان ، يمكن أن يدخل المزيد من الماء في الشقوق ويكسر الصخور أكثر.

يمكن أن يتسبب الضغط من داخل الأرض أيضًا في التجوية الميكانيكية ، وتنتج صخور سائلة تسمى الصهارة محاصرة تحت سطح الكوكب مع غازات مختلفة ، هذه المواد شديدة السخونة وتحت ضغط كبير ، عندما ترتفع الصهارة والغازات نحو السطح ، فإنها في بعض الأحيان تخلق شقوقًا تطلق الضغط ،  هذا ما يحدث عندما ينفجر بركان.[1]

أشكال الصخور الناتجة عن التجوية الميكانيكية 

تفتت الصخور 

يتمدد الماء عندما يتجمد ، تُظهر هذه الصورة الطبقات الفردية داخل الصخور الرسوبية تتفكك من خلال دورات متكررة من تجميد الذوبان ، تحدث عملية مماثلة عندما يتم ترطيب الصخور وتجفيفها بشكل متكرر حيث تذوب بلورات الملح من الصخر ثم تنمو عندما تجف يمكن أن تؤدي كلتا العمليتين إلى قذف الصخور لذا فإن ما كان يومًا نمطًا منتظمًا لطيفًا من الطوب في الرصيف سيصبح في النهاية خليطًا فوضويًا من الطوب موجهًا في كل اتجاه. 

التمدد والانكماش الحراري للصخور

يتسبب التسخين في تمدد الصخور ، ويؤدي التبريد إلى الانكماش المعادن المختلفة تتوسع وتتقلص بمعدلات مختلفة ستبدو هذه الظاهرة مشابهة جدًا لظاهرة تجمد الصقيع ونمو بلورات الملح ، ولكنها تحدث عادةً في المناخات التي تخضع لتغيرات شديدة في درجات الحرارة اليومية.

التقشير الميكانيكي للصخور

تنكسر الصخور في طبقات موازية لسطح الأرض عندما يتم الكشف عن الصخور ، فإنها تتمدد بسبب ضغط الحصر المنخفض مما يؤدي إلى التقشير ، التقشير شائع جدًا عندما تتعرض الصخور النارية الجوفية ، نظرًا لأن الصخور الجوفية تبرد في الأعماق تحت ضغط كبير ، فإنها تزيل الضغط بشكل أساسي بمجرد إزالة الغطاء الزائد ، يؤدي هذا إلى تقشر الصفائح الصخرية دون المستوى الموازي لسطح الأرض ، أو أيًا كان السطح الأقل ضغطًا.

تآكل الصخور

بسبب الطحن المادي لشظايا الصخور ، يحدث تآكل للصخور  تظهر الصورة هنا بعض الحفر التي تآكلت في الصخر بفعل السفع الرملي  إلى جانب التجوية الميكانيكية ، حدثت التجوية الكيميائية حيث تظهر الصخور بعض علامات التجوية بالمحلول أيضًا.[2]

عوامل التجوية الميكانيكية 

التقشير أو التفريغ

مع تآكل الأجزاء الصخرية العلوية ، تتوسع الصخور الأساسية ، ثم تبدأ الصخور الأساسية في التصدع وتقشر في صفائح أو ألواح على طول المفاصل ، وهي كسور أو شقوق متباعدة بانتظام تحت السطح ،  يعتبر بعض الجيولوجيين أن تطور المفاصل هو نوع من التجوية الميكانيكية ، حيث تتشكل المفاصل بسبب التمدد الذي يحدث مع تآكل الصخور الموجودة فوقها و أحدى أشهر عوامل التجوية الميكانيكية.

التمدد الحراري

يمكن أن يتسبب التسخين والتبريد المتكرر لبعض أنواع الصخور في إجهاد الصخور وكسرها ، مما يؤدي إلى التجوية والتآكل ، تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تمدد الصخور ، ثم تتقلص الصخور عندما تبرد درجات الحرارة ، يؤدي هذا التمدد والانكماش المستمر إلى إضعاف الصخر ، مما يؤدي في النهاية إلى تكسر الصخور.

نمو البلورات

تتسرب المياه عبر الصخور المسؤولة عن نوعين من التجوية الميكانيكية هم تجميد الصقيع ونمو البلورات ، واعتمادًا على محتوى أيون الماء والهيكل المعدني للصخر ، قد يؤدي تسرب الماء من خلال المسام والكسور إلى نمو البلورات ، ويمكن أن يؤدي نمو هذه البلورات إلى الضغط على الصخور المحيطة ، مما يؤدي إلى إضعافها وتكسرها.

النشاط عضوي

يعتبر نمو جذور النباتات وحيوانات الجحور من أنواع النشاط العضوي التي يمكن أن تساهم في التجوية الميكانيكية ، حيث تتسبب في تكسير المواد الصخرية وتفككها.

صقيع التوتيد

عندما تتسرب المياه إلى الشقوق الصخرية ، يمكن أن تتسبب درجات الحرارة الباردة في تجميد الماء ، مما يؤدي إلى ترسبات الجليد التي تتمدد وتضغط على الصخور ،  وفقًا لجامعة ولاية ميسوري ، فإن تجمد الصقيع هو أكثر أشكال التجوية الميكانيكية وفرة ، عندما يحدث تجمد الصقيع على المنحدرات الجبلية ، فإنه يمكن أن يتسبب في ميزة جغرافية تسمى تالوس ، وهو منحدر من الحصى المفكك عند قاعدة الجبل أو الجرف الناتج عن تقوس الصقيع الذي يكسر قطعًا فضفاضة من الأساس الصخري من الأعلى.[3]

تأثير الجاذبية 

تتساقط الصخور من المنحدرات أو المنحدرات الشديدة بسبب شد الجاذبية أو الانهيارات الأرضية المنقسمة إلى أجزاء أصغر ، وهو عامل آخر من عوامل التجوية الميكانيكية عن طريق التآكل والصدمات ، يُعرف النقل الجاذبي الفعلي للصخور والرواسب باسم الهزال الجماعي ، وهو ليس في حد ذاته شكلاً من أشكال التجوية ، ولكنه بالأحرى عملية تنتقل بواسطتها المواد التي تتعرض للعوامل الجوية من مكان إلى آخر.

أمثلة على التجوية الميكانيكية 

• يعد منحدر Talus المائل بالقرب من نهر Lost في ولاية فرجينيا مثالًا جيدا على التجوية الميكانيكية.
• Bornhardts هي منتجات التقشير ، إنها صخور طويلة مقببة ومعزولة توجد عادة في المناطق الاستوائية ، ربما يكون جبل Sugarloaf في ريو دي جانيرو بالبرازيل هو أفضل مثال على مواليده.
• تجرد جذور الأشجار الكامنة بلاطات من الرصيف.
• أسافين الجليد هي السبب الرئيسي للحفر في الطرق والشوارع ، عندما يتشكل الجليد في شقوق الطريق ، يتمدد الماء ويدفع الصخور المحيطة به ، هذا يجعل الشقوق أوسع ، وفي النهاية تتفكك الصخور.
• يمكن أن تؤدي حرائق الغابات إلى التجوية في الصخور الموجودة على طول سطح الأرض.
• يؤدي تدفق المياه في مجرى مائي إلى صخر في النهاية إلى إحداث ثقب في الصخر.
• تحدث التجوية الناتجة عن الإجهاد الحراري عادةً في المناخات الصحراوية ، حيث تكون حارة أثناء النهار وباردة ليلاً ، تضع عمليات التسخين والتبريد اليومية ضغطًا على الصخور في الطبقة الخارجية ، مما يجعلها تبدأ في التقشير في صفائح رقيقة.[3]