ما هو التجوية الميكانيكية؟

من منظور إنساني ، يبدو أن الصخور لا تتغير على الإطلاق. ومع ذلك ، في الأزمنة الجيولوجية ، تتصرف الصخور بواسطة قوى طبيعة مختلفة تؤدي في النهاية إلى تدهورها إلى أجزاء أصغر في عملية تعرف باسم التجوية. تجوية الصخور تحدث إما عن طريق التجوية الكيميائية أو التجوية الميكانيكية. التجوية الميكانيكية هي عملية تكسير الصخور إلى جزيئات أصغر دون تدخل أي تفاعل كيميائي. التجوية الميكانيكية هي عملية مستمرة تحدث في الطبيعة وعادة ما تحدث في إطار زمني جيولوجي كبير ولا يمكن ملاحظتها بسهولة في المراقبة البشرية العادية.

كيف تتسبب درجة الحرارة التجوية الميكانيكية؟

التجوية الميكانيكية يحدث في أشكال مختلفة. نوع واحد من التجوية الميكانيكية هو النوع الذي يحدث من خلال الكسر الحراري والذي يعرف أيضًا باسم التجوية الناتجة عن التشميس. التكسير الحراري هو العملية التي تؤثر فيها الاختلافات في درجة الحرارة على استقرار الصخر من خلال التمدد والانكماش وتؤدي في النهاية إلى انحطاط الصخرة إلى أجزاء صغيرة في عملية تعرف باسم الضغط الحراري. يمكن أيضًا رؤية الضغط الحراري في الصخور بتركيبة متنوعة حيث تتسع طبقاتها وتتقلص بمعدلات مختلفة مما يؤدي إلى تكسير الصخور. يمكن أن يحدث التكسير الحراري أيضًا من خلال الصدمة حيث تتعرض الصخور لتغيرات جذرية متكررة في درجة الحرارة مما يؤدي إلى تدهور الصخور. تظهر هذه الأشكال من التجوية الحرارية في الصحاري حيث ترتفع درجات الحرارة خلال النهار إلى مستويات الحارقة بينما تنخفض درجات الحرارة خلال الليل بالقرب من التجمد.

كيف الجليد سبب التجوية الميكانيكية؟

يمكن أن يحدث التجوية الميكانيكية أيضا في شكل التجوية الصقيع. التجوية الصقيعية هي العملية التي تنطوي على عمل الجليد على صخرة وتعرف أيضًا باسم إسفين الصقيع أو الكسر بالتبريد. يعتبر تجميد الصقيع شائعًا في قمم الجبال حيث تسمح درجات الحرارة المنخفضة للغاية بتجميد المياه التي تغطي الصخور وفي أي تشققات توجد على الصخور. عندما تتجمد ، تتوسع المياه الجليدية مسببة قدرا كبيرا من الضغط على الصخر الذي يتحلل على المدى الطويل. عندما يتم تجميدها إلى جليد ، يتمدد الماء بنسبة تصل إلى 10 ٪ في حين أن الحجم بأكمله محصور داخل شقوق الصخور التي تؤدي إلى زيادة الضغط. وتضع التقديرات الضغط على الصخور بواسطة الماء المتجمد بدرجة حرارة (سالبة) -7.6 درجة فهرنهايت عند حوالي 30،000 رطل لكل بوصة مربعة. الجليد هو أيضا وسيلة للتجوية الميكانيكية أثناء العبور من خلال نقل الجليد في الانهيارات الثلجية. تحمل هذه القوى الطبيعية القوية ملايين الأطنان من الأنقاض والثلوج والجليد أسفل منحدر جبلي وأي صخور فضفاضة على طريقها تتآكل بسرعة. يتميز الحطام في الانهيارات الجليدية أيضًا بصخور تتفكك بشكل أكبر بسبب الضغط القوي والقوة الناشئة عن الجليد والثلج سريع الحركة.

كيف النباتات تسبب التجوية الميكانيكية؟

تنسب النباتات أيضًا إلى التجوية الميكانيكية للصخور. أحد أفضل الأمثلة لهذا النوع من التجوية الميكانيكية هو نظام جذر الأشجار. تعد الأشجار التي تنمو على الأسطح الصخرية من بين أفضل وسائل التجوية حيث تتغلغل أنظمتها الجذرية في أي كسور على الصخور ومع تزايد حجم الجذور ، فإنها تمارس قدراً هائلاً من الضغط على الصخور المؤدية إلى تفتيتها. الأنواع الأخرى من الأشجار مثل sequoia العملاقة تنمو لتصبح كبيرة للغاية بحيث وزنها الهائل يسبب أي الصخور الكامنة للخضوع لمدى شديد من التوتر وتتفكك في النهاية. ومع ذلك ، فإن الحجم ليس هو العامل الوحيد الذي يؤخذ في الاعتبار عند التجوية الميكانيكية للنباتات. بعض من النباتات الأكثر فعالية في التجوية الصخور هي أيضا بعض من أصغر ؛ الأشنات والطحالب. هذه النباتات التي تنمو على الصخور الرطبة تؤدي في النهاية إلى كسر الصخور.

كيف الملح تسبب التجوية الميكانيكية؟

يمكن ربط الملح ارتباطًا وثيقًا بالتجوية الكيميائية من التجوية الميكانيكية مع مراعاة تركيبة المركب وقدرته الذائبة في الماء. ومع ذلك ، الملح هو سبب رئيسي آخر للتجوية الميكانيكية في الصخور. بعد التواجد داخل الشقوق الصخرية الموجودة أساسًا على طول شواطئ البحيرات المالحة أو البحار ، تؤدي زيادة الحرارة إلى تبخر الماء ، تاركًا الملح داخل شقوق الصخر. تعد هذه البلورات المالحة من أهم أسباب التجوية الميكانيكية حيث تتوسع هذه البلورات عند زيادة درجة الحرارة وبالتالي ممارسة ضغط هائل على الصخر.

ما هو التآكل في التجوية الميكانيكية؟

الكشط هو العملية التي تتآكل فيها الصخور بسبب الاحتكاك المستمر الذي يعمل على أسطح الصخور. ينشأ هذا الاحتكاك عن طريق تحريك جسيمات سريعة الحركة تصطدم بالصخور بينما يتم حمل هذه الجسيمات بالماء أو الرياح أو الأنهار الجليدية. سرعة وحجم الجزيئات المتحركة هي المسؤولة عن شدة عملية التجوية الميكانيكية. التآكل موجود أيضًا في تكوين الجغرافيا الساحلية من خلال أمواج المحيط. هذه الموجات التي تضرب الشاطئ باستمرار تحمل معها شظايا تؤدي في النهاية إلى تآكل الصخور. الرياح هي أيضًا الأسباب الرئيسية للتجوية الميكانيكية من خلال التآكل ، حيث تصطدم الرياح القوية بجزيئات الرمل وشظايا الصخور مع الصخر ومع مرور الوقت تتسبب في ظهور هذه الصخور بالتعرية. هذه الأشكال من التجوية الميكانيكية موجودة عادة في المناظر الطبيعية الصحراوية حيث العواصف الرملية الضخمة التي تحمل معها الملايين على ملايين من جزيئات الغبار التي تآكلت الصخور الصحراوية.

كيف تشارك الحيوانات في التجوية الميكانيكية؟

الحيوانات هي أيضا المسؤولة عن التجوية الميكانيكية وإن كان ذلك إلى حد صغير نسبيا. يحدث التجوية الميكانيكية النادرة المرتبطة بالحيوانات في الغالب نتيجة لحيوانات تختبئ تحفر الجحور تحت سطح الأرض ، وتؤدي هذه الجحور إلى إضعاف السطح فوقها وعرضة للانهيار. ومع ذلك ، هناك حالات حيث من المعروف أن اللافقاريات البحرية تسبب التجوية الميكانيكية. Piddocks ، والمعروفة أيضًا باسم أجنحة الملاك ، هي رخويات تستخدم هياكلها الحادة التي تشبه الأسنان في الحفر في الصخر حيث يقيمون بعد ذلك في عمرهم. تترك كل حجرة طائر خلف حفرة في الصخر بعد موتها مما تسبب في انهيار صخرة.

كيف البشر تتسبب التجوية الميكانيكية؟

البشر هم عامل آخر للتجوية الميكانيكية. ابتكر الناس آلات ضخمة تقسم الصخور إلى مواد أدق تستخدم في البناء والتشييد. يقوم البشر أيضًا بتقسيم كتل كبيرة من الأرض إلى جزيئات أدق عند إعداد الأرض للزراعة وهو شكل آخر من أشكال التجوية الميكانيكية.