ما هي التجوية؟ وما أنواعها؟

تعريف التجوية

يمكن تعريف عملية التجوية (بالإنجليزية: Weathering) بأنها عملية تكسير أو تفكك الصخور على سطح الأرض بفعل مياه الأمطار، ودرجات الحرارة الشديدة، والنشاط البيولوجي، وغيرها وهي لا تشمل عملية إزالة المواد الصخرية، ونقلها، وهناك ثلاثة أنواع من التجوية وهي: التجوية الفيزيائية أو الميكانيكية، والكيميائية، والبيولوجية، وهي تختلف عن عملية التعرية (بالإنجليزية: Erosion) التي تعبر عن العملية التي يتم من خلالها نقل جزيئات التربة والصخور إلى مكان آخر، بواسطة الرياح والمياه وغيرها، وهي تختلف بذلك عن التجوية التي لا تشمل عملية النقل أبداً.^[١][٢]

تعتبر التجوية غالباً الخطوة الأولى في عملية إنتاج التربة؛ حيث تختلط الأجزاء الصغيرة من المعادن التي تعرضت للتجوية مع النباتات، وبقايا الحيوانات، والفطريات، والبكتيريا، والكائنات الحية الأخرى، وغالباً تكون التربة الناتجة عن تجوية نوع واحد من الصخور غير خصبة، بينما وفي المقابل تكون التربة الناتجة عن تجوية مجموعة من الصخور أكثر خصوبة وتنوعاً في المعادن.^[٣]

أنواع التجوية

التجوية الميكانيكية

تحدث التجوية الميكانيكية (بالإنجليزية: Mechanical weathering) أو التجوية الفيزيائية (بالإنجليزية: Physical Weathering) عادة بسبب القوى الطبيعية مثل الرياح، والرمل، والأمطار، والتجمد، والذوبان، وغيرها مسببة تغير الصخور فيزيائباً، وهي تسبب تفتت الصخور فقط دون تغيير تركيبها، ويعتبر الماء في صورته السائلة أو الصلبة العامل الرئيسي لحدوثها؛ فمثلاً يمكن أن تتسرب المياه السائلة إلى شقوق الصخور، وعند انخفاض درجات الحرارة يتجمد الماء فيها ويتمدد مسبباً توسع الشقوق، وتصدع الصخر وانكساره، وعند ذوبان الجليد فإن الماء السائل الناتج يحمل فتات الصخور الصغيرة وينقلها إلى أماكن أخرى ليُعرف هذا النوع من التجوية باسم التجوية الصقيعية (بالإنجليزية: Frost weathering).^[٣]

يمكن للتغيرات في درجات الحرارة أن تساهم كذلك في التجوية الميكانيكية عبر عملية الإجهاد الحراري (بالإنجليزية: Thermal stress)؛ إذ تؤدي التغييرات في درجة الحرارة إلى تمدد الصخور مع الحرارة وتقلصها مع البرودة، ليؤدي ذلك عند حدوثه لمرات عديدة إلى إضعاف الصخر، وانهياره مع مرور الوقت.^[٣]

يمكن أن تحدث التجوية الميكانيكية كذلك عندما يمتص الطين القريب من الصخور الماء، ويزداد حجمه، مسبباً تجوية الصخور المحيطة والأكثر صلابة، كما يمكن للملح أيضاً أن يسبب تجوية الصخور عبر عملية تبلور الملح (بالإنجليزية: Haloclasty)؛ إذ قد تدخل المياه المالحة إلى شقوق ومسامات الصخور، ثم تتبخر المياه تاركة وراءها بلورات الملح، وعند نمو هذه البلورات، فإنها قد تضغط على الصخور، مسببة تفككها ببطء.^[٣]

التجوية البيولوجية

يمكن للنباتات والحيوانات أن تساهم أيضاً في عملية التجوية؛ فقد تنمو بذرة الشجرة في تربة قد تجمعت سابقاً داخل إحدى الصخور المتشققة، ومع نمو جذورها فإنها تسبب توسع الشقوق، وتفتيت الصخر إلى قطع في النهاية، كما أن الحيوانات التي تحفر أنفاقاً تحت الأرض قد تسبب تفكيك الصخور والتربة، مسببة ما يُعرف بالتجوية البيولوجية (بالإنجليزية: Biological weathering).^[٣][٤]

التجوية الكيميائية

تحدث التجوية الكيميائية (بالإنجليزية: Chemical weathering) عندما تخضع الصخور لتفاعلات كيميائية تؤدي إلى تكوين معادن جديدة، وهي تحدث بسبب الماء، والأحماض، والأكسجين وغيرها من المواد الكيميائية التي تؤدي إلى ذلك التغيير الجيولوجي،^[٤] وتحول التجوية الكيميائية عادة المادة الأصلية إلى مادة ذات تركيبة وخصائص فيزيائية مختلفة، وعادة تكون المادة الجديدة أكثر ليونة وأكثر عرضة للتأثر بالتعرية من المادة الأصلية، علماً أن درجات حرارة الدافئة، ووجود الرطوبة تسبب عادة زيادة معدل التجوية الكيميائية.^[٢]

وبشكل عام يمكن تعريف التجوية الكيميائية بأنها تفكك الصخور الناتج عن التغيير الكيميائي لبنيتها المعدنية؛ وهي تحدث غالباً بسبب وجود أحماض ضعيفة في المياه الملامسة للصخور وفقاً لجامعة تولين؛ إذ ينتج عن تفاعل غاز ثاني أكسيد الكربون مع مياه الأمطار مثلاً إنتاج حمض الكربونيك الذي يسبب إذابة بعض المعادن، وخاصة الحجر الجيري، كما أن المطر الحمضي الناتج عن التلوث يعتبر كذلك من عوامل التجوية الكيميائية، كما تحدث التجوية الكيميائية أيضاً عند تأكسد أو صدأ الحديد في الصخور، وكذلك قد تُفرز أنواع معينة من الأشنيات والفطريات التي تنمو على الصخور أحماضاً تسبب ظهور الحفر على الأسطح الحجرية.^[٥]