فرایند هوازدگی (weathering) باعث ایجاد نقطه ضعف، فرسایش و ترک در سنگ‌ها می‌شود. هوازدگی در گذر زمان ممکن است سبب تغییرات زیادی در چشم اندازهای زمین ریخت شناسی (geomorphological landscapes) شود. هوازدگی‌های فیزیکی و شیمیایی سنگ‌ها را به روش‌های مختلف تخریب می‌کنند.
به طور کلی، هوازدگی فیزیکی ساختار فیزیکی یک سنگ را دست خوش تغییر قرار می‌دهد. اما هوازدگی شیمیایی ترکیب شیمیایی سنگ را مورد هدف قرار می‌دهد. هوازدگی فیزیکی تحت تأثیر نیروهای مکانیکی مانند اصطکاک، ضربه و فشردگی عمل می‌کند؛ اما هوازدگی شیمیایی در سطوح مولکولی با تبادل یون‌ها و کاتیون‌ها رخ می‌دهد.
هوازدگی فیزیکی
هوازدگی فیزیکی توصیف کننده تغییراتی است که بر ساختار یک سنگ تأثیر می‌گذارند، نه بر ترکیب آن سنگ. به این نوع از هوازدگی، هوازدگی مکانیکی نیز گفته می‌شود؛ چراکه فقط باعث تغییرات مکانیکی در ساختار سنگ می‌شود. هوازدگی فیزیکی شامل نیروهایی است که سنگ‌ها را خرد می‌کنند، یا در سطح سنگ‌ها سایش و همچنین ترک‌هایی را در داخل سنگ ایجاد می‌کنند. این ها همگی نمونه‌هایی از هوازدگی فیزیکی است. اما هوازدگی فیزیکی هیچگاه باعث تغییر در ترکیب شیمیایی سنگ‌ها نمی‌شود.
انواع هوازدگی های فیزیکی
جدایش و شکستگی
جدایش و شکستگی (wedging) در اثر موادی ایجاد می شود که به داخل خلل و ترک‌های موجود در سنگ نفوذ می‌کنند؛ این عوامل در نهایت موجب انبساط سنگ به خارج می‌شوند. فشار وارده بر سنگ ممکن است باعث ترک خوردگی و جدایش بیشتر در آن شود.
تشکیل یخ در اثر انجاد آب راه یافته به فضاهای سنگ، نمکی که از آب دریا تبخیر شده، از دست دادن آب در بسیاری از سنگ‌های سولفاته و نیز ریشه گیاهان در حال رشد، همگی ممکن است باعث ایجاد این نوع از هوازدگی فیزیکی شوند.
ورقه ورقه شدن
فرسایش پوسته‌ای یا ورقه ورقه شدن (exfoliation) زمانی رخ می‌دهد که سنگ‌هایی که در محیط های فشار بالا تشکیل شده‌اند به سطح زمین برسند. وقتی فشار وارده بر این سنگ‌ها کاهش پیدا کند یا برداشته شود، منبسط شده و به صورت ورقه هایی از هم گسسته می‌شوند (تا به حالت پایدار برسند).
سایش
سایش (abrasion) هنگامی ایجاد می‌شود که سنگ‌ها نسبت به یکدیگر برخورد و اصطکاک پیدا کنند به عنوان مثال، سنگ‌های موجود در بستر رودخانه بر یکدیگر ساییده می‌شوند و به مرور دچار گردشدگی می‌شوند. به همین خاطر سنگ‌های رودخانه‌ای معمولاً لبه‌های صاف و بدون زاویه‌ای از خود نشان می‌دهند.
انبساط حرارتی
انبساط حرارتی (thermal expansion) بخاطر انتقال گرما اتفاق می‌افتد. گرم شدن سنگ‌ها بر اثر تابش نور خورشید، باعث انبساط آنها می‌شود. اگر بخش‌های مختلف سنگ به نسبت‌های متفاوتی منبسط شوند، قسمت‌های گرم شده به یکدیگر فشار وارد می‌کنند و سبب ایجاد ترک در سنگ می‌شوند.
هوازدگی شیمیایی
درحالیکه هوازدگی فیزیکی بدون تغییر در ترکیب سنگ‌ها، آنها را خرد می‌کند، هوازدگی شیمیایی سبب تغییر در ترکیب شیمیایی سنگ می‌شود. بسته به ترکیباتی که در معرض هوازدگی شیمایی قرار گیرند، ممکن است سنگ به طور کامل متلاشی شود؛ همچنین ممکن است سنگ سست‌تر شده و در برابر سایر انواع هوازدگی آسیب پذیر تر شود.
هوازدگی فیزیکی و شیمیایی اغلب به طور همزمان بر روی یک سنگ تأثیر می‌گذارند: یعنی هوازدگی شیمیایی سنگ را ضعیف می‌کند و هوازدگی فیزیکی آن را خرد می‌کند. و یا سنگ بر اثر عوامل فیزیکی شکسته می‌شود و بخش‌های درونی آن در معرض هوازدگی شیمیایی قرار می‌گیرند.
انواع هوازدگی شیمیایی
اکسایش
اکسایش یا اکسیداسیون (oxidation) واکنش اکسیژن با مواد شیمیایی موجود در سنگ است. به عنوان مثال، اکسیژن با آهن واکنش می‌دهد و اکسید آهن را ایجاد می‌کند (فرایند زنگ زدگی). در نتیجه‌ی آن، سنگ سست و در برابر هوازدگی فیزیکی آسیب پذیر می‌شود.
آبکافت
آبکافت یا هیدرولیز (hydrolysis) فرآیندی است که در آن ساختار شیمیایی سنگ، آب را به خود جذب می‌کند. سنگ دارای محتوای آب بیشتر، دچار ضعف و سستی بیشتری می‌شود. در نتیجه هوازدگی فیزیکی تسریع می‌یابد و حتی بر اثر نیروی ثقل، سنگ به طور کامل تخریب می‌شود.
کربناسیون
کربناسیون (carbonation) واکنش شیمیایی دی اکسید کربن است که کربناته‌ها، بی‌کربناته‌ها و اسید کربنیک را ایجاد می‌کند. اسید کربنیک که از واکنش با آب تشکیل می‌شود، در نهایت باعث تخریب سنگ می‌شود. این اسید به ویژه در هوازدگی شیمیایی سنگ آهک بسیار موثر است. کربناسیون در زیر سطح زمین می‌تواند غارهای آهکی را ایجاد کند.
باران اسیدی
باران اسیدی (acid rain) ناشی از واکنش ترکیباب گوگرد و نیتروژن موجود در هوا با آب است. این واکنش اسیدهایی را ایجاد می‌کند که در ادامه توسط بارندگی‌ها به سطح زمین می‌رسند.
بیشتر بخوانید:
این اسیدها مخصوصاً برای سنگ مرمر، گچ و سنگ آهک مضر هستند و باعث آسیب به سنگ نمای ساختمان‌ها، سنگ قبرها، مجسمه‌ها و دیگر سازه‌ها می‌شوند.
منابع:
- sciencing.com
- geographyrealm.com
نویسنده:
من دانشجوی زمین شناسی دانشگاه بوعلی سینا همدان هستم؛ عاشق پژوهش، نویسندگی، نرم افزار، پادکست، فیلد و … 🙂
عالی خسته نباشید??
ممنونم. سلامت باشید
عالی الان فهمیدم هوازدگی شیمیایی چیه. چون تو کتاب هشتم کامل توضیح نداده.
دست نویسنده و منتشر کننده و سازنده سایت درد نکنه?