نبذة تعريفية عن “التجوية الكيميائية” وأهم العمليات المسؤولة عنها

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الثاني

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

التجوية الكيميائية العمليات المسؤولة عن التجوية الكيميائية علوم الأرض والجيولوجيا

التجوية الكيميائية هي عملية تحلل بفعل عوامل كيميائية وتنشط هذه العوامل في المناطق الرطبة الدافئة.

ومن أهم العمليات الكيميائية التي تعمل على تفكك وتحلل الصخور:

 

أ) التأكسد Oxidation

تتم عمليات التأكسد بواسطة اتحاد أكسجين الهواء الجوي أو المذاب في الماء بالعناصر المكونة للمعادن أو للصخور وتنشط عملية التأكسد في الجو الحار الرطب ومن أهم نواتج عمليات التأكسد:

1- تكوين تربة اللاتريت (Laterite) والتي تتميز بلونها الأحمر نظراً لاحتوائها على نسبة كبيرة من أكاسيد الحديد الناتجة من أكسدة المعادن الغنية بعنصـر الحديد مثل الأوليفينات والبايروكسينات والأمفيبولات، وهذا يفسر ازدياد نسبة أكاسيد الحديد الحمراء اللون في المناطق الجبلية الاستوائية.

2- تكوين تربة البوكسيت (Bauxite) التي يغلب عليها اللون الأبيض المصفر وتتكون أساساً من أكاسيد الألومنيوم.

 

ب) التكربن Carbonation

تتم هذه العملية نتيجة اتحاد حامض الكربونيك مع بعض الأكاسيد أو الكربونات. 

وتظهر نواتج عملية الكربنة بوضوح في المناطق الممطرة الغنية بالصخور الجيرية حيث يذوب غاز ثاني أكسيد الكربون الموجود في الهواء الجوي في مياه الأمطار مكوّناً حامض الكربونيك الذي يؤثر على الصخور الجيرية وتتكون بيكربونات الكالسيوم.

وتذوب بيكربونات الكالسيوم في الماء بسهولة مكونة محاليل بيكربونات الكالسيوم وبتأثير حرارة الجو يتصاعد غاز ثاني أكسيد الكربون ويتحول بيكربونات الكالسيوم مرة أخرى إلى كربونات الكالسيوم

 

وهذه العلمية تفسـر كيفية تكوين الأعمدة الهابطة والأعمدة الصاعدة في الكهوف والتي تعرف بأعمدة الإستلاكتيت والإستلاجميت.

وتتأثر الفلسبارات أيضاً بعملية الكربنة نتيجة لاحتوائها على عناصر الصوديوم والبوتاسيوم التي تتحول إلى كربونات.

 

ج) التحلل المائي Hydrolysis

 تتم هذه العملية بملامسة الماء لبعض المعادن مدة طويلة مما يؤدي إلى تحطيم التركيب الذري لهذه المعادن.

بالإضافة إلى تحرر بعض العناصر وتكون النتيجة تحلل المركبات المعقدة إلى مركبات بسيطة مثل الأكاسيد والهيدروكسيدات والكربونات.

 

د) التميؤ Hydration

تتم هذه العملية نتيجة لاتحاد الماء مع بعض المعادن حيث تتكون المعادن المائية. 

ومن المعروف أن معادن الفلسبارات الموجودة بكثرة في الصخور الجرانيتية، تتحول إلى معادن مائية (الكاولين) نتيجة عملية التميؤ المصحوبة غالباً بعملية تكربن كما توضح ذلك المعادلة التالية:

ومن أمثلة عملية التميؤ أيضاً تحول معدن الأنهيدريت (Anhydrite) إلى معدن الجبس (Gypsum).

 

هـ) الذوبان Solution

تتضمن هذه العملية ذوبان بعض المعادن المكونة للصخور عن طريق مياه الأمطار، المياه الجارية أو المياه الجوفية.

وتنشط عملية الذوبان نتيجة لاحتواء المياه على بعض العناصر الكيميائية النشطة، وتتفاوت درجة الذوبان من معدن لآخر وبالتالي يؤثر هذا التفاوت في مدى تفكك وتحلل الصخور المختلفة.

ومن المعلوم أن المعادن تختلف في درجة ثباتها بالنسبة لعوامل التجوية وقد وضح جولديش (Goldich) ذلك بترتيب المعادن في نظام معين مبتدأ بالمعادن الأقل ثباتاً، كالأوليفين والبلاجيوكليز الكالسي ومتدرجاً إلى المعادن الأكثر ثباتاً وهو الكوارتز.

 

ولتوضيح مقدار التدرج في ثبات المعادن يمكن تتبع نواتج تجوية المعادن المكونة للصخور الجرانيتية كمثال.

– كوارتز (Quartz) – لا يتأثر بعوامل التجوية الكيمائية ولكن تحدث له عمليات تفتيت.

– ارثوكليز (Orthoclase) – يتأثر بعملية التميؤ مكوناً الكاولين وبعملية التكربن مكوناً كربونات البوتاسيوم.

– بلاجيوكليز (Plagioclase) – يتأثر بعملية التميؤ مكوناً الكاولين وبعملية التكربن مكوناً كربونات الصوديوم أو الكالسيوم.

– ماسكوفايت (Muscovite) – لا يتأثر بالتجوية الكيميائية ويتفتت إلى صفائح دقيقة.

– بايوتيت (Biotite) – يتأثر بعمليات التميؤ الكيميائية وتتكون أكاسيد الحديد.

– الزيكون (Zircon) – لا يتأثر بالتجوية الكيميائية ويمكن أن تحدث له عملية تفتيت.

أي أن نواتج التجوية للصخور الجرانيتية يمكن أن تكون الرمل – الحجر الرملي – الكاولين – أكاسيد الحديد – الأركوز (Arkose).

وإذا أخذنا مثلاً آخر لصخور نارية قاعدية فإن نواتج التجوية يمكن أن تكون أكاسيد الحديد وصخور الجريواكي (Graywacke).

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]