كيمياء

التجوية الكيميائية وأثارها على التربة

المحتويات

التجوية الكيميائية وأثارها على التربة

التجوية الكيميائية وأثارها على التربة ,, هي عملية يتغير فيها موقع الصخور الأصلي على سطح الأرض

ومن هنا نعرف التجوية بأنها هي عملية يحدث فيها تغيير في الموقع الأصلي للصخور على سطح الأرض أو بالقرب منه من خلال العمليات الفيزيائية ، والكيميائية ، والبيولوجية التي تسببها ، أو بفعل الرياح ، والمياه ، والمناخ، أثناء عملية التجوية ، يحدث إزاحة المواد المفككة ، أو المتغيرة داخل المنطقة المجاورة مباشرة لتعرض الصخور لعوامل التجوية ، لكن الكتلة الصخرية تظل في الموقع .

تعريف التجوية الكيميائية

تحدث التجوية الكيميائية بسبب تفاعل مياه الأمطار مع الحبيبات المعدنية في الصخور لتكوين معادن جديدة (طين) وأملاح قابلة للذوبان ، تحدث هذه التفاعلات بشكل خاص عندما يكون الماء حمضيًا قليلاً ، تحتاج هذه العمليات الكيميائية إلى الماء ، وتحدث بسرعة أكبر في درجات الحرارة المرتفعة ، لذا فإن المناخ الدافئ والرطب هو الأفضل ، التجوية الكيميائية (خاصة التحلل المائي والأكسدة) ، هي المرحلة الأولى في إنتاج التربة

عوامل التجوية الكيميائية

  • التحلل المائي : هذه العملية هي مجرد تفكيك جزيئات الصخور بواسطة جزيئات الماء ، يمكن أن يحدث هذا عندما يؤدي تحريك الماء إلى تآكل الصخور لإنتاج محلول ملحي (مالح) ، يمكن أن يؤثر هذا على قدرة الكائنات المائية على البقاء على قيد الحياة في البيئة المعنية .

  • الترطيب : هو إضافة الهيدروجين ، وهو جزيء وفير جدًا بفضل وفرة مياه الأرض ، عندما يمتص المعدن المعروف باسم الفلسبار الهيدروجين ، ” يطرد ” ذرات أخرى موجبة الشحنة في هذه العملية ، يكون المنتج النهائي هو الطين .

  • الكربنة : حمض الكربونيك هو حمض ضعيف يتكون من ثاني أكسيد الكربون والماء ، يسمى هذا الحمض ” ضعيف ” لأنه يتبرع بالبروتونات على مضض مقارنة بالأحماض الأخرى ، لكن بمرور الوقت ، يمكنها إذابة الصخور ، وخاصة الحجر الجيري .

  • الأكسدة : عندما تفقد ذرات الحديد الإلكترونات ، تتغير خصائصها في وجود الماء ، يتقبل الأكسجين بسعادة هذه الإلكترونات ، ويمكن أن تكون النتيجة مرئية على شكل صدأ على مواد الحديد ، وتتمدد المعادن التي تحتوي على الحديد وتتشقق بمرور الوقت ، حيث يتم دمج ذرات الحديد في أشكال مختلفة من أكاسيد الحديد اعتمادًا على عدد الإلكترونات التي يتم تبادلها .

  • التحمض : إن ظاهرة المطر الحمضي ، هي نتيجة تفاعل مركبات مثل ثاني أكسيد الكبريت ، وغازات النيتروجين مع جزيئات الماء في الغلاف الجوي ، حيث تتشكل الغيوم ، وتنتج محطات الطاقة التي تعمل بالفحم والتي تحرق الفحم ثاني أكسيد الكبريت ، وهذا يؤدي إلى تكوين حمض الكبريتيك الذي يمكن أن يضر بالنظم البيئية ، عندما تسقط مياه الأمطار التي تحتوي عليه هناك .

أهمية دراسة التجوية الكيميائية

  • التجوية الكيميائية للصخور القارية ، هي العملية الكيميائية الرئيسية التي يتم من خلالها توليد التربة ، تشكل التربة مستودعا أساسيا للمغذيات ( الكبيرة ، والصغيرة ) الضرورية للنمو الصحي الطبيعي للكائنات الحية ، (النباتات ، والحيوانات ، والبشر في نهاية السلسلة الغذائية ) .

  • تتحكم التجوية الكيميائية في تكوين التربة وتطورها ، ولا سيما تركيز العناصر الكيميائية في التربة ، وتوزيعها بما في ذلك العناصر التي تتحكم في خصوبة التربة ، والخصائص الفيزيائية للتربة ، هذا مهم بشكل خاص للتربة التي تعاني من نقص المغذيات في البلدان الاستوائية ،والتي تمثل ثلث السطح القاري ، وتشكل خزانات ضخمة من المياه العذبة ، وحيث يعيش 50٪ من سكان العالم .

  • التجوية الكيميائية ، هي عملية أساسية في دورة العناصر الموجودة على سطح الأرض
    داخل الخزانات المختلفة ( القارة ، المحيط ، الغلاف الجوي ) التجوية الكيميائية ، هي المصدر الرئيسي للعناصر التي تنقلها الأنهار إلى المحيطات .

  • نتيجة للعمليات المذكورة أعلاه هي أن التجوية الكيميائية تساهم في التعرية
    وخفض سطح الأرض عن طريق إزالة المواد ، وتتحكم في تطوير المناظر الطبيعية .

  • يعد فهم معدلات التجوية الكيميائية لمستجمعات المياه الموجودة
    في جميع أنحاء العالم أمرًا أساسيًا لإدارة موارد التربة .

  • كما أنه من المهم أيضا معرفة الفرق بين التجوية الكيميائية والفيزيائية .

  • التجوية الكيميائية وأثارها على التربة

آثار التجوية الكيميائية على التربة

 

اقرأ ايضا: كيف يكون الفصل الكيميائي

  • تحويل السيليكات إلى الطين

  1. تتكون السيليكات تقريبًا من جميع المعادن الموجودة في الصخور النارية
    وهي أيضًا مكونات مهمة في الصخور المتحولة ، ومع ذلك ، لا تنجو كل السيليكات من عمليات التجوية لتندمج في الصخور الرسوبية .

  2. السيليكات + الماء = الطين + SiO 2 المذاب ، والكاتيونات المذابة (K + ، Na + ، إلخ ، السيليكات = الفلسبار ،والميكا ، والأمفيبول (لكن ليس الكوارتز) .

  3. التجوية الكيميائية قد تنطوي على تفكك الصخور إلى شظايا صخرية
    بسبب تحويل السيليكات إلى صلصال على سبيل المثال
    تتحلل حبيبات السيليكات المتشابكة في الجرانيت الطازج تدريجياً على طول الحدود البلورية
    بسبب التحول إلى الطين ، في النهاية تنفتح الشقوق حول الحدود ، وتضعف الصخور وتتفكك بسهولة .

  1. العملية التي تتحلل فيها السيليكات مماثلة لعملية تخمير القهوة
    يذيب الماء بعض المواد الصلبة، تاركًا وراءه مادة معدلة ، وينتج محلولًا يحتوي على مواد مستمدة من المادة الصلبة الأصلية (حبوب القهوة) .

  2. نوع الطين المتكون يعتمد على تكوين السيليكات الأصلية .

(أ) الفلسبار + الماء = طين الغني (كاولينيت) + SiO 2 + K + + Na +

(ب) سيليكات غنية بالحديد ، المغنيسيوم + الماء = الطين الغني بالحديد- المغنيسيوم + المكونات الذائبة .

  1. يتم تحسين تحويل السيليكات إلى الطين عندما يكون الماء حمضيًا قليلاً
    يتشكل حمض الكربونيك من خلال خلط مياه الأمطار ، مع ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي عن طريق تفاعل مياه الأمطار الحمضية
    مع المعادن الموجودة على سطح الصخور المكشوفة .

  2. يؤدي تفاعل السيليكات مع حمض الكربونيك والماء إلى إنتاج طين ، وأيضًا إطلاق Si ، وبعض الكاتيونات في الماء كمكونات مذابة :

سيليكات + حمض الكربونيك + ماء = طين + SiO 2 مذاب + كاتيونات مذابة (K + ، Na + ، إلخ) + بيكربونات مذابة .

  1. يتم نقل الكاتيونات الذائبة عن طريق الأمطار ، ومياه الأنهار ، ويتم نقلها في النهاية إلى المحيطات .

  2. في المناطق الاستوائية ، يمكن أن تتفاعل الطين بشكل أكبر مع الماء لتكوين البوكسيت ، وهو خام يعد مصدرًا رئيسيًا لـ Al ، السيليكات + الماء = الطين + المزيد من الماء = البوكسيت .

  1. عندما تكسر العوامل الجوية الصخور إلى جزيئات أصغر ، تزداد مساحة السطح ، بحيث يتم تسريع عملية التجوية الكيميائية .

  • إذابة المعادن

  1. يمكن لمياه الأمطار الحمضية قليلاً أن تتفاعل أيضًا مع غير السيليكات في الصخور ، أو التربة
    على سبيل المثال يمكن لحمض الكربونيك إذابة الكربونات ، مثل الكالسيت بحيث تدخل جميع العناصر الثابتة في المحلول

السابق
علم نفس الانضباط الذاتي
التالي
نبذة عن اتمنى لك حياة سعيدة.. مفهوم كلمة اتمنى لك حياة سعيدة

اترك تعليقاً