هوازدگی

سنگ ها معمولاً محکم و سخت اند؛ اما به رغم سختی زیادشان به مرور زمان خرد، و به قطعات ریزتر تبدیل می شوند. این تغییرات خود موهبتی است که امکان زیستن در سطح زمین را برای ما فراهم کرده است. آیا می دانید اگر این تغییرات نبود، چه مشکلاتی برای زیستن در سطح زمین وجود داشت؟ آیا می توانید سطح زمین را بدون خاک تصور کنید؟ آیا زیستن در سطح زمین بدون وجود خاک میسر است؟

سنگ ها چگونه تغییر می کنند؟

عوامل مختلفی سنگ های روی کوه ها، صخره ها و ساختمان ها را در گذر زمان دچار تغییر می کند. آیا می دانید سنگ ها چگونه می شکنند و خرد می شوند؟

فکر کنید

شکل زیر مربوط به دو کوه است. مقدار فرسایش آنها را با هم مقایسه کنید.کوه پیر به طور مداوم در حال فرسایش و کم ارتفاع شدن است و خاک بیشتری دارد ولی کوه جوان ارتفاع بلند تر و فرسایش کمتر و سنگ‌های صخره‌ای و نوک تیز دارد. کوه پیر دره‌های وسیع و کوه جوان دره‌های تنگ و عمیق دارد.

هوازدگی سنگ ها باعث خرد شدن آنها می شود و قطعات حاصل از هوازدگی به سادگی جابه جا می شوند (شکل ۱-الف). این قطعات و ذّرات را عواملی مثل باد، آب، یخچال و… از بالای کوه به پایین منتقل می کنند. یک سنگ ممکن است در طول زمان به صورت های مختلف دچار تغییرات شود.

در شکل ۳ مراحل هوازدگی سنگ ها در اثر یخ زدن آب در درز و شکاف سنگ ها نشان داده شده است.

شکل ۳
الف) یخ زدن و افزایش حجم آن
ب) ذوب یخ
پ) یخ زدن دوبارهٔ آب و افزایش حجم آن
ت) خردشدن سنگ

عواملی در طبیعت وجود دارند که باعث خرد شدن سنگ ها به قطعات کوچک تر می شوند به طوری که ترکیب شیمیایی آنها تغییر نمی کند. آیا می توانید چند مورد از این عوامل را نام ببرید؟ همان طور که می دانید سنگ ها را جریان آب رودخانه جابه جا می کند و هنگام حرکت به هم برخورد می کنند. به نظر شما در اثر برخورد قطعات چه تغییراتی در آنها رخ می دهد؟

جانداران از عوامل مؤثر در هوازدگی به شمار می روند. گیاهان از طریق رشد ریشه در شکاف سنگ ها باعث خرد شدن آنها می شوند (شکل ۴).

در سال های قبل آموختید که سنگ های رسوبی لایه لایه اند و سنگ های زیرین تحت فشار وزن لایه های بالایی قرار دارند. اگر در اثر فرسایش سنگ های بالایی، فشار از روی لایه های زیرین برداشته شود، سنگ های زیرین به دلیل انبساط ورقه ورقه می گردند و شبیه پوست پیاز از هم جدا می شوند. این نوع هوازدگی در نقاط مختلف کشورمان دیده می شود (شکل ۵).

هوازدگی شیمیایی

همان طور که در سال قبل آموختید، پوستهٔ تخم مرغ که از جنس کلسیم کربنات است با سرکه واکنش می دهد و به صورت کلسیم بی کربنات محلول در می آید. برهمین اساس آب باران که دارای کربن دی اکسید است در زمین های آهکی نفوذ می کند و با انحلال سنگ های آهکی غار ها را به وجود می آورد. این عمل، نوعی هوازدگی شیمیایی محسوب می شود. در هوازدگی شیمیایی، ترکیب شیمیایی سنگ عوض می شود؛ مانند تبدیل سنگ به خاک.

فرسایش

در اثر هوازدگی، سنگ ها به قطعات ریزتر تبدیل می شوند و عواملی مانند آب های جاری، باد، یخچال یا نیروی جاذبه آنها را جابه جا می کند؛ مانند ذرات شن و ماسهٔ بستر رودخانه که ممکن است از بلندترین قله های کوه ها آمده باشند یا تپه های ماسه ای نواحی بیابانی که ممکن است ده ها کیلومتر جابه جا شوند. سنگ ها را عوامل حمل، جابه جا می کنند و در اثر برخورد به همدیگر خرد و به قطعات کوچک تر تبدیل می شوند. هرچه مسافت حمل و نقل بیشتر باشد، ذرات لبه های تیز خود را از دست می دهند و گردتر می شوند.

رسوباتی که یخچال ها حمل می کنند، مثل کشمش هایی هستند که داخل کیک به هم برخورد نمی کنند و فقط روی زمین کشیده می شوند که معمولاً زاویه دار هستند.

فکر کنید

با دقت به شکل های زیر نگاه کنید. کدام یک از این سنگ ها را یخچال حمل کرده است؟ چرا؟قطعه سنگ شکل (الف) که سطح زاویه دار دارد توسط یخچال حمل شده است زیرا یخچال‌ها رسوبات را روی زمین می‌کشند و صاف می‌کنند.

قطعه سنگ گرد شکل (ب) توسط رودخانه حمل شده زیرا رودها سنگ را می‌غلتانند و لبه‌های تیز و زاویه دار آنها را صاف می‌کنند.

وقتی رودخانه نهشته ها را به طرف دریاچه یا دریا حمل می کند، پس از اینکه این ذرات به داخل دریا رسیدند براساس اندازه ته نشین می شوند (ابتدا ذرات درشت، سپس ذرات ریزتر) و لایهٔ رسوبی را به وجود می آورند (شکل۸).

چرخهٔ سنگ

چرخهٔ سنگ چیست؟ چگونه نهشته ها و سنگ های قدیمی به سنگ های جدید تبدیل می شوند؟ ذرات حمل شده به داخل دریاها و دریاچه ها، پس از گذشت سال های زیاد به هم متصل می شوند و سنگ های رسوبی جدیدی را پدید می آورند. برخی از سنگ ها از انجماد مواد مذاب تشکیل می شوند و بعضی در اثر گرما و فشار پدید می آیند. سنگ ها و کانی های تشکیل دهندهٔ آنها، پیوسته دچار تغییر می شوند. این تغییرات در اندازه و ترکیب آنها به طور آهسته و پیوسته اتفاق می افتد. مطابق شکل زیر، سنگ های موجود در کرهٔ زمین در اثر فرایندهای مختلف مانند هوازدگی، انجماد مواد مذاب و دگرگونی به یکدیگر تبدیل می شوند. به این تغییرات چرخهٔ سنگ گفته می شود. چرخهٔ سنگ شامل مجموعه این تغییرات است.