
هوازدگی شیمیایی و تاثیرات آن
هوازدگی شیمیایی چیست ؟
هوازدگی شیمیایی به فرآیندی اطلاق میشود که طی آن سنگها و کانیها از طریق واکنشهای شیمیایی تجزیه میشوند و یا تغییر میکنند.
زمانی اتفاق می افتد که مواد خاصی در محیط مانند آب، اکسیژن، اسیدها و عوامل بیولوژیکی با مواد معدنی موجود در سنگ ها تعامل داشته باشند. با گذشت زمان، این فعل و انفعالات منجر به تجزیه، انحلال یا تبدیل مواد سنگی می شود.
تاثیرات هوازدگی شیمیایی
اثرات هوازدگی شیمیایی می تواند قابل توجه باشد و به تغییرات مختلف زمین شناسی و محیطی کمک کند. در اینجا به برخی از اثرات آن اشاره می شود:
تجزیه و انحلال:
هوازدگی شیمیایی می تواند کانی ها و سنگ ها را به قطعات کوچکتر تجزیه کند یا آنها را کاملاً حل کند. به عنوان مثال، اسید کربنیک که هنگام حل شدن دی اکسید کربن در آب باران تشکیل می شود، می تواند با مواد معدنی مانند سنگ آهک واکنش داده و منجر به انحلال آنها و تشکیل غارها و فروچاله ها شود.
تغییر مواد معدنی:
واکنش های شیمیایی می تواند ترکیب و ساختار کانی ها را در سنگ ها تغییر دهد. به عنوان مثال، فلدسپات، یک کانی معمولی در سنگهای آذرین، میتواند در حضور آب تحت هیدرولیز قرار گیرد و در نتیجه کانیهای رسی تشکیل شود.
این فرآیند سنگ را ضعیف می کند و آن را در برابر هوازدگی فیزیکی مستعدتر می کند.
تشکیل کانی های جدید:
هوازدگی شیمیایی می تواند منجر به تشکیل کانی های جدید شود. به عنوان مثال، مواد معدنی غنی از آهن مانند هماتیت و گوتیت می توانند از طریق اکسیداسیون مواد معدنی حاوی آهن در سنگ ها تشکیل شوند.
این فرآیند باعث ایجاد رنگ متمایز متمایل به قرمز یا زرد در سنگ ها و خاک های هوازده می شود.
تشکیل خاک:
هوازدگی شیمیایی نقش مهمی در تشکیل خاک دارد. همانطور که سنگ ها شکسته می شوند و مواد معدنی تغییر می کنند، مواد حاصل با مواد آلی و سایر مواد مخلوط می شوند و خاک را تشکیل می دهند.
فرآیندهای هوازدگی شیمیایی به آزادسازی مواد مغذی ضروری مانند کلسیم، پتاسیم و فسفر کمک می کند که از رشد گیاه حمایت می کند.
توسعه شکل زمین:
در دوره های طولانی، هوازدگی شیمیایی می تواند لندفرم های منحصر به فردی را شکل داده و ایجاد کند. به عنوان مثال، انحلال تدریجی سنگ آهک توسط اسید کربنیک می تواند منجر به تشکیل مناظر کارستی شود که با ویژگی هایی مانند فروچاله ها، غارها و سیستم های زهکشی زیرزمینی مشخص می شود.
اثرات زیست محیطی:
هوازدگی شیمیایی می تواند پیامدهای زیست محیطی داشته باشد. به عنوان مثال، باران اسیدی که در اثر رسوب آلاینده های اسیدی در جو ایجاد می شود، فرآیندهای هوازدگی شیمیایی را تسریع می کند.
باران اسیدی می تواند ساختمان ها، مجسمه ها و زیرساخت های ساخته شده از مواد حساس مانند سنگ آهک یا مرمر را خورده کند.
تفاوت هوازدگی شیمیایی و هوازدگی فیزیکی :
تفاوت اصلی هوازدگی شیمیایی و هوازدگی فیزیکی در نوع فرآیند و تغییراتی است که روی سنگها و مواد سطح زمین ایجاد میشود.
هر دو نوع هوازدگی، نقش مهمی در شکلگیری خاک، تغییر شکل سطح زمین و چرخههای طبیعی دارند. در طبیعت، این دو نوع اغلب همزمان و در کنار یکدیگر رخ میدهند.
هوازدگی فیزیکی (Physical Weathering) ،فرآیندی است که طی آن سنگها بدون تغییر در ترکیب شیمیاییشان، به قطعات کوچکتر خرد میشوند. مثال: شکافتن سنگها در زمستان بهدلیل یخ زدن آب در شکافها.
هوازدگی شیمیایی (Chemical Weathering) ، نوعی فرآیند هوازدگی است که در آن مواد شیمیایی موجود در آب و هوا باعث تغییر ترکیب شیمیایی سنگها میشوند. مثال: حل شدن آهک در آب باران اسیدی یا زنگ زدن سنگهای آهندار.
در ادامه، تفاوت این دو نوع هوازدگی را به زبان ساده و علمی بیان میکنیم.
جدول تفاوت هوازدگی شیمیایی و هوازدگی فیزیکی :
ویژگی | هوازدگی فیزیکی (مکانیکی) | هوازدگی شیمیایی |
نوع تغییر | فقط شکل و اندازه سنگها تغییر میکند | ترکیب شیمیایی سنگها تغییر میکند |
تغییر در ساختار شیمیایی | خیر – ترکیب مواد اولیه ثابت میماند | بله – ترکیب مواد اولیه تغییر میکند |
علت اصلی | تغییرات دما، فشار، یخزدگی، باد، آب جاری | واکنشهای شیمیایی مثل حل شدن، اکسایش و هیدرولیز |
محصول نهایی | قطعات کوچکتر از همان سنگ اولیه | مواد جدید مثل رس، زنگ آهن، کانیهای حل شده |
مثال | ترک خوردن سنگ در اثر یخ زدن آب در شکاف | زنگ زدن سنگ آهن یا حل شدن سنگ آهک در اسید باران |
عوامل مؤثر | یخزدگی، گرما و سرمای متناوب، ریشه گیاهان، باد | آب، اکسیژن، دیاکسید کربن، مواد اسیدی |
به طور کلی، هوازدگی شیمیایی یک فرآیند زمین شناسی طبیعی است که به تغییر سطح زمین در طول زمان کمک می کند. بر ترکیب، ساختار و ظاهر سنگها تأثیر میگذارد، بر تشکیل خاک تأثیر میگذارد و در شکلدهی اشکال مختلف زمین نقش دارد.