العمليات الجيولوجية المؤثرة في سطح الأرض

أستكشف: كيف يتغير شكل الصخور؟ المواد والادوات: وعاء بلاستيكي وغطاؤه، صخور صغيرة، 6 قطع من الطباشير، ماء، ساعة وقف، عدسة مكبرة، قفافيز. خطوات العمل: 1- أضع في الوعاء البلاستيكي الصخور الصغيرة، و3 قطع من الطباشير، ثم أحكم إغلاقه جيدا. 2- أجرب: أرج الوعاء بقوة مدة 5 دقائق، مستعينا بأحد زملائي لتحديد المدة الزمنية باستخدام ساعة الوقف. 3- ألاحظ باستخدام العدسة المكبرة، شكل قطع الطباشير والصخور، وأسجل ملاحظاتي.  أدى إلى تكسير وتفتيت بعض أجزاء من قطع الطباشير، و الصخور اصبحت مستديرة الحواف بشكل أكثر نتيجة ارتطامها بالوعاء وبقطع الطباشير مما تسبب في تغير شكل كل منها. 4- أجرب: أستبدل بقطع الطباشير الثلاثة المستخدمة في الخطوة (1) قطع طباشير ثلاثة أخرى، وأضيف إلى الوعاء كمية مناسبة من الماء. 5- أكرر الخطوتين (2) و (3)، وأسجل ملاحظاتي. تآكل بعض قطع الطباشير، قطع الطباشير أصبحت أقل صلابة (طرية)، ذوبان بعض أجزاء من قطع الطباشير في الماء. 6- أستنتج: كيف يتغير شكل الصخور؟ يتغير شكل الصخور عند تعرضها لعوامل تسبب تجوية فيزيائية أو تجوية كيميائية. مهارة العلم:  صياغة الفرضية: أكتب جملة او عبارة مضمونها إجابة محتملة ليجري إختبارها.

ما العمليّات الجيولوجية؟

تتشكل معالم سطح الأرض المختلفة مع مرور الزمن بفعل:

مجموعة من العمليات تحدث في باطن الأرض تسمى العمليات الجيولوجية الداخلية Internal Geological Processes، ومنها الزلازل والبراكين.

عمليات تحدث على سطح الأرض تسمى العمليات الجيولوجية الخارجية External Geological Processes ، وهي التجوية والتعرية، والترسيب.

التجوية

التجوية Weathering: هي عملية سطحية فيزيائية أو كيميائية تغير شكل سطح الأرض، وذلك بتكسر الصخور وتفتتها إلى أجزاء أصغر بفعل عوامل عدة.

وتقسم التجوية إلى:

- التجوية الفيزيائية

- التجوية الكيميائية

- التجوية الحيوية

 

التجوية الفيزيائية

التجوية الفيزيائية Physical Weathering: هي عملية تفتت الصخور إلى أجزاء أصغر من غير حدوث تغير في تركيبها الكيميائي، إذ يكون تركيب الأجزاء الصغيرة المتفتتة مماثلا لتركيب الصخر الأصلي.

ومن العوامل التي تسبب التجوية الفيزيائية اختلاف درجات الحرارة بين الليل والنهار على مدار السنة، إذ يسبب هذا الاختلاف تمدد سطح الصخر وانكماشه، ما يؤدي إلى تقشر الأجزاء العليا من الصخر. وبتكرار عملية التمدد والانكماش يتكسر الصخر ويتفتت. ويكثر حدوث تقشر الصخور في المناطق الصحراوية.

وقد تتعرض الصخور للبرودة الشديدة في المناطق الباردة، ما يؤدي إلى تجمد المياه داخل شقوقها، ولأن الماء يزداد حجمه عند تجمده فإن ذلك يسبب ضغطا جانبيا على هذه الشقوق، ما يؤدي إلى توسعها، فتتكسر الصخور وتتفتت.

أتأمل الشكل أوضح أثر مياه الأمطار في تكسر الصخور. عند هطل الأمطار يتجمع الماء في شقوق الصخور وعند تعرضها للبرودة الشديدة  يتجمد الماء داخل شقوقها، ولأن الماء يزداد حجمه عند تجمده مما يسبب ضغطا جانبيا على هذه الشقوق ما يؤدي إلى توسعها ، فتتكسر الصخور وتتفتت.

 

التجوية الكيميائية

التجوية الكيميائية Chemical Weathering: هي عملية تغير في التركيب الكيميائي لبعض مكونات الصخر الأصلي أو جميعها. وتحدث بسبب تفاعل المواد الكيميائية التي في الماء أو الهواء مع المعادن المكونة للصخور، ما يؤدي إلى تكون معادن ومواد جديدة وإعادة تشكيل صخور سطح الارض.

ومن الأمثلة على التجوية الكيميائية ما يحدث عندما تؤثر المياه الجوفية، لما تحويه من مواد كيميائية، في الصخور التي تحت الأرض، إذ تكسرها مكونة الكهوف.

وتحدث التجوية الكيميائية أيضا بتعرض الصخور التي تحتوي على مركبات الحديد إلى الأكسجين، فتتكون مواد جديدة على سطحها تشبه الصدأ، مما يجعل لونها أحمر أو برتقاليا.

وتعمل الأمطار عند هطلها على الصخور على إذابة المعادن القابلة للذوبان في الماء، ونقلها إلى اماكن أخرى مكونة حفرا داخل هذه الصخور.

- حفر تكونت نتيجة للتجوية الكيميائية.
 

   

- تاثرت الصخرة في الشكل الآتي بعوامل التجوية الكيميائية مسببة تغيرا في مكوناتها الأصلية.

نشاط: إذابة الصخور المواد والأدوات: قطارة، خل، نظارة واقية، عدسة مكبرة، طباشير، قفافيز. خطوات العمل: 1- أجرب: أستخدم قطارة لوضع عدة قطرات من الخل فوق الطباشير. 2- ألاحظ: أستخدم العدسة المكبرة لملاحظة ماذا سيحدث للطباشير وأسجل ملاحظاتي. سيتفاعل الخل مع الطباشير. 3- أحلل: أصف أثر الخل في الطباشير. سيظهر أثر التفاعل على شكل فوران وفقاعات. 4- أستنتج نوع التجوية التي حصلت للطباشير. تجوية كيميائية 5- أستنتج كيف تجري عملية إذابة الصخور في الطبيعة. تجري إذابة الصخور في الطبيعة بسبب تفاعل المواد الكيميائية في الماء أو الهواء مع المعادن المكونة للصخور.

التجوية الحيوية

التجوية الحيوية Biological Weathering: هي عملية تحدث بفعل الكائنات الحية، فعندما تنمو النباتات تنمو جذورها داخل شقوق الصخور، الأمر الذي يعمل على توسعها، ما يؤدي مع مرور الزمن إلى تكسر الصخور وتفتتها.

كما تسهم بعض الحيوانات، ومنها الخلد، في تفتيت الصخور بحفرها الجحور والأنفاق.

التعرية

التعرية Erosion: هي عملية تغير من شكل سطح الأرض، وذلك بنقل الفتات الصخري الناتج من عمليات التجوية  إلى أماكن أخرى.

ومن العوامل التي تسبب التعرية: الرياح، والأمطار، والجاذبية الأرضية، والمياه الجارية، والأمواج البحرية، والجليد. 

- تحمل المياه الفتات الصخري وتنقله إلى مكان آخر.

- تعمل حركة الرياح على نقل الرمال من أماكن تكونها إلى أماكن أخرى.

نشاط: أثر الزراعة في انجراف التربة المواد والأدوات: وعاءان بلاستيكيان أو مصنوعان من رقائق فلزية على شكل متوازي مستطيلات، ثماني شوك بلاستيكية، ثمانية كتب متماثلة، صينيتان، ماء، تربة. خطوات العمل: 1- أملأ الوعاءين بالكمية نفسها من التربة. 2- أضع (4) كتب بجانب إحدى حواف كل صينية من الخارج. 3- أجرب: أنقل كل وعاء إلى الصينية بحيث يكون مائلا، وذلك بإسناد حافة الوعاء العلوية على الكتب الأربعة. 4- أثبت الشوك البلاستيكية داخل تربة أحد الوعاءين. 5- ألاحظ: أسكب كمية الماء نفسها على الوعائين، وألاحظ أثر الماء المنسكب منهما، وأسجل ملاحظاتي. أدى إلى انجراف التربة من الوعائين . 6- أقارن بين كميتي التربة اللتين انجرفتا مع الماء في كل من الوعائين. الوعاء الذي لا يحوي على الشوك كانت كمية التربة المنجرفة كبيرة، أما الوعاء الذي ثبتت فيه الشوك كانت كمية التربة المنجرفة قليلة. 7- أستنتج ماذا تمثل الشوك في التجربة. الأشجار، مزروعات، نباتات. 8- أفسر النتائج التي حصلت عليها. زراعة التربة يقلل من أثر عوامل التعرية ونقل الفتات الصخري.

تعمل قوة الجاذبية الأرضية على جذب الصخور المتكسرة بفعل عوامل التجوية من أعلى الجبال إلى أسفلها، إضافة إلى أنها تسهم في تدفق المياه إلى أسفل الجبال جارفة معها التربة.

ويعد انجراف التربة من مظاهر التعرية، وهو من المشكلات التي يعانيها الإنسان، ويمكن التقليل من هذه المشكلة بزراعة النباتات وتكثيرها.

أتحقق: ما عوامل التعرية؟

الرياح، والأمطار، والجاذبية الأرضية، والمياه الجارية، والأمواج البحرية ، والجليد.

الترسيب

تنتهي العمليات الجيولوجية الخارجية من تجوية وتعرية بعملية الترسيب Deposition.

الترسيب: هو عملية تراكم الفتات الصخري في موقع جديد.

في أثناء نقل عوامل التعرية للفتات الصخري من مكان إلى آخر تنخفض سرعتها تدريجيا إلى أن تتوقف، ويرافق ذلك ترسيب الفتات الصخري على مراحل من الأكبر حجما إلى الأقل حجما، 
ومن مظاهر الترسيب بفعل المياه الجارية الدلتا Delta، وهي منطقة تتشكل من ترسيب الفتات الصخري عند مصبات الأنهار.

تتشكل الكثبان الرملية بالترسيب أيضا عند اصطدام الرياح المحملة بالفتات الصخري الناعم بحاجز.

يمكن رؤية الكثبان الرملية في صحراء وادي رم، الذي يقع في جنوبي المملكة.

تكون الصخور الرسوبية

تتراكم طبقات من الفتات الصخري فوق بعضها بعضا نتيجة عمليات التجوية والتعرية والترسيب المتكررة عبر الزمن، وعند تصلب هذه الطبقات تتكون الصخور الرسوبية.

أتحقق: متى يحدث الترسيب؟

يحدث الترسيب عند انتهاء العمليات الجيولوجية الخارجية من تجوية و تعرية. ففي أثناء نقل عوامل التعرية الفتات الصخري تنخفض سرعتها تدريجيا إلى أن تتوقف يرافق ذلك ترسيب الفتات الصخري على مراحل من الأكبر حجما إلى الأقل حجما.

أتأمل الشكل أتتبع عملية تكون الصخور الرسوبية.   - تتعرض الصخور إلى عوامل التجوية فتتكسر وتتفتت. - ينقل الفتات الصخري بفعل عوامل التعرية المختلفة  إلى أماكن ومواقع جديدة مثل قيعان البحار  والمحيطات . - تحدث عملية ترسيب وتراكم للفتات الصخري في الأماكن الجديدة مكونة طبقات من هذا الفتات عندما تنخفض سرعة عوامل التعرية أو تتوقف. - تتصلب طبقات الفتات الصخري مكونة الصخور الرسوبية .