مفهوم التجوية
مفهوم التجوية هو مصطلح يشير إلى عملية تحسين جودة الهواء في مكان معين من خلال توفير تدفق مستمر للهواء النقي والنظيف وإزالة الشوائب والملوثات من البيئة. يهدف التجوية إلى تحسين جودة الهواء وإعادة توزيعه بطريقة تضمن راحة وصحة الأفراد.
تستخدم أنظمة التجوية في مجموعة متنوعة من البيئات، بما في ذلك المنازل والمكاتب والمستشفيات والصناعات. تشمل وظائف التجوية تصفية الهواء من الجسيمات الصلبة والغازات الضارة وضبط درجة حرارة ورطوبة الهواء. تلعب التجوية دورًا حيويًا في دعم الصحة والراحة البيئية وتعزيز الإنتاجية، وهي أحد العوامل الهامة التي تساهم في توفير بيئة داخلية صحية ومريحة للأفراد.
أنواع التجوية
- التجوية الكيمائية: تتفاعل المعادن الداخلة في تكوين الصخور مع الهواء أو الماء، مما يؤدي إلى تكوين معادن جديدة، تختلف في صفاتها وتركيبها الكيمائي، والبنية الداخلية، عن المعادن الأصلية المكونه للصخر، وتنتشر التجوية الكيميائية بالقرب من البحار، حيث تعتبر المياه أهم عوامل التجوية الكيمائية.
- التجوية الميكانيكية: هي تجزُء الصخر إلى قطع صغيرة، لا تختلف في خصائصها عن المادة الأصلية، ونتيجة لهذا التجزُء تزداد المساحة السطحية التي تتعرض للتغير الكيمائي، تماما كما هو الحال في عملية ذوبان السكر في الماء، ومن العمليات التي تعمل على تجزئت الصخر هي: التمدد الحراري، ونشاط الحيوانات والنباتات.
- التجوية الحيوانية: تُعبر عن نشاط الحيوانات في البيئة، حيث يؤدي تفاعل النمل مع مكونات سطح الأرض إلى هدم وتدمير البيوت، كما تقوم عملية المبيت لمدة طويلة لبعض الحيوانات على حدوث عملية الكربنة للصخور، وخروج بخار المياه إلى سطح الأرض.
- التجوية النباتية: تزداد الشقوق وتتوسع نتيجة نمو الأشجار وكبر حجمها، خاصة إذا كانت التربة هشة وضعيفة ورطبة، كذلك تساهم الحشرات صغيرة الحجم على زيادة هذه الشقوق وتفكك الصخر.
- تجوية الإنسان: تعني العمليات التي يقوم بها الإنسان في حياته اليومية كشق الطرق، وبناء المناجم، حتى حركة الإنسان فوق سطح الأرض تعمل على تفتيت الصخر وتشققه.
التغيرات الناتجة عن التجوية الميكانيكية
- عملية تجمد المياه، مما يؤدي إلى تمدد المياه وبالتالي انشقاق الصخر.
- تُؤثر على طبيعة حركة الرياح، واتجاه هبوبها، بالإضافة إلى سرعتها.
- تفتت الصخور أثناء نمو النباتات داخل التربة.
التغيرات الناتجة عن التجوية الكيمائية
- زيادة الضغط داخل الصخر، وبالتالي زيادة حجم الصخر بشكل ملحوظ.
- نقص وتقليل من كثافة المعدن المكوِّن للصخر.
- زيادة المساحة السطحية المعرَّضة للتجوية.
- ظهور مواد جديدة لها القدرة على الانتقال من مكان لآخر.
العوامل التي تتحكم في حدوث التجوية
- نوع الصخر: ترتكز على مدى قبول الصخر لامتصاص أشعة الشمس، بالإضافة إلى لون الصخر، حيث تعكس الصخور البيضاء معظم الأشعة التي تتعرض لها، عكس الصخور الداكنة التي تمتص كمية كبيرة من الأشعة الساقطة عليها، كما يمكن لطبيعة الحبيبات سواء أكانت حبيبات ناعمة أو خشنة أن تتحكم في حدوث عملية التجوية.
- المناخ: من الممكن ظهور نوع أو أكثر من أنواع التجوية، حسب كمية الأمطار الساقطة، ومعدلات درجات الحرارة، حيث تكون التجوية كيميائية في المناطق والبيئات ذات درجات الحرارة الدافئة والهواء الرطب، في حين تسود التجوية الميكانيكية في المناطق الصحراوية الحارة.
- التضاريس: حسب طبيعة المناخ السائد في منطقة ما، تُغير التضاريس من نوع التجوية في تلك المنطقة، وبالتالي تنشأ أنماط وأشكال مختلفة للمناخ، لذلك تتحكم التضاريس في كمية الأمطار ونوع الغطاء النباتي، فتسود التضاريس المستوية في المناطق الرطبة، أما التضاريس الوعرة فتنتشر في المناطق الجافة.
طرق التجوية الكيمائية
- التأكسد: تّعبر عن عملية اتحاد الأكسجين المتواجد في الغلاف الجوي مع المعادن المكونة للصخور، وهو نتاج التجوية الكيمائية، وعلى الرغم من انتشار التأكسد بشكل كبير، إلا أنّه ليس له أهمية كبيرة، وتُعتبر عملية الأكسدة مهمة في تحليل المعادن التي تتكون من التركيب الحديدي، ويدل التأكسد على فقدان أحد العناصر بعض من إلكتروناته عند حدوث التفاعل.
- الإذابة(الكربنة): تعمل مياه الأمطار على إذابة غاز ثاني أكسيد الكربون الموجود في الجو، لتتحول هذه الأمطار إلى حمض يسمى حمض البولينك، بحيث يكون قادر على إذابة المواد المكونة للعنصر الجيري.
- التميؤ: اتحاد الماء، أو بخار الماء مع العناصر المكونة لمعادن الصخور، بحيث يتغير حجم الصخور ليكبر ويتمدد.
الأشكال الأرضية الناتجة عن التجوية
- القباب التقشيرية: يظهر هذا النوع نتيجة التسخين والتبريد داخل الصخر، مما يؤدي إلى حدوث تمدد وتقلص للصخر بشكل متفاوت، مكوّناً فواصل قوسية، ومع استمرار تقشير الصخر، يتقلص حجم القباب المتكونة بشكل كبير جداً.
- الصخور القلبية: نتيجة تسرّب المياه عند فواصل الكتل الصخرية، تنكشف الصخور على سطح الأرض بسبب حدوث انجراف لهذه الصخور.
- طبوغرافية الكارست: حيث تضم الكهوف والصواعد والحفر الوعائية، وترتبط هذه الأشكال بعمليات الكربنة والإذابة.
الرواسب الناتجة عن عملية التجوية
- رواسب اللاتيريت: تحتوي هذه الرواسب على عناصر الحديد والألومنيوم، حيث يمكن استغلاله اقتصادياً، نظراً لاحتوائه على نسبة عالية من الحديد.
- رواسب البوكسيت: يتكون من أكاسيد الألومنيوم، لذلك يعتبر خام مهم للألومنيوم، ينتشر البوكسيت في المناطق الإستوائية.
