up
Search      menu
زمین شناسی,جغرافیا :: مقاله فرسايش و هوازدگي PDF
QR code - فرسايش و هوازدگي

فرسايش و هوازدگي

فرايندهاي فرسايش و هوازدگي

بهمن ها چگونه مى توانند عامل جريان سنگ وخاک شوند؟
اگر چه اصطلاح بهمن معمولاً به حرکت سراشيبى يخ وبرف مربوط مى شود که سنگ يا خاک چندانى بهمراه ندارد، ولى نقش بهمن در نواحى کوهستانى مهم است، برخى از بهمن ها ممکن است مقادير عظيمى سنگ ومواد آوارى داشته باشند وحتى ممکن است حرکات شيبى اضافى را در مواد واقع در سراشيبى محل ريزش اوليه به وجود آورند.
طوفان و حرکت شن هاى روان سالانه بيش از 124 ميليارد ريال خسارت به عرصه منابع طبيعى، منازل مسکونى و تاسيسات زير بنايى خراسان رضوى وارد مى کند. فرامرز زينل پور، مدير کل منابع طبيعى خراسان رضوى گفت: در حال حاضر از دو ميليون هکتار عرصه تحت فرسايش بادى در خراسان رضوى، يک ميليون هکتار اين عرصه شن ها روان است. وى گفت: بيش از 182 کانون بحرانى با مساحت 4 6 ميليون هکتار در کشور وجود دارد که 17 کانون بحرانى با مساحت يک ميليون هکتار در خراسان رضوى واقع شده است. زينل پور گفت: براساس مطالعات انجام شده مساحت کانون بحران جنت اباد 48 هکتار است که براى شروع کار در جهت رفع اين کانون در سال جارى 58 ميليون ريال اعتبار اختصاص يافته است. وى اظهار اميدوارى کرد: از محل اعتبارات سفر رياست جمهورى اعتبار بيشتر به کانون فراسايش بادى جنت آباد براى احياى و تثبيت روان اختصاص يابد. زينل پور در خصوص پديده زمين خوارى در عرصه منابع طبيعى، گفت: در عرصه منابع طبيعى سالانه بيش از 3 هزار پرونده تخلف به مراجع قضايى خراسان رضوى داده مى شود که به مباحث مختلف قطع درخت- تصرف اراضى و ...... است. مدير کل منابع طبيعى خراسان رضوى ياد اورى شد: اکثر پرونده هاى تخلف عرصه هاى منابع طبيعى مربوط به شمال و مرکزى خراسان است که 75 درصد شکايات به نفع منابع طبيعى از سوى مراجع قضايى صادر مى شود. وى از تشکيل يگان حفاظت منابع طبيعى خبر داد و گفت: نيروهاى انتظامى ضابطين عمومى منابع طبيعى هستند. زينل پور ادامه داد: تشکيل يگان حفاظت از خواست هاى منابع طبيعى بود که با تشکيل يگان حفاظت در منابع طبيعى که امر حفاظت از اموال عمومى و منابع طبيعى را دارد مشکلات و تخلفات به قوت پى گيرى مى شود. وى در خصوص تعادل دام و مرتع در خراسان رضوى گفت: در 15 منطقه استان خراسان رضوى، در سطح 300 هزار هکتار طرح تعادل دام و مرتع اجرايى شده است. وى با اشاره به برگزارى اولين جشنواره ملى مرتع دارى در قوچان در راستاى تعادل دام و مرتع اضافه کرد: احياى مراتع و دام اقتصادى از برنامه هاى اصلى اين سازمان است. زينل پور اظهار اميدوارى کرد: با تغيير نوع و شيوع دامدارى و با اجراى طرح هاى تعادل دام و مرتع در استان بتواند از 5 5 ميليون دام مازاد در عرصه هاى طبيعى طى يک برنامه ده ساله 2 ميليون دام سيک را به سنگين و سنتى به صنعتى در قالب دامدارى ها و مجتمع هاى دامپرورى ساماندهى نمايد. فرماندار شتخوار نيز به ايسنا گفت: 12 ميليارد ريال براى مهار و کنترل کانون بحرانى فرسايش بادى در جنت آباد جنگل از توابع اين شهرستان اعتبار نياز دارد. وى از مدير کل منابع طبيعى خواست براى اجراى عمليات بيولوژيک و احداث يک دستگاه تحقيقاتى و توليد نهال کانون اعتباراتى اختصاص داد. رييس ستاد حفاظت از منافع طبيعى به طرح تعادل دام و مرتع در سطح 240 هکتار اشاره داشت، و بيان کرد: با وجود 320 راس دام در حال حاضر ظرفيت توليد علوفه مراتع فقط جوابگوى 120 هزار راس دام است که 200 هزار راس دام مازاد بر طرفيت مراتع شهرستان مى باشد. وى نيز با اشاره به طرح مطالعاتى اجرايى مديريت منابع جنگلى بنه سعادت آباد رشتخوار خواستار توجه به اختصاص 5 1 ميليارد ريال براى تجهيز آبگرم پير ياهو به اعتبار شد. مساحت عرصه منابع طبيعى شهرستان رشتخوار 240 هزار هکتار است که ظرفيت توليد علوفه در هر هکتار به طور متوسط 150 کيلو گرم است.
فرسايش عبارت از جابجايي خرده‌هاي سنگي و خاک توسط باد ، رودخانه و يخ مي‌باشد. مواد فرسايش يافته وارد درياها گرديده و به صورت رسوباتي از گراول (Gravel) ، ماسه ‌، سيلت و رس در کف درياها بجاي گذاشته شد و در نهايت سنگهاي رسوبي جديد را بوجود مي‌آورند.
نحوه شکل گيري فرآيند فرسايش
با اجتماع تدريجي رسوبات ، وزنشان هم بالا رفته و آب درون آنها نيز خارج مي‌شود. اين روند به سخت شدن رسوبات منتهي مي‌گردد. لايه‌هاي رسوبي فوق گاه چنان در پوسته زمين فرو رفته که به قسمتهاي بسيار گرم آن رسيده و در پي ذوب شدن به صورت ماگما در مي‌آيند. در روندي ديگر ، ‌اين لايه‌ها بالا آمده و کوههايي متشکل از سنگهاي رسوبي را پديد مي‌آورند. تمامي فرآيندهاي تشکيل سنگ ، بالا آمدگي ، فرسايش و رسوبگذاري ، مراحلي از يک چرخه پيوسته از رخدادهاي زمين‌شناسي هستند.
تمام سنگها در سطح زمين در اثر پديده‌هاي مختلف فرسايش خصوصا در اثر تغييرات آب و هوا ، تجزيه و متلاشي مي‌شوند. هوازدگي کمکي که به فرسايش مي‌کند، سائيدن قطعه سنگها و حمل آنها به جاهاي ديگر است. اين عمل منجر به تسطيع و سست شدن تدريجي سطح زمين مي‌شود.
عوامل مؤثر در فرسايش
نيروي متحرک در تمام حالات فرسايش ، نيروي کشش جاذبه به طرف پايين است. اما عوامل اصلي که توسط آن سنگها تخريب و جابجا مي‌شوند، رودخانه‌ها ، يخچالها ، امواج و جريانهاي باد است. مواد رسي در اثر پديده‌اي به نام حرکات توده‌اي به طرف پايين مي‌لغزند.
عوارض سطحي ايجاد شده توسط فرسايش
بسيار از عوارض سطح زمين داراي اشکال مشخصي هستند که پديده‌هاي عمده‌اي را که تحت تاثير آن شکل گرفته‌اند را منعکس مي‌کنند. مثالهاي بارز در اين مورد عبارتند از : دره‌هاي رودخانه‌اي ، دره‌هاي يخچالي ، دريابارهاي ساحلي (ديواره‌هاي قائم فرسايش يافته با شيب زياد) و آثار لغزيدگي زمين. عوامل جوي چون مقدار و پراکندگي فصل باران ، برف تبخير و نوسان درجه حرارت و جهت باد ، پديده‌هاي فرسايشي را در هر ناحيه کنترل مي‌کنند.
فرسايش در گذشته
شرايط آب و هوايي زمين پيوسته در حال تغيير است. مثلا ميليونها سال گذشته قشرهاي يخي ، نواحي معتدل امروزي را به وسعت زيادي مي‌پوشانيدند و با تغييرات چرخه اتمسفر باعث بارندگي کافي در قسمتهايي از صحراي آمريکا و سبب نگهداري رودخانه‌هاي دائمي گرديده است. همينطور بعضي از نواحي گرمسيري که در حال حاضر مرطوب مي‌باشند، در گذشته شرايط صحرايي داشته‌اند.
فرآيندهاي فرسايش در اين محلها با پديده‌هاي امروزي متفاوت بوده است و خيلي از ساختمانهاي مناظر امروزي تحت شرايط حاکم در گذشته شکل گرفته‌اند و سنگهايي با مقاومت متنوع که به نسبتهاي متفاوت تحت تاثير خوردگي ، کج شدگي و گسل خوردگي قرار داشته‌اند، در معرض هوازدگي و فرسايش قرار گرفته‌اند. مثلا فرسايش بلافاصله در طول خطوط ضعيف مانند درز گسل‌ها عمل نموده است.
شکلهاي مختلف فرسايش
فرسايش ارتفاعات
در طول مدت زياد فرسايش ارتفاعات را از بين برده و آنها را تبديل به دشت کم ارتفاع مي‌کند که در آن ساختمانهاي زمين شناسي به صور مختلف تشکيل گرديده است. اين دشت‌ها ممکن است در نتيجه بالا آمدگي پوسته قاره‌اي تشکيل فلات را بدهند که با ارتفاع بلندتر و شيب تندتر رود‌خانه‌ها مشخص‌اند و دره‌هاي عميق و تنگي را حفر مي‌کنند.
فرسايش نواحي شيب‌دار
در نواحي شيب‌دار ، فرسايش سريع و با شتاب بيشتري صورت مي‌گيرد. در نواحي نيمه خشک شيب‌دار پوشش‌هاي گياهي تا اندازه‌اي مانع فرسايش مي‌شوند. اما در صحراها و زمين‌هاي سرد ، فرسايش آهسته تر عمل مي‌نمايد. بطور کلي نسبت فرسايش براي زمين‌هاي خشک (زمين‌هايي که از آب بيرون هستند) 8.6 سانتيمتر در 1000 سال برآورد شده است.
فرسايش سطح زمين توسط باد
فرسايش بادي به دو صورت «روبش يا بادروبي» و «سايش» است. در جا‌هايي از سطح زمين که پوشيده از ذرات ريز و ناپيوسته و عاري از رطوبت و پوشش گياهي است، جريان هوا مي‌تواند ذرات را با خود حمل کند. باد بردگي تا رسيدن به سطح ايستابي ادامه مي‌يابد. در جاهايي که زمين از ذرات ريز (لاي و ماسه) و درشت (قلوه سنگ و شن) درست شده است، باد بطور انتخابي ذرات ريز را حمل مي‌کند و ذرات درشت به تدريج به صورت پوش ممتدي در مي‌آيند که اصطلاحا «سنگفرش بيابان» ناميده مي‌شود. اين پوشش ، از فرسايش بيشتر سطح زمين توسط باد جلوگيري مي‌کند.
هر چه سرعت باد بيشتر باشد ذرات را به ارتفاع زيادتري بلند مي‌کند، به فاصله دورتر مي‌برد و بالاخره ذرات بزرگتري را حمل مي‌کند. ذرات حمل شده بوسيله باد ، مخصوصا بادهاي قوي ، به دو بخش بار بستري و بار معلق تقسيم مي‌شوند. ذراتي که توسط باد حمل مي‌شوند پس از برخورد به موانعي که بر سر راه آنها قرار دارند، موجب سايش سطح آنها مي‌شوند. قطعات و تکه سنگهاي پراکنده ، بيرون زدگيها و حتي موانع مصنوعي از قبيل ساختمانها ، ديوارها ، تيرهاي برق يا تلفن ممکن است در معرض فرسايش بادي قرار گيرند. سايش معمولا در اثر برخورد ذراتي که نزديک سطح زمين حرکت مي‌کنند، انجام مي‌گيرد.
شامل از هم پاشيدن سنگها و تجزيه آنها در سطح زمين و يا نزديک به سطح زمين است. بعد از ميليونها سال ، بالا آمدگي و فرسايش، سنگهاي موجود در سقف توده‌هاي نفوذي از بين رفته و توده در سطح زمين رهنمون پيدا مي‌کند. اين توده متبلور که در دما و فشار زياد و احتمالا در چند کيلومتري زير زمين تشکيل شده بود، اکنون در سطح زمين و در معرض شرايطي کاملا متفاوت قرار دارد.
در چنين وضعيتي ، توده سنگ به تدريج تغيير مي‌کند تا جايي که دوباره با شرايط جديد به حالت تعادل برسد به چنين تغييراتي در سنگ، هوازدگي مي‌گويند. هوازدگي معمولا به دو صورت مکانيکي و شيميايي بررسي مي‌شود ولي در طبيعت اين دو همزمان عمل مي‌کنند.
انواع هوازدگي
هوازدگي را با توجه به نوع تغييراتي که در سنگ صورت مي‌گيرد به انواع مکانيکي و شيميايي تقسيم مي‌کنند.
هوازدگي مکانيکي
در هوازدگي مکانيکي هيچ تغييري در ترکيب شيميايي سنگ صورت نمي‌گيرد بلکه سنگها تحت تاثير يک سري از عوامل فيزيکي به قطعات کوچکتر تقسيم مي‌شوند. بر اثر خرد شدن سنگها سطح جانبي قطعات زيادتر شده و در نتيجه براي اين عوامل عبارتند از : يخبندان ، انبساط حاصل از برداشته شدن بار فوقاني ، انبساط حرارتي و فعاليت موجودات زنده.
هوازدگي شيميايي
در هوازدگي شيميايي ساختمان داخلي کانيها بر اثر افزايش يا کاهش عناصر تغيير مي‌کند. در واقع در اين نوع هوازدگي ترکيب شيميايي سنگها تغيير مي‌کند. در هوازدگي شيميايي آب مهمترين عامل به شمار مي‌رود. ولي لازم به ذکر است که آب خالص غيرفعال بوده و نمي‌تواند هيچ تغييري در سنگها ايجاد کند. افزايش مقدار کمي از مواد محلول مي‌تواند آب را فعال سازد. اکسيژن و دي‌اکسيد کربن محلول در آب باعث ايجاد تغييرات اساسي در سنگها مي‌شوند.
سرعت هوازدگي
سرعت هوازدگي سنگها به عوامل زيادي بستگي دارد از جمله اين عوامل مي‌توان به اندازه ذرات کانيهاي سازنده سنگ و عوامل آب و هواي محيط را نام برد. هر چقدر اندازه کاني کوچکتر باشد سطح موثر آنها زيادتر بوده و در نتيجه سريعتر تحت تاثير عوامل هوازدگي ، تجزيه مي‌شوند. جنس کانيهاي سازنده سنگ اثر بسيار مهمي در هوازدگي دارد به عنوان مثال سنگهاي گرانيتي بسيار مقاوم تر از سنگ مرمر هستند، زيرا مرمر از کلسيت ساخته شده که به آساني حتي در محلول اسيدي ضعيفي نيز حل مي‌شود.
ترتيب هوازدگي کانيهاي سيليکاته مطابق ترتيب تبلور آنهاست. کانيهايي که زودتر از همه تبلور مي‌نمايند يعني در درجه حرارت و فشارهاي زيادتري بوجود مي‌آيند، نسبت به کانيهايي که بعدا متبلور مي‌شوند در سطح زمين پايداري کمتري دارند. زيرا شرايط تشکيل آنها با شرايط سطح زمين بسيار متفاوت است.
عوامل آب و هوايي ، بويژه رطوبت اهميت ويژه‌اي در سرعت هوازدگي سنگها دارد. بهترين محيط براي هوازدگي شيميايي آب و هواي گرم و فراواني رطوبت است. در نواحي قطبي و در عرضهاي جغرافيايي بالا چون برودت هوا ، رطوبت مورد نياز براي هوازدگي را به صورت يخ در مي‌آورد لذا هوازدگي شيميايي در اين نواحي بي‌تاثير است. در نواحي خشک نيز به علت وجود رطوبت کافي هوازدگي شيميايي نقش نداد.
هوازدگي و نهشته‌هاي معدني
هوازدگي در ايجاد بعضي از نهشته‌هاي معدني مهم نقش دارد، زيرا عناصر فلزي پراکنده در سنگ مادر را در يک جا جمع مي‌کند. به چنين نقل و انتقالي غالبا غني شدگي اطلاق مي‌شود. غني شدگي به دو طريق انجام مي‌شود. در روش اول هوازدگي شيميايي به همراه آب نفوذي موادي را که مناسب نيستند از سنگ در حال تجزيه جدا مي‌کنند. لذا اين عناصر مطلوبي که تراکم آنها در افق نزديک سطح زمين کم مي‌باشد به اعماق برده شده و با رسوب مجدد تمرکز آنها افزايش مي‌يابد.
بوکسيت
بوکسيت که کاني اصلي آلومينيوم مي‌باشد يکي از کانسارهايي است که به روش غني شدگي طي فرآيندهاي هوازدگي بوجود آمده است. بوکسيت در آب و هواي گرمسيري باراني همراه با لاتريت تشکيل مي‌شود. وقتي سنگ منشا غني از آلومينيوم در معرض هوازدگي شديد و طولاني قرار بگيرد بيشتر عناصر اصلي آن نظير کلسيم و سديم و سيليس در نتيجه شستشو از محيط خارج مي‌شود و بر ميزان آلومينيوم آن افزاوده مي‌شود. با گذشت زمان خاکي غني از آلومينيوم به نام بوکسيت حاصل مي‌شود که مي‌توان از آن آلومينيوم استخراج کرد.
نهشته‌هاي مس و نقره
بسياري از نهشته‌هاي مس و نقره زماني حاصل شده‌اند که فرآيند هوازدگي عناصري را که در کانسار اوليه با عيار پايين پراکنده بودند در يک جا متمرکز کرده است. معمولا چنين غني شدگي در نهشته‌هاي پيريت‌دار (FeS) و کانيهاي سولفوري معمول انجام مي‌شود. پيريت به دليل اينکه از نظر شيميايي به اسيد سولفوريک تغيير مي‌يابد، مي‌تواند در آبهاي نفوذي فلزات معدني را حل کند.
با انحلال کانيها مورد نظر فلزات به تدريج از خلال توده کانسار اوليه به سمت پايين مهاجرت مي‌کنند تا سرانجام ته نشين شوند. ته نشيني هنگامي اتفاق مي‌افتد که محلولهاي مزبور به منطقه آبدار زيرزميني نزديک مي‌شود. در اين محل تغييرات شيميايي ته نشيني عنصر فلزي مي‌شود.
در هوازدگي شيميايي ساختمان داخلي کانيها ، بر اثر افزايش و يا کاهش عناصر تغيير مي‌کنند. در واقع هوازدگي شيميايي از واکنشهاي شيميايي کانيهاي تشکيل دهنده سنگها با آب و اکسيژن ، گاز کربنيک ، اسيدهاي توليد شده توسط مواد ارگانيکي و خاکها حاصل مي‌شود که در نهايت منجر به تجزيه سنگ اوليه مي‌گردد.
هوازدگي سبب تلاشي شدن سنگ به ابعاد کوچکتر مي‌شود و اين تخريب فيزکي به نوبه خود سبب تسريع در هوازدگي شيميايي به دليل افزايش سطوح فراوان در مجاورت محيط تخريب شيميايي مي‌گردد. در صورتي که تخريب فيزيکي صورت نگيرد، تخريب شيميايي به آهستگي بسيار صورت مي‌گيرد. از طرف ديگر تشديد تخريب شيميايي به علت سست نمودن سنگها خود سبب تسريع تخريب فيزيکي آن نيز مي‌گردد. در واقع هر دو نوع تخريب در ارتباط بسيار نزديکي و توام باهم سبب فرسايش سنگهاي سطح زمين مي‌شوند.
انواع تخريب شيميايي
انحلال در آب
اغلب کانيها به نسبتهاي متفاوتي در آب حل مي‌شوند. کلروها ، سولفات‌‌‌ها ، نيترات‌ها و کربنات‌ها وقتي در مجاورت آب فراوان قرار بگيرند به تدريج حل مي‌شوند. در اين صورت آب را حلال و مجموعه حل شونده را محلول و عمل مزبور را انحلال مي‌نامند.
کلرور سديم (هاليت يا نمک طعام) و سولفات کلسيم (ژيپس) به راحتي در آب حل مي‌شوند و آبهاي زيرزميني و جريانهاي نفوذي سبب ايجاد حفرات متعددي در سطح و يا در عمق اين رسوبات مي‌گردند.
انحلال در اسيدها
مقدار زيادي از آبهاي طبيعي در واقع اسيد ضعيف هستند و اسيدهاي ديگر نيز از مواد ارگانيکي حاصل مي‌شوند. هر اسيدي صرفنظر از قوي و يا ضعيف بودن آن داراي عامل هيدروژن است که با انواع کانيها واکنش شيميايي از عمده ترين سنگها هستند را با اسيد کربنيک مي‌توان نام برد. اسيد کربنيک يکي از عمده ترين اسيدهاي محيط طبيعي سنگها را تشکيل مي‌دهد، زيرا گاز کربنيک موجود در هوا ، در آب و بخصوص در آب باران حل شده و اسيد کربنيک را مي‌سازد.
H2O + CO2 ↔ H2CO3
لازم به ذکر است که اين اسيد هيچ وقت در طبيعت بطور آزاد يافت نمي‌شود و جزو اسيدهاي ضعيف بوده و در آب يونيزه مي‌شود.
H2CO3 ↔ H+ + HCO-3
HCO- 3 ↔ H+ + CO2- 3
هيدروژن حاصل سهولت با اکثر کانيهاي که بنيان CO2-3 دارند مانند کلسيت و دولوميت ترکيب مي‌شود و باعث تجزيه شدن آن سنگ مي‌شود.
CaCO3 + CO2 + H2O ↔ Ca2+ + 2HCO-3
اکسيداسيون
اکسيداسيون عبارت از کاهش الکترون در يک فعل و انفعال شيميايي است لذا اکسيدسيون نبايد الزاما در ترکيب با اکسيژن تعريف شود، اما به خاطر فراواني اکسيژن آزاد هوا و همچنين نقش موثر در آن در تجزيه سنگها عموما اکسيداسيون را ترکيب با اکسيژن تعريف مي‌کنند. حضور آب در محيط ، عمل اکسيداسيون را تسريع مي‌کند.
تاثير آب در اکسيداسيون وقتي معلوم مي‌شود که سرعت اکسيد شدن آهن را در آب و هواي خشک با اکسيد شدن آن در آب و هواي مرطوب مقايسه کنيم. سرعت اکسيد شدن در آب و هواي مرطوب بيشتر مي‌باشد. آهن در طبيعت به مقدار فراوان در کانيهايي نظير اليوين ، پيروکسن و ... وجود دارد که در آنها آهن با اکسيژن ترکيب شده و باعث تجزيه شدن کاني مي‌شود.
هيدروليز
در هيدروليز يونهاي هيدروژن H+ و هيدروکسيل(OH-) با عناصر تشکيل دهنده کانيها ترکيب مي‌گردند مولکولهاي آب به مقدار مخصوص هميشه به عوامل H+ و OH- تجزيه مي‌شوند.
H2O ↔ H+ + OH-
اين يونها مي‌توانند با اکثر سيليکات‌ها ترکيب و آنها را به سيليس و کانيهاي رسي و يون فلزي تجزيه نمايند که يونهاي فلزي و سيليس به صورت محلول خارج مي‌شوند. تجزيه فلدسپات‌ها را مي‌توان به عنوان يک نمونه از اين نوع هوازدگي را ذکر کرد.
آبگيري (هيدراتاسيون)
آبگيري نوع ديگري از هوازدگي شيميايي مي‌باشد که در آن مولکولهاي آب وارد ترکيب و ساختمان کاني مي‌شود. اين عمل معمولا با افزايش حجم همراه بوده و در نهايت منجر به تشکيل يک کاني جديد مي‌شود. براي نمونه ژيپس از آبگيري کاني ايندريت حاصل مي‌شود.
ژيپس 2H2O → CaSO4.2H2O + ايندريت CaSO4
هوازدگي کروي
هوازدگي شيميايي علاوه بر تخريب ساختمان داخلي کانيها باعث بوجود آمدن تغييرات فيزيکي نيز مي‌شود به عنوان مثال وقتي که قطعات مکعبي شکل بوسيله درزه‌هاي منظم تحت تاثير هوازدگي شيميايي قرار مي‌گيرند گرد و کروي مي‌شوند. هر پديده که سبب بوجود آمدن شکل کروي شود هوازدگي کروي ناميده مي‌شود.
هوازدگي کروي شبيه تورق پوست پيازي است با اين تفاوت که در حجم کوچکي از سنگ رخ مي‌دهد. وقتي کانيهاي سنگ به رس تبديل مي‌شوند به علت ورود آب به ساختمان آنها ، حجم آنها افزايش مي‌يابد اين افزايش حجم فشار زيادي به اطراف وارد مي‌کند که به نظر مي‌سرد ايجاد لايه‌هاي متحدالمرکز و شکستن پوسته پوسته شدن سنگ‌ها نتيجه آن مي‌باشد.
هوازدگي مکانيکي يکي از انواع هوازدگي مي‌باشد. در اين نوع هوازدگي ترکيب شيميايي سنگ دست نخورده باقي مي‌ماند و سنگ به قطعات کوچکتري تقسيم مي‌شود، اين قطعات هر کدام داراي خصوصيات و ويژگيهاي سنگ اصلي مي‌باشد. در واقع نتيجه نهايي هوازدگي مکانيکي ايجاد قطعات کوچکتر از يک سنگ بزرگتر مي‌باشد.
بر اثر خرد شدن سنگها سطح جانبي آنها افزايش يافته و زمينه براي تجزيه شيميايي و عملکرد هوازدگي شيميايي آماده مي‌شود. در طبيعت چهار فرآيند فيزيکي مهم باعث قطعه قطعه و خرد شدن سنگها مي‌شود. اين عوامل عبارتند از : يخبندان ، انبساط حاصل از برداشته شدن بار فوقاني ، انبساط حرارتي و فعاليت موجودات زنده.
عوامل موثر در هوازدگي مکانيکي
يخبندان
يخ بستن و ذوب پي در پي از مهمترين فرآيندهاي هوازدگي مکانيکي به شمار مي‌آيند. وقتي آب يخ مي‌بندد. حجم آن در حدود 9% زياد مي‌شود. اين افزايش حجم باعث ايجاد نيروي عظيمي مي‌شود. افزايش حجم با يخ بستن آب ناشي از ايجاد يک ساختمان بلورين باز در هنگام يخ زدن است. وقتي آب يخ مي‌زند نيروي زيادي به سمت خارج ايجاد مي‌کند.
در طبيعت آب به داخل شکافها و حفرات موجود در سنگ نفوذ کرده و يخ مي‌زند و در اثر انبساط سبب شکستگي سنگ مي‌شود. به اين فرآيندها يخبندان مي‌گويند. فرآيندهاي يخبندان اکثرا در نواحي کوهستاني که در آن چرخه روزانه ذوب و يخبندان وجود دارد مشاهده مي‌شود. در اين نقاط سنگها از جاي خود کنده مي‌شوند و پس از غلتيدن روي هم انباشته مي‌شوند و در پاي صخره‌ها ، شيبهاي واريزه‌اي را بوجود مي‌آورند.
برداشته شدن بار فوقاني
وقتي توده‌هاي بزرگ آذرين بويژه آنهايي که از گرانيت ساخته شده‌اند. تحت تاثير فرسايش قرار گيرند. ورقه‌هايي به موازات يکديگر از سطح آن جدا مي‌شوند. اين پديده را که سبب ايجاد لايه‌هاي پوست پياز مي‌شود ورقه‌اي شدن مي‌نامند و در جايي که ديده مي‌شود که فشار حاصل از وزن سنگهاي رويي بر اثر فرسايش به ميزان زياد کاهش مي‌يابد لايه خارجي بيش از همه انبساط مي‌يابد و از بقيه سنگ جدا مي‌گردد. معمولا با عملکرد اين نوع هوازدگي توده آذرين شکل گنبد به خود مي‌گيرد.
ادامه هوازدگي سبب مي‌شود که قطعات حاصل از ورقه‌اي شدن به صورت گنبدهاي پوست پيازي از هم جدا شوند. تونلهاي عمدي معادن نيز موارد ديگري هستند که با کاهش فشار شکسته شده و از سنگ اصلي جدا مي‌شوند در واقع سنگها از ديوار تونلها بر اثر کاهش فشار به بيرون پرتاپ مي‌شوند. نتيجه برداشته شدن قطعات از روي سنگها ، شکسته شدن ورقه‌اي مي‌باشد.
انبساط حرارتي
تغييرات روزنه دما به خصوص در نواحي خشک باعث سست شدن سنگها مي‌شود. در نواحي خشک تغييرات درجه حرارت روزانه از 30 درجه سانتيگراد تجاوز مي‌کند. گرم و سرد شدن سنگها سبب انبساط و انقباض آنها مي‌گردد تصور بر اين است که پديده انبساط حرارتي نقش عمده‌اي در از هم پاشيدن سنگها داشته باشد، اما تجربيات آزمايشگاهي اين امر را تائيد نمي‌کند.
در يک آزمايش ، سنگها را بيش از آنچه در سطح زمين گرم مي‌شوند حرارت داده و سپس سرد کرده‌اند اين عمل بارها تکرار شده تا شبيه عمل هوازدگي در طول صدها سال باشد اما سنگها تغيير ظاهري ناچيزي از خود نشان دادند. براي اظهار نظر قاطعانه لازم است تا پژوهشهاي بيشتري در مورد تغييرات حرارت روزانه انجام گيرد.
فعاليت موجودات زنده
بر اثر فعاليتهاي گياهان ، جانوران حفار و انسان نيز هوازدگي انجام مي‌شود. ريشه گياهان در جستجوي مواد معدني به داخل درزها فرو مي‌روند و با رشد خود قطعات سنگ از يکديگر دور مي‌کنند جانوران حفار به خرد کردن و جابجايي مواد به سطح زمين که در آن هوازدگي شيميايي شدت بيشتري دارد کمک مي‌کنند.
همچنين بدن موجودات پس از مرگ تجزيه شده و اسيدهايي توليد مي‌کند. البته اين حالت بيشتر در هوازدگي شيميايي موثر است. در مکانهايي که سنگها را براي راه سازي يا معدن منفجر مي‌کنند تاثير انسان محسوس است ولي در مقياس جهاني تاثير انسان در جابجايي مواد پس از جانوران حفار قرار مي‌گيرد.
نقش زمان در هوازدگي مکانيکي
زمان در هوازدگي مکانيکي نقش بسيار اساسي دارد، زيرا هر چه قدر زمان هوازدگي کم باشد و هوازدگي در مدت زمان کوتاهي عمل کند ويژگيهاي سنگ مادر در قطعات ديده مي‌شود. ولي وقتي زمان هوازدگي بيشتر باشد و فرآيند هوازدگي ادامه يابد به تدريج سنگ حاصله کاملا خرد شده و تبديل به خاک مي‌شود.
البته براي تبديل يک سنگ به خاک غير از عامل زمان جنس سنگ نيز مهم مي‌باشد هر چه سنگ مقاومتر باشد زمان بيشتري براي هوازدگي لازم است. در کل نمي‌توان زمان لازم براي تشکيل خاک از يک سنگ را در طي عمل هوازدگي مشخص کرد، ولي لازم به ذکر است که هر چه قدر زمان براي هوازدگي بيشتر باشد ضخامت خاک بيشتر و شباهت آن با سنگ مادر کمتر خواهد بود.

فرسايش عبارت از جابجايي خرده هاي سنگي و خاک توسط باد،رودخانه و يخ مي باشد.مواد فرسايش يافته وارد درياها گرديده و به صورت رسوباتي از گراول (Gravel) ، م ...

هنگامي که مساحت زمين تحت آيش تابستانه(بهاره) در آمريکا در طول سه دهه ي گذشته کاهش پيدا کرد، تناوب گندم-آيش زمستانه(پاييزه)، سيستم مسلط و عمده ي کاشت د ...

● انواع هوازدگي هوازدگي را با توجه به نوع تغييراتي که در سنگ صورت مي گيرد به انواع مکانيکي و شيميايي تقسيم مي کنند. ▪ هوازدگي مکانيکي در هوازدگي مکاني ...

جابجايي: هنگامي که آب ها در داخل خاک به سمت پايين حرکت مي کنند، باعث انتقال شيميايي و مکانيکي مواد مي شوند. فرايند انتقال مواد بوسيله باد و باران، ذرا ...

طبيعت بر ۳ رکن اساسي آب، هوا و خاک استوار است؛ بر اين اساس شناخت طبيعت و ارکان آن، حفاظت و پاسداري از طبيعت از مسووليت اجتناب ناپذير انسان هاست. کشاور ...

نياز انسان به آب باعث شده تا اکثر تمدن هاي بشري در کنار رودخانه ها شکل بگيرند. انسان هاي اوليه با زندگي در کنار رودخانه ها بطور فطري و تجربي آموخته بو ...

● عوامل فرسايش فرسايش اساسا يک پديده تسطيح يا هموارکننده سطح زمين است به اين ترتيب که خاک و قلوه سنگ از راه حمل شدن، غلطيدن و يا شسته شدن تحت تاثير ني ...

آبهاي زيرزميني بطور طبيعي ، و بطور کلي تحت اثر وزن خود از نقاط مرتفع به سوي نقاط پست حرکت مي کنند. حرکت افقي آب در زير زمين اغلب بسيار آهسته تر از رود ...

دانلود نسخه PDF - فرسايش و هوازدگي