فصل ششم- تغييرات سنگ ها

[Dr Ernesto]

تغييرات سنگ ها


سطح زمين در تغييرى هميشگى است.برخى از فرايندهاى تغيير،چنان کند عمل مى کنند که مشاهده آنها بسيار مشکل است. مثلاٌ هوازدگى سنگها را به آسانى نمى توان ديد. در عوض ،بعضى از تغييرات بسيار سريع صورت مى گيرند.،چنانکه،مشاهده تغييراتى که زمين لغزه ايجاد مى کند بسيار آسان است.


هوازدگى

هوازدگى نتيجه فعاليت عوامل فيزيکى، شيميايى وزيستى است که همه با هم بر سنگهاى سطح زمين اثر مى کنند ،ولى سبب جابجايى مواد حاصل نمى شوند.

در هرجا که سنگ کره وهوا کره در تماس باشند ،تخريب فيزيکى وشيميايى در سنگها رخ مى دهد. محل تماس آنها در واقع يک سطح نيست بلکه منطقه اى است که از سطح تا عمقي که هوا وآب مى توانند نفوذ کنند گسترش دارد. نتيجه عمل هوازدگى را غالباً‌مى توان در بريدگى جاده ها يا ديواره رودخانه ها مشاهده کرد.بر اثر هوازدگى معمولاً قشرى از مواد نرم ونا پيوسته بر روى سنگ بستر(سنگهاى اصلى سازنده پوسته زمين) تشکيل مى شود.

معمولاً هوازدگى را به دونوع فيزيکى وشيميايى تقسيم مى کنند.





هوازدگى فيزيکى- هوازدگى فيزيکى عبارت است از خرد شدگى فيزيکى سنگها به قطعات وذرات کوچکتر بدون آنکه ترکيب آنها تغيير کند. براى ايجاد نوع هوازدگى،نيروهاى فيزيکى لازم است.

ضمناً تغييرات دماى هوا سبب انبساط وانقباض قشر نازکى از سطح سنگها مى شود که تکرار آن ممکن است موجب متلاشى شدن سطحى سنگها شود.
به هر حال علت هوازدگى فيزيکى سنگها هرچه که باشد موجب مى شود که توده هاى بزرگ سنگ به قطعات کوچکترى شکسته شود.


هوازدگی شيميايی - هوازدگى شيميايى بر اثر ترکيب مستقيم اکسيژن با يک عنصر ،طى فرايند اکسايش انجام مى گيرد. در اين مورد نيز آب موجب سرعت بيشتر واکنش مى شود.

گياهان وجانداران نيز در هوازدگى شيميايى سنگها موثرند. گياهان در حال پوسيدگى ،اسيدهايى توليد مى کنند که مى توانند سنگها را تخريب کنند.

پايدارى سنگها در برابر هوازدگى

ميزان پايدارى سنگ ها در برابر هوازدگى به عوامل مختلفى بستگى دارد:

1. ترکيب وساختمان سنگ
2. اقليم
3. شيب زمين
4. زمان
   

[Dr Ernesto]

خاک




خاک محصول نهايى هوازدگى ونتيجه برخوردارى تخريب فيزيکى وشيميايى سنگها همراه با تجمع باقيمانده هاى در حال فساد جانداران است که لايه اى را بين سنگ بستر وهوا کره تشکيل مى دهد. خاک متشکل از مواد معدنى (غيرآلى) ومواد آلى است. البته حداقل 80 درصد خاک را مواد معدنى حاصل از هوازدگى سنگها تشکيل مى دهد.کوارتز،کانيهاى رسى وترکيبات عناصرى چون پتاسيم،فسفر ونيتروژن مهمترين مواد معدنى موجود در خاک اند. خاکها عموماً داراى هوا وآب نيز هستند. خاک ماده پر ارزشى است.زندگى انسان وبسيارى از موجودات زنده ديگر بيرون بدون وجود خاک،ناممکن به نظر مى رسد.

نيمرخ خاک
خاک به صورت لايه هايى افقى تشکيل مى شود که به آن ((افقهاى خاک)) مى گويند. هر يک از افقهاى خاک را با يکى از حروف لاتين نشان مى دهند. بالاترين لايه،افق A است. اين لايه حاوى هوموس ومقدار کمى رس وماسه است. در زير آن افقB قرار دارد که حاوى رس،ماسه ومقدار کمى هوموس است.افقB همچنين حاوى عناصر محلولى است که بوسيله آب از افق فوقانى شسته شده اند. در زير افقB،لايه ضخيمترى متشکل از سنگهايى که بخشى از آن هوازده اند ،قرار دارد. اغلب ريشه هاى گياهى به اين لايه نمى رسد. نفوذ آب وهوا نيز به اين افق محدود مى شود. در زير افقC سنگ بستر قرار گرفته است.

[Dr Ernesto]

فرسايش

فرسايش عبارت است ازفرايندهاى که در طى آن مواد هوازده ومتلاشى شده سنگهاى سطح زمين جابه جا مى شوند. هوازدگى مقدمه فرسايش است ودر طى فرسايش،هوازدگى نيز همچنان ادامه دارد. عواملى چون نيروى جاذبه،آبهاى جارى ،آبهاى زيرزمينى ،يخچالها دريا وباد در فرسايش سنگها دخالت دارند.

نيروى جاذبه- توده هاى سنگ وخاک در سراشيبى ممکن است بدون دخالت يک عامل حمل ونقل ومثل آب،باد يا يخ به حرکت در آيند. با اين حال آب نقش مهمى در حرکت مواد در سراشيبى ها دارد.
حرکت توده هاى سنگ يا رسوب در امتداد سطوح لغزشى را((لغزش)) مى خوانند. ((زمين لغزه)) نيز اصطلاحى کلى است که معمولاً‌ شامل حرکات لغزشى وريزشى توده هاى نسبتاً خشک سنگ وخاک مى شود.

آبهاى جارى- حتماً تا کنون رودهاى کوچک يا بزرگى را ديده ايد.بعضى از رودها ،آب تقريباً زلالى دارند.ولى برخى ديگر گل آلودند.رودها ،چه کوچک و چه بزرگ ،همواره سطح زمين را در جايى مى فرسايند ومواد حاصل را در جايى ديگر ته نشين مى کنند. فرسايش سطح زمين از لحظه فرود قطعات باران شروع مى شود.
رودها طى فرآيندى که فرسايش قهقرايى خوانده مى شود .طول روز خود را به روز عقب نيز مى افزايند.به عبارت ديگر رودها با فرسايش هر چه بيشتر سنگ ها در مبداء يا سرچشمه خود ،دائماً زمين را به طرف بالا رود حفر مى کنند. انتهاى ديگر رود،که مصب يا دهانه رودخانه خوانده مى شود ،جايى است که رود وارد توده اى از آب مثل دريا يا درياچه مى شود وموادى را که با خود حمل مى کنند ته نشين مى سازد .

تشکيل دره- تشکيل وتوسعه دره رودخانه ها را مى توان به سه مرحله جوانى، بلوغ وپيرى تقسيم کرد:در رودهاى جوان ،V شکل با ديواره هاى پر شيب است. زيرا بيشتر انرژى فرسايشى آنها صرف عميقتر کردن بسترشان مى شودوقتى رود جوانى به سطح مبناى خود نزديک مى شود، شروع به فرسايش جانبى سواحل خود مى کند ودره اى پهن تر به وجود مى آورد.هوازدگى وريزش ولغزش ديواره هاى دره وفرسايش توسط انشعابات رود به پهن تر شدن بيشتر دره کمک مى کند ودر نتيجه رودى بالغ تشکيل مى شود.

آبهاى زيرزمينى – آبهاى فرورو ضمن عبور از لايه هاى خاک وسنگ ،مقدار زيادى از مواد را در داخل خود حل مى کنند،به خصوص که حرکت آب نيز به کندى صورت مى گيرد .مقدار ونوع مواد معدنى محلول در آب بستگى به جنس وضخامت لايه هاى خاک وسنگ ودماى آبى دارد که از ميان آنها مى گذرد.
آبهاى فرورو با عمل انحلال خود سبب تخريب بعضى از قسمت هاى درونى زمين مى شوند.به ويژه اگر جنس زمين از لايه هاى آهکى ومحلول در آب باشد عمل تخريب آسان تر صورت مى گيرد.

يخچالها-يخچالها با نيروى زيادى سنگهاى بستر خود را فرسايش مى دهند واين کار بوسيله مورنها صورت مى گيرد. تمام موادى که به وسيله يخچال حمل مى شوند ونام مورن موسومند مورنها ممکن است در زير، کنار ويا در ميان يخچال باشند ،در جلو يخچال هم موادى به وسيله يخ آورده مى شوند که در نتيجه ذوب يخ، آن مواد روى هم انباشته مى شوند ومورنهاى جبهه اى را به وجود مى آورند.
مورنها در زير واطراف يخچال به طور ثابت در يخ قرار دارند و همچنان که با يخ به جلو مى روند، بستر يخچال را مى شويند.

درياها- وقتى که موج به سوى ساحل پيش مى آيد، به نقطه اى مى رسد که عمق آب بسيار کم است.در اينجا ته موج با زمين برخورد مى کند واز سرعت قسمت پايين آن کاسته مى شود،اما قسمت سطحى آن با سرعت قبلى به حرکت خود ادامه مى دهد .نتيجه آن مى شود که موج مى شکند.وقتى که موج شکسته شد ،نيروى زيادى در لبه آن جمع مى شود که به کمک اين نيرو مى تواند موادى را در ساحل جابجا کند واگر به ساحل سنگى برخورد ،باعث ريزش وتخريب آن مى شود.

باد- باد يکى از عوامل تغيير سيماى زمين به ويژه در نواحى خشک وبيابانى است.در بيابانها بارندگى کم ورستنيها پراکنده ومحدودند.به همين جهت سطح زمين بيشتر در معرض فرسايش باد قرار مى گيرد وآثار فرسايشى ورسوبى باد بهتر از هر جاى ديگر نمايان است.ولى بيابان ها تنها قلمرو فعاليت باد نيست. باد در مناطق ديگر ،از جمله مناطق قطبى ،سواحل درياها ،نواحى کوهستانى وحتى در مناطق معتدل ومرطوب ،در کنار ساير عوامل طبيعى فعال است. گرچه باد عامل زمين شناسى مهمى است ولى در مقايسه با آب يا يخ نقش کوچکترى در تغييرات سطح زمين دارد.

[Dr Ernesto]

رسوبگذارى

وقتى که باد از جريان مى افتد يا زمانى که آب از حرکت مى ايستد ويا يخچال ذوب مى شود، يعنى انرژى خود را از دست مى دهند،مواد همراه آنها ته نشين مى شوند.در روى زمين ،عمل حمل مواد توسط آب ،باد ويخچال، تحت تاثير نيروى گرانشى هميشه از بلنديها به سوى فرو رفتگيها صورت مى گيرد.به طور کلى ، به موادى که توسط عوامل فرسايشى حمل شده ودر محيط هاى رسوبى ته نشين مى شوند، رسوب مى گويند.

آبهاى جارى- وقتى که سرعت آب جارى کاسته شود، مقدارى از مواد همراه آن رسوب مى کنند.سرعت رود وقتى کم مى شود که درجه شيب مسير آن کاهش يابد، بسترش عريض شود، يا مقدار آب آن کاهش يابد رودها مخصوصاً زمانى سرعت خود را از دست مى دهند که وارد دريا شوند ودر اينجاست که تمام مواد همراهشان رسوب خواهد کرد

آبهاى زيرزمينى- آبهاى زير زمينى معمولاً موادى را به صورت حل شده حمل مى کنند.اين مواد محلول به صورت سيمان بين ذرات منفصل ته نشين مى شوند وآنها را تبديل به سنگ مى کنند. عمل ديگر آبهاى زيرزمينى ((جانشينى است)) بر اثر اين فرايند ممکن است يک ماده در آب حل شود وهم زمان جاى آن با ماده معدنى جديدى پر شود. به اين ترتيب صدفها ،استخوان برگها،ساقه درختان وغيره ممکن است به طور کامل به وسيله يک ماده معدنى جديد جانشين شوند.
آبهاى زيرزمينى با رسوبگذارى کربنات کلسيم بر سقف، کف وديواره هاى غارها سبب پديد آمدن شکلهاى بسيار زيبايى مى شوند. رسوبات سقف غارها را استالاکتيت ورسوبات کف غارها را استالاکميت گويند.
آبهاى زيرزمينى با ظاهر شدن در سطح زمين نيز بخشى از مواد محلول خود را ممکن است به صورت رسوب ته نشين کنند.

يخچالها- يخچال نيز کارى مشابه کار آبهاى جارى را انجام مى دهد.اما آبهاى جارى موقعى مواد را ته نشين مى کنند که از سرعت جريان آنها کاسته شود، در صورتى که کاهش سرعت حرکت يخچال تاثيرى در عمل رسوبگذارى ندارد وته نشين شدن مواد حمل شده به وسيله يخچال را بايد نتيجه مستقيم ذوب يخ برف دانست.

موادى که به وسيله يخچال رسوبگذارى مى شوند ودو دسته اند:

1- موادى که در موقع ته نشين شدن ،صورت لايه لايه به خود نمى گيرندوشامل ذرات ميکروسکپى رس تا سنگهايى به وزن چندين تن هستند که با هم مخلوط شده اند.اين مواد را جمعاً رسوبات در هم يخچالى (تيل) مى نامند.


2- آبى که در نتيجه ذوب يخ در زير يخچالها جارى مى شود ،رسوبات دانه ريزى به همراه دارد که آنها را پس از ته نشين شدن بايد رسوبات مطبق يخچالى ناميد.اين رسوبات تقريباً صورت لايه لايه دارند.


اقيانوسها –منابع اصلى رسوبات اقيانوسى عبارتند از:
1)قاره ها،که مواد حاصل از هوازدگى وفرسايش آنها نسبت به وسيله آب،باد ويخ به درياها حمل مى شود
2) آب دريا همراه با مواد شيميايى محلول در آنها

3)جاندارانى که در دريا زندگى مى کنند وپوسته واسکلت آنها بخش زيستى رسوبات دريايى را تشکيل مى دهد
4)خاکسترهاى آتشفشانى
5)مقدار کمى رسوباتى که از خارج از سياره زمين منشاء گرفته وبه صورت عمدتاً غبارهاى شهابسنگى وارد آب اقيانوسها مى شود.

باد- ذراتى که به وسيله بادها حمل مى شوند، سرانجام رسوبات بادى را به وجود مى آورند.ذرات ماسه که در نزديکى سطح زمين ونسبتاً آهسته حرکت مى کنند ،خيلى زود با کم شدن سرعت باد از حرکت باز مى مانند.ذرات دانه ريزتر رس وسيلت که به صورت معلق وسريعتر حرکت مى کنند، قبل از ته نشينى،مسافتهاى طولانى ترى را مى پيمايند.

باد معمولاً ذرات درشت تر را به صورت تپه ها يا پشته هايى از ماسه به جاى مى گذارد که((تلماسه)) خوانده مى شوند. بخش هاى وسيعى از بيابان ها ،مثل صحراى بزرگ در افريقا، ربع الخالى در عربستان ودشت لوت ايران پوشيده از تلماسه هاست. تلماسه هم همچنين در سواحل درياها (مثل بخشهايى از سواحل درياى خزر وخليج فارس) نيز تشکيل مى شوند.