العمليات الخارجية المؤثرة على سطح الأرض:

إذا كانت الجبال هي النتيجة المباشرة للعمليات الداخلية فإن هناك ايضا عمليات خارجية تؤدى دورا مكملا للعمليات الداخلية في تكوين معالم وظواهر سطح الأرض ولعل الدور الأكبر الذي تؤديه تلك العمليات الخارجية هي إزالة تلك الجبال وجعلها حطاما ونقل هذا الحطام من أماكنه الأصلية إلى أماكن أخرى ثم ترسبيه إياه. ويطلق على هذه العمليات اسم شامل لها وهو التعرية Denudation وتشمل كلا من التجوية weathering والنقل Transportation والترسيب Deposition ولكل منها عوامله ووظائفه ونتائجه.

أولاً: التجوية :

والتجوية هى أولى مراحل تلك العمليات الثلاث والتي تنتهي بالترسيب مع الأخذ في الاعتبار انه لا يوجد فاصل بين عملية وأخرى بل إن العمليات الثلاث تتداخل فيما بينهما في معظم الأحيان.

والتجوية من ناحية اخرى ليست ظاهرة جيمورفولوجية فحسب بل أنها من أكثر الظواهر الجيولوجية أهمية لحياة الإنسان لسبب بسيط للغاية وهو أن التربة الزراعية التي لا يستقيم للنبات الحياة بدونها إنما هي من حصيلة التجوية ونتائجها. كما أن بعض نواتج التجوية هي في الحقيقة الأمر تمثل تجمعاً معدنيا له قيمة اقتصادية في الحياة البشر.

 وتنقسم التجوية إلى قسمين :

(أ) تجوية فيزيائية (ميكانيكية Physical Weathering Mechanical)

ويقصد بهذا النوع من التجوية العمليات الطبيعية التي تؤدي إلى تحطيم الصخر وتفككه إلى فئات وحطام صخري دون المساس بالتركيب الكيميائي ويرادف التجوية الفيزيائية مصطلح التفكك التفتت Disintegration .

(ب) التجوية الكيمائية :

وتنشأ عادة من تفاعل الماء ومكونات الهواء الغازية مع المعادن المكونة للصخور فتحول بعض المعادن إلى معادن أخرى.

ويرادف التجوية الكيميائية مصطلح التحلل Decomposition والتجوية الميكانيكية (التفكك) والتجوية الكيميائية (التحلل) تعملان معا في الغالب وربما سادت أحداهما على الأخرى حسب الظروف المناخية وعلى سبيل المثال فإن التحلل يسود في المناطق الرطبة والدافئة بينما يسود التفكك في المناطق الصحراوية الجافة .

(أ) التجوية الفيزيائية:

إن المهمة الرئيسية للتجوية الفيزيائية هي تفكك الصخر وبالتالي زيادة مساحة سطحه ومن ثم زيادة فاعلية التجوية الكيميائية.

وفيما يلي عرض لأهم عوامل التجوية الميكانيكية:

1. التمدد والانكماش الحراري Thermal Expansion and Contraction تعتبر الصخور بصفة عامة من المواد الرديئة التوصيل الحرارة ولما كان الصخرأي صخريتكون من عدة معادن وأن لكل معدن خصائصه الحرارية الخاصة به سواء أكانت هذه الخصائص تتعلق بمعامل التمدد أو الحرارة النوعية. فإن تأثير درجات الحرارة يظهر واضحا على الصخور مع البعد الزمني الكبير. فاختلاف درجات الحرارة وهو اختلاف كبير في المناطق الصحراوية بين الليل والنهار الذي قد يصل في بعض الأحيان إلى 35 في اليوم الواحد وهناك أيضا الفروق الموسمية بين الفصول المختلفة. كل هذا يؤدي إلى تكرارعملية تمدد المعادن وانكماشها وبالنظر إلى اختلاف معاملات التمدد الحراري للمعادن فإنها تعمل بمرور الزمن على التفكك من بعضها البعض من خلال الضغوط الناتجة من تمدد المعادن بالحرارة مما يؤدي إلى إجهاد Stress الصخر وبالتالي خلخلة المستويات العليا من الصخر وكونا غطاء من الفتات الصخري. وتعرف هذه العلمية باسم التقشر Exfoliation وعندما يزال هذا الغطاء بفعل الرياح أو المياه الجارية فإن الصخر يصبح معرضا لتكرار نفس التأثير.

2. اثر تجمد المياه Frost Wedging :

كثيرا ما تحتوي الصخور على شقوق وفواصل ومسام صخرية وعندما يتغلغل فيها الماء وبتأثير الحرارة المنخفضة التي تصل إلى ما دون الصفر التي يتجمد فيها الماء وينتج عن تجمد الماء وتحوله إلى جليد زيادة نسبيا في الحجم تصل إلى 10 % وتسبب هذه الزيادة ضغطا على الشقوق والفواصل والمسام الأمر الذي يؤدي إلى اتساعها وبتكرار عملية التجمد يتفكك الصخر إلى حطام صخري.

ويتضح تأثير تجمد المياه في المناطق الباردة ومنحدرات الجبال حيث تكثر بها الفواصل وتعرف نواتج هذا التأثير بالتالوس Talus وهي رواسب من الفئات الصخري غير منتظم الأجزاء ويتميز بزواياه الحادة والمتراكم حول سفوح التلال والجروف.

3 . إزالة الحمل Unloading :

من المعروف أن الصخور في حالة اتزان مع بعضها البعض بمعنى أن الطبقات السفلى من الصخور في حالة اتزان من حيث الضغط مع الطبقات التي تعلوها لأن الضغط هنا متجانس في جميع الاتجاهات فإذا حدث ترسيب بعد ذلك فإن الضغط يزداد على الطبقات السفلى. ولا يحدث لهذه الطبقات أي تشوه ما لم يتعد الضغط الواقع عليها حد المرونة. وكل ما هناك أنه سوف يحدث تغير في الحجم بحيث تنضغط الطبقات السفلى بتأثير الضغط الناتج من زيادة الحمل. فإذا أزيل هذا الحمل بسبب عمليات التعرية فإنه سوف يحدث اختلال في حالة الاتزان القائمة والتي سادت ما بين الضغط الخارجي (من طبقات الصخور العلوية) والضغط الداخلي المضاد لاتجاه الضغط الخارجي (من طبقات الصخور السفلية).

وكرد فعل لهذا الاختلال في الاتزان فإن الضغط الداخلي سوف يعمل على إعادة الطبقات السفلية التي تقلص حجمها إلى حجمها الأصلي الذي كانت عليه قبل زيادة الحمل مما يؤدي إلى تكوين مجموعة من الشقوق والفواصل موازية للسطح الخارجي للطبقات الصخرية مما يؤدي إلى عملية التقشر ويختلف سمك هذه القشوراو الصفائح Sheets من عدة سنتيمترات قرب السطح إلى عدة امتار في الأعماق.

4. تأثير الغلاف الحيوي Biosphere effect :

ويتلخص تأثير الغلاف الحيوى في كل من فعل النبات والحيوان والإنسان.

وفيما يلي تفصيل لتأثير كل منهما :

أـ النبات :

عندما يمد النبات جذوره في التربة أو الشقوق والفواصل الصخرية فإنه الحقيقة يزيد من اتساع تلك الشقوق والفواصل كما أن نمو الجذور يؤدي إلى نشوء قوى ضغط شديدة على الصخور فتعمل على تحطيمها.

ب ـ الحيوان :

إن الكثير من الحيوانات التي تتخذ من اديم الأرض مأوى لها تساهم إلى حد كبير في عمليات التجوية الميكانيكية. فالحيوانات الحافرة Burrowing مثل ديدان الأرض والحيوانات القارضة Rodents كالأرانب والفئران وكذلك النمل الأبيض Termites تعمل على تفتيت المواد الصخرية وجعلها حطاما وفتانا من السهل بعد ذلك نقلها بفعل عوامل المختلفة.

ج ـ الإنسان :

إن النشاط الإنساني قد ساهم إلى حد كبير في التجوية الميكانيكية فبناء المدن والمجتمعات السكانية وما يتبعها من شق الطرق قد أدى إلى إزالة ما يعترضه من تلال. كما أن أعمال المناجم والمحاجر وحفر الاتفاق قد أدى بالتبعية إلى إزالة الغطاء الصخري في سبيل الوصول إلى مواضع الطبقات الحاملة للخدمات. ولا شك أيضا أن اقتطاعه احجارالبناء قد أدى إلى تعريض أجزاء جديدة من الصخور التأثير التجوية بشقيها الميكانيكي والكيميائي.

ولا يجب أن نفضل أثر النشاط البشري في تبديد الموارد الطبيعية كالترب والتحكم في الجريان الطبيعي للأنهار بإقامته السدود الذي ينتج عنها بالتالي اختلاف معدل النحت والترسيب على طول أجزاء المجري النهري .

(ب) التجوية الكيميائية Chemical Weathering

ومهمتها الأساسية التغيير الكيميائي للمحتوى المعدني لصخور ولا سيما المعادن القابلة للتغيير والتجوية الكيميائية انشط ما تكون في المناطق الرطبة الدافئة.

ومن أهم عوامل التجوية الكيميائية :

1 ـ الذوبان Dissolution

على الرغم من قلة المعادن القابلة للذوبان في الماء إلا أن تأثير الذوبان يكون ذا أهمية خاصة في المناطق التي تحوي رواسب وصخورا ملحية (مثل الملح الصخري Rock Salt). غير أن الماء تزداد فاعليته وتأثيره على الصخور إذا اتحد بغاز ثاني أكسيد الكربون مكونا حمض الكربونيك الذي يؤثر على الصخور الجيرية التي تتكون أساسا من معدن الكالسيت (لا تذوب في الماء) إلى بيكربونات كالسيوم (Ca(HCO3 تذوب في الماء ومعنى هذا انتقال المادة الصخرية إلى محلول مائي تاركه مكانها فراغات وفجوات وقد تكون باستمرار عملية الذوبان مجارى وذوبان وكهوف ومغارات.

2ـ التميل Hydrolysis

وهي عملية من شأنها اتحاد الماء مع بعض المعادن التي تتكون منها الصخور وينتج عنها ظهور معادن جديدة ذات صفات وخصائص جديدة تماما ومن أشهر الأمثلة الدالة على التميل معادن الفلسبار التي ينتج عن اتحادها بالماء تكون معادن طينية Clay Minerals، وبطبيعة الحالة فإن عملية التميز التي تحدث للمعادن تكون انشط ما يكون في المناطق الرطبة والاستوائية حيث يقوم الماء بالدور الأساسي فيها.

3 ـ الأكسدة Oxidation

وهي عملية من شانها تحويل بعض المعادن إلى معادن أخرى عن طريق اتحاد الأكسجين مع بعض العناصر السريعة الاتحاد به مثل عنصر الحديد وذلك في وجود الماء كعامل مساعدة مثل تأكسد معدن البيريت إلى الليمونيت وعلى هذا الأساس فإن مركبات الحديدوز في معظم الصخور النارية تتحول إلى مركبات حديديك حيث تنكسر جزئيات السيليكات المعقدة.

4 ـ التكرين Carbonation

من المعروف أن غاز ثاني أكسيد الكربون قابل للاتحاد بالماء حيث يكونان معا حمضا ضعيفا هو حمض الكربونيك ويتفاعل حمض الكربونيك بدوره مع الصخور الجيرية مكونا بيكربونات الكالسيوم وهي مادة ذائبة حيث ينشأ عن هذا التكون ظهور الفجوات والكهوف والمغارات في الصخور الجيرية.