هوازدگی شیمیایی عبارت است از تضعیف و تجزیه سنگ پس از واکنش های شیمیایی. این واکنش ها شامل اکسیداسیون ، هیدرولیز و کربناسیون هستند. هوازدگی شیمیایی یا مواد معدنی را تشکیل می دهند یا از بین می برند  بنابراین ماهیت ترکیب معدنی سنگ را تغییر می دهند. دما و به ویژه رطوبت محیط برای هوازدگی شیمیایی بسیار مهم هستند. هوازدگی شیمیایی به طور کلی در مناطق آب و هوایی گرم و مرطوب سریع تر اتفاق می افتد.

انواع هوازدگی

هوازدگی بیولوژیکی

هوازدگی بیولوژیکی ناشی از حرکت گیاهان و حیوانات است. به عنوان مثال ، یک خرگوش می تواند در شکاف یک سنگ زندگی کند و در اثر رفت و آمد باعث بزرگ تر شدن شکاف سنگ شود. همچنین ممکن است یک گیاه در شکاف سنگی رشد کرده و با رشد ریشه های آن  شکاف به ترک تبدیل شود. حتی شما می توانید منبع هوازدگی باشید! چکمه ها و کفش هایی که از روی یک تکه سنگ عبور می کنند ممکن است در نهایت سنگ را فرسوده کنند.

هوازدگی شیمیایی

هوازدگی شیمیایی فرایندی است که از طریق مواد شیمیایی موجود در آب باران باعث تغییر در مواد معدنی در یک سنگ می شود. دی اکسید کربن هوا در آب باران حل شده و کمی اسیدی می شود. هنگامی که آب باران با مواد معدنی موجود در سنگ تماس پیدا کند ، می تواند واکنش ایجاد کند و باعث هوازدگی شود.

هوازدگی فیزیکی

هوازدگی فیزیکی زمانی اتفاق می افتد که فرایندهای فیزیکی روی سنگ تأثیر می گذارد ، مانند تغییرات دما یا زمانی که سنگ در معرض تأثیر باد ، باران و امواج قرار می گیرد. آب می تواند به شکاف های سنگ وارد شود و در صورت یخ زدن ، یخ منبسط شده و شکاف ها را از هم جدا  کند. هنگامی که یخ ذوب می شود ، آب بیشتری می تواند وارد شکاف بزرگتر شود.

اگر دوباره یخ زد منبسط می شود و می تواند ترک را بزرگتر کند.باد می تواند با دمیدن ماسه ها بر روی سنگ باعث ایجاد هوازدگی شود ، در حالی که باران و امواج با پاره شدن آهسته سنگ در مدت زمان طولانی باعث هوازدگی می شوند.

هوازدگی شیمیایی چیست و چگونه رخ می دهد؟

انواع هوازدگی شیمیایی

احتمالاً متوجه شده اید که هیچ دو سنگ دقیقاً شبیه هم نیستند. برخی به نظر می رسد توسط یک مجسمه ساز حک شده اند. برخی از آنها به نظر می رسد قرمز رنگ شده اند و برخی دیگر به شکل غار درآمده اند.

یکی از دلایلی که سنگ ها از نظر ظاهری  بسیار متنوع به نظر می رسند این است که در معرض هوازدگی شیمیایی قرار می گیرند ، فرایندی که طی آن سنگ ها در واکنش های شیمیایی تجزیه می شوند.

ما اشاره کردیم که هوازدگی شیمیایی راهی است که در آن سنگ ها تجزیه می شوند. اما ، تاکید بر این نکته ضروری است که از آنجا که یک تغییر شیمیایی واقعی در حال وقوع است ، سنگ ها فقط به سنگ های کوچکتر خرد نمی شوند. آنها در واقع در حال تغییر شیمیایی هستند. به عبارت دیگر ، پس از هوازدگی شیمیایی ، به ماده ای متفاوت از ماده ای که قبلا بودند تبدیل می شوند.

هیدرولیز

انواع مختلفی از هوازدگی شیمیایی وجود دارد. هیدرولیز ، یعنی تجزیه شیمیایی یک ماده در ترکیب با آب یکی از انواع هوازدگی است. شما می توانید این اصطلاح را با یادآوری این نکته که پیشوند “hydro” به معنی “آب” و پسوند “lysis” به معنی “تجزیه” به خاطر می آورید.

آب و بسیاری از ترکیبات شیمیایی موجود در آب عامل اصلی هوازدگی شیمیایی است. فلدسپات ، یکی از فراوان ترین مواد معدنی سنگ ساز ، از نظر شیمیایی با آب و ترکیبات محلول در آب واکنش داده و رس تشکیل می دهد.

آب حاوی بسیاری از اسیدهای ضعیف مانند اسید کربنیک است. این اسید ضعیف اما فراوان زمانی ایجاد می شود که گاز دی اکسید کربن از جو با آب باران مخلوط می شود. گازهای دی اکسید گوگرد و نیتروژن انواع دیگری از باران های اسیدی را ایجاد می کنند که به عنوان عوامل شیمیایی هوازدگی عمل می کنند.

برخی از منابع دی اکسید گوگرد نیروگاه هایی هستند که زغال سنگ را می سوزانند. و همچنین آتشفشان ها و باتلاق های ساحلی. گازهای گوگردی با اکسیژن و آب باران واکنش داده و اسید سولفوریک ایجاد می کنند. اگرچه این اسید نسبتاً ضعیف است ، اما فراوانی اسید و اثرات طولانی مدت آن باعث آسیب قابل توجه به پوشش گیاهی ، بافت و رنگ سنگ ها می شود.

هوازدگی شیمیایی چیست و چگونه رخ می دهد؟

اکسیداسیون

نوع دیگر هوازدگی شیمیایی اکسیداسیون است. اکسیداسیون واکنش یک ماده با اکسیژن است. احتمالاً با اکسیداسیون آشنا هستید زیرا این فرآیند باعث زنگ زدگی می شود. بنابراین ، درست مانند اینکه خودروی شما از طریق اکسیداسیون دچار زنگ زدگی می شود ، سنگ ها نیز اگر حاوی آهن باشند ، زنگ زده می شوند.

شاید متوجه شده باشید که فلز زنگ زده روی ماشین شما تا حدودی شکننده است. این به این دلیل است که وقتی آهن با اکسیژن واکنش نشان می دهد ، اکسید آهن را تشکیل می دهد که خیلی قوی نیست. بنابراین ، هنگامی که یک سنگ اکسید می شود ، ضعیف شده و به راحتی خرد می شود و باعث می شود سنگ شکسته شود. اکسید آهن به رنگ قرمز مایل به قهوه ای است و این نشان می دهد که چرا برخی سنگ ها قرمز به نظر می رسند.

کربناسیون

کربناسیون نوع دیگری از هوازدگی شیمیایی است. کربناسیون شامل مخلوط شدن آب با دی اکسید کربن برای تولید اسید کربنیک است. این نوع هوازدگی در شکل گیری غارها اهمیت دارد. دی اکسید کربن محلول در آب باران یا در هوای مرطوب ، اسید کربنیک را تشکیل می دهد و این اسید با مواد معدنی موجود در سنگ ها واکنش نشان می دهد.