التآكل (التآكل)

التآكل في الجغرافيا هو عملية التعرية التي تحدث أثناء تصادم الصخور وانتقالها. يؤدي انتقال الرواسب إلى تشقق وتنعيم أسطح الصخور الأساسية ؛ وقد يحدث ذلك بفعل الماء أو الرياح. ^{[ 1 ]} غالبًا ما توجد الصخور التي تتعرض لتآكل التفتت على قاع مجرى مائي أو بالقرب منه . ^{[ 2 ]} كما أن التفتت مسؤول جزئيًا عن تحويل الصخور الكبيرة إلى صخور أصغر، ثم إلى رمال في نهاية المطاف. ^{[ 3 ]}

يُتيح التآكل الاحتكاكي فهم التغيرات الجيولوجية الماضية والحالية، فضلاً عن تفسير البيئات الجيومورفولوجية القديمة . ويستخدم الباحثون أشكال الجسيمات (الناتجة عن التآكل الاحتكاكي) لدراسة التآكل والتغيرات البيئية. ^{[ 2 ]}

تعتمد كمية التآكل على عدد من العوامل: خصائص الجسيمات مثل الحجم والشكل والسطح والمسامية والصلابة والشقوق، بالإضافة إلى الخصائص البيئية مثل الوقت والسرعة والضغط والقص ودرجة الحرارة. ^{[ 4 ]}

بشكل عام، تتأثر الجسيمات بالتآكل بشكل أكبر كلما اتجهنا نحو المصب، حيث تميل سرعة جريان الأنهار إلى أن تكون أعلى، وبالتالي تزداد قدرتها على حمل الرواسب. هذا يعني أن الحمولة تحتك ببعضها البعض بقوة أكبر وهي معلقة في النهر، مما يزيد من التعرية الناتجة عن الاحتكاك. مع ذلك، بعد نقلها لمسافة معينة، تصل الحصى إلى حجم يصبح فيه منيعًا نسبيًا ضد المزيد من الاحتكاك. كما يتأثر توزيع حجم حبيبات الرواسب الناتجة عن الاحتكاك بنوع الصخور التي اشتُقت منها. تتناقص أحجام الجسيمات بشكل عام باستمرار مع جريان النهر باتجاه المصب، في عملية تُسمى التناقص التدريجي باتجاه المصب. ^{[ 5 ]} وبما أن الاحتكاك يؤثر على حجم الحصى، فإنه يؤثر أيضًا على حركتها، ويمكن لحجم الحصى وحالتها أن يفسرا الظروف السابقة للمجاري المائية، مثل التدفق. ^{[ 2 ]}

تتأثر معدلات التعرية الاحتكاكية بشكل الصخور ونوعها الصخري وطاقة الاصطدام، ^{[ 1 ]} ولذلك، فإن الصخور اللينة أكثر عرضة للتعرية الاحتكاكية. ^{[ 6 ]} عندما يحدث الاحتكاك والتكسر على الصخور الأساسية، تصبح هذه الصخور معلقة: في اتجاه مجرى النهر أو المجرى المائي، يزداد الحمل القاعي نتيجة للاحتكاك. تتأثر الرواسب المعلقة بشكل كبير بنوع الصخور، وانحدار الحوض، وهطول الأمطار ، وحرائق الغابات؛ ^{[ 6 ]} تُحدث حرائق الغابات بشكل عام اضطرابًا كبيرًا في البيئات وبالتالي في جيولوجيتها. ^{[ 6 ]} تكون معدلات التعرية، فيما يتعلق بالاحتكاك، أعلى ما يمكن في المجاري المائية شديدة الانحدار ذات الصخور اللينة، ^{[ 6 ]} مثل الصخر الزيتي ، والحجر الطيني، أو غيرها من الصخور الرسوبية الشائعة. ^{[ 7 ]}

يحدث تكوّر الصخور وحبيبات الرمل ببطء شديد في البيئات المائية مقارنةً بالرياح. ^{[ 2 ]} ويعود ذلك إلى أن جزيئات الماء المحيطة بالرمل تحميه من الاصطدامات، كما أن كثافة الماء تقلل من طاقة الصدم. ^{[ 2 ]} إضافةً إلى ذلك، كلما كانت جزيئات الرواسب غير منتظمة الشكل (مقارنةً بالجسيمات المستديرة)، زادت قابليتها للتآكل. مع ذلك، غالبًا ما تكون الجسيمات المستديرة ناتجة عن بيئات تآكل شديدة. ^{[ 2 ]}

تؤثر الاختلافات في التركيب الصخري على سرعة تغير خط الساحل بفعل التعرية (التآكل) . لوحظ أن صخور الشيست تستدير بسرعة ثم تتآكل بسرعة، بينما يبقى الكوارتزيت مستديرًا لفترة أطول. ^{[ 2 ]} وُجد أن الكوارتزيت يستدير بسهولة مقارنةً بالشيست والحجر الرملي . غالبًا ما يتآكل الشيست إلى سطح مستوٍ تحت تأثير التآكل عالي الطاقة، وليس إلى جسيم مستدير. يتآكل الحجر الرملي إلى شكل بين الكوارتزيت والشيست. تميل الصخور التي خضعت لتغيرات كيميائية، مثل التصلب، إلى مقاومة التعرية بشدة. ^{[ 2 ]}

يُعرَّف التآكل في البيئات المحيطية بأنه "ابتلاع المحيطات لليابسة" لأن الطاقة العالية للأمواج والترسبات الكبيرة تسمح بتآكل نقاط التماس بين المحيط واليابسة بشكل كبير. ^{[ 2 ]} ويؤدي التآكل المحيطي إلى تراجع الخطوط الساحلية وزيادة أعماق المحيطات لتصل إلى عمق قاعدة الأمواج. ^{[ 2 ]}

أدى ارتفاع منسوب مياه البحر إلى زيادة التعرية الساحلية . وهذا يثير قلق صانعي السياسات والباحثين في مجال السواحل ومخططي العقارات بسبب تأثير التعرية على الفيضانات. ^{[ 2 ]}

تفتقر السواحل الصخرية عادةً إلى الغطاء النباتي، مما يؤدي إلى قلة أو انعدام حمض الهيوميك (مركبات عضوية مثل التربة). ويعني انعدام حمض الهيوميك انخفاض التعرية الكيميائية، وبالتالي فإن التعرية على السواحل تنتج بشكل شبه حصري عن تصادم الجسيمات. ^{[ 2 ]}

عندما ينطلق الرماد والفتات البركاني من البركان ، يتعرضان للتآكل. ^{[ 3 ]} يُعدّ التآكل أحد أسباب نعومة حبيبات الرماد البركاني . فكلما زاد التآكل، زادت نعومة حبيبات الرماد الناتج. ^{[ 3 ]} ويترتب على ذلك اضطراب في الاستقرار الجيولوجي للبركان، وتنوع في التيفرا (الصخور والجسيمات المقذوفة من البركان أثناء الثوران)، وزيادة في الجسيمات الموجودة في الغلاف الجوي والتي تؤثر على المناخ. ^{[ 3 ]} ويتأثر معدل تآكل التيفرا بحجم البركان، وتحديدًا بعمق وارتفاع عموده البركاني. ^{[ 10 ]}

قد يُخلط بين آثار التآكل وآثار الفرز، حيث يتأثر حجم حبيبات الرواسب بآليات نقل الرواسب، مثل التعليق مقابل حمولة القاع. ويؤثر هذا بشكل خاص على الشواطئ الحصوية، إذ تتصادم الحصى مع بعضها البعض، مما يؤدي إلى تنعيمها. ^{[ 11 ]}

يُلاحظ تفتت المواد الجزيئية أيضاً في الصناعات الكيميائية، حيث يُعدّ ذلك أمراً غير مرغوب فيه. فقد تُفقد بعض المنتجات خلال العملية، وقد تتكوّن ملوثات ، مما يستدعي استخدام ترشيح إضافي.

ينجم التآكل في التطبيقات الصناعية عن مجموعة واسعة من الآليات: الميكانيكية والحرارية والكيميائية. ^{[ 4 ]} في السفع الرملي ، يحد التآكل من العمر الافتراضي للمادة الكاشطة (الرمل أو الكرات) لأنه مع تآكل سطح قطعة العمل، تتفتت المادة الكاشطة أيضًا. ^{[ 4 ]} يساهم التآكل في أنواع أخرى من التآكل مثل التآكل السطحي والتآكل الكيميائي . ^{[ 2 ]} على الرغم من أن التآكل يُعتبر غالبًا نوعًا من التآكل الكيميائي، إلا أنهما يختلفان لأن التآكل لا يُحرك الأسطح الثابتة، بل يُسبب تآكلها من خلال المواد التي تمر بها.