منشأ الترب ومكوناتها

التربة تتكون من عناصر ومكونات كثيرة وتختلف من مكان لأخر وتعود طبيعتها لأسباب عديدة، وهي بالغالب نتيجة لتفتت أنواع الصخور المختلفة.

الصخر

يعرف الصخر في الجيوتكنيك بالكتل الطبيعية من المواد المعدنية، أما جيولوجياً فيعرف بجميع العناصر المشكلة للقشرة الأرضية، وهذا يشمل الصخر بالمعنى الجيوتكنيني بالإضافة إلى التربة والنفط و المياه وغيرها.

التربة

تعرف التربة بالجزيئات الصلبة المعدنية الطبيعية القابلة للفصل عن بعضها بفعل ميكانيكي بسيط، وتنتج عن التخرب الطبيعي الفيزيائي أو الكيميائي للصخر.

منشأ التربة

تنشأ الجزيئات الصلبة المكونة للتربة عن تجوية الصخور، ترتبط العديد من الخواص الفيزيائية للترب بشكل وأبعاد والتركيب الكيمائي للجزيئات الصلبة من أجل فهم تأثير هذه العوامل لا بد من فهم عمليات التجوية التي تتعرض لها الصخور.

التجوية

تعرف التجوية بعمليات تفتت الصخور وتحولها إلى جزيئات صغيرة الحجم بواسطة عمليات ميكانيكية وكيمائية، تحدث التجوية في مختلف أنواع الصخور البركانية والرسوبية والاستحالية ويمكن أن تحدث التجوية الميكانيكية نتيجة لتمدد وتقلص الصخر بفعل درجات الحرارة.

وكذلك فإن تسرب الماء ضمن مسامات التربة وتجمدها نتيجة لانخفاض درجة الحرارة يسبب زيادة في حجم الماء وضغوطاً كثيرة ضمن مسامات التربة، إن تكرار هذه العملية يؤدي إلى تصدع الصخور وتفتتها إلى جزيئات أصغر دون أن يحدث أي تغيير في التركيب الكيميائي للصخر.

في حالة التجوية الكيميائية تتحول المينرلات الأساسية للصخر إلى مينرلات جديدة بواسطة تفاعلات كيميائية وهي:

الماء وثاني أكسيد الكربون المتواجدان في الجو يشكلان حمض الكربون نتيجة لانحلال ثاني أكسيد الكربون في الماء، يتفاعل حمض الكربون مع مينرلات الصخر وتتشكل مينرلات جديدة وأملاح منحلة ضمن المياه، ويمكننا أخذ مثال على ذلك تجوية مينرال الأورتوكلاس وتحوله إلى مينرلات غضارية وسيليكا وكربونات الكالسيوم المنحلة.

تسمى الترب التي تبقى في مكانها بعد التجوية بالترب المتبقية وتتميز هذه التربة بتدرجها حيث تترسب الحبيبات الناعمة في الأعلى ويزداد حجم الحبيبات مع العمق.

أما بالنسبة للترب المنقولة فتصنف ضمن عدة مجموعات وذلك بحسب طريقة نقل هذه الترب، فمنها منقولة بواسطة الجليد والمنقولة بواسطة الأمطار، المترسبة ضمن البحيرات الهادئة، المترسبة ضمن المحيطات، المنقولة بواسطة الرياح، والمنقولة بفعل الجاذبية.

الصخور الرسوبية

يمكن لتوضعات الحصويات والرمال والسيلت والغضار المتشكلة نتيجة التجوية أن تتصلب نتيجة للإجهادات المطبقة عليها وللمواد الرابطة كالكالسيت والدولوميت والكوارتز، التي تكون على شكل مادة منحلة ضمن الماء.

حيث تملأ فراغات التربة وتتصلب مشكلة الصخور الرسوبية مثل: (الكونغلوميرا والصخور الرملية والصخور الحوارية)، كما يمكن أن تتشكل الصخور الرسوبية نتيجة لعمليات كيميائية مثل: (الصخور الكلسية والصخور الملحية والصخور الدولوميتية والصخور الجيبسية).

أبعاد جزيئات التربة

تدعى الترب حصويات، رمال، سيلت أو غضار بناءً على أبعاد جزيئاتها الصلبة، حيث تتباين الحدود بين أنواع الترب حسب نظام تصنيف معتمد، حيث نجد أن الغضار يعرف في بعض أنظمة التصنيف بجزيئات التربة الأصغر من mm 0.002

وفي بعض أنظمة التصريف الأخرى يعرف بجزيئات التربة الأصغر من mm0.005 مع الإشارة إلى أن التربة المصنفة غضار وفقاً لأقطار جزيئاتها فقط قد لا تحتوي على مينرلات الغضار وقد تحتوي على جزيئات الكوارتز والفلدسبار والميكا ذات الجزيئات الصغيرة جداً والتي هي بحدود أقطار جزيئات الغضار.

المينرلات الغضارية

تتكون المينرلات الغضارية من مجموعتين أساسيتين: سيليكا رباعية الوجوه، وألومينيا ثمانية الوجوه، ويمكن أن يتم الاستبدال الجزئي لعنصري السيليكون والألمنيوم ضمن هاتين المجموعتين.

يتكون كل سيليكا رباعي وجوه من أربع ذرات أوكسجين تحيط بذرة سيليكون، وأيضاً تشكل تراكيب رباعية الوجوه صفيحة السيليكا.

كما تتكون الألومينا ثمانية الوجوه من ست ذرات هيدروكسيل تحيط بذرة ألمنيوم، وتشكل تراكيب ثمانية الوجوه صفيحة الألومينا وتدعى أحياناً صفيحة الجيبسيت، في بعض الأحيان تستبدل ذرات الألمنيوم بذرات مغنيزيوم في ثمانية الوجوه.