پوستهپوسته شدن سنگ: وقتی سنگها نفس میکشند!
پوستهپوسته شدن چیست؟
تصور کنید یک سنگ بزرگ در اعماق زمین، زیر فشار و وزن لایههای بالایی قرار دارد. بعد از میلیونها سال، فرسایش[2] لایههای رویی را از بین میبرد و فشار روی سنگ کم میشود. درست مثل این است که یک وزنه سنگین را از روی سینهتان بردارید و راحت نفس بکشید. سنگ هم با کاهش فشار، منبسط میشود. اما قسمت بیرونی سنگ سریعتر از قسمتهای داخلی منبسط میشود و این تنش باعث میگردد که لایههای نازک بیرونی، به شکل فلس یا ورقه، از بدنه اصلی سنگ جدا شوند. این فرآیند را که به آن تورق یا فرسایش پوست پیازی نیز میگویند، اغلب سنگهای یکپارچه و سخت مانند گرانیت را در طبیعت به شکل کوهها یا تپههای گنبدی شکل درمیآورد.
علتهای اصلی پوستهپوسته شدن
کاهش فشار تنها دلیل این پدیده نیست. عوامل دیگری نیز در طبیعت و حتی در شهرها دست به دست هم میدهند تا سنگها را ورقهورقه کنند.
| علت | توضیح | مثال |
|---|---|---|
| کاهش فشار (رهاسازی) | سنگهایی که در اعماق زمین شکل گرفتهاند، پس از فرسایش لایههای بالایی و کاهش فشار، منبسط شده و لایهلایه میشوند. | سنگهای گنبدی شکل در کوهستانها |
| تغییرات دما (انبساط و انقباض) | گرمای روز و سرمای شب باعث انبساط و انقباض متفاوت لایههای سطحی و داخلی سنگ میشود. این تنش مکرر در نهایت موجب ترک خوردن و پوسته شدن میگردد. | ترکخوردگی سنگفرش پیادهروها یا نماهای آفتابگیر |
| تبلور نمک | آب حاوی نمکهای محلول به درون منافذ سنگ نفوذ میکند. پس از تبخیر آب، نمکها به شکل بلور درمیآیند و با انبساط خود، فشار زیادی به دیوارههای منفذ وارد میکنند. | شوره زدن و پوسته شدن سنگ نماهای ساختمانها در مناطق مرطوب یا نزدیک دریا |
| یخزدگی آب | آب باران یا برف ذوبشده به درون ترکهای ریز سنگ نفوذ میکند. هنگام یخبندان، آب منبسط میشود و مانند یک گوه، ترک را گشادتر میکند. | خرابی شدید سنگنما در مناطق سردسیری مانند آذربایجان |
از کوه تا خانه: مثالهایی از اطراف ما
این پدیده فقط مربوط به کتابهای زمینشناسی نیست. شما میتوانید آثار آن را در زندگی روزمره هم ببینید:
1. در طبیعت: سنگهای بزرگ و گردی که در دامنه کوهها میبینید، اغلب نتیجه همین فرآیند پوستهپوسته شدن هستند. شکل گنبدی و لایهلایه آنها شبیه به یک پیاز پوستکنده شده است.
2. در شهر (مشکل شوره زدن نما): این یکی از آشکارترین مثالهاست. بسیاری از ساختمانهای قدیمی، به ویژه در مناطق مرطوب مثل شمال ایران، روی سنگنماهای خود لکهها یا پوستههای سفیدرنگی دارند. این اتفاق دقیقاً به دلیل تبلور نمک رخ میدهد. رطوبت، نمکهای موجود در مصالح ساختمانی (مانند ملات پشت سنگ) را حل میکند و به سطح سنگ میآورد. با تبخیر آب، نمکها به صورت بلورهای سفید روی سطح باقی میمانند و نه تنها ظاهر سنگ را زشت میکنند، بلکه با انبساط خود در درازمدت باعث پوستهپوسته شدن و خرد شدن سنگ میشوند.
3. در خانه: اگر در حیاط خانه سنگفرش داشته باشید، ممکن است پس از چند سال زمستان سرد و پربرف، متوجه ترکخوردگی یا بلندشدن بعضی از سنگها شوید. چرخه مکرر یخبندان و ذوب، مقصر اصلی این آسیب است.
چگونه از سنگها محافظت کنیم؟
در طبیعت، این فرآیند غیرقابل جلوگیری و بخشی از چرخه عمر سنگ است. اما برای محافظت از سنگهای باارزش تاریخی یا سنگنماهای ساختمان میتوان اقداماتی انجام داد:
- انتخاب سنگ مناسب: برای مناطق مرطوب، بهتر است از سنگهایی با تخلخل[3] کم و جذب آب پایین (مانند گرانیت) استفاده شود.
- آمادهسازی اصولی: شستن شن و ماسه قبل از ساختن ملات، استفاده از آب تازه و بدون نمک و انتخاب سیمان مناسب میتواند مقدار نمک اولیه در مصالح را کاهش دهد و از شوره زدن آینده جلوگیری کند.
- نفوذگریزی (آبگریز کردن): استفاده از مواد نانو یا رزینهای مخصوص روی سطح سنگ، منافذ آن را میپوشاند و مانع نفوذ آب و نمک به درون سنگ میشود.
- تمیزکاری ملایم: برای تمیز کردن شوره اولیه روی نما، از برس نرم و آب با فشار متوسط استفاده شود. استفاده از شویندههای اسیدی قوی فقط با نظر متخصص مجاز است، زیرا ممکن است خود به سنگ آسیب بزند.
پرسشهای رایج
پاسخ: خیر. سنگهای یکپارچه و سخت (مثل گرانیت) که در اعماق و تحت فشار بالا تشکیل شدهاند، بیشتر مستعد پوستهپوسته شدن ناشی از کاهش فشار هستند. از طرفی، سنگهای نرمتر و متخلخل (مثل بعضی از تراورتنها یا سنگآهک) بیشتر در معرض آسیب ناشی از تبلور نمک و یخزدگی قرار میگیرند. نوع آسیب به جنس سنگ و شرایط محیطی بستگی دارد.
پاسخ: بله، میتواند خطرناک باشد. این فرآیند در بلندمدت باعث کاهش استحکام و یکپارچگی سنگ میشود. در موارد شدید، ممکن است تکههای سنگ از نما کنده شده و سقوط کند که خطری برای عابران ایجاد میکند. به همین دلیل مشاهده شوره یا پوسته شدن روی نما باید جدی گرفته شده و برای بررسی و ترمیم آن اقدام شود.
پاورقی
[1]پوستهپوسته شدن سنگ (Exfoliation): فرآیند جداشدن لایههای سنگ از سطح آن.
[2]فرسایش (Erosion): فرآیند جدا شدن و جابجایی ذرات خاک و سنگ توسط عوامل طبیعی مانند آب، باد و یخ.
[3]تخلخل (Porosity): نسبت حجم فضاهای خالی (منافذ) درون یک سنگ به حجم کل آن. سنگ متخلخل منافذ بیشتری دارد.
