حصاة

الحصى المتساقط هو مجموعة من شظايا الصخور المتكسرة عند قاعدة جرف أو كتلة صخرية شديدة الانحدار، تراكمت نتيجة لتساقط الصخور الدوري . وتُسمى التضاريس المرتبطة بهذه المواد عادةً برواسب الحصى المتساقط .

يُستخدم مصطلح "الركام" لوصف كلٍّ من المنحدر الجبلي غير المستقر والشديد الانحدار، والمكون من شظايا صخرية وحطام آخر ، ومزيج الشظايا الصخرية والحطام نفسه. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} وهو مرادفٌ تقريبًا لمصطلح "الركام الصخري "، وهو المادة التي تتراكم عند قاعدة كتلة صخرية بارزة، ^{[ 2 ] [ 4 ]} أو "منحدر الركام الصخري" ، وهو شكل أرضي يتكون من الركام الصخري. ^{[ 5 ]} يُستخدم مصطلح "الركام" أحيانًا بشكلٍ أوسع للإشارة إلى أي طبقة من شظايا الصخور المتناثرة التي تغطي منحدرًا، بينما يُستخدم مصطلح "الركام الصخري " بشكلٍ أضيق للإشارة إلى المادة التي تتراكم عند قاعدة جرف أو منحدر صخري آخر تآكل بشكلٍ واضح. ^{[ 2 ]}

يتشكل الركام الصخري نتيجة تساقط الصخور، ^{[ 3 ] [ 6 ]} مما يميزه عن الرواسب المنقولة . الرواسب المنقولة هي شظايا صخرية أو تربة تترسب بفعل مياه الأمطار أو المياه السطحية أو الزحف البطيء نحو الأسفل ، وعادةً ما تكون عند قاعدة المنحدرات اللطيفة أو سفوح التلال. ^{[ 7 ]} ومع ذلك، تُستخدم مصطلحات الركام الصخري ، والركام المتراكم ، ^{[ 2 ] [ 3 ]} وأحيانًا الرواسب المنقولة ^{[ 8 ]} بشكل متبادل. يُستخدم مصطلح رواسب الركام المتراكم أحيانًا لتمييز شكل الأرض عن المادة التي يتكون منها. ^{[ 9 ]} التعريف الدقيق للركام الصخري في المراجع الأساسية غير دقيق إلى حد ما، وغالبًا ما يتداخل مع كل من الركام المتراكم والرواسب المنقولة . ^{[ 8 ]}

في أوساط هواة الأنشطة الخارجية، يُوصف الحصى الصخري والصخور المتناثرة عادةً بأنهما شيئان مختلفان؛ فالصخور المتناثرة هي قطع صغيرة غير متماسكة من الصخور، لا يتجاوز حجمها حجم قبضة اليد، بينما الحصى الصخري هو أي صخرة أكبر حجماً، بدءاً من حجم كرة القدم الأمريكية وصولاً إلى حجم الصخرة الكبيرة، وقد تكون متماسكة أو غير متماسكة. ومن طرق التمييز بينهما أن الشخص يستطيع التزلج على الصخور المتناثرة باستخدام الأحذية، والقفز فوق الصخور المتناثرة باستخدام القفز فوق الصخور الكبيرة. ^{[ 10 ]}

مصطلح "scree" مشتق من الكلمة الإسكندنافية القديمة التي تعني الانهيار الأرضي ، وهي "skriða" ، ^{[ 11 ]} بينما مصطلح "talus" كلمة فرنسية تعني منحدرًا أو سدًا. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

تتخذ رواسب الحطام عادةً شكلاً مقعراً لأعلى، حيث يتوافق أقصى ميل مع زاوية استقرار متوسط ​​حجم جزيئات الحطام. ^{[ 8 ]}

يُفترض عادةً أن منحدرات الحصى قريبة من زاوية الاستقرار، وهي الزاوية التي يصبح عندها كومة من المواد الحبيبية غير مستقرة ميكانيكيًا. مع ذلك، يُظهر الفحص الدقيق لمنحدرات الحصى أن تلك التي تتراكم فيها مواد جديدة بسرعة، أو التي تشهد إزالة سريعة للمواد من قواعدها، هي فقط القريبة من زاوية الاستقرار. معظم منحدرات الحصى أقل انحدارًا، وغالبًا ما تتخذ شكلًا مقعرًا، بحيث يكون سفح المنحدر أقل انحدارًا من قمته. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

قد تشكل المنحدرات الصخرية التي تحتوي على شظايا صخرية كبيرة بحجم الصخور الكبيرة كهوفًا صخرية ، أو ممرات بحجم الإنسان تتشكل بين الصخور. ^{[ 16 ]}

يتشكل الركام الصخري والرواسب الناتجة عن التجوية الفيزيائية والكيميائية التي تؤثر على واجهة الصخور، بالإضافة إلى عمليات التعرية التي تنقل المواد إلى أسفل المنحدر. في المناطق القطبية وشبه القطبية المرتفعة ، عادةً ما تجاور منحدرات الركام الصخري والرواسب الناتجة عن التجوية التلال وأودية الأنهار. وتنشأ هذه المنحدرات الشديدة عادةً من عمليات ما قبل العصر الجليدي في أواخر العصر البليستوسيني . ^{[ 17 ]}

هناك خمس مراحل رئيسية لتطور المنحدرات الصخرية:

1. تراكم
2. توحيد
3. التجوية
4. الغطاء النباتي المتنامي
5. تدهور المنحدرات.

تتشكل المنحدرات الصخرية نتيجة تراكم المواد الخشنة المفككة . ومع ذلك، يوجد عمومًا فرز جيد للرواسب حسب الحجم داخل المنحدر الصخري نفسه: تتراكم الجزيئات الأكبر حجمًا بسرعة أكبر في أسفل المنحدر. ^{[ 18 ]} يحدث التصلب عندما تملأ المواد الناعمة الفراغات بين الحطام. تعتمد سرعة التصلب على تكوين المنحدر؛ فالمكونات الطينية تربط الحطام معًا بشكل أسرع من المكونات الرملية . إذا تجاوزت عوامل التجوية معدل تدفق الرواسب، فقد تنمو النباتات. تقلل جذور النباتات من قوى التماسك بين المكونات الخشنة والناعمة، مما يؤدي إلى تدهور المنحدر. ^{[ 19 ]} تعتمد العمليات السائدة التي تؤدي إلى تدهور المنحدر الصخري بشكل كبير على المناخ الإقليمي (انظر أدناه)، ولكن أيضًا على الضغوط الحرارية والطبوغرافية التي تحكم مادة الصخر الأم. تشمل أمثلة مجالات العمليات ما يلي:

• التجوية الفيزيائية
• التجوية الكيميائية
• العمليات الحيوية
• الإجهادات الحرارية
• الضغوط الطبوغرافية

عمليات التجوية الفيزيائية

يُعزى تكوّن الحصى الصخري عادةً إلى تكوّن الجليد داخل منحدرات الصخور الجبلية. يسمح وجود الفواصل والشقوق وغيرها من التباينات في جدار الصخر بتدفق مياه الأمطار والمياه الجوفية والجريان السطحي عبر الصخر. إذا انخفضت درجة الحرارة إلى ما دون نقطة تجمد السائل الموجود داخل الصخر، خلال الأمسيات الباردة على سبيل المثال، فقد يتجمد هذا الماء. وبما أن الماء يتمدد بنسبة 9% عند تجمده، فإنه يُمكن أن يُولّد قوى كبيرة تُؤدي إما إلى ظهور شقوق جديدة أو إلى تثبيت الكتل في وضع غير مستقر. قد تتطلب هذه العملية ظروفًا حدودية خاصة (التجمد السريع وحصر الماء). ^{[ 20 ]} يُعتقد أن تكوّن الحصى الصخري الناتج عن دورات التجمد والذوبان يكون أكثر شيوعًا خلال فصلي الربيع والخريف، عندما تتذبذب درجات الحرارة اليومية حول نقطة تجمد الماء، ويُنتج ذوبان الثلوج كميات وفيرة من المياه الحرة.

تُعدّ كفاءة عمليات التجميد والذوبان في تكوين الحصى موضوع نقاش مستمر. يعتقد العديد من الباحثين أن تكوّن الجليد في أنظمة الشقوق المفتوحة الكبيرة لا يُولّد ضغوطًا كافية لكسر الصخور الأم، ويقترحون بدلًا من ذلك أن الماء والجليد يتدفقان ببساطة خارج الشقوق مع ازدياد الضغط. ^{[ 21 ]} ويجادل كثيرون بأن انتفاخ الصقيع ، كما هو معروف في التربة في مناطق التربة الصقيعية ، قد يلعب دورًا مهمًا في تدهور المنحدرات في الأماكن الباردة. ^{[ 22 ] [ 23 ]}

في نهاية المطاف، قد يُغطى منحدر صخري بالكامل بركامه الصخري، مما يُوقف إنتاج مواد جديدة. ويُقال حينها إن المنحدر "مُغطى" بالحطام. ومع ذلك، ولأن هذه الرواسب لا تزال غير متماسكة، يبقى احتمال انهيار المنحدرات الصخرية قائمًا. فإذا تحركت كومة الركام الصخري وتجاوزت الجزيئات زاوية الاستقرار، فقد ينزلق الركام وينهار.

عمليات التجوية الحيوية

غالباً ما تتقاطع العمليات الحيوية مع أنظمة التجوية الفيزيائية والكيميائية، حيث يمكن للكائنات الحية التي تتفاعل مع الصخور أن تغيرها ميكانيكياً أو كيميائياً.

تنمو الأشنات عادةً على سطح الصخور أو داخلها. وخلال عملية الاستيطان الأولية، تُدخل الأشنة خيوطها الفطرية في الشقوق الصغيرة أو مستويات التصدع المعدني الموجودة في الصخر المضيف. ^{[ 24 ]} ومع نمو الأشنة، تتمدد الخيوط الفطرية وتؤدي إلى اتساع الشقوق، مما يزيد من احتمالية التفتت، وقد يؤدي إلى انهيارات صخرية. وخلال نمو جسم الأشنة ، قد تندمج شظايا صغيرة من الصخر المضيف في بنيتها البيولوجية، مما يُضعف الصخر.

قد يؤدي التجميد والذوبان المتكرران لجسم الأشنة بأكمله، نتيجةً للتغيرات المناخية الدقيقة في محتوى الرطوبة، إلى انكماش وتمدد حراريين متناوبين، ^{[ 24 ]} مما يُجهد الصخر المضيف. كما تُنتج الأشنة عددًا من الأحماض العضوية كنواتج ثانوية لعملياتها الأيضية. ^{[ 24 ]} غالبًا ما تتفاعل هذه الأحماض مع الصخر المضيف، فتُذيب المعادن وتُفتت الركيزة إلى رواسب غير متماسكة.

غالبًا ما تتراكم الصخور المتساقطة عند قاعدة الأنهار الجليدية ، مما يحجبها عن محيطها. على سبيل المثال، يتشكل جبل ليخ دل دراغون ، في مجموعة سيلا من جبال الدولوميت ، من مياه ذوبان نهر جليدي، وهو مخفي تحت طبقة سميكة من الصخور المتساقطة. يؤثر غطاء الحطام على النهر الجليدي على توازن الطاقة، وبالتالي على عملية الذوبان. ^{[ 25 ] [ 26 ]} يتحدد ما إذا كان الجليد يبدأ بالذوبان بسرعة أم ببطء من خلال سمك طبقة الصخور المتساقطة على سطحه.

يمكن تقدير كمية الطاقة التي تصل إلى سطح الجليد أسفل الحطام من خلال افتراض المادة المتجانسة أحادية البعد لقانون فورييه : ^{[ 26 ]}

${\displaystyle Q=-k\left({\frac {T_{s}-T_{i}}{d}}\right)}$،

حيث k هي الموصلية الحرارية لمادة الحطام، وT _s هي درجة الحرارة المحيطة فوق سطح الحطام، و T _i هي درجة الحرارة عند السطح السفلي للحطام، و d هو سمك طبقة الحطام. ^{[ 26 ]}

لن تنقل الحطام ذو الموصلية الحرارية المنخفضة، أو المقاومة الحرارية العالية ، الطاقة بكفاءة إلى النهر الجليدي، مما يعني انخفاض كمية الطاقة الحرارية التي تصل إلى سطح الجليد بشكل كبير. وهذا بدوره قد يعزل النهر الجليدي عن الإشعاع الوارد.

تحتوي المنحدرات الصخرية على العديد من الفراغات الصغيرة بين الصخور، بينما تحتوي الكهوف الجليدية على عدد قليل من التجاويف الكبيرة. وبسبب تسرب الهواء البارد ودورانه، فإن قاع المنحدرات الصخرية يتمتع بنظام حراري مشابه للكهوف الجليدية.

بسبب فصل الجليد تحت السطحي عن السطح بطبقات رقيقة نفاذة من الرواسب، تتعرض المنحدرات الصخرية لتسرب هواء بارد من أسفل المنحدر حيث تكون الرواسب أرق ما يكون. ^{[ 29 ]} يحافظ هذا الهواء المتجمد المتداول على درجات حرارة داخلية للمنحدرات الصخرية  أقل بمقدار 6.8-9.0 درجة مئوية من درجات الحرارة الخارجية. ^{[ 30 ]} تحدث هذه  الشذوذات الحرارية التي تقل عن 0 درجة مئوية على عمق يصل إلى 1000 متر (3300 قدم) أسفل المواقع التي يبلغ متوسط ​​درجات حرارة الهواء السنوية فيها 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت) .    

من المحتمل أن يكون هناك تربة صقيعية متقطعة ، تتشكل في ظروف أقل من 0  درجة مئوية، في أسفل بعض المنحدرات الصخرية على الرغم من متوسط ​​درجات حرارة الهواء السنوية التي تتراوح بين 6.8 و7.5 درجة مئوية (44.2-45.5 درجة فهرنهايت) . ^{[ 30 ]}  

تُساهم المناخات المحلية الدقيقة في المنحدرات الصخرية، التي تحافظ عليها حركة الهواء المتجمد، في خلق بيئات دقيقة تدعم نباتات وحيوانات التايغا التي لا تستطيع البقاء على قيد الحياة في الظروف الإقليمية لولا ذلك. ^{[ 29 ]}

نشر فريق بحثي من أكاديمية العلوم في جمهورية التشيك، بقيادة الكيميائي الفيزيائي فلاستيميل روزيتشكا، ورقة بحثية في مجلة التاريخ الطبيعي عام 2012، قام خلالها بتحليل 66 منحدرًا صخريًا، جاء فيها: "يدعم هذا الموئل الدقيق، بالإضافة إلى الفراغات البينية بين كتل الصخور في أماكن أخرى من هذا المنحدر، مجموعة مهمة من النباتات الطحلبية والسراخس والمفصليات القطبية الشمالية والشمالية ، والتي تنفصل عن نطاقاتها الطبيعية في أقصى الشمال. ويمثل هذا المنحدر الصخري المتجمد مثالًا كلاسيكيًا لملجأ قديم يساهم بشكل كبير في حماية التنوع البيولوجي للمناظر الطبيعية الإقليمية والحفاظ عليه ." ^{[ 29 ]}

يدعم جبل الجليد ، وهو عبارة عن منحدر صخري ضخم في ولاية فرجينيا الغربية ، توزيعات مختلفة تمامًا لأنواع النباتات والحيوانات مقارنة بخطوط العرض الشمالية. ^{[ 29 ]}

الجري على المنحدرات الصخرية هو نشاط الجري على منحدر صخري. قد يكون هذا سريعًا جدًا، حيث يتحرك الحصى مع العدّاء. بعض المنحدرات الصخرية لم يعد من الممكن الجري عليها، لأن الحجارة قد تحركت نحو الأسفل. ^{[ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]}

• بلوكفيلد - يشبه المنحدرات الصخرية والحصوية، ويتشكل بفعل الصقيع بدلاً من الانهيارات الأرضية
• فيلفيلد - منطقة بيئية 
• عرق الحمم البركانية – نوع من التكوينات الصخرية. صفحات تعرض أوصافًا مختصرة لأهداف إعادة التوجيه. 
• الانزلاقات الأرضية - حركة الصخور أو التربة أسفل المنحدرات 
• رواسب المنحدر الطبقية
• التجوية – تدهور الصخور والمعادن نتيجة تعرضها للعوامل الجوية 
• مخطط الخدش
• عائم