Геоэкологическая роль литосферы А А Зайцев Литосфера

Геоэкологическая роль литосферы А. А. Зайцев

Литосфера — твёрдая оболочка Земли, постепенно переходящая с глубиной в сферы с меньшей плотностью вещества Состоит из земной и верхней части мантии, до астеносферы, где скорости сейсмических волн понижаются, свидетельствуя об изменении пластичности пород. В строении литосферы выделяют подвижные области (складчатые пояса) и относительно стабильные платформы. Земная кора – часть литосферы – верхняя «твердая» оболочка Земли от 3 -4 до 50 -75 км толщиной. Отделена от нижележащей мантии границей Мохоровичича. Мантия – одна из земных оболочек, расположенная между земной корой и ядром Земли. Нижняя граница – на глубине 2900 км. Верхняя мантия: мощность – 800 -900 км, нижняя мантия: 2000 км. Мантия состоит преимущественно из тяжелых минералов, с обилием магния и железа. Астеносфера – слой пониженной прочности и вязкости в верхней мантии земли. Под континентами расположены на глубине 100 км, под океанами – около 50 км. Кора выветривания -

Функции литосферы РЕСУРСНАЯ ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ Литосфера ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОЛЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ЗОНЫ

Ресурсная функция Ресурсы литосферы, необходимые для жизнедеятельности • Горные породы с биофильными элементами (кудюриты) элементы – C, N, H, Ca, P, S, K, Na, Fe, Mn, Zn, B, Si, Mo, Cl, V, Se, Cr, Ni, F, I. Кудюриты регулируют солевой баланс и биогеохимические функции • Подземные воды Геологическое пространство • Область обитания биоты и инженерно-геологической деятельности человека: строительство зданий и транспортной инфраструктуры, разработка месторождений полезных ископаемых • Область ассимиляции отходов

Ресурсная функция 2. Минеральные ресурсы, необходимые для жизни и деятельности человеческого общества • Более 200 видов полезных ископаемых; • Удовлетворяют потребности человека в энергии, удобрениях, жилье, транспорте, связи, использовании информации. Минеральные ресурсы – основа современной человеческой цивилизации; Характеризуется существенным преобразованием ландшафтов, перемещением и переработкой вещества; Частично изменяет большой геологический круговорот вещества; Служит источником поступления в биосферу несвойственных техногенных элементов и веществ Самый глубокий карьер – Бингем Каньон (772 м) (США); Коркинский разрез (520 м) (Россия); Ежегодно извлекается более 1000 млрд. т. сырья, из них 98% уходит в отвалы

Характеристика: 637 млн т руды со средними содержаниями: медь 0, 48 %, молибден 0, 032 %, золото 0, 18 г/тонн Бингем-Каньон, штат Юта. Один из крупнейших карьеров в мире, где ведётся разработка гигантского меднопорфирового месторождения открытым способом.

Самый глубокий в Евразии и второй в мире угольный разрез находится В Челябинской области около города Коркино.

Г. Качканар, Гусевогорское месторождение

Г. Качканар, Карьер по добыче железной руды

Г. Качканар, поля отходов добычи железной руды

Г. Качканар, отходы производства чугуна

Пермский край, сжигание попутного газа

Пермский край, последствия нефтедобычи

Пермский край, последствия нефтедобычи

Пермский край, последствия нефтедобычи

Геодинамическая функция – способность литосферы к проявлению природных и антропогенных процессов и явлений, в той или иной степени влияющих на условия жизнеобитания и жизнедеятельности биоты и особенно человека История развития жизни на Земле сочетает «спокойные» эпохи и кризисы, обусловленные глобальными катастрофами Функция может проявляться как негативно, так и позитивно для человека

Геодинамическая функция ГРУППА 1. НЕ ОКАЗЫВАЮТ ПРЯМОГО НЕГАТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ Перемещения литосферных плит, медленные тектонические движения Выветривание, денудация, осадконакопление Потери вещества литосферы, т. год Области материкового оледенения Суша без ледников 4% ГРУППА 2. КАТАСТРОФИЧЕСКИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ, РАЗРУШАЮТ СТРУКТУРУ ПРИРОДНЫХ КОМПЛЕКСОВ, МОГУТ ПРОВОДИТЬ К ГИБЕЛИ БИОТЫ И ЧЕЛОВЕКА Экзогенные процессы Денудация суши и эрозия Гравитационные процессы Карстовые процессы Криогенные процессы Эндогенные процессы Вулканизм Землетрясения Резкие тектонические движения 96% Скорость роста оврагов 30% 2 м 38% 3 -8 м 23% 10 -40 м 9% 50 м

Геофизико-геохимическая функция Свойство геофизических и геохимических полей природного и антропогенного происхождения, способное влиять на состояние биоты и здоровье человека

Уравнение баланса вещества ΔM=S+D±V+I+A-G-W-B-F-K+C ΔM – изменение массы всего выделяемого объема суши S – сток наносов (взвешенных и влекомых) с суши в океан; D - сток растворенных веществ в океан; V – баланс вещества уносимого с суши и приносимого на сушу ветром; I – вынос вещества в океан покровными ледниками А – разрушение (абразия) вещества в прибрежной зоне с выносом его в океан; G – аккумуляция продуктов вулканической деятельности на суше; W – связывание газообразного вещества атмосферы при процессах выветривания; B – биогенная аккумуляция вещества; F – приток вещества на сушу из более глубоких горизонтов литосферы в виде растворов и газов K – приток вещества из космоса и потери его в космическое пространство; С – сжигание минерального топлива человеком Расход Твердый сток Сток растворенных веществ Вынос ветром Вынос с ледниками Вынос за счет абразии морских берегов Сжигание минерального топлива Всего: Приход Накопление продуктов вулканической деятельности Увеличение массы суши процессах выветривания Биогенная аккумуляция Всего: млрд т/ год 20 3 3 2 1 6 35 1 -2 1 1 4

Последствия антропогенного воздействия Антропогенное воздействие приводит к деградации природной среды, в частности литосферы; Формирование антропогенных ландшафтов: в зависимости от степени воздействия формируются ландшафты с разной степенью преобразованности; Активизация процессов экзогенной геодинамики: эрозии, карста, заболачивания и т. п. Формирование новых форм рельефа: опускания рельефа, создание терриконов, отвалов и т. д. Увеличение сейсмоопасности и антропогенно обусловленные землетрясения

Охрана литосферы Ресурсосбережение: предотвращение потерь при добычи, транспортировке, обогащении и переработке ПИ, использовании готовой продукции; полное использование всех ценных компонентов через совершенствование технологий и использование вторичного сырья; Установка очистных механизмов и сооружений; Агротехнические мероприятия: обработка поля поперек склона, посадка многолетних насаждений, боронирование зяби; Лесомелиоративные мероприятия: посадка лесополос, облесение оврагов, берегов рек, водоразделов; Создание гидротехнических сооружений (водозаборные, водосборные, дноукрепляющие); Рекультивация и восстановление нарушенных участков литосферы, терриконов, свалов Ликвидация отработанных скважин Потери подземной добыче: угля– 20 -45%; цветных и черных металлов – 15 -25%; горнохимического сырья – 20 -60%; нефти - до 50%.

Домашнее задание Знать механизмы денудации: речной сток, ледники, абразия, эоловые процессы (Короновский с 196 -200) Знать гравитационные и карстовые процессы