Minerály a ich klasifikácia

Nasledujúce ekologické funkcie sú vlastné litosfére:

1) zdroj (poskytovanie rôznych typov prírodné zdroje nevyhnutné pre biotu a ľudí);

2) geodynamické (prítomnosť porušení horné časti litosféra v dôsledku endo- a exogénnych, prírodných a umelých procesov);

3) geochemické (obsah chemických prvkov potrebných pre biotu a človeka, ako aj prítomnosť znečisťujúcich látok);

4) geofyzikálne (prítomnosť fyzikálnych polí).

Pri zvažovaní každej funkcie sa odhaľujú ekologické dôsledky buď ťažby, alebo porúch litosféry, alebo akumulácie chemických prvkov; odhaľuje vplyv fyzikálnych polí na živé organizmy.

Palivo- energetické zdroje

Medzi hlavné nerasty patria palivové a energetické zdroje, ktoré sa využívajú na výrobu energie a ako palivo. Palivové a energetické zdroje zahŕňajú ropu, čierne a hnedé uhlie, plyn, bridlicu, urán. Každý druh palivovej suroviny má určitú výhrevnosť. Výhrevnosť je množstvo energie uvoľnenej pri spaľovaní jednotky paliva. Významná výhrevnosť je priradená rope a plynu.

Palivové suroviny sú na území zemegule rozložené nerovnomerne. Najvýznamnejšie objemy má Severná Amerika a Eurázia (sústreďuje sa tu 87 % celkového energetického potenciálu). Medzi hlavné druhy palivových surovín patrí ropa, plyn, uhlie.

Ropa je najdôležitejšia a efektívny pohľad palivové suroviny. Vyznačuje sa vysokou výhrevnosťou a výhrevnosťou, nízkym obsahom znečisťujúcich látok. Olej sa ľahko prepravuje a v procese spracovania sa z neho získava široká škála produktov.

Ropné polia sú rozmiestnené po celom svete nerovnomerne. V ňom je sústredených 62 % svetových zásob ropy Arabský polostrov a vody Perzského zálivu ; 11% svetových zásob ropy Severná Amerika, 7 % v Afrike a Rusku, 9 % v Južná Amerika Perspektívne sú ropné polia v šelfovom pásme morí a oceánov, na kontinentálnom svahu (600-900 m). Pobrežné polia v súčasnosti predstavujú 25 % celosvetovej produkcie ropy. Veľké zásoby ropy – v ropných pieskoch, ropných bridliciach, bitúmenových horninách (obsahujú tzv. ťažkú ​​ropu). Tieto zásoby zatiaľ nebolo možné rozvíjať v priemyselnom meradle. 32 % svetových energetických potrieb pokrýva ropa.

Zemný plyn je v útrobách Zeme distribuovaný ešte nerovnomernejšie. Rusko zaujíma prvé miesto na svete, pokiaľ ide o zdroje plynných palív (polia Západná Sibír). Významné plynové polia sa nachádzajú v krajinách Blízkeho a Stredného východu (zdroje sú obzvlášť veľké v Iráne, Saudská Arábia, vo vodách Perzského zálivu). Menší inventár v USA, severná Afrika, Venezuela. Sľubné sú šelfové zóny Svetového oceánu.

V globálnej energetickej bilancii za podiel zemný plyn predstavuje 17 %, v mnohých krajinách (USA, západná Európa, Japonsko) viac. Na rozdiel od ropy sa plynový potenciál zvyšuje rýchlejšie ako produkcia (asi 2-krát), navyše viac ako polovica šelfovej plochy ešte nie je preskúmaná z hľadiska obsahu plynu a podvodné plynové polia tvoria 15 % celosvetovej produkcie plynu. Na súši bolo preštudovaných iba 30 % tektonických štruktúr sľubných pre túto surovinu. Ďalšia rezerva tohto druhu zdroj paliva- úspora plynu.

Uhoľné panvy sú rozmiestnené po celom svete nerovnomerne. Rusko a susedné krajiny, USA, Čína a Južná Afrika tvoria viac ako 90 % obnoviteľných zdrojov čierne uhlie. Veľké zásoby má Poľsko, Nemecko, Austrália, Veľká Británia a ďalšie krajiny.

Až do 60. rokov 20. storočia dominovalo v štruktúre palivovej bilancie uhlie (viac ako 50 %). V 80. rokoch 20. storočia vplyvom využívania ropy a plynu klesol podiel uhlia (na 28 %). V súčasnosti sa až 30 % svetovej energie vyrábalo z uhlia (príčinou je nestabilita svetového trhu).

Svet nie je rovnako vybavený jadrovými surovinami. Viac ako 28 % jadrových zdrojov je v USA a Kanade, 23 % v Austrálii, 14 % v Južnej Afrike, 7 % v Brazílii. V iných krajinách sú zásoby uránu zanedbateľné. Zásoby tória sa nachádzajú v Indii (takmer polovica zdrojov), Austrálii, Brazílii, Malajzii a USA.

Alternatívne zdroje energie

Medzi netradičné zdroje energie patrí slnečná, veterná, prílivová, geotermálna, biokonverzná energia.

Celkom solárna energia 20 tisíc krát viac ako moderná spotreba energie vo svetovom hospodárstve. Od hustoty slnečné žiarenie na pevnine je tak malý povrch (dokonca aj v tropických púšťach cez deň je to 5-6 kW h/m 2 za deň, v miernych púšťach - 3-4 kW h/m 2), potom je ťažké ho technicky zvládnuť . Solárne pece sa v súčasnosti používajú na výrobu nízkoteplotných palív.

veterná energia sa už dlho používa v Anglicku, Holandsku, Francúzsku a ďalších krajinách v malom rozsahu. Zdieľané zdroje veterné energie sú obrovské, ale prísne lokalizované. V Dánsku a ďalších krajinách európsky sever veterné turbíny poskytujú najmenej 12 % energie. Technické ťažkosti pri rozvoji veternej energie sú však značné.

Prílivová energia sa v skutočnosti využíva na niekoľkých TPP: v Rusku (Kislogubskaja), vo Francúzsku (ústie Garonny). Náročnosť využitia energie spočíva v premene rázovej sily vlny na gravitačnú, tepelnú a elektrickú formu energie.

Biokonverzná energia je energia uložená v biomase. Drevo sa ako zdroj paliva používa už dlho. Existuje pilotný vývoj na získavanie bioplynu z poľnohospodárskeho odpadu, ale tento proces ešte nebol vyvinutý v priemyselnom meradle. Bioplyn obsahuje 60-70% metánu (s kalorická hodnota- 5000 kcal na 1 m 3), pričom proces výstupov plynu je kontinuálny a výsledný zvyšok - kal - je dobrým hnojivom.

Geotermálna energia je vnútorná energia Zeme. Normálny teplotný gradient Zeme je 3 o C na 100 m hĺbky, miestami až 5 o C na 100 m Geotermálne elektrárne fungujú v Taliansku, USA, Japonsku, na Islande atď., V Kalifornii 7 % energie sa získava z hydrotermálnych zdrojov. Zásoby hornín ohrievaných endogénnym teplom sú 20-krát vyššie ako zásoby fosílnych palív.

Ropa a plyn (vyrobené)

Bieloruské ropné polia a súvisiace plynové polia sa nachádzajú vo východnej časti Pripjatského žľabu.

V roku 2010 bolo objavených a preskúmaných asi 75 ložísk, z ktorých najväčšie sú Rechitskoye, Ostashkovichskoye a Vishanskoye.

Takmer všetky ložiská ropy na poliach sú obmedzené na devónsky sedimenty (podsolné terigénne, predsolné karbonáty, medzisoli, vrchné soľné vrstvy devónu), a to len 2 ložiská - do vrchné proterozoikum.

Komerčná ťažba sa začala v roku 1965 a už sa vyťažilo viac ako 115 miliónov ton. Teraz je ročná produkcia ropy 1,5 milióna ton ročne (pre potreby republiky je potrebných viac ako 12 miliónov ton ropy ročne). Maximálna ročná produkcia bola v roku 1975 – 8 miliónov ton.

roponosná bridlica(neťažené)

Ložiská ropných bridlíc Bielorusko - Lubanskoe a Turovskoe, sú obmedzené na posol devónsky hrubšie ako žľab Pripjať. Kvalita je nízka - vysoký obsah popola.

Predpokladané zásoby ropných bridlíc v pripjatskej bridlicovej panve do hĺbky 600 m sú 11 miliárd ton, z toho 5,5 miliardy ton do hĺbky 300 m.

Hnedé uhlie (neťažené)

Ložiská hnedého uhlia v Bielorusku sa nachádzajú v ložiskách rôzneho veku: v Karbon, jura, paleogén a neogén. Najväčšiu hodnotu má však zatiaľ práve Neogén uhlíky.

V západnej časti Pripjatského žľabu boli identifikované 3 ložiská presne neogénneho veku: Zhitkovichskoe, Brinevskoe a Tonezhskoe. Hĺbka výskytu je 20-80 m, čo umožňuje ťažbu uhlia otvoreným (lomovým) spôsobom.

Zásoby na týchto 3 poliach sú viac ako 100 miliónov ton.

Rašelina (ťažená)

Ložiská rašeliny v Bielorusku distribuovaný takmer všade, vek tohto minerálu kvartér.

V Bielorusku bolo objavených asi 9200 ložísk, v ktorých sú sústredené 3 miliardy ton rašeliny. Ťaží sa okolo 400 ložísk, ročne sa vyťaží 13 – 15 miliónov ton.Za všetky roky rozvoja ložísk rašeliny sa vyťažilo 1,1 miliardy ton rašeliny.

Chemické suroviny Bieloruska

Draselné soli (ťažené)

Draselné soli - základné nerastné bohatstvo Bielorusko, najdôležitejšia exportná komodita.

Vyskytujú sa v žľabe Pripjať a sú spojené s dolnou a hornou soľnou vrstvou hornej devónsky.

Hlavné ložiská draselnej soli v Bielorusku– Starobinskoye(rezervy 2,7 ​​miliardy ton) - rozvíjajú sa ložiská Petrikovskoye (rezervy 1,28 miliardy ton) a Oktyabrskoye (rezervy 637,2 milióna ton).

Celkové priemyselné zásoby draselných solí sú viac ako 5 miliárd ton, podľa tohto ukazovateľa je Bielorusko na 3. mieste na svete po Kanade a Rusku.

Priemyselná výroba potašovej soli sa začala v roku 1961, teraz je ročná produkcia potašových solí v Bielorusku asi 20 miliónov ton, z čoho sa ročne vyrobí viac ako 8 miliónov ton potašových hnojív.

Kamenná soľ (ťažená)

Kamenná soľ je jedným z najdôležitejších minerálov v Bielorusku. Jeho zdroje venované devónsky soľné vrstvy Pripjaťského žľabu sú prakticky nevyčerpateľné.

V súčasnosti sú preskúmané tri najväčšie vklady: Mozyrskoe, Starobinskoe a Davydovskoe. Prvé dve sú v prevádzke.

Celkové zásoby sú asi 22 miliárd ton.

Dolomity (ťažené)

Ložiská dolomitov v Bielorusku sa nachádzajú v depresii Orsha, devónsky vklady.

Preskúmané a rozvinuté ložisko dolomitu - Ruba (región Vitebsk). Priemerný obsah uhličitanov je asi 94 %.

Pole sa rozvíja otvorená cesta(lom Gralevo). Ročná produkcia 3-4 miliónov ton dolomitu. Hlavným produktom je dolomitová múka na vápnenie kyslých pôd.

Celkové preskúmané zásoby ložiska predstavujú 755 miliónov ton.

Fosfority (neťažené)

Ložiská fosforitu v Bielorusku sa nachádzajú v depresii Orsha, vrchná krieda vklady.

Preskúmané ložiská fosforitu sú Mstislavskoye (rezervy 175 miliónov ton), Lobkovichskoye (rezervy 246 miliónov ton).

Kovové minerály Bieloruska

Piesky (ťažené)

sklárske piesky Bielorusko bolo preskúmané (zatiaľ neťažené) v regiónoch Gomel (Loevsky) a Brest (Mesto). Ich celkové zásoby sú 15 miliónov m3. Sklárske piesky sú vhodné na výrobu okenného a obalového skla.

zlievárenské piesky Bielorusko - okresy Zhlobin a Dobrush. Celkové zásoby sú 100 miliónov ton Ročne sa vyťaží asi 0,6 milióna m3 zlievarenských pieskov.
Zmesi piesku a štrku– sever a stred Bieloruska, 136 ložísk s celkovými zásobami viac ako 700 miliónov m 3 ; Ťaží sa 82 ložísk, celkové zásoby sú 660 miliónov ton, ročne sa vyťaží asi 3 milióny m3 pieskových a štrkových surovín. Používajú sa hlavne na prípravu betónov a mált.

íly (ťažené)

Ložiská sa nachádzajú na juhu Bieloruska.

Bolo preskúmaných viac ako 210 ložísk taviteľného ílu (región Vitebsk) s celkovými zásobami asi 200 miliónov m 3 . Rozvíja sa viac ako 110 polí, ročne sa vyprodukuje 2,5-3,5 milióna m 3 surovín.

Žiaruvzdorné íly - na juhu Bieloruska (okresy Luninetsky, Loevsky, Stolin), asi 20 ložísk.

Krieda a slieň (ťažená)

Ložiská kriedy a opuky sa nachádzajú najmä na východe Bieloruska, nachádzajú sa na západe krajiny. V oblastiach ich plytkého výskytu, najmä v okresoch Krichevsky, Klimovichsky, Kostyukovichsky a Cherikovsky v Mogilevskej oblasti, okresoch Volkovysk a Grodno. Región Grodno preskúmané celý riadok vklady. Niektoré z nich (napríklad Krichevskoye) sú reprezentované kriedou na písanie, iné (Kommunarskoye) - opukou a iné (Kamenka) - opukou a kriedou.

Celkové zásoby sú asi 270 miliónov ton.

Sadra (neťažená)

Ložisko sadry Brinevo sa nachádza na západe žľabu Pripjať a je obmedzené na vrchný devón vklady.

Zásoby sadry sú 400 miliónov ton.

stavebný kameň(vyrobené)

Miesto narodenia stavebný kameň v Bielorusku Mikashevichi a Sitnica ( Brestská oblasť), Glushkevichi a Quarry of Hope (región Gomel).

V ložisku Mikashevichi (najväčšom) je ročná produkcia kameňa asi 3,5 milióna m 3, produkcia drveného kameňa - 5,5 milióna m 3, v ložisku Glushkevichi - 0,1 milióna m 3 a 0,2 milióna m 3.

Prednáška 2.1. Všeobecné informácie o zdrojoch litosféry

1. Minerály a ich klasifikácia

2. Palivové a energetické zdroje

3. Alternatívne zdroje energie

4. Minerálne zdroje Bielorusko.

65. EKOLOGICKÉ FUNKCIE LITOSFÉRY: ZDROJOVÉ, GEODYNAMICKÉ, GEOFYZICKÉ A GEOCHEMICKÉ

Ľudia v staroveku sa naučili využívať pre svoje potreby niektoré zdroje litosféry a iných schránok Zeme, čo sa odráža v názvoch historické obdobiaľudský rozvoj: doba kamenná““, „doba bronzová“, „doba železná“. Dnes sa používa viac ako 200 rôznych druhov zdrojov. Všetky prírodné zdroje by mali byť jasne odlíšené od prírodných podmienok.

Prírodné zdroje- sú to telá a prírodné sily, ktoré na danej úrovni rozvoja výrobných síl a vedomostí možno využiť na uspokojenie potrieb ľudská spoločnosť formou priamej účasti na materiálnej činnosti.

Pod minerály sa vzťahuje na minerálne formácie zemská kôra, ktoré možno efektívne využiť v ekonomická aktivita osoba. Rozloženie minerálov v zemskej kôre podlieha geologickým zákonom. Medzi zdroje litosféry patrí palivo, ruda a nekovové nerasty, ako aj energia vnútorné teplo Zem. Litosféra teda plní pre ľudstvo jednu z najdôležitejších funkcií – zdroj – zásobuje človeka takmer všetkými druhmi známych zdrojov.

Okrem zdrojovej funkcie plní litosféra aj ďalšiu dôležitú funkciu – geodynamickú. Na Zemi neustále prebiehajú geologické procesy. Všetky geologické procesy sú založené na rôzne zdroje energie. Zdrojom vnútorných procesov je teplo vznikajúce pri rádioaktívnom rozpade a gravitačnej diferenciácii látok vo vnútri Zeme.

S interné procesy sú spojené rôzne tektonické pohyby zemskej kôry, čím vznikajú hlavné formy reliéfu – hory a roviny, magmatizmus, zemetrasenia. Tektonické pohyby sa prejavujú pomalými vertikálnymi osciláciami zemskej kôry, tvorbou skalných vrás a tektonické poruchy. Vzhľad sa neustále mení zemského povrchu pod vplyvom litosférických a vnútrozemských procesov. Na vlastné oči môžeme vidieť len niekoľko z týchto procesov. Patria sem najmä také hrozivé javy, akými sú zemetrasenia a vulkanizmus spôsobené o seizmická aktivita interné procesy.

Rozmanitosť chemického zloženia a fyzikálno-chemických vlastností zemskej kôry spočíva ďalšia funkcia litosféra – geofyzikálna a geochemická. Podľa geologických a geochemických údajov do hĺbky 16 km priem chemické zloženie horniny zemskej kôry: kyslík - 47%, kremík -27,5%, hliník - 8,6%, železo - 5%, vápnik, sodík, horčík a draslík - 10,5%, všetky ostatné prvky tvoria asi 1,5% vrátane titánu - 0,6 %, uhlík - 0,1%, meď - 0,01%, olovo - 0,0016%, zlato - 0,0000005%. Je zrejmé, že prvých osem prvkov tvorí takmer 99 % zemskej kôry. Plnenie tejto funkcie, ktorá je nemenej dôležitá ako predchádzajúce, litosférou vedie k čo najefektívnejšiemu ekonomickému využitiu takmer všetkých vrstiev litosféry. Najmä najcennejšie vo svojom zložení a fyzikálne a chemické vlastnosti je vrchná tenká vrstva zemskej kôry, ktorá má prirodzenú úrodnosť a nazýva sa pôda.

Povrch a podzemnej vody pôda, stav a ochrana pôd, stupeň premeny prírodné krajiny, teda v podstate geografická obálka. Litosféra ako taká v nich nie je nijako rozlíšená, napriek tomu slúži geologický základ krajiny a je tiež prostriedkom na výmenu hmoty a energie s inými geosférami. V určitých aspektoch sa problémom opotrebovania venovala pozornosť minerálne zdroje, ktoré sú uzavreté v povrchovej časti litosféry, a znečisťovanie prírodného prostredia v procese ťažby, obohacovania a spracovania nerastných surovín.

Treba však brať do úvahy aj fakt, že litosféra je zásobárňou a správcom povrchových a podzemných vôd. Poskytuje biote anorganické látky živiny, obsahuje nerastné a energetické zdroje potrebné pre existenciu a rozvoj ľudskej spoločnosti.

Ekologické funkcie litosféry ako planetárneho geosystému spolu s geologickými procesmi, ktoré v nej prebiehajú (prírodné aj antropogénne), možno určiť na základe úlohy, ktorú zohrávajú pri podpore života a vývoji bioty a najmä ľudskej spoločnosti. .

Zdrojová funkcia litosféry

Zdrojová funkcia litosféry určuje význam nerastných, organických a organominerálnych surovín litosféry, ktoré tvoria základ pre život a aktivitu bioty ako biogeocenózy, tak aj antropogenézy. Podľa V. T. Trofimova a kol., (1997) zahŕňa tieto aspekty: zdroje potrebné pre život a aktivitu bioty; zdroje potrebné pre život a činnosť ľudskej spoločnosti; zdrojov ako geologického priestoru nevyhnutného pre osídlenie a existenciu bioty vrátane ľudskej spoločnosti. Prvé dva aspekty sú spojené s nerastnými zdrojmi a posledný - s ekologickou kapacitou geologického priestoru, v ktorom prebieha životne dôležitá činnosť organizmov.

Nerastné suroviny sú klasifikované ako vyčerpateľné a všetky s výnimkou podzemných vôd sú neobnoviteľné. Ľudská spoločnosť počas svojej histórie využívala nerastné suroviny v rôznom objeme a objem vyťažených surovín neustále narastal. Zároveň sa zvýšil počet vyťažených chemikálií a zlúčenín: ak v 18. stor. - 18 chemických prvkov a zlúčenín v XIX storočí. - 35, v rokoch 1917 - 64, v rokoch 1975 - 87, potom v 90-tych rokoch XX storočia. - 106 prvkov Periodický systém D. I. Mendelejev. V súčasnosti sa z čriev ročne vyťaží asi 100 miliárd ton nerastných surovín. Hrozí vyčerpanie ložísk nerastných surovín. Podľa prognóz niektorých odborníkov sa zásoby mnohých druhov nerastných surovín vyčerpajú do polovice 21. storočia, pričom olovo a zinok vydržia len na prvé desaťročia tretieho tisícročia.

Litosféra obsahuje horniny, ktoré obsahujú biofilné prvky, t.j. chemické prvky, rozpustný v vodné prostredie a zároveň životne dôležité pre organizmy. Nazývajú sa aj biogénne prvky. Litosféra je navyše zásobárňou podzemnej vody a obsahuje aj látky, ktoré jedia určité živočíchy - litofágy.

Životnú aktivitu bioty zabezpečujú biogeochemické cykly existujúce v prírode, vrátane tých, ktoré sa vyskytujú v litosfére. Podľa G. A. Bogdanovského (1994) ide o viac-menej uzavreté cesty pre obeh chemických prvkov, ktoré tvoria bunkovú protoplazmu z vonkajšieho prostredia do tela a opäť odchádzajú pre vonkajšie prostredie. Existujú dva typy biogeochemických cyklov: plynné látky s rezervným fondom v atmosfére a oceáne; sedimentačný cyklus s rezervným fondom v zemskej kôre.

Rozvoj ľudskej spoločnosti nie je možný bez využívania nerastných surovín. Vďaka nim si ľudstvo zabezpečuje potreby energie, hnojív, bývania, dopravy a komunikácií. Dnes do tejto kategórie pribudli prostriedky na príjem, prenos, spracovanie a analýzu. Každý rok sa z čriev vyťaží asi 17-18 miliárd ton horninovej hmoty.

Medzi minerály patrí aj podzemie. Využívajú sa na zásobovanie úžitkovou a pitnou vodou (10,34 km 3 / rok), na zásobovanie technickou vodou (2,66 km 3 / rok), na zavlažovanie pôdy a na polievanie pasienkov (0,51 km 3 / rok), na liečebné účely, ako geotermálne zdroje , na extrakciu množstva cenných zložiek (jód, bróm, bór, lítium, stroncium, stolová a draselná soľ).

Litosféra zohráva dôležitú úlohu ako geologický priestor potrebný pre osídlenie a existenciu bioty vrátane človeka. Pripovrchové oblasti litosféry sú na jednej strane biotopom bioty (jaskynní, norové a kopavé živočíchy, mikroorganizmy) a na druhej strane sa jej podzemné priestory využívajú na mestské oblasti: na výstavbu podzemných inžinierskych sietí, dopravných ciest, umiestnených v podzemnej úrovni objektov, ako aj nádrží na ukladanie vysoko toxického a rádioaktívneho odpadu. Pokračujúca výstavba podzemných inžinierskych zariadení však často vedie k zhoršeniu situácie otázky životného prostredia. Objekty geologického prostredia využívané na tieto účely sú veľmi obmedzené a vo väčšine regiónov sa rýchlo stávajú zdrojmi akútnych environmentálnych kríz.

Dlho panovala predstava, že územia kontinentov sú nevyčerpateľné pre osídlenie a podporu života bioty vrátane človeka. V ére technogenézy sa však zemský povrch a geologické prostredie stali dôležitým prírodným a ekologický zdroj. V súčasnosti ľudstvo ovláda približne 55 % zemského povrchu a tento proces má tendenciu narastať. V súčasnosti sa ľudstvo stretáva s tým, že ďalšie rozmiestňovanie urbanizovaných území je spojené tak s prekonávaním prírodných ťažkostí, ako aj s vysokými materiálovými nákladmi.

Ako poznamenáva vo svojej monografii V. T. Trofimov et al., špecifickosť pôdneho fondu spočíva v tom, že sa jeho skúmaním a hodnotením zaoberajú nielen geologické, ale aj geografické a pôdoznalectvo. Geológovia berú do úvahy stranu zdrojov z hľadiska racionálne využitie geologického priestoru, geografov - z hľadiska racionálneho využívania krajiny a pôdoznalectva - z hľadiska racionálneho využívania pôd pre poľnohospodárstvo. Spoločne musia zhodnotiť racionalitu a možnosť využitia konkrétneho územia z hľadiska .

Geodynamická funkcia litosféry

Podľa V. T. Trofimova a kol., (1997) sa geodynamická funkcia litosféry chápe ako schopnosť litosféry prejavovať sa a rozvíjať prírodné a antropogénne geologické procesy a javy, ktoré do určitej miery ovplyvňujú životné podmienky a život bioty. a najmä ľudská spoločnosť. Treba zdôrazniť, že danú funkciu Uskutočňuje sa od okamihu vzniku bioty a jej vznik a vývoj sú neoddeliteľne spojené s vývojom Zeme a biosféry. Ako viete, celá história Zeme je plná krízových situácií a katastrofických javov globálneho a regionálneho rozsahu. Spolu s katastrofálnymi situáciami v dejinách Zeme nastali epochy relatívneho pokoja, keď sa voj. organický svet plynulo plynulo v súlade s ustanovenými prírodnými (fyzikálno-geografickými) podmienkami. V súčasnom štádiu je pre geoekologický smer dôležité posúdiť geologickú úlohu a význam antropogénnych procesov, identifikovať ich smer a určiť možnosť rozvoja do globálnych katastrofických geologických procesov.

Charakteristickou črtou geodynamickej funkcie litosféry je jej schopnosť prejavovať sa v podobe negatívnych aj pozitívnych postojov k rozvoju a priestorovému rozmiestneniu bioty. Tento vzťah môže byť priamy a nepriamy, to znamená, že sa môže prejaviť prostredníctvom zdrojových alebo geofyzikálno-geochemických funkcií.

V rámci tejto funkcie treba uvažovať o geodynamických procesoch a javoch, ktoré priamo ovplyvňujú podmienky existencie bioty. Na základe miery vplyvu na biotu, vrátane človeka, možno všetky geodynamické procesy rozdeliť do dvoch skupín. Niektoré procesy vzhľadom na ich rozsah a rýchlosť prejavu nie sú schopné poskytovať priame negatívny vplyv na , kým iné pôsobia na biotu v podobe katastrofických javov a prírodné katastrofy a teda sú to nebezpečné prírodné procesy. Medzi prvé patria napríklad pohyby litosférických platní, tektonické pomalé vertikálne a horizontálne pohyby, geologické procesy ako zvetrávanie, denudácia, transport sedimentárneho materiálu a sedimentácia. Medzi katastrofické geologické javy patria tie, ktoré v dôsledku krátkeho trvania ich prejavu rýchlo ničia obvyklé prírodná štruktúra a biotopový systém bioty, porušujú podmienky ľudského života a vedú k obetiam.

Podľa UNESCO žije v súčasnosti asi 0,5 miliardy ľudí v oblastiach s vysokou frekvenciou katastrofálnych zemetrasení. Približne štvrtina svetovej populácie žije v oblastiach ohrozených prírodnými katastrofami.

Všetky známe katastrofické a nepriaznivé prírodné a antropogénne javy spojené s litosférickým obalom možno rozdeliť do dvoch veľkých skupín. Prvá skupina zahŕňa procesy a javy, ktoré nepredstavujú priamu hrozbu pre existenciu bioty, ale ovplyvňujú životné podmienky človeka a menia ich. Vzhľadom na vysokú adaptabilitu organického sveta je však ich vplyv na biotu často minimálny. Pre človeka tieto prírodné javy menia iba podmienky pohodlného života. Patria sem veterná erózia a deflácia, vodná erózia, transport a akumulácia materiálu, sufúzia, podmáčanie, tvorba termokrasu, nový rast a degradácia. permafrost, krasový útvar. Negatívny vplyv katastrofálnych prírodných javov je veľmi vysoký. Zvlášť nebezpečné prírodné javy zahŕňajú zemetrasenia, výbušné erupcie, zosuvy pôdy, zosuvy pôdy a skaly, ponory atď.

Geofyzikálna a geochemická funkcia litosféry

Táto funkcia je definovaná ako vlastnosť geofyzikálnych a geochemických polí (heterogenít) prírodného a antropogénneho pôvodu, schopných ovplyvňovať stav bioty a zdravie človeka.

Celý zemský povrch pozostáva z mozaikovo rozložených určitých spriemerovaných hodnôt rôznych chemických prvkov a fyzické parametreživotné prostredie. Pozemky s vysoký obsah chemické prvky, ktoré sú veľmi odlišné od geochemického pozadia, sa nazývajú oblasti s geochemickou anomáliou. Rozlišujú sa prírodné geofyzikálne polia - magnetické, gravitačné, geotermálne a umelo vybudené elektrické polia jednosmerné prúdy a geofyzikálne anomálie. Geochemické a geofyzikálne anomálie v zemských obaloch sa často nazývajú geopatogénne zóny, aj keď výklad tohto pojmu je stále nejednoznačný.

Množstvo vedcov považuje geopatické zóny za oblasti anomálneho prejavu vlastností atmosféry, hydrosféry, litosféry a hlbokých útrob planéty, ktoré negatívne ovplyvňujú stav organického sveta vrátane človeka. V tomto smere je geopatogenéza súborom geologických a geofyzikálnych podmienok, ktoré sprevádzajú vývoj patogénnych abnormalít v živých organizmoch.

Existencia anomálií alebo geopatogénnych zón je spôsobená skutočnosťou, že v litosfére existujú vertikálne a horizontálne heterogenity a existujú priepustné zóny, cez ktoré sa do zloženia energetických polí a do distribúcie chemických prvkov v oblastiach vnášajú značné deformácie. tektonických porúch.

Zdrojové funkcie litosféry

Litosféra je jednou z najdôležitejších zložiek geologického prostredia, s geodynamickou činnosťou a zložením, ktorej ľudstvo čelí každú minútu. Zdrojová funkcia litosféry je predurčená minerálnymi, organominerálnymi a organogénnymi zdrojmi, ktoré sa podieľajú na jej štruktúre. Sú nevyhnutné pre život a činnosť bioty, pôsobiacej ako jedna zo zložiek ekosystémov, ako aj pre život ľudskej spoločnosti. Zdroje litosféry zahŕňajú tieto aspekty: zdroje potrebné pre život bioty; zdroje potrebné pre život a činnosť ľudskej spoločnosti; zdrojov ako geologického priestoru, ktorý je nevyhnutný pre osídlenie a existenciu bioty a ľudskej spoločnosti. Ak prvé dva aspekty priamo súvisia s nerastnými zdrojmi Zeme, potom posledný je výlučne s geologickým priestorom, ktorý pokrýva blízkopovrchové a povrchové časti litosféry.

Nerastné zdroje sú klasifikované ako vyčerpateľné zdroje a prevažná väčšina z nich je neobnoviteľná. Zohrávajú prvoradú úlohu v živote ľudskej spoločnosti, určujú jej materiálnu a vedecko-technickú úroveň. Počnúc staroveku neustále rástol počet nerastných surovín a objemy ich ťažby a využívania. V paleolite sa ťažba surovín obmedzovala len na tie skaly, ktoré by mohli byť surovinou na výrobu kamenných nástrojov. Neskôr sa do sféry činnosti začali zapájať rudy - najskôr cín a meď a potom železo. Dynamika ťažby a využitia nerastných surovín pre nedávne storočia prudko vzrástol. Podľa doterajších prognóz začnú zásoby viacerých druhov nerastných surovín do polovice 21. storočia vysychať.

Zdroje litosféry potrebné pre život bioty

Sú zastúpené horninami a minerálmi, medzi ktoré patria chemické prvky biofilného radu, životne dôležité pre rast a vývoj organizmov, kudyurity - minerálna látka kudyurov, ktorá je minerálnou potravou litofágov, a podzemné vody. Uhlík, kyslík, dusík, vápnik, fosfor, síra, draslík, sodík a množstvo ďalších prvkov potrebujú organizmy vo významných množstvách, preto sa nazývajú makrobiogénne. Mikrobiogénne prvky pre rastliny sú Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo, Cl, V, Ca, ktoré zabezpečujú procesy fotosyntézy, metabolizmus dusíka a funkciu metabolizmu. Zvieratá vyžadujú rovnaké prvky, s výnimkou bóru. Niektoré z nich získavajú výrobcovia potravín a niektoré z minerálnych zlúčenín a prírodných vôd. Okrem toho zvieratá (spotrebitelia prvého a druhého rádu) navyše vyžadujú selén, chróm, nikel, fluór, jód atď. Tieto prvky sú v malých množstvách životne dôležité pre činnosť organizmov a vykonávanie biogeochemických funkcií.

Niektoré z uvedených položiek sú v plynné skupenstvo v atmosfére, iné sú rozpustené vo vodách hydrosféry alebo sú v viazaný stav v pôdnom kryte a v litosfére. Rastliny (producenti) získavajú tieto prvky v priebehu svojej životnej činnosti priamo z pôdy spolu s pôdou a podzemnými vodami.

Minerálne látky kudyurov sú epizodickou potravou bylinožravcov (konzumenti prvého rádu) a všežravcov (konzumenti tretieho rádu) zvierat. Konzumujú ich s jedlom najmenej dvakrát ročne. Kudyury sú určené na reguláciu zloženia solí v tele. Ide najmä o minerály skupiny zeolitov. Okrem zeolitov stimulujú rast rastlín, živočíchov a rýb aj ílové minerály ako bentonity, palygorskity, ale aj glaukonit a diatomit.

Podzemná voda je základom pre existenciu bioty, určuje smer a rýchlosť biochemických procesov rastlín a živočíchov.

Nerastné suroviny potrebné pre život a činnosť ľudskej spoločnosti

Patria sem všetky existujúce minerály, ktoré ľudstvo používa na výrobu potrebných materiálov a energie. V súčasnosti sa z útrob ťaží viac ako 200 druhov nerastov a objem ročnej produkcie nerastných surovín dosahuje asi 20 miliárd ton horninovej hmoty ročne.

geologický priestor

Spočíva v tom, že litosféru považujeme za biotop pre biotu (povrch litosféry využívajú norové a zemné živočíchy a mikroorganizmy) a inžiniersko-geologickú činnosť človeka.

Akákoľvek ľudská ekonomická činnosť je nemysliteľná bez výstavby obytných a priemyselných budov, výstavby podnikov, podzemných inžinierskych sietí, diaľnic, podzemných diel alebo otvorených jám pri ťažbe nerastov. Všetky stavebné práce sa vykonávajú až po podrobných prieskumných prácach, ktoré určujú schopnosť pôdy znášať zodpovedajúce zaťaženie.

Spolu s tým je hodnotenie zdrojovej funkcie litosféry spojené s umiestnením miest na pochovávanie vysoko toxického a rádioaktívneho odpadu v geologickom priestore. Treba mať na pamäti, že objemy geologického priestoru vhodného na tieto účely sú veľmi obmedzené. Je čoraz problematickejšie nájsť vhodné a bezpečných miestach na likvidáciu odpadu a priemyselné a domáce skládky.

V ére technogenézy sa zemský povrch stal dôležitým prírodným a ekologickým zdrojom. V súčasnosti je zastavaných o niečo viac ako 55 % zemského povrchu a tento proces má tendenciu ďalej narastať. A ak pre krajiny s veľkými pôdnymi zdrojmi problém likvidácie priemyselného, ​​poľnohospodárskeho a bytového odpadu ešte nie je relevantný, potom pre malé štáty s vysoká hustota populácie sa stalo najdôležitejším faktorom sociálny vývoj. Pozoruhodným príkladom v tomto ohľade bolo Japonsko, ktoré je nútené zapĺňať pobrežné oblasti morských oblastí a vykonávať výstavbu na hromadných pôdach. Iné krajiny, ako napríklad Holandsko, využívajú priehrady na ochranu pôdy pred zaplavením morom. Preto je cenným prírodným zdrojom nielen poľnohospodárska pôda, ale veľkú hodnotu má aj pôda určená na priemyselnú, občiansku a dopravnú výstavbu.

zdrojová funkcia

Zdrojová funkcia horných horizontov litosféry spočíva v jej potenciálnej schopnosti uspokojovať potreby bioty (ekosystémov) abiotickými zdrojmi, vrátane potrieb človeka niektorými minerálmi nevyhnutnými pre existenciu a rozvoj. ľudská civilizácia. (Korolev, 1996; Trofimov a Ziling, 2000, 2002).

Zdrojová funkcia je v systéme „litosféra-biota“ základná, keďže je spojená nielen s podmienkami života a vývoja bioty, ale aj so samotnou možnosťou jej existencie.

Táto funkcia určuje úlohu zdrojov (minerálnych, organických a organo-minerálnych) pre život a aktivitu bioty ako biogeocenózy, tak aj sociálna štruktúra. Zdrojová funkcia litosféry určuje význam minerálnych, organických a ich organominerálnych surovín, ktoré tvoria základ pre život bioty ako biogeocenózy, tak aj antropogeocenózy (Yasamanov, 2003).

Podľa V.T. Trofimova a kol., (2000), zahŕňa tieto aspekty:

zdroje potrebné pre život a činnosť bioty,

zdroje potrebné pre život a činnosť ľudskej spoločnosti,

· zdroje ako geologický priestor potrebný na osídlenie a existenciu bioty vrátane ľudskej spoločnosti.

Prvé dva aspekty sú spojené s nerastnými zdrojmi a posledný s ekologickou kapacitou geologického priestoru, v ktorom prebieha životná činnosť organizmu.

Z hľadiska biocentrizmu by ľudské potreby nemali byť v rozpore s potrebami bioty ako celku. Medzi prírodnými zdrojmi na Zemi sú z hľadiska ich významu pre vyspelé krajiny na prvom mieste energetické zdroje. o moderná úroveň priemyselného rozvoja vo svete technologická energia vytvára a premieňa obrovské množstvo energie, ak vezmeme do úvahy planétu ako celok. Asi 70% ťažených nerastov na svete sú energetické zdroje. Preto môžeme hovoriť o porovnateľnosti technogénneho energetického potenciálu s energetickým potenciálom Zeme prírodného pôvodu najmä v mestských oblastiach.

Zdroje litosféry potrebné pre život bioty

Sú zastúpené horninami a minerálmi, medzi ktoré patria chemické prvky biofilného radu, životne dôležité pre rast a vývoj organizmov, kudyurity - minerálna látka kudyurov, ktorá je minerálnou potravou litofátov. a podzemných vôd. Uhlík, kyslík, dusík, vodík, vápnik, fosfor, síra, draslík, sodík a množstvo ďalších prvkov potrebujú organizmy vo významných množstvách, preto sa nazývajú makrobiogénne. Mikrobiogénne prvky pre rastliny sú Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo, C1, V, Ca, ktoré zabezpečujú procesy fotosyntézy, metabolizmus dusíka a funkciu metabolizmu.

Zvieratá vyžadujú rovnaké prvky, s výnimkou bóru. Niektoré z nich získavajú výrobcovia potravín, niektoré z minerálnych zlúčenín a prírodných vôd. Okrem toho zvieratá (spotrebitelia prvého a druhého rádu) navyše vyžadujú selén, chróm, nikel, fluór, jód atď. Tieto prvky sú v malých množstvách životne dôležité pre aktivitu.

organizmov a vykonávajú biogeochemické funkcie.

Niektoré z uvedených prvkov sú v atmosfére v plynnom stave, iné sú rozpustené vo vodách hydrosféry alebo sú vo viazanom stave v pôdnom kryte a litosfére. Rastliny (producenti) získavajú tieto prvky v priebehu svojej životnej činnosti priamo z pôdy spolu s pôdou a podzemnými vodami.

Minerálne látky kudyurov sú epizodickou potravou bylinožravcov (konzumenti prvého rádu) a všežravcov (konzumenti tretieho rádu) zvierat. S jedlom ich konzumujú aspoň dvakrát do roka. Kudyury sú určené na reguláciu zloženia solí v tele. Ide najmä o minerály skupiny zeolitov. Okrem zeolitov stimulujú rast rastlín, živočíchov a rýb aj ílové minerály ako bentonity, palygorskity, ale aj glaukonit a diatomit.

Podzemná voda je základom pre existenciu bioty, určuje smer a rýchlosť biochemických procesov rastlín a živočíchov.

Nerastné suroviny potrebné pre život a činnosť ľudskej spoločnosti

Patria sem všetky existujúce minerály, ktoré sa používajú z hlbín zeme sa ťaží viac ako 200 druhov nerastov a objem ročnej produkcie nerastných surovín dosahuje približne 20 miliárd ton horninovej hmoty ročne.

Najdôležitejšie skupiny minerálov a hlavné smery ich využitia sú znázornené na obr. 4.

ryža. 4.

Ekologický význam podzemných vôd je obrovský. Hlavné smery ich použitia a objemy spotreby (km/rok) sú uvedené nižšie.

environmentálna geológia

Téma 2
Ekologické vlastnosti
litosféra (1. časť)

Zdrojovo-ekologická funkcia litosféry a jej premena pod vplyvom technogenézy

Časť 1
ZDROJ ENVIRONMENTÁLNA FUNKCIA
LITOSFÉRA A JEJ PREMENA POD
VPLYV TECHNOGENÉZY

Definícia, význam a štruktúra zdrojovo ekologickej funkcie litosféry

Pod zdrojovou ekologickou funkciou litosféry rozumieme ako
už
zobrazené
predtým,
úlohu
minerál,
organické,
organominerálne zdroje litosféry, ako aj jej geologické
priestor pre život a činnosť bioty ako
biocenóza a ľudské spoločenstvo ako sociálne
štruktúry.
Predmetom štúdia v tomto prístupe sú vlastnosti kompozície a
štruktúry litosféry so všetkými ich zložkami, ktoré ovplyvňujú
možnosť a kvalita existencie bioty, a predmet - poznatky o
zdrojový potenciál litosféry, vhodnosť jej priestoru pre
obývanie bioty (vrátane človeka ako biologického druhu) a
rozvoj ľudstva ako sociálnej štruktúry.
Ekologická funkcia litosféry zaujíma vedúce postavenie,
poloha vo vzťahu ku geodynamickým, geochemickým a
geofyzikálne funkcie. Definuje nielen pohodlie
„živej bioty“, ale aj samotnej možnosti jej existencie a
rozvoj.

Zdroje litosféry potrebné pre život bioty

zdroje litosféry potrebné pre život bioty,
počítajúc do toho
človek
ako
biologické
vyhliadka,
reprezentované štyrmi komponentmi:
horniny obsahujúce prvky
biofilný rad - rozpustné prvky, vit
nevyhnutné pre organizmy a nazývané biogénne
prvky;
kudyurity - minerálna hmota kudyurov,
ako minerálna potrava zvierat - litofágy;
stolová soľ;
podzemných vôd.

Biofilné prvky litosféry

Prvky a ich zlúčeniny potrebné pre biotu vo veľkom
množstvá sa nazývajú makrobiogénne (uhlík, kyslík,
dusík, vodík, vápnik, fosfor, síra) a v malých množstvách -
mikrobiogénne.
Pre rastliny sú to Fe, Mg, Si, Zn, B, Si, Mo, CI, V, Ca, ktoré
zabezpečujú funkcie fotosyntézy, metabolizmu dusíka a
metabolická funkcia.
Pre zvieratá sa vyžadujú oba uvedené prvky (okrem
bór) a navyše selén, chróm, nikel, fluór, jód a
cín.
Napriek malým množstvám sú všetky tieto prvky nevyhnutné
pre
životne dôležitá činnosť
biosystémy,
pre
implementáciu
biogeochemické funkcie živej hmoty

Priemerné chemické zloženie bielkovín, tukov a sacharidov, %

Priemerné chemické zloženie rastliny a človeka, % sušiny

Minerálne biogénne komplexy - kudyurity

Litofágia alebo jedenie kameňov ("lithos" - kameň, "phagos" -
požierajúci) je známy už dlho. Vo svete zvierat je tento jav taký
rovnaké obvyklé ako tradičné jedlo.
Okrem potravín a liečivých solí v prírode existuje veľká
skupina hlinitokremičitanových a silikátových minerálov, ktoré sa konzumujú
vtákov, zvierat a ľudí.
-Na svahoch kopcov. Sumatra skladaný zeolit ​​a
tufy, popísané jaskyne s rozmermi 3,5 × 7,5 m, ktoré boli „vyškrabané“
slony, ťažba pemzy z bieleho kameňa (produkt zvetrávania tufov,
obohatený
minerály
s
vysoká
sorpcia
a
vlastnosti výmeny iónov). Tieto vykopávky slonov
používajú sa aj iné zvieratá - orangutany, gibony, jelene a dokonca
bielkoviny.
– V mnohých častiach Afriky existujú celé priemyselné odvetvia
príprava minerálnych jedál. Takže v osade Anfoeda (Ghana)
dvetisíc robotníkov ťaží hlinu a vyrába z nej koláče
na predaj a obyvatelia dediny Uzalla (Nigéria) jedia ročne
400-500 ton „jedlej“ hliny.
– V rámci aktívnych tektonických porúch, na ložiskách ropy a plynu a
uhoľné oblasti, kde relatívne
intenzívny odtok CO2 z čriev, vegetácia je výrazne
odlišná od zóny. Je viac „bujnejší“ a „južnejší“.

Povaha litofágie

Litofágia je prirodzenou potrebou voľne žijúcich zvierat
vyrovnávanie zloženia solí v tele, najmä v
obdobia sezónnych zmien potravín.
Litofágia je založená na litoterapii, zameranej na
regulácia rovnováhy solí v tele. ako menu
zvieratá si vyberajú minerálne zmesi, ktoré majú
vysoká iónová výmena a sorpčné vlastnosti.
Posledne menovaný dostal názov kudyurites v Altai od slova
"kudur" - solonety pôdy, solonchak, solonetz, ktoré
od staroveku používali prvotní pastieri - Altajci, Mongoli,
manjura atď.
AT posledné roky kudyurity sa začali používať ako
prísady do krmiva pre domáce zvieratá, čo je nevyhnutné
zvýšil ich rast a zlepšil sa fyzický stav.

Soľ

Kuchynská soľ je typický minerálny útvar,
konzumované biotou a predovšetkým ľuďmi. Smerom k
všetky z nich sú litofágy.
Obyvatelia Zeme ho využívajú v množstve 8-10 kg na osobu za rok.
Z hľadiska zdrojov je táto minerálna formácia
výnimkou z všeobecné pravidlo, pretože v určitom objeme
patrí do kategórie obnoviteľných zdrojov. stolová soľ
získané buď zo soľanky v zóne ložísk soli, alebo zozbierané v
miesta prirodzeného odparovania slanej morskej vody. Až do
prírodné zásoby kuchynskej soli z hľadiska zdrojov špeciálne
nespôsobí alarm.
Treba pripomenúť, že tento nerastný zdroj je pre človeka nevyhnutný
ako biologický druh. Kuchynská soľ niektoré aktivuje
enzýmov, udržuje acidobázickú rovnováhu, it
potrebné na tvorbu žalúdočnej šťavy. Absencia alebo nedostatok
soľ v tele vedie k rôznym poruchám:
krvný tlak, svalové kŕče, búšenie srdca
a ďalšie negatívne dôsledky.
Treba podotknúť, že aj napriek takmer neobmedzeným rezervám
kuchynská soľ, koncom 80. rokov potreba jej obyvateľstva
Severná Eurázia bola spokojná len na 90 %. Rovnaká poloha
sa zachoval do súčasnosti.

Podzemná voda ako zdroj litosféry potrebný pre život bioty

Z týchto pozícií ekologický význam sladkej vody
podzemná voda nevyžaduje žiadne špeciálne vysvetlenie.
V.I.Vernadsky ukázal, že živá hmota počas
len 1 milión rokov prejde cez seba také množstvo
vody, ktorá je objemom a množstvom rovná svetu
oceán.
Pod zemou
voda,
vhodné
pre
pitie
zásobovanie vodou predstavuje 14 % všetkej sladkej vody
planét. Výrazne však prekonávajú
kvalitu povrchová voda a na rozdiel od nich
oveľa lepšie chránené pred kontamináciou, obsahujú
mikro a makro prvky potrebné pre telo
človek, nevyžadujú drahé čistenie. presne tak
to určuje ich dôležitosť ako najdôležitejšiu
zdroj zásobovania pitnou vodou, t.j. zaistiť
ľudská voda ako biologický druh.

Zásobovanie podzemnou vodou

V súčasnosti má viac ako 60% miest v Ruskej federácii
centralizované zdroje vody. Z hľadiska zdrojov
využívanie podzemnej vody je hlboko pod potenciálom
príležitostí a predstavuje približne 5 % (pre zásobovanie vodou) potenciálnych zdrojov odhadovaných na 230 km3/rok. Avšak, odhady
platia len pre Rusko ako celok a výrazne sa menia
prechod do jednotlivých regiónov.
Nedostatok v pitná voda v podstate kvôli trom hlavným
faktory:
– nedostatok dostatočných zdrojov podzemnej vody v dôsledku prírodných príčin (zóna permafrostu, široký rozvoj relatívne
bezvodé vrstvy - regióny Karélia, Murmansk, Kirov a Astrachaň);
– intenzívne využívanie a vyčerpávanie hlavných zvodnených vrstiev
(Stredný Ural, oblasti veľkých mestských aglomerácií);
– technogénne znečistenie vodonosných vrstiev používaných na
zásobovanie pitnou vodou.

Príklady nedostatku podzemnej vody

Najpôsobivejší príklad takejto katastrofy antropogénne vplyvy je rovinatá krymská artézska panva. Intenzívne využívanie podzemných vôd na zavlažovanie, ako aj
výstavba a uvedenie Severokrymského prieplavu do prevádzky viedlo k salinizácii sladkej podzemnej vody. nad 30
rokoch prevádzky vodonosných vrstiev sa asi 10 km3 sladkej vody stalo brakickou.
Nemožnosť využívania podzemnej vody na zásobovanie domácnosťou a pitnou vodou v dôsledku
znečistenie je zaznamenané na miestach skladovania tuhého domového odpadu. Napríklad v oblasti polygónu
MSW Shcherbinka, Moskovský región Kontaminovaná podzemná voda prekračujúca MPC pre množstvo komponentov v
100-130 krát prenikla do podolsko-myachkovskej zvodnenej vrstvy karbónu. Ako výsledok
V dôsledku toho sa obsah chloridov vo vodách horizontu zvýšil 3-7 krát, sírany sa viac ako zdvojnásobili, bolo zaznamenané
prítomnosť chrómu a kadmia.
Rozvoj ložísk pevných nerastov vedie k vyčerpaniu prevádzkových zásob
podzemných vôd, čo je spojené nielen s výberom čerpanej vody na rozvinutom poli, ale aj
so zlyhaním existujúcich odberov podzemnej vody. Najväčšie lieviky depresie
vznikajú v tých prípadoch, keď zvodnené vrstvy s
regionálnej distribúcie. Teda dlhodobá prevádzka (od roku 1956) odvodňovacieho systému okolo
ložiská KMA viedli k uzavretiu prepadových lievikov okolo Lebedinského lomu a bane.
Gubkin. Hladiny kriedovej zvodnenej vrstvy sa znížili o 20-25 m, čo spôsobilo výstavbu
Ďalší Stoilensky lom sa realizoval v prvej etape v prakticky dehydrovaných horninách. AT
V súčasnosti je režim podzemných vôd rozvojového územia narušený pozdĺž vrchnokriedového horizontu v okruhu
40 km a podľa prekambria - v okruhu 80 km, čo spôsobuje, že použitie je ekonomicky nevhodné
podzemných vôd tejto oblasti pre zásobovanie obyvateľstva vodou.

Nerastné suroviny, ich štruktúra a ľudská spoločnosť

Nerastné zdroje sú reprezentované súborom identifikovaných v črevách
akumulácie (ložiská) rôznych minerálov, v ktorých
chemické prvky a minerály, ktoré tvoria, sú v ostro
zvýšená koncentrácia v porovnaní s obsahom clarke v
zemská kôra, ktorá umožňuje
ich priemyselné
použitie.
Všetky prírodné zdroje sú prírodné telá a látky (alebo ich
súbor), ako aj druhy energie, ktoré sa v určitom štádiu vývoja
sa využívajú alebo sa dajú technicky využiť výrobné sily
pre
efektívne
spokojnosť
pestrá
potreby
ľudská spoločnosť.
Štruktúra nerastných surovín je daná účelom ich využitia.
Existuje päť hlavných kategórií nerastných surovín:
– palivo a energia (ropa, kondenzát, horľavý plyn, čierne a hnedé uhlie, urán,
bitúmenová bridlica, rašelina atď.),
železné a legujúce kovy (rudy železa, mangánu, chrómu, titánu, vanádu, volfrámu a
molybdén),
– neželezné kovy (rudy medi, kobaltu, olova, zinku, cínu, hliníka, antimónu a ortuti),
- nekovové minerály (rôzne druhy minerálne soli(fosfát,
potaš, sodík), stavebné (drvený kameň, žula a piesok) a iné materiály (pôvodné
síra, fluorit, kaolín, baryt, grafit, azbest-chryzotil, magnezit, žiaruvzdorná hlina))
-Podzemná voda.

Schematický diagram využitia prírodných zdrojov litosféry v sfére

Úloha a miesto nerastných surovín v sociálno-ekonomických a environmentálnych otázkach rozvoja materiálnej základne modernej spoločnosti

Úloha a miesto nerastných surovín v sociálno-ekonomických a environmentálnych otázkach rozvoja
materiálna základňa moderná spoločnosť

O zásobách nerastných surovín horných horizontov litosféry

Z analýzy hodnotenia dostupnosti palivových a energetických zdrojov vyplýva, že najviac
ropa je nedostatkový druh paliva, jej osvedčené zásoby stačia, podľa rôznych
zdrojov, na 25-48 rokov. Potom sa o 35-64 rokov vyčerpajú zásoby horľavého plynu a uránu. Je to lepšie
situácia je s uhlím, jeho zásoby vo svete sú veľké a bezpečnosť je 218-330 rokov.
Zároveň je potrebné vziať do úvahy, že v globálnej ponuke kvapalných nosičov energie existujú
významné zásoby spojené s produktívnymi ložiskami ropy a zemného plynu na šelfe sveta
oceán. Perspektívy Ruska sú spojené s rozvojom šelfu Arktických morí, kde podľa odhadov
špecialisti obsahujú viac ako 100 miliárd ton uhľovodíkov v ropnom ekvivalente.
Spomedzi železných a legujúcich kovov majú najnižšiu dostupnosť titánové rudy (65
rokov) a volfrámu (od 10 do 84 rokov podľa rôznych zdrojov).
Globálna ponuka neželezných kovov je vo všeobecnosti oveľa nižšia ako ponuka železných a
legovanie. Zásoby kobaltu, olova, zinku, cínu, antimónu a ortuti vydržia na 10-35 rokov.
Zásoby Ruska zásobami medi, niklu, olova sú 58-89% a antimón - iba 17-18%
od svetového priemeru. V tomto kontexte sú zásoby hliníka výnimkou: s prúdom
úroveň spotreby a produkcie jej zásob vystačí na ďalších 350 rokov.
Globálne zdroje nekovových nerastov sú priemerné
50-100 rokov a viac. Najvzácnejší je chryzotilový azbest (svetová ponuka 54
rokov) a fluorit (svet 42 rokov).

Svetové vybavenie ľudskej spoločnosti nerastnými zdrojmi

Odber sladkej podzemnej vody v hlavných ekonomických regiónoch Ruska v km3/rok k 1.1.1992

1 - celkom;
2 - domácnosť a pitie
dodávka vody;
3 - baňa a lom
odvodnenie;
4 - vypúšťanie vody bez
použitie (strata
voda pri
preprava, skládkovanie
voda zo studne,
samoodvodnenie zo studní,
odvodnenie prehrádzok
vody);
5 - technické
dodávka vody;
6 - zavlažovanie pôdy a
zalievanie pasienkov

Podzemná voda ako zdroj litosféry

Dostupnosť zdrojov podzemnej vody v Rusku ako celku je pomerne vysoká. V spojení s
osobitne dôležité, poďme sa podrobnejšie zaoberať poskytovaním čerstvých,
minerálne, termálne a priemyselné vody.
Sladké podzemné vody. V súlade s GOST 2874-82 medzi ne patria podzemné vody
so sušinou do 1 g/dm3 (v niektorých prípadoch do 1,5 g/dm3).
Pri výpočte dostupnosti zdrojov podzemnej vody nenárokované
zásoby podzemnej vody, vypracované na 50 rokov. Ak teda predpokladáme, že
v priebehu nasledujúcich 50 rokov sa celkový odber podzemných vôd zdvojnásobí a dosiahne
približne 35-40 km3/rok, možno predpokladať, že celkové prevádzkové zdroje
podzemnej vody v Rusku, čo je v dôsledku výberu asi 230 km3 / rok
neobnoviteľné zásoby sa znížia o cca 15-20 km3/rok.
Niet pochýb o tom, že väčšina čerstvej podzemnej vody sa využíva na pitnú vodu.
dodávka vody. Určitý podiel sladkej podzemnej vody sa však vynakladá na technické
potreby, zavlažovanie ornej pôdy a zavlažovanie pasienkov.

Poskytovanie minerálnych vôd na území bývalého ZSSR

Termálne vody

Termálne vody sú obmedzené podzemné vody
prírodné kolektory geotermálnej energie a prezentované
prírodné nosiče tepla (voda, para a zmesi pary a vody).
Pre praktické využitie termálne vody
sú rozdelené do niekoľkých tried:
– nízkopotenciál (s teplotou ohrevu 20-100°C)
potreby vykurovania,
- stredný potenciál - pre dodávku tepla,
– vysoký potenciál (viac na výrobu energie.
sa používajú
pre
Termálne vody s vyššou teplotou (150-350°C) v dôsledku
technické ťažkosti pri ich manipulácii zatiaľ nenašli svoje uplatnenie.
Zásobovanie Ruska rezervami termálne vody veľmi vysoko. Od generála
množstvo hlboké teplo vyžarované termálnymi prameňmi v
atmosfére, 86% pripadá na región Kuril-Kamčatka, asi 7% - na
oblasti Bajkalskej trhliny a len 8 % do všetkých ostatných mobilných regiónov
kontinentálnej kôry.
Environmentálne aspekty rozvoja geotermálnych zdrojov sú spojené s
pravdepodobnosť tepelnej a chemickej kontaminácie povrchových vrstiev
litosféra, keďže termálne vody okrem vysokej teploty,
sa vyznačujú aj zvýšenou mineralizáciou. Aby sa tomu zabránilo
znečistenia, bola vyvinutá technológia na využívanie vodonosných vrstiev s
opätovné vtláčanie použitých termálnych vôd do nich.

priemyselná voda

Priemyselné vody zahŕňajú vysoko mineralizované podzemné vody hlbokých (15 003 000 m) zvodnených vrstiev. Z nich sa v priemyselnom meradle dostávajú prvky ako napr
sodík, chlór, bór, jód, bróm, lítium alebo ich zlúčeniny (napríklad kuchynská soľ).
Záujem o priemyselné využitie vody hlbokých kolektorov ako
nerastných surovín je determinovaná rozšírením potreby o vzácne prvky v rôznych
priemyslu a vyčerpávanie tradičných rudných surovín. Vo svete
extrahované z priemyselných vôd 90% z celkovej produkcie brómu, 85% - jód, 30% - varenie
soľ, sulfid sodný, lítium, 25% - horčík, bróm atď.
Zásobovanie Ruska podzemnými priemyselnými vodami je pomerne vysoké. Sú ako
spravidla obmedzené na hlboké časti veľkých artézskych kotlín atď.
perspektívne pre jódové a brómové oblasti v rámci východoeurópskych, západosibírskych a
Oblasti sibírskej plošiny.
Environmentálne aspekty rozvoja priemyselných vôd sú spojené s problémom zneškodňovania
odpadových vôd a pravdepodobnosť kontaminácie hostiteľských hornín a denného povrchu v
ich ťažbu a spracovanie.

Definícia a štruktúra zdrojov geologického priestoru

Prostriedky zdrojov geologického priestoru
geologický priestor potrebný na osídlenie a
existenciu bioty vrátane života a aktivity
osoba.
Vo všeobecnej systematike ekologické funkcieštruktúra litosféry
zdroje geologického priestoru zahŕňajú: biotop bioty,
miesto ľudského osídlenia, nádoba zeme a podzemia
zariadenia, miesto zakopania a uloženia odpadu vr
vysoko toxické a rádioaktívne.
Iný prístup k štruktúrovaniu zdrojov geologického priestoru
je založený na prístupe, ktorý nám umožňuje považovať litosféru za
biotopov a osídlenia rôznych zástupcov flóry a
fauna, vrátane človeka ako biologického druhu, a ako
priestor aktívne rozvíjaný ľudstvom ako spoločenský
štruktúru.

Všeobecná štruktúra zdrojov geologického priestoru

Zdroje geologického priestoru a rozšírenie inžinierskych a ekonomických aktivít ľudstva

Keď uvažujeme o litosfére ako o inžinierskom a ekonomickom prostredí
ľudskej činnosti sa jasne rozlišujú dva spôsoby odhadu zdrojov
geologický priestor: hodnotenie „areálneho“ povrchového zdroja
litosférický priestor a posúdenie zdroja podzemného geologického
priestor pre rôzne typy jeho rozvoja. V každom prípade môže existovať
veľa možností hodnotenia vo vzťahu k rôznym druhom inžinierskych činností.
Prvé z nich – „areálne“ zdroje geologického priestoru sa už stali
obrovský deficit. V súčasnosti ľudstvo ovláda asi 56%
zemského povrchu s tendenciou k ďalšiemu zvyšovaniu tohto procesu. A keď
pre množstvo krajín s veľkými pôdnymi zdrojmi problém lokalizácie
priemyselné, poľnohospodárske a obytné zariadenia sa zatiaľ neprevalili
relevantné, potom pre malé štáty s veľkým počtom obyvateľov
obyvateľov, sa stal najdôležitejším environmentálny faktor sociálne
rozvoj.
Väčšina ukážkový príklad je Japonsko nútené prispôsobiť sa
priemyselné zariadenia a rekreačné oblasti na pokrytie pobrežných častí mora
vodné plochy a realizovať výstavbu na hromadných pôdach.

Zdroje geologického priestoru a urbanizácia

Zvlášť akútna, a to aj v relatívne prosperujúcej z hľadiska celkového územného
bezpečnosti krajín, je tu otázka nedostatku priestoru v mestských oblastiach. ako
Spravidla to platí pre hlavné mestá a veľké priemyselné centrá.
O tempe urbanizácie výrečne hovoria tieto čísla: v r začiatkom XIX v. v mestách sveta
žilo 29,3 milióna ľudí (3 % svetovej populácie), do roku 1900 - 224,4 milióna (13,6 %), do roku 1950 - 729 mil.
(28,8%), do roku 1980 - 1821 miliónov (41,1%), do roku 1990 - 2261 miliónov (41%).
Mestská populácia Ruskej federácie bola začiatkom roku 1990 asi 74%.
Podiel mestského obyvateľstva v Európe je viac ako 73%, v Ázii - 31, Afrike - 32, sev.
Amerika – 75, Latinská Amerika – 72, Austrália a Oceánia – 71 %.
Celkovo je na svete viac ako 220 miliónov miest (viac ako 1 milión obyvateľov), najväčšie z
z toho - Mexico City (9,8 milióna). Vo Veľkom Londýne žije 6,8 milióna ľudí
s rozlohou viac ako 1800 km2 žije v Moskve na ploche 1000 km2 asi 9 miliónov ľudí.
Pri takejto hustote obyvateľstva sa vytvára špecifický zdrojový obraz, v ktorom, as
sa začínajú uvažovať o územiach vhodných na rozvoj s náročnými inžiniersko-geologickými a environmentálnymi podmienkami (územia bývalých skládok odpadov, skládok škvarov a pod.).

Zdroje geologického priestoru a komplexné občianske a priemyselné zariadenia

Zdroje geologického priestoru pre umiestnenie najkomplexnejších
inžinierske stavby, ktoré vyvíjajú vysoký tlak na zem (0,5 MPa
a ďalšie), najmä objekty ako tepelné elektrárne (TPP),
hutnícke závody, televízne veže, mrakodrapy, definované
prítomnosť priaznivých inžinierskych a geologických podmienok v oblasti
navrhovaná konštrukcia. Tieto štruktúry, vzhľadom na ich špecifickosť, ako
sa spravidla nachádzajú v dobre rozvinutých územiach, často v rámci
v meste alebo v jeho blízkom okolí. Toto predstavuje špeciálne
požiadavky na ich stabilitu a bezpečnosť nielen zo strany strojárstva, ale aj z
ekologické pozície.
Problém hlavného zdroja (ako aj geochemického životného prostredia),
súvisí s TPP - umiestňovanie skládok popola, čo je blízko k problému
likvidácia odpadu z ťažobného a spracovateľského priemyslu
priemysel diskutovaný nižšie.
Hlavné obmedzenia pri výbere lokality pre jadrovú energiu
elektrárne (JE):
– vysoká seizmicita (viac ako 8 bodov na stupnici MSK-64);
– prítomnosť hrubých (viac ako 45 m) vrstiev klesajúcich, vo vode rozpustných a
skvapalnenie pôdy;
– prítomnosť aktívnych zlomov, krasových a iných potenciálne nebezpečných
exogénne geologické procesy;
– vysoká hladina podzemnej vody (menej ako 3 m);
– prítomnosť dobre filtrujúcich pôd a pôd s nízkou sorpciou
s kapacitou viac ako 10 m.
Hlavným environmentálnym rizikom jadrových elektrární je možnosť
rádioaktívne zamorenie veľkých oblastí v núdzových situáciách.
Tieto územia vypadnú z akéhokoľvek využitia stovkami, ba tisíckami
rokov.

Zdroje geologického priestoru a hydrotechnické stavby

Výrazné špecifikum v zmysle
nevyhnutné
zdroj
geologické
priestor
má
hydrotechnické
výstavby. Vesmírne zdroje ako prvé
obrat je určený prítomnosťou vodných tokov a
lokality s priaznivými inžiniersko-geologickými podmienkami na nich.
Významná hydrotechnická stavba v
významný
opatrenie
vyčerpaný
zdroj
geologický priestor vhodný na
tieto ciele aj v Rusku bohatom na vodu a
územných zdrojov.
Tok mnohých veľkých riek našej krajiny
regulované.

Inundačné územia a počet premiestnených objektov pre jednotlivé veľké nádrže bývalého ZSSR

Zdroje geologického priestoru banských regiónov

Zdroje geologického priestoru banských regiónov
Akútnym problémom je nedostatok geologického priestoru v rozvojových oblastiach
ťažobný a ťažobný a spracovateľský priemysel.
Najpriestrannejší vo vzťahu k odcudzeniu prírodných geologických
priestor sú podniky uhoľného priemyslu: produkcia 1 milión ton
paliva je sprevádzané odcudzením v priemere asi 8 hektárov pôdy.
V banských oblastiach výrazné narušenie územného
zdroj sa vyskytuje v dôsledku poklesu zemského povrchu nad zemou
diela. Hodnoty usadzovania dosahujú v moskovskej uhoľnej panve 3
m na ploche km2, v Donbase - 7 m na ploche viac ako 20 km2. Môžu zrážky
pokračovať 20 rokov a niekedy zlyhať.
Značné škody na zdrojovom potenciáli území spôsobujú zmenu
hydrogeologické pomery v dôsledku odvodňovania zvodnenej vrstvy, baňa
a drenáž lomu. Tvorba veľkých depresií
oblasť do 300 km2 môže nielen porušiť prijatý systém
zásobovanie územia vodou a vedú k poklesu zemského povrchu, ale aj
spôsobiť aktiváciu krasových, sufóznych a poruchových procesov.

Zdroje geologického priestoru a likvidácia odpadových produktov ľudskej spoločnosti

Rozmanitosť odpadových produktov ľudskej komunity zaberá obrovské množstvo
oblasť. Len v Rusku je ich celková plocha k roku 1997 viac ako 500 tisíc hektárov a
negatívny vplyv odpadov na životné prostredie sa v území prejavuje 10-krát
presahujúce určenú oblasť.
Väčšina odpadu aktívne interaguje s prostredím (litosféra,
atmosféra, hydrosféra a biosféra). Trvanie „agresívneho“ (aktívneho)
existencia odpadu závisí od jeho zloženia. Počas skladovania prechádza všetok odpad
zmeny v dôsledku oboch interných fyzikálne a chemické procesy a
vplyv vonkajších podmienok. V dôsledku toho na skládkach na skladovanie a likvidáciu odpadu
môžu vznikať nové látky nebezpečné pre životné prostredie, ktoré pri preniknutí do
litosféra bude predstavovať vážnu hrozbu pre biotu.
Mestá sú najväčšími producentmi odpadu. Štatistiky ukazujú, že v
podmienky modernej techniky s viac vysoký stupeň ekonomický vývoj
v rámci svojich hraníc sa formuje a veľká kvantita odpadu na obyvateľa.
Priemerná miera hromadenia odpadu v rozvinuté krajiny sa pohybuje od 150-170 (Poľsko) do
700-1100 kg/osoba za rok (USA). Moskva ročne vyprodukuje 2,5 milióna ton pevného domáceho produktu
odpad (TKO), a priemerná hodnota„produkcie“ TKO na osobu a rok dosahuje
približne 1 m3 objemu a 200 kg hmotnosti (napr Hlavné mestá odporúčaný štandard
1,07 m3/os v roku).

Klasifikácia odpadu podľa pôvodu

Polomer negatívneho vplyvu skládok tuhého komunálneho odpadu

Hlavné aspekty vplyvu skládok pevného odpadu na životné prostredie a ľudské zložky

Polomery negatívneho vplyvu skládok na ukladanie odpadov z ťažby a ťažobného a spracovateľského priemyslu

Polomery negatívny vplyv polygóny
skladovanie odpadu z ťažobného a spracovateľského priemyslu