Учебно-методический комплекс дисциплины. СД. Ф.7 Геоэкология и природопользование. Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) (стр. 23 )

5. Ионный состав воды.

6. Водные ресурсы суши.

7. Хозяйственное водопользование.

8. Истощение и восполнение подземных вод.

9. Водные ресурсы Мирового океана.

10. Охрана водных ресурсов от загрязнения.

11. Геоэкология водохранилищ.

12. Очистка сточных вод.

       Лекция 11. Тема: Геоэкологические аспекты литосферы. Недропользование

План лекции:

Ресурсные, геодинамические и медико-геохимические экологические функции литосферы.

Масштабы технических изменений геологической среды и их экологические последствия.

Геоэкологические аспекты, тенденции и  проблемы урбанизации: техногенные, биогеохимические аномалии, качество воздуха, водоснабжение и канализация, удаление и переработка отходов, использование  и рекультивация земель.

Недропользование

Геоэкологические аспекты полезных ископаемых и их промышленного использования. Нарушение среды обитания в результате технической деятельности (горнопромышленная деятельность, урбанизация, энергетические объекты, транспортные системы).  Рекультивация земель, нарушенных в результате антропогенной деятельности.

Основные понятия и положения:

       ЛИТОСФЕРА (Братков, Овдиенко, 2001).

       Литосфера – верхняя оболочка «твердой» Земли, включая земную кору и верхнюю часть подстилающей ее верхней мантии Земли (т. н. субстрат), постепенно переходящая с глубиной в сферы с большей  плотностью вещества.

1.1. Природные процессы в Л.

1 - Осадконакопление (седиментация)  - процесс образования всех видов отложений в природных условиях при переходе осаждаемого вещества из подвижного, взвешенного и растворенного состояния (в водной или воздушной среде) в неподвижное – осадок. Протекает процесс на дне водоемов и на поверхности суши. В результате возникают  осадочные горные породы, покрывающие 75% поверхности суши.

2 - Эндогенные процессы – протекают в земной коре за счет внутренней энергии Земли.  Проявляются в виде различных тектонических движений, процессов вулканизма, землетрясений, метаморфизма горных пород и др. Подразделяются на :

       Эпейрогенические (колебательные) движения Земной коры – медленные, очень продолжительные как восходящие, так и нисходящие. Протекают на протяжении всей истории Земли. Определяют размещение очертаний суши и моря. Опускания или поднятия Земной коры – трансгрессии  и регрессии. Приурочены к платформенным  структурам.

       Орогенические – горообразовательные движения – относительно быстро протекающие тектонические движения, выражающиеся в складкообразовании и разрывных нарушениях. Приурочены к молодым остаточным геосинклинальным областям.

3 - Экзогенные процессы – протекающие на поверхности Земли или на небольшой  глубине. Обусловлены внешними силами: энергией Солнечного излучения, силами гравитации, движущейся воды и льда, жизнедеятельности организмов. Важнейшие из них:

Выветривание: физическо, химическое, биологическое.

Денудация – совокупность процессов сноса и переноса продуктов разрушения  горных пород  водой, ветром, льдом, силой тяжести. На месте горных стран могут образовываться пенеплены.

Эоловые процессы – рельефообразующие процессы, обусловленные деятельностью ветра: развевание (дефляция), перевевание, выдувание и навевание (аккумуляция) эолового материала за счет перемещения на некоторое расстояние  от исходного места, а также выработки деструктивных форм рельефа (котлов  выдувания, ниш, останцов). Распространены в засушливых районах (пустынях), встречаются на берегах морей и рек.

Эрозия -  разрушение горных пород текучими водами. Различают собственно эрозию, коррозию (химическое разрушение) и корразию; склоновую, линейную, боковую, глубинную, регрессивную.

Аккумуляция – процесс накопления рыхлого минерального материала и органических остатков на поверхности суши или на дне водоема. Обычно в понижениях рельефа, в речных долинах и водоемах.

Нивация – эрозия снежников, приводящая к образованию цирков, каров, склоновых ниш. В полярных, субпорлярных и высокогорных областях.

               К экзогенным процессам также относятся лавины, оползни и сели (в горных областях). Слабо предсказуемы, поэтому называются стихийными природными явлениями, катастрофами, опасными или экстремальными, стихийными бедствиями.

1.2. Природные системы Л.

       1 - Типы земной коры: материковый и океанический; субматериковая, субокеаническая, материковая кора с редуцированным гранитным слоем.

2 -  Тектонические структуры Л.: древние платформы (кратоны) – щиты, плиты (синеклиза, антеклиза), молодые платформы (кратоны), геосинклинальные пояса (антиклинории, синклинории, срединные массивы, краевые прогибы).

3 - Рельеф земной поверхности: морфоструктуры (основная роль эндогенных процессов) и морфоскульптуры (по типам экзогенных процессов) аккумулятивные и деструктивные.

1.3. Антропогенные процессы в Л.

- Последствия опустошения месторождений полезных ископаемых - активизируются глубинные геофизические и геологические процессы.

       - Антропогенное прогибание земной коры – прогибание и оседание земной коры в связи с подземными выработками в районах угледобычи, с откачкой подземных вод, прогибания под водохранилищами, высотными жилыми и промышленными зданиями.

       - Антропогенные землетрясения – при откачке или внедрении флюидов в кору, в зонах водохранилищ, на сейсмическую обстановку влияют антропогенные взрывы, массовые поведенческие и психологические действия людей, социальные потрясения (войны, экономические кризисы).

       - Антропогенная активизация геоморфологических процессов – при дорожном, жилищном и промышленном строительстве в горных районах (могут развиваться  оползни, обвалы, сели). Сведение лесов и неумеренный выпас скота приводит к развитию эрозии и сходу лавин. При разработке газовых и нефтяных месторождений  в условиях мерзлоты порождается пучение грунтов, солифлюкция, термокарст (Зап. Сибирь).

1.4. Особенности антропогенных процессов

Основными особенностями антропогенных процессов являются следующие.

               Направленность - получение экономических и личных выгод формируются преднамеренно… без учета дальнейших последствий на ход эволюционного развития данного природного объекта или планеты в целом. Формируется тенденция к замене естественной среды искусственной, техногенной.

               Энергетической основой антропогенных процессов … является энергия, выработанная человеком с помощью созданной им техники. Использование  природных энергетических ресурсов сопровождается непременно истощением природных месторождений полезных ископаемых и серией незапланированных  процессов: загрязнением среды, накоплением отходов и т. д. Массовая поведенческая и психологическая деятельность человека воздействует на сейсмические явления. Психическая энергия человека воздействует на земные процессы.

               Скорости протекания антропогенных процессов на 5-6 порядков превосходят скорости природных процессов и уступают по продолжительности их протекания. (Рука от горячего утюга и реакция Земли на  извлечение рудного тела).

               Цикличность антропогенных процессов выражена относительно слабо Она отражает цикличность процессов в природной среде.

               Вторжения в природные круговороты  вещества и энергии все возрастают в масштабах развития НТР. Изымаются массы различных типов сырья и перераспределяются по планете в виде различной промышленной продукции и накапливаются миллиарды тонн отходов. Нарушаются природные круговороты веществ и энергии, техногенно мобилизованные вещества и энергия гибридизируются с природными процессами и нарастают. Результат непредсказуем, но это очередной шок планете (и людям). А  шоковые реакции планеты – это катастрофы.

               Основным ресурсом планеты является запас закономерности, а не запас вещества и энергии. Изъятые вещество и энергия остаются на Земле. Но они изъяты из  строгой закономерности  геолого-геофизической среды в литосфере. Снижая эту закономерность планеты, человек учиняет ей прямой разгром. Пора осознать, что Земля  - живой организм.

Основы геоэкологии. , 2003.

Литосфера. Геологическая среда

       Строение Земли: ядро, мантия и земная кора. Земное ядро – внешний слой – жидкий и внутренний – твердый (Fe-Ni сплав метеоритного состава). Мантия – силикатная оболочка, составляющая 67.8% общ массы Земли.  Земная кора очерчивается  границей Мохоровичича. Типы земной коры: океанская (базальтовая) и континентальная  (гранито-гнейсовая).

       Литосфера – каменная оболочка Земли, находящаяся в твердом кристаллическом  состоянии. Она включает земную кору, подкорковую верхнюю мантию и подстилается  астеносферой (в пластичном состоянии). На границе с астеносферой температура составляет 1300оС.

с.168. Под геологической средой понимают верхнюю часть литосферы, находящуюся под воздействием инженерно-хозяйственной деятельности человека.  Это среда, в которой совершаются любые геологические процессы.

Охрана недр. Недропользование. Рекультивация.

       Недра -  глубины Земли, простирающиеся от ее поверхности до центра; в более узком смысле - верхняя часть Земной коры, в которой при современном  уровне развития техники возможна добыча полезных ископаемых. Недра содержат минеральные ресурсы, являющиеся основой ведущих отраслей промышленности,  мирового хозяйства. Количество минерального вещества в недрах и его качество определяется содержанием в нем полезного компонента при геологической разведке месторождений БСЭ (т.17.с.406).