Жизненные ресурсы 

Рисунок на тему человек и литосфера. Литосфера и человек

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние человека на литосферу

Введение

Литосфера - это твердая оболочка Земли, состоящая из земной коры и верхней части мантии. Как же удалось людям составить представление о внутреннем строении Земли? Ценную информацию о строении Земли человечество получает в результате бурения сверхглубоких скважин, а также с помощью специальных сейсмических методов (от греч. seismoa - колебание). Уникальную информацию о недрах Земли ученые-сейсмологи получают из наблюдений за извержениями вулканов.

Оценка современного состояния решаемой проблемы .Верхняя часть литосферы, которая непосредственно выступает как минеральная основа биосферы, подвергается все более возрастающему антропогенному воздействию. Человек, по гениальному предвидению В.И. Вернадского, стал «крупнейшей геологической силой», под действием которой меняется лик Земли.

Уже сегодня воздействие человека на литосферу приближается к предельно возможному. К настоящему времени из нее (данные па начало 90-х гг.) извлечено 125 млрд т угля, 32 млрд т нефти, более 100 млрд т других полезных ископаемых. Распахано земель более 1500 млн га, заболочено и засолено 20 млн га. Эрозией за 100 лет уничтожено 2 млн га, площадь оврагов более 25 млн га. Терриконы достигают высоты 300 м, горные отвалы - 150 м, глубина золотодобывающих шахт превышает 4 км (Южная Африка), нефтяных скважин - 6 км.

Обоснование необходимости проведения работы. При разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, при выбрасывании в окружающую среду отходов фабрик и заводов, бессистемной вспашке земель, строительстве зданий и сооружений, возведении дорог наносится непоправимый ущерб поверхности Земли. Прежде чем начать подобную деятельность, человек должен тщательно подсчитать не только предстоящую прибыль, но и то, как сохранить рельеф Земли. Исходя из вышеперечисленного считаю, что развитие теории взаимодействия природы и человеческого общества на основе нового взгляда, рассматривающего человеческое общество как неотъемлемую часть нашей Земли в настоящее время актуальной проблемой.

Цель ю моей работ ы является - вывести человечество из глобального экологического кризиса на путь устойчивого развития, при котором достигается удовлетворение жизненных потребностей нынешнего поколения без лишения такой возможностей будущих поколений.

Задачи исследования :

Раскрыть сущность загадочного мира литосферы;

Показать внутреннее строение Земли;

Выявить основные причины деградации почвы;

Выяснить антропогенные воздействия приводящие к физическому «загрязнению» горных пород;

Определить «ущербообразующие» геологические процессы;

Обосновать экологические функции недр и экологические последствия их разработки.

Методологической о сновой исследования послужили научные труды отечественных и зарубежных ученых-экологов по данной проблеме, принципы системной методологии, в частности метод сравнительного анализа литературы, метод причинно-следственного анализа.

1. Загадочный мир литосферы

1. 1 Понятие о загадочном мире литосферы

Литосфера - это верхняя твердая оболочка Земли, состоящая более чем на 90% из пород магматического происхождения, которая взаимодействует с внутренними сферами Земли, особенно с мантией, и испытывает также воздействие внешней для планеты солнечной и лунной материи и энергии (имеется в виду тяготение). Самая верхняя ее часть - земная кора. Лишь верхняя часть земной коры доступна для непосредственных исследований, которые проводятся путем изучения ее естественных обнажений (обрывов, обнаженных частей крутых склонов оврагов и берегов рек), а также по образцам, полученным при бурении скважин и проведении горных работ. Благодаря опорным разведочным скважинам геологами уже хорошо изучен верхний слой Земли до глубины 6-9 км. Очевидно, что эта глубина не выходит за пределы земной коры, которая даже под океанами, где она наиболее тонкая, достигает 8-10 км, а под континентами ее мощность меняется от 25-30 до 50-100 км в зависимости от характера рельефа.

Более 40 лет назад, в 1961 г., наши ученые обосновали техническую возможность вскрытия земной коры скважинами на глубину 15-18 км. Было решено исследовать континентальные недра пятью сверхглубокими скважинами, места заложения которых были выбраны на Кольском полуострове, в Прикуринской низменности (Азербайджан), на Урале, в Прикаспийской низменности, а также на одном из островов Курильской гряды.

25 мая 1970 г. на Кольском полуострове в целях комплексного исследования глубинных недр Балтийского кристаллического щита была начата проходка 15-километровой скважины, заложенной в 8 км от города Заполярного на территории Печенгского медно-никелевого рудного района, сложенного древнейшими архейскими и протерозойскими кристаллическими породами .

Какие же результаты проведенных в скважине исследований можно считать важнейшими? Здесь впервые в одном непрерывном разрезе удалось изучить породы, относящиеся к далекому прошлому Земли, охватывающему период геологической истории от 3 до 1,6 млрд. лет. Изучена метаморфическая зональность, обусловленная видоизменением горных пород в недрах земной коры под влиянием температуры, давления и химических воздействий, установлены закономерные изменения состава этих пород и их физических свойств с глубиной, и в итоге построен первый геолого-геохимический разрез самой древней (докембрийской) земной коры.

На обширном фактическом материале впервые удалось доказать, что в пределах древних кристаллических массивов имеются подземные воды и газы на всех достигнутых бурением горизонтах. Результаты бурения показали, что континентальная земная кора во всем вскрытом интервале глубин насыщена полезными ископаемыми, а многочисленные рудные минералы, найденные в породах разреза, позволили предположить, что они могут существовать и в виде промышленных скоплений.

В Кольской сверхглубокой скважине проведены многочисленные геофизические исследования, которые позволили выяснить природу и характер электромагнитного, акустического и радиационного полей Земли, а также их зависимость от вещественного состава, структурных особенностей и термодинамического состояния горных пород. Было установлено, что изменение физических свойств горных пород и формирование геофизических границ в земной коре соответствуют ступенчатым изменениям температуры и теплового потока в земных недрах. Удалось обнаружить и четко выраженную расслоенность земной коры.

Бурение Кольской сверхглубокой скважины, конечной целью которого было на основе всестороннего анализа полученной информации решить ряд проблем геологии, создать точную модель строения Земли и разработать более совершенные принципы прогноза месторождений полезных ископаемых, имело исключительно важное значение для реализации всей программы изучения глубоких недр Земли.

1. 2 Внутреннее строение Земли

Исследования земных глубин. Земля состоит из земной коры, мантии и ядра. Верхний покров Земли - земная кора - не везде имеет одинаковую толщину. Под океанами ее нижняя граница уходит на глубину 5-110 км, под равнинами - на 35-45 км, а под горными массивами - до 70 км. Земную кору слагают осадочные породы (глины, известняки, песчаники), а также магматические породы (гранит и базальт).

Осадочные породы образовались путем отложения вещества на суше или осаждения его в водной среде. Они лежат пластами, сменяющими друг друга. В этих пластах можно встретить залежи полезных ископаемых - каменного угля, нефти, каменной соли. Все эти полезные ископаемые органического происхождения.

За осадочными породами располагается «гранитный» слой. Он состоит из гранитов, гнейсов и других метаморфических и изверженных пород. Его мощность - 5-15 км.

Если провести химический анализ гранита, то выяснится, что в нем содержится большое количество кремнезема, алюминия, кальция, калия, натрия. Эти и многие другие вещества широко используются человеком и имеют название рудные полезные ископаемые.

Следующий за гранитом слой земной коры - «базальтовый». Это нижний слой земной коры, расположенный между «гранитным» слоем и верхней мантией Земли. Его мощность может быть от 5 до 35 км. Базальт также имеет магматическое происхождение. Он тяжелее гранита и содержит больше железа, магния и кальция.

Пласты горных пород часто бывают перепутаны, смяты в складки, изорваны. Это произошло в результате сдвигов земной коры. Поэтому далеко не везде можно наблюдать строгую последовательность, при которой за более молодым слоем располагается более древний.

Мантия Земли. Дальше к центру Земли, за земной корой, следует мантия, глубина которой почти 3000 км. Никто никогда не видел ее. Ученые предполагают, что она состоит из магния, железа и свинца и имеет очень высокую температуру - до 2000°С.

Ученые также установили, что температура горных пород с глубиной возрастает. В среднем на каждые 33 метра в глубь Земли становится теплее на 1°С. Увеличение температуры происходит главным образом за счет распада радиоактивных элементов, входящих в состав ядра.

Ядро Земли - пока загадка для науки. С определенной достоверностью можно говорить лишь о его радиусе - 3500 км и температуре - около 4000°С.

Литосферные плиты. Ученые считают, что земная кора разделена глубинными разломами на блоки или плиты разной величины. Эти плиты перемещаются по разжиженному слою мантии относительно друг друга. Есть плиты, которые заключают в себе только земную кору материков (Евразийская плита). Но большинство плит заключает в себе как земную кору материков, так и земную кору ложа океанов. В местах, где сходятся плиты, происходит их столкновение, одна плита надвигается на другую, при этом образуются горные пояса, глубоководные желоба, островные дуги. Яркие примеры таких образований - Японские и Курильские острова.

Движение плит ученые связывают с движением вещества в мантии. Какие же силы передвигают литосферные плиты? Это внутренние силы Земли, возникающие в результате распада радиоактивных элементов, входящих в состав ядра Земли.

Границы литосферных плит находятся как в местах их разрыва, так и в местах столкновения - это подвижные участки земной коры, к которым приурочено большинство действующих вулканов и где часты землетрясения. Эти участки образуют сейсмические пояса Земли. К сейсмическим поясам Земли относятся районы Тихоокеанского побережья, Средиземноморья, Атлантического океана. Самым крупным сейсмическим поясом Земли является Тихоокеанский вулканический пояс, или, как его часто называют, Тихоокеанское «огненное кольцо».

Чем больше мы удаляемся от границ подвижных участков к центру плиты, тем более устойчивыми становятся участки земной коры. Москва, например, находится в центре Евразийской плиты, и ее территория считается вполне сейсмически устойчивой.

Тихоокеанское «огненное кольцо». Около 2 / 3 вулканов Земли сосредоточено на островах и берегах Тихого океана. Самые мощные извержения вулканов и землетрясения имели место именно в этом районе: Сан-Франциско (1906 г.), Токио (1923 г.), Чили (1960 г.), Мехико (1985 г.) .

Остров Сахалин, полуостров Камчатка и Курильские острова, находящиеся на самом востоке нашей страны, - одно из звеньев этого кольца. Всего на Камчатке насчитывается 130 потухших вулканов и 38 действующих. Самый большой вулкан - Ключевская Сопка. На Курильских островах 39 вулканов. Разрушительные землетрясения характерны для этих мест, а для окружающих морей - моретрясения, тайфуны и волны цунами. Цунами в переводе с японского - «волна в бухте». Это волны гигантских размеров, порожденные землетрясением или моретрясением. В открытом океане они почти незаметны для судов. Но когда путь цунами преграждает побережье материка или острова, волна обрушивается на сушу с высоты, достигающей 20 метров. Так, в 1952 г. такая волна полностью разрушила город Северокурильск.

Изучение землетрясений. На сейсмических станциях ученые исследуют эти грозные явления природы, пользуясь специальными приборами, ищут пути их предсказания. Один из таких приборов - сейсмограф - был изобретен в начале XX в. ученым Б.Б. Голицыным. Название прибора произошло от греческих слов «сейсмо» - «колебание» и «граф» - «пишу» и говорит о его назначении - записывать колебания Земли.

Землетрясения могут быть разной силы. Ученые договорились определять эту силу по международной 12-балльной сейсмической шкале с учетом степени повреждения зданий и изменения рельефа Земли.

2 . Антропогенные воздействия на литосферу

Экологическая функция литосферы выражается в том, что она является «базовой подсистемой биосферы: образно говоря, вся континентальная и почти вся морская биота опирается на земную кору» (Епишин, 1985 г.). Литосфера - опорная часть экосистем. Рассмотрим техногенные изменения следующих основных составляющих литосферы: 1) почв; 2) горных пород и их массивов; 3) недр.

2 .1 « Д еградация почвы» и основные ее причины

Деградация почвы - это постепенное ухудшение ее свойств, которое сопровождается уменьшением содержания гумуса и снижением плодородия. Как известно, почва один из важнейших компонентов окружающей природной среды, непосредственно связанный с приповерхностной частью литосферы. Ее образно называют «мостом между живой и неживой природой». Почва обеспечивает существование биосферы, является ее основой, она - биологический адсорбент и нейтрализатор загрязнений. Без почвенного покрова невозможно воспроизводство биомассы, а следовательно, накопление колоссальных количеств энергии в процессе фотосинтеза растений.

Следует учитывать, что почва практически невозобновимый природный ресурс. Все основные ее экологические функции замыкаются на одном обобщающем показателе - почвенном плодородии. Отчуждая с полей основной (зерно, корнеплоды, овощи и др.) и побочный урожай (солома, листья, ботва и др.), человек размыкает частично или полностью биологический круговорот веществ, нарушает способность почвы к саморегуляции и снижает ее плодородие. Эти процессы ведут к весьма опасной по своим далеко идущим последствиям дегумификации - потере гумуса. Дегумификация возрастает и за счет неумеренного внесения в почву минеральных удобрений. За последнее столетие почвы Черноземья потеряли от трети до половины содержания гумуса. Но даже частичная потеря гумуса и, как следствие, снижение плодородия не дает почве возможность выполнить в полной мере свои экологические функции, и она начинает деградировать, т.е. ухудшать свои свойства.

К деградации почв (земель) ведут и другие причины, преимущественно антропогенного характера: эрозия, загрязнение, вторичное засоление, заболачивание, опустынивание. В наибольшей степени деградируют почвы агроэкосистем, причина неустойчивого состояния которых в их упрощенном фитоценозе, не обеспечивающем оптимальную саморегуляцию.

Э кологический ущерб наноси мый эрози ей почв (земель) . Эрозия почв (от лат. erosio - разъедание) - разрушение и снос верхних, наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром (ветровая эрозия) или потоками воды (водная эрозия). Земли, подвергшиеся разрушению в процессе эрозии, называют эродированными.

По аналогии выделяют также промышленную эрозию (разрушение почв при строительстве и при разработке карьеров), военную эрозию (воронки, траншеи), пастбищную эрозию (при интенсивной пастьбе скота), ирригационную (разрушение почв при прокладке каналов и нарушении норм поливов) и др.

Однако настоящим бичом земледелия у нас в стране и в мире остаются водная эрозия (ей подвержены 31% суши) и ветровая эрозия (дефляция), активно действующая на 34% поверхности суши. В засушливых районах мира эродировано 60% от общей площади, из них 20% - сильно эродированы .

Ветровая эрозия (дефляция) почв. Под ветровой эрозией понимают выдувание, перенос и отложение мельчайших почвенных частиц ветром.

Интенсивность ветровой эрозии зависит от скорости ветра, устойчивости почвы, наличия растительного покрова, особенностей рельефа и от других факторов. Огромное влияние на ее развитие оказывают антропогенные факторы. Например, уничтожение растительности, нерегулируемый выпас скота, неправильное применение агротехнических мер резко активизируют эрозионные процессы.

Различают местную ветровую эрозию и пыльные бури. Первая проявляется в виде поземок и столбов пыли при небольших скоростях ветра.

Пыльные бури возникают при очень сильных и продолжительных ветрах. Скорость ветра достигает 20-30 м/с и более. Наиболее часто пыльные бури наблюдаются в засушливых районах (сухие степи, полупустыни, пустыни). Они способны развеять за несколько часов до 500 т почвы с 1 га пашни и безвозвратно уносят самый плодородный верхний слой почв. Пыльные бури загрязняют атмосферный воздух, водоемы, отрицательно влияют на здоровье человека.

В нашей стране пыльные бури неоднократно возникали в Нижнем Поволжье, на Северном Кавказе, в Башкирии и др. Опустошительная пыльная буря отмечалась в апреле 1928 г., когда пострадало почти 1 млн. км 2 земель от Дона до Днепра, а выдувание почвы достигло 10-12 см, а местами 25 см, т.е. практически почва была унесена на ту глубину, на которую она была вспахана .

В марте-апреле 1960 г. пыльная буря охватила значительную часть Северного Кавказа, Нижнего Дона и Южную Украину. На огромной территории был снесен слой плодородной почвы толщиной до 10 см, повреждены озимые, засыпаны оросительные каналы. Вдоль полезащитных лесонасаждений, железнодорожных насыпей образовались земляные валы высотой до трех метров.

В настоящее время крупнейший источник пыли - Арал. На космических снимках видны шлейфы пыли, которые тянутся в стороны от Арала на сотни километров. Общая масса переносимой ветром пыли в районе Арала достигает 90 млн т/г. Другой крупный пылевой очаг - Черные земли Калмыкии.

Водная эрозия почв (земель). Под водной эрозией понимают разрушение почв под действием временных водных потоков. Различают водную эрозию: плоскостную, струйчатую, овражную, береговую. Как и в случае ветровой эрозии, условия для проявления водной эрозии создают природные факторы, а основной причиной ее развития является производственная и иная деятельность человека: появление новой тяжелой почвообрабатывающей техники, уничтожение растительности и лесов, чрезмерный выпас скота, отвальная обработка почв и др.

Среди различных форм проявления водной эрозии значительный вред окружающей природной среде и в первую очередь почвам приносит овражная эрозия. Экологический ущерб от оврагов огромен. Они уничтожают ценные сельскохозяйственные земли, способствуют интенсивному смыву почвенного покрова, заиливают малые реки и водохранилища, создают густорасчлененный рельеф.

О сновные загрязнители почв . Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений-токсикантов пагубно влияют на жизнедеятельность почвенных организмов и чревато тяжелыми последствиями для человека, растительного и животного мира. Например, в сильно загрязненных почвах возбудители тифа и паратифа могут сохраняться до полутора лет, тогда как в незагрязненных - лишь в течение двух-трех суток.

Основные загрязнители почвы: 1) пестициды (ядохимикаты); 2) минеральные удобрения; 3) отходы и отбросы производства; 4) газодымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу; 5) нефть и нефтепродукты.

В мире ежегодно производится более миллиона тонн пестицидов. Только в России используется более 100 индивидуальных пестицидов, при общем годовом объеме их производства - 100 тыс. т (к 1993 г. применение пестицидов уменьшилось до 43,7 тыс. т). Наиболее загрязненными пестицидами районами остаются Северный Кавказ, Приморский край и Центрально-Черноземные области (в среднем около 20 кг на 1 га). Мировое же производство пестицидов постоянно растет .

В настоящее время влияние пестицидов на здоровье населения приравнивают к воздействию на человека радиоактивных веществ. По данным ВОЗ, отравлению пестицидами в мире каждый год подвергаются до 2 млн человек, из них 40 тыс. - с летальным исходом. Подавляющая часть применяемых пестицидов попадает в окружающую среду (воду, воздух), минуя виды - мишени. Они вызывают глубокие изменения всей экосистемы, действуя на все живые организмы, в то время как используются для уничтожения весьма ограниченного числа видов. В итоге наблюдается интоксикация огромного числа других биологических видов (полезных насекомых, птиц) вплоть до их исчезновения.

Среди пестицидов наибольшую опасность представляют стойкие хлорорганические соединения, которые могут сохраняться в почвах в течение многих лет, и даже малые их концентрации в результате биологического накопления могут стать опасными для жизни организмов, так как обладают мутагенными и канцерогенными свойствами. Попадая в организм человека, они могут вызвать быстрый рост злокачественных новообразований, а также поразить организм генетически, что опасно для здоровья будущих поколений. Вот почему применение наиболее опасного из них - ДДТ в нашей стране и в большинстве развитых стран запрещено.

Воздействие пестицидов оказывается весьма негативным не только для человека, но и для всей фауны и флоры. Пестициды способны проникать в растения из загрязненной почвы через корневую систему, накапливаться в биомассе и впоследствии заражать пищевую цепь. При распылении пестицидов наблюдается значительная интоксикация птиц (орнитофауны). Особенно страдают популяции певчих и перелетных дроздов, жаворонков и других воробьиных.

С длительным применением пестицидов связывают также развитие резистентных (устойчивых) рас вредителей и появление новых вредных организмов, естественные враги которых были уничтожены.

Таким образом, можно с уверенностью констатировать, что общий экологический вред от использования загрязняющих почву пестицидов многократно превышает пользу от их применения.

Почвы загрязняются и минеральными удобрениями, если их используют в неумеренных количествах, теряют при транспортировке и хранении. Из различных удобрений в почву в больших количествах мигрируют нитраты, сульфаты, хлориды и другие соединения. Б. Коммонер (1970 г.) установил, что при самых благоприятных условиях из всего количества азотных удобрений, применяемых в США, поглощается растениями 80%, а в среднем по стране лишь 50%. Это приводит к нарушению биогеохимического круговорота азота, фосфора и некоторых других элементов, экологические последствия которого проявляются в водной среде, в частности, в формировании эвтрофии при смыве с почв этих элементов. .

Оказалось так же, что нитраты, находясь в избытке, снижают содержание кислорода в почве, а это способствует повышенному выделению в атмосферу двух «парниковых» газов - закиси азота и метана. Нитраты опасны и для человека: при концентрации свыше 50 мг/л отмечается их прямое общетоксическое воздействие, в частности, возникновение метгемоглобинемии, вследствие биологических превращений нитратов в токсичные соединения азота.

К интенсивному загрязнению почв приводят отходы и отбросы производства. В стране ежегодно образуется свыше миллиарда тонн промышленных отходов, из них более 50 млн т особо токсичных. Огромные площади земель заняты свалками, золоотвалами, хвостохранилищами и др., которые интенсивно загрязняют почвы, способность которых к самоочищению, как известно, ограничена.

Огромный вред для функционирования почв представляют газодымовые выбросы промпредприятий. Почва способна накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например, тяжелые металлы. В 1997 г. почти 0,4 млн га в нашей стране оказались загрязненными медью, свинцом, кадмием и др. Еще больше земель были загрязнены радионуклидами и радиоизотопами в результате Чернобыльской катастрофы.

Одной из серьезных экологических проблем Казахстана становится загрязнение земель нефтью и нефтепродуктами в таких нефтедобывающих районах, как Атырау, Актау и др. Причины загрязнения: аварии на нефтепроводах, несовершенство технологии нефтедобычи, аварийные и технологические выбросы и т.д.

Здоровью людей угрожает загрязнение почв различными патогенами, способными проникать в организм человека следующим образом:

Во-вторых, через цепь «животные - почва - человек». Существуют ряд заболеваний животных, которые передаются человеку (лептосориаз, сибирская язва, туляремия, лихорадка Ку и др.) путем прямого контакта с почвой, загрязненной выделениями инфицированных животных;

В-третьих, через цепь «почва - человек», когда патогенные организмы попадают в организм человека при прямом контакте (столбняк, ботулизм, микозы и др.).

В торичное засоление и заболачивание почв . В процессе хозяйственной деятельности человек может усиливать природное засоление почв. Такое явление носит название вторичного засоления и развивается оно при неумеренном поливе орошаемых земель в засушливых районах.

Во всем мире процессам вторичного засоления и осолонцевания подвержено около 30% общей площади орошаемых земель. Засоление почв ослабляет их вклад в поддержание биологического круговорота веществ. Исчезают многие виды растительных организмов, появляются новые растения галофиты (солянка и др.). Уменьшается генофонд наземных популяций в связи с ухудшением условий жизни организмов, усиливаются миграционные процессы.

Заболачивание почв наблюдается в сильно переувлажненных районах, в зонах вечной мерзлоты. Оно сопровождается деградационными процессами в биоценозах, накоплением на поверхности неразложившихся остатков. Заболачивание ухудшает агрономические свойства почв и снижает производительность лесов.

«О пустынивание» -«смерть ландшафта» . Одним из глобальных проявлений деградации почв, да и всей окружающей природной среды в целом, является опустынивание. По Б.Г. Розанову (1984 г.), опустынивание - это процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, который в экстремальных случаях может привести к полному разрушению биосферного потенциала и превращению территории в пустыню .

Всего в мире опустыниванию подвержено более 1 млрд га практически на всех континентах. Причины и основные факторы опустынивания различны. Как правило, к опустыниванию приводит сочетание нескольких факторов, совместное действие которых резко ухудшает экологическую ситуацию. При опустынивании ухудшаются физические свойства почв, гибнет растительность, засоляются грунтовые воды, резко падает биологическая продуктивность, а следовательно, подрывается и способность экосистем восстанавливаться. «И если эрозию можно назвать недугом ландшафта, то опустынивание - это его смерть» (Доклад ФАО ООН). Опустынивание - результат длительного исторического процесса, когда неблагоприятные явления природы и деятельность человека, усиливая друг друга, приводят к изменению характеристик природной среды .

Опустынивание является одновременно социально-экономическим и природным процессом, оно угрожает примерно 3,2 млрд. га земель, на которых проживают более 700 млн. человек. На территории СНГ опустыниванию подвержено Приаралье, Прибалхашье, Черные земли в Калмыкии и Астраханской области и некоторые другие районы. Все они относятся к зонам экологического бедствия.

Непродуманная хозяйственная деятельность на этих территориях привела к необратимым деградационным изменением природной среды и, что особенно опасно, ее эдафической части. Там, где по условиям рельефа, качеству почвы, мощности травостоя можно было выпасать только одну овцу, выпасалось в десятки раз больше. В результате пастбища превратились в эродированные земли. Это привело к резкому снижению биоразнообразия и разрушению природных экосистем. Так, только за последние пять лет площадь подвижных песков в Калмыкии увеличилась более чем на 50 тыс. га. Процессам опустынивания подвержены около 97% площади Черных земель, занимающих 48% всей территории Калмыкии.

Но вообще-то наиболее опасное положение на земной суше сложилось в Африке в зоне Сахеля (Сенегал, Нигерия, Буркина Фасо, Мали и др.) - переходной биоклиматической зоне (шириной до 400 км) между пустыней Сахара на севере и саванной на юге. Причина катастрофического положения в Сахеле обусловлена сочетанием двух факторов: 1) усилением воздействия человека на природные экосистемы и 2) длительными засухами. Интенсивный выпас скота, массовое выжигание прошлогодней травы, интенсивная распашка приводят к ветровой эрозии почв и др. Многие экологи считают, что в списке злодеяний против окружающей среды на второе место после гибели лесов можно поставить «опустынивание».

2 . 2 А нтропогенные воздействия , приводящие к физическому «загрязнению» горных пород

К числу основных антропогенных воздействий на горные породы относят: статические и динамические нагрузки, тепловые, электрические и другие воздействия.

Статические нагрузки. Это наиболее распространенный вид антропогенного воздействия на горные породы. Под действием статических нагрузок от зданий и сооружений, достигающих 2 МПа и более, образуется зона активного изменения горных пород примерно на глубине 70-100 м. При этом наибольшие изменения наблюдаются: 1) в вечномерзлых льдистых породах, на участках залегания которых часто наблюдаются оттаивание, пучение и другие неблагоприятные процессы; 2) в сильно сжимаемых породах, например, заторфованных, илистых и др. .

Динамические нагрузки. Вибрации, удары, толчки и другие динамические нагрузки типичны при работе транспорта, ударных и вибрационных строительных машин, заводских механизмов и т.д. Наиболее чувствительны к сотрясению рыхлые недоуплотненные породы (пески, водонасыщенные лессы, торф и др.). Прочность этих пород заметно снижается, они уплотняются (равномерно или неравномерно), структурные связи нарушаются, возможно внезапное разжижение и образование оползней, отвалов, плывунов и других ущербообразующих процессов.

Другим видом динамических нагрузок являются взрывы, действие которых сходно с сейсмическими. Горные породы разрушают взрывным способом при строительстве дорог, гидротехнических плотин, добыче полезных ископаемых и т.д. Очень часто взрывы сопровождаются нарушением природного равновесия - возникают оползни, обвалы, осовы и т.п. Так, по данным А.А. Махорина (1985 г.), в результате взрыва многотонного заряда в одном из районов Кыргызстана, при строительстве каменно-набросной плотины, на склонах образовалась зона нарушенных пород с трещинами от 0,2 до 1 м в ширину и до 200 м в длину. По ним произошли смещения горных пород объемом до 30 тыс. м 3 .

Тепловое воздействие. Повышение температуры горных пород наблюдается при подземной газификации углей, в основании доменных и мартеновских печей и др. В ряде случаев температура пород повышается до 40-50°С, а иногда и до 100°С и более (в основании доменных печей). В зоне подземной газификации углей при температуре 1000-1600°С породы спекаются, «каменеют», теряют свои первоначальные свойства. Как и другие виды воздействия, тепловой антропогенный поток влияет не только на состояние горных пород, но и на другие компоненты окружающей природной среды: почвы, подземные воды, растительность.

Электрическое воздействие. Создаваемое в горных породах искусственное электрическое поле (электрифицированный транспорт, ЛЭП и др.) порождает блуждающие токи и поля. Наиболее заметно они проявляются на городских территориях, где имеется наибольшая плотность источников электроэнергии. При этом изменяются электропроводность, электросопротивляемость и другие электрические свойства пород.

Динамическое, тепловое и электрическое воздействие на горные породы создает физическое «загрязнение» окружающей природной среды.

2 . 3 «Ущербообразующие» геологические процессы

Массивы горных пород в ходе инженерно-хозяйственного освоения подвергаются мощному антропогенному воздействию. При этом развиваются такие опасные геологические процессы, как оползни, карст, подтопление, просадки и др. Особенно легко всевозможным нарушениям подвержены массивы вечномерзлых пород, так как они весьма чувствительны к любому антропогенному воздействию. Все эти процессы, если они вызваны деятельностью человека и нарушают природное равновесие, называют ущербообразующими, т.е. наносящими экологический (а, как правило, еще и экономический) ущерб окружающей природной среде.

Оползни. Оползни представляют собой скольжение горных порол вниз по склону под действием собственного веса грунта и нагрузки: фильтрационной, сейсмической или вибрационной. Оползни - явление частое на склонах долин рек, оврагов, берегов морей, искусственных выемок. Основными антропогенными факторами, часто накладывающимися на природные, являются: дополнительная нагрузка на склон от сооружений, вибрационная нагрузка от движущегося транспорта и сейсмическая от взрывов, обводнение склона, изменение его формы и др. Большой ущерб природной среде ежегодно наносят оползневые процессы на берегах Черноморского побережья Кавказа, Крыма, в долинах Волги, Днепра, Дона и многих других рек и горных районов.

Оползни нарушают устойчивость массивов горных пород, негативно влияют на многие другие компоненты окружающей природной среды (нарушение поверхностного стока, истощение ресурсов подземных вод при их вскрытии, образование заболоченностей, нарушение почвенного покрова, гибель деревьев и т.д.). Известно немало примеров оползневых явлений катастрофического характера, приводящих к значительным человеческим жертвам.

Карст. Геологическое явление, связанное с растворением водой горных пород (известняков, доломита, гипса или каменной соли), образованием при этом подземных пустот (пещер, каверн и др.) и сопровождаемое провалами земной поверхности, получило название карста. Массивы горных пород, в которых развивается карст, называются закарстованными. Хозяйственное освоение закарстованных массивов горных пород ведет к существенному изменению природной среды. Карстовые процессы заметно оживляются: образуются новые провалы, воронки и др. Их образование связывают с интенсификацией отбора подземных вод. Указанная выше причина, а также динамические вибрационные воздействия транспорта и строительства, статические нагрузки и другие факторы (возможно, загрязнение подземных вод) заметно усилили эти процессы.

Одним из важных направлений в сохранении окружающей природы является охрана карстовых пещер - уникальных памятников природы. При посещении туристов в них нарушается тепловой и водный режим, возможны «таяние» сталактитов и сталагмитов, другие негативные изменения геологической среды.

Подтопление. Подтопление - пример ответной реакции геологической среды на антропогенное воздействие. Под подтоплением понимают любое повышение уровня грунтовых вод до критических величин (менее 1-2 м до УГВ).

Подтопление территорий негативно влияет на экологическое состояние природной среды. Массивы горных пород переувлажняются и заболачиваются. Активизируются оползни, карст и другие процессы. В лессовых грунтах возникают просадки, в глинах - набухание. Просадка приводит к резкой неравномерной осадке, а набухание - к неравномерному подъему зданий и сооружений. В результате сооружения испытывают деформации и становятся малопригодными для эксплуатации, что значительно ухудшает санитарно-экологическую обстановку в жилых и производственных помещениях.

На подтопленной территории, в результате вторичного засоления почв угнетается растительность, возможно химическое и бактериальное загрязнение грунтовых вод, ухудшается санитарно-эпидемиологическая обстановка.

Причины подтопления разнообразны, но практически всегда связаны с деятельностью человека. Это утечки воды из подземных водонесущих коммуникаций, засыпка естественных дрен-оврагов, асфальтирование и застройка территории, нерациональный полив садов, скверов, подпор подземных вод глубокими фундаментами, фильтрация из водохранилищ, прудов-охладителей АЭС и др.

Многолетняя мерзлота. На севере Евразии и Америки породы верхней части земной коры постоянно находятся в мерзлом состоянии и только летом оттаивают на глубину несколько десятков сантиметров. Такие породы называют многолетнемерзлыми (или вечномерзлыми), а территорию - областью многолетней мерзлоты (или криолитозоной). На территории нашей страны она занимает более 50% суши и значительную часть шельфа северных морей. Происхождение вечной мерзлоты связывают с последним оледенением четвертичного периода.

В последние десятилетия в сферу строительного освоения в районах вечной мерзлоты вовлекаются все новые территории: север Западной Сибири, шельф арктических морей, земли Нерюигринского месторождения угля и др.

Вторжение человека не проходит бесследно для «хрупких» природных экосистем Севера: разрушается почвенный слой, изменяется рельеф, режим снегового покрова, возникают болота, нарушаются взаимосвязи и взаимодействия экосистем. Движение тракторов и других видов транспорта, особенно гусеничного, а также малейшее загрязнение воздуха диоксидом серы разрушают покровы мха, лишайников и др., приводит к резкому снижению устойчивости экосистем.

2 . 4 Э кологические функции недр и экологические последствия их разработки

литосфера антропогенный загрязнение горный

Недраминазывают верхнюю часть земной коры, в пределах которой возможна добыча полезных ископаемых. Экологические и некоторые другие функции недр как природного объекта достаточно многообразны. Являясь естественным фундаментом земной поверхности, недра активно влияют на окружающую природную среду. В этом состоит их главная экологическая функция.

Основное природное богатство недр - минерально-сырьевые ресурсы, т.е. совокупность полезных ископаемых, заключенных в них. Добыча (извлечение) полезных ископаемых с целью их переработки - главная цель пользования недрами.

Недра - источник не только минеральных ресурсов, но и энергетических запасов: в среднем из недр к поверхности поступает 32,3-10 1: Вт геотермальной энергии. В нашей стране сосредоточены огромные запасы полезных ископаемых, в том числе и геотермального тепла, которые способны полностью обеспечить ее потребности в природных ресурсах. Тем не менее, непрерывный рост потребления минерального сырья требует рационального использования недр и их охраны.

Важно подчеркнуть также, что в наши дни недра должны рассматриваться не только в качестве источника полезных ископаемых или резервуара для захоронения отходов, но и как часть среды обитания человека в связи со строительством метрополитенов, подземных городов, объектов гражданской обороны и т.д.

Экологическое состояние недр определяется прежде всего силой и характером воздействия на них горнодобывающей, строительной и иной деятельности. В современный период масштабы антропогенного воздействия на земные недра огромны. Только за один год в мире извлекается и перерабатывается более 150 млрд. т горных пород, откачиваются миллиарды кубометров подземных вод, накапливаются горы отходов.

Недра нуждаются в постоянной экологической защите, в первую очередь от истощения запасов сырья, а также от загрязнения их вредными отходами, сточными водами и т.д. С другой стороны, разработка недр оказывает вредное воздействие практически на все компоненты окружающей природной среды и ее качество в целом. Нет в мире другой отрасли хозяйства, которую можно было бы сравнить с горнодобывающей промышленностью, по силе негативного воздействия на природные экосистемы, исключая разве что природные и техногенные катастрофы, подобно аварии на Чернобыльской АЭС.

2. 5 Литосфера и изменение рельефа

Литосфера - внешняя сфера «твердой» Земли, включающая земную кору. На поверхности Земли строятся города, возводятся промышленные предприятия, а из ее недр добываются различные полезные ископаемые.

Литосфера играет роль основы в составе биосферы, и жизнь концентрируется только в поверхностном слое земной коры - в почве. Горные породы делятся на три вида: магматические, осадочные и метаморфические. В недрах Земли, на глубине нескольких десятков километров, в условиях сверхвысоких температур и давления находится магматическая масса. В расплавленном виде она устремляется к поверхности Земли. Возникающие в результате воздействия этих масс новообразования горных пород называются магматическими породами. К ним относятся гранит, базальт и др. Осадочные породы разделяются на обломочные, химические и органические. К обломочным относятся песчаные, глинистые, суглинистые, пылевидные породы и т.д. Органические осадочные породы состоят из остатков животных и растительных организмов и продуктов их жизнедеятельности. К таким породам принадлежат известняк-ракушечник, мел, каменный уголь и т.д. К осадочным горным породам, образовавшимся химическим путем, относятся поваренная соль и гипс. Образовавшиеся глубоко в недрах Земли, под воздействием сверхвысоких температур и давления горные породы называются метаморфическими. Это гнейс, сланцы, гранит, мрамор.

По составу горных пород поверхность земного шара можно разделить на две части: континентальную кору и океаническую кору. Континентальная кора состоит из нижнего базальтового, среднего гранитного и верхнего осадочного слоев, а в океанической коре гранитный слой отсутствует. В химический состав верхней оболочки «твердой» Земли входят такие элементы, как кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, магний, натрий и калий. Удельный вес кислорода составляет 47,3%, а объем - 92%. Входя в тесное взаимодействие с другими химическими элементами, кислород составляет основу многих минеральных пород. Если брать в целом, то в составе оболочки Земли 9,2% - горных, 20% - метаморфических, 70,8% - магматических пород .

Совокупность неровностей суши, дна океанов и морей, разнообразных по очертаниям, размерам, происхождению, возрасту и истории развития, называется рельефом Земли. Самые крупные элементы рельефа Земли - это горы, равнины и океанические впадины. Горы - это поднятия земной коры в виде изолированных вершин или хребтов. Как правило, горы соединяются в большие горные гряды, вытянувшиеся на сотни километров. Расщелины между двумя горными грядами называются горными ущельями. Различают горы сальпийскими, высокогорными, среднегорными и низкогорными типами рельефа. Плосковершинные и часто ограниченные уступами обширные участки суши называются плоскогорьем. Встречаются на Земле впадины - понижения земной поверхности в пределах суши, а также дна океанов и морей, большей частью тектонического происхождения. Опоясывая кромку суши, они заливаются морской водой и создают растянувшиеся на сотни километров материковые мелководья. Постепенно удаляясь от материков, мелководья углубляются и становятся океанической корой. Самые глубокие места океанической коры называют впадинами (желобами).

Поверхность Земли человек использует для своей деятельности. Она постоянно находится под воздействием воды и дождей, температуры, под влиянием человека претерпевает большие изменения.

При разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, при выбрасывании в окружающую среду отходов фабрик и заводов, бессистемной вспашке земель, строительстве зданий и сооружений, возведении дорог наносится непоправимый ущерб поверхности Земли. Прежде чем начать подобную деятельность, человек должен тщательно подсчитать не только предстоящую прибыль, но и то, как сохранить рельеф Земли.

Заключение

В ходе исследования мною выявлены механизмы разрушения литосферы, способы предотвращения данного процесса разработаны принципы рационального природопользования:

1. Высшую ценность представляет гармоническое развитие человека и природы. Человек не собственник природы, а один из членов природного сообщества.

2. Отказ от иерархической картины мира.

3. Целью взаимодействия с природой является максимальное удовлетворение, как потребностей человека, так и потребностей всего природного сообщества.

4. Характер взаимодействия с природой определяется своего рода «экологическим императивом»: правильно и разрешено только то, что не нарушает существующее в природе экологическое равновесие.

5. Этические нормы

Литература

1. Безруков А.М., Пивоварова Г.П. Занимательная география. Учебное пособие. - М.: Дрофа, 2005. - 320 с.

2. Бейсенова А., Шилдебаев Ж. Экология: Учебник для 9 классов общеобразовательных школ. - Алматы: Издательство «Мектеп», 2005. - 160 с.

3. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология в вопросах и ответах: Учебное пособие. Ростов н/Д: Феникс, 2002. - 384 с.

4. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология: Учебник для вузов. 2-е изд., переработ, и доп. М.: ЮНИТИ-ДАИА, 2000. С. 566.

5. В.И. Вернадский и современность / Под. ред. В.С. Соколова и А.Л. Яншина. М.: Наука, 1986.

6. Вронский В.А. Прикладная экология: Учебное пособие. Ростов н/Д: Феникс, 1996.

7. Горшков В.Г., Кондратьева К.Я., Лосев К.С. Глобальная экодинамика и устойчивое развитие: естественнонаучные аспекты и «человеческое измерение» // Экология. 1998. №3.

8. Горшков В.Г., Макарьева А.М. Биотическая регуляция окружающей среды: обоснование необходимости сохранения и восстановления естественной биоты на территориях материковых масштабов // Тр. Международного семинара «Биотическая регуляция окружающей среды». Гатчина, 1998.

9. Горшков В.В., Горшков В.Г., Данилов-Данилъян В.И., Лосев К. С, Макарьева А.М. Биотическая регуляция окружающей среды // Данилов-Данильян, Лосев К.С. Экологический вызов и устойчивое развитие. М.: Прогресс-Традиция, 2000.

10. Данилов-Данилъян В.И., Лосев К.С. Экологический вызов и устойчивое развитие: Учебное пособие. М.: Прогресс-Традиция, 2000.

11. Дерево С.Д., Левин В.А. Экологическая педагогика и психология. Ростов н/Д: Феникс, 1996.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

    Геодинамическая, геохимическая и геофизическая экологическая функция литосферы - твердой каменистой оболочки Земли, включающей земную кору и верхнюю часть подстилающей ее верхней мантии Земли. Основные антропогенные воздействия на горные породы.

    презентация , добавлен 29.02.2016

    Термин и понятие "экологические функции литосферы". Характеристика геофизических полей. Негативные экологические последствия антропогенного воздействия на горные породы, их массивы и недра. Источники физического загрязнения окружающей природной среды.

    презентация , добавлен 11.02.2017

    Основные причины и показатели деградации почв. Главные пути воздействия химических элементов литосферы на биоту и человека. Наиболее экологически значимые поля. Антропогенное воздействие и ресурсная экологическая функция литосферы. Утилизация шлаков.

    презентация , добавлен 19.12.2013

    Роль литосферы в круговороте веществ в природе. Биогеохимические изменения литосферы, почвы. Производственно-бытовая и сельскохозяйственная деятельность человека. Процессы самоочищения в естественной среде. Последствия загрязнения литосферы и почвы.

    реферат , добавлен 30.11.2010

    Потери земли. Проблемы загрязнения почв. Применение пестицидов: цели и результаты. Виды, группы (поколения) пестицидов. Инсектицид ДДТ. Экологические последствия применения пестицидов. Минеральные удобрения. Влияние минеральных удобрений на почвы.

    реферат , добавлен 08.11.2008

    Глобальные экологические проблемы: сокращение биоразнообразия Земли, деградация экосистем; потепление климата; разрушение озонового слоя; загрязнение атмосферы, воды, земель; увеличение населения Земли. Состояние окружающей среды в Республике Беларусь.

    реферат , добавлен 24.10.2011

    Основные причины и источники загрязнения почв. Состав загрязнителей, наиболее опасных для человека и биосферы в целом. Возможные негативные последствия загрязнения литосферы. Принципы рационального использования и охраны недр Земли (полезных ископаемых).

    контрольная работа , добавлен 15.12.2013

    Почва - один из важнейших компонентов окружающей природной среды, ее экологические функции как фактора плодородия и санитарного баоьера. Деградация почвы агроэкосистем, виды антропогенного воздействия. Необходимость восстановления почвенных ресурсов.

    реферат , добавлен 14.11.2010

    Загрязнение тяжелыми металлами. Экологические последствия орошения. Отрицательное влияние отходов животноводства на окружающую среду. Основные экологические проблемы механизации. Экологические последствия применения химических средств защиты растений.

    курсовая работа , добавлен 09.05.2013

    Что такое опустынивание. Природные и антропогенные причины опустынивания и деградации земель. Потеря плодородия почвы. Последствия проблем опустынивания. Антропогенное засоление территории. Основные пути решения глобальной экологической проблемы.

Литосфера - твердая оболочка Земли.

Введение

Литосфера имеет важное значение для всех живых организмов, которое проживают на ее территории.

В первую очередь, на суше или внутри нее живут люди, животные, насекомые, птицы и т.д.

Во-вторых, данная оболочка земной поверхности обладает огромными ресурсами, которые необходимы организмам для пропитания и жизни.

В-третьих, способствует функционированию всех систем, подвижность коры, пород и почвы.

Что такое литосфера

Термин литосфера состоит из двух слов – камень и шар или сфера, что в буквальном переводе с греческого языка означает твердая оболочка земной поверхности.

Литосфера не является статической, а находится в постоянном движении, из-за чего плиты, породы, ресурсы, полезные ископаемые, а также вода обеспечивают организмы всем необходимым.

Где находится литосфера

Литосфера находится на самой поверхности планеты, уходит внутрь мантии, до так называемой астеносферы – пластичный слой Земли, состоящей из вязких пород.

Из чего состоит литосфера

Литосфера имеет три взаимосвязанных элемента, к которым относятся:

  • Кора (земная);
  • Мантия;
  • Ядро.

строение литосферы фото

В свою очередь, кора и самая верхняя часть мантии – астеносфера являются твердыми, а ядро состоит из двух частей – твердой и жидкой. Внутри ядро имеет твердые породы, а снаружи окружен жидкими веществами. В состав коры входят горные породы, возникшие после остывания и кристаллизации магмы.

Осадочные породы возникают различными способами:

  • Когда разрушается песок или глина;
  • В ходе протекания химических реакций в воде;
  • Органические породы возникли из мела, торфа, угля;
  • Из-за изменения состава пород – полностью или частично.

Ученые установили, что литосфера состоит из таких важных элементов, как кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, минералы. По своей структуре литосфера делится на подвижные и стабильные, т.е. платформы и складчатые пояса.

Под платформой принято понимать участки земной коры, которые не двигаются, в результате наличия кристаллической основы. Она бывает либо гранитной, либо базальтовой. В середине континентов обычно располагаются древние платформы, а по краям – те, которые возникли позже, в так называемый докембрийский период.

Складчатые пояса возникли после того, как сталкивались друг с другом. В результате подобных процессов возникают горы и горные хребты. Чаще всего они располагаются по краям литосферы. Наиболее древние можно увидеть в центре материка – это Евразия, или по самим краям, что характерно для Америки (Северной) и Австралии.

Образование гор происходит постоянно. Если по тектонической плите проходит горный массив, то это означает, что некогда тут произошло сталкивание плит. В литосфере выделяют 14 плит, что составляет 90% всей оболочки. Бывают, как большие, так и малые плиты.

тектонические плиты фото

Самыми большими тектоническими плитами считаются Тихоокеанская, Евразийская, Африканская, Антарктическая. Литосфера под океанами и континентами отличается. В частности, под первыми оболочка состоит из океанической коры, где почти нет гранита. Во втором случае, литосфера состоит из осадочных пород, базальта и гранита.

Границы литосферы

Черты литосферы имеет различные очертания. Нижние границы размыты, что связано с вязкой средой, высокой проводимостью тепла и скоростью сейсмических волн. Верхняя граница – это кора и мантия, которая достаточно толстая, и способная измениться только из-за пластичности породы.

Функции литосферы

Твердая оболочка земной поверхности обладает геологическими и экологическими функциями, что определяет протекание жизни на планете. Участие в ней принимают воды, расположенные под землей, нефть, газы, поля геофизического значения, процессы, участие различных сообществ.

Среди самых важных функций выделяют:

  • Ресурсную;
  • Геодинамическую;
  • Геохимическую;
  • Геофизическую.

Функции проявляются под воздействием природных и техногенных факторов, что связано с развитием планеты, деятельностью людей и образованием различных экологических систем.

  • Литосфера возникла в процессе того, что постепенно освобождались вещества из мантии Земли. Подобные явления еще иногда наблюдаются на дне океана, в результате чего появляются газы и немного воды.
  • Мощность литосферы меняется в зависимости от климата и природных условий. Так, в холодных регионах, она достигает максимального значения, а в теплых – остается на минимальных отметках. Самый верхний слой литосферы обладает упругостью, а нижний – очень пластичный. Твердая оболочка Земли постоянно находится под влиянием воды и воздуха, что вызывает выветривание. Оно бывает физическое, когда порода распадается, а ее состав не меняется; а также химическое – появляются новые вещества.
  • Из-за того, что литосфера постоянно двигается, меняется облик планеты, ее рельеф, структура равнин, гор, низкогорья. Человек постоянно оказывает влияние на литосферу, и это участие не всегда полезное, вследствие чего происходит серьезное загрязнение оболочки. В первую очередь, это связано с накоплением мусора, применением ядов и удобрений, что меняет состав грунтов, почвы, живых существ.

>>Человек и литосфера

§ 16. Человек и литосфера

Влияет ли земная кора на жизнь и хозяйственную деятельность людей? Безусловно! В земных недрах размещаются разнообразные полезные ископаемые (рис. 26).

Полезные ископаемые - минеральные образования земной коры, которые используются в хозяйстве.

По карте атласа найдите крупнейшие угольные бассейны России, месторождения нефти и газа.

Полезные ископаемые размещаются в земной коре неравномерно, но в их распределении есть определенные закономерности. В осадочном чехле платформ сформировались осадочные полезные ископаемые. В фундаменте платформ и в горах преобладают рудные полезные ископаемые. Таким образом, различия в строении земной коры во многом определяют особенности хозяйства отдельных территорий. Скопления полезных ископаемых образуют месторождения, а большие по площади скопления - бассейны.

Таблица 6

Виды полезных ископаемых

Таблица 7

Приведите другие причины расселения людей преимущественно на равнинах.

Поверхность земной коры - это место для населения человека и плацдарм для его деятельности. Прежде всего на размещение и жизнь людей влияют абсолютные высоты (табл. 7).

Жизнь и хозяйствование на равнинах. Исторически население всегда тяготело к равнинам. Это вполне объяснимо. Здесь проще вести хозяйство, легче строить здания и дороги.

Многие равнины почти полностью распаханы

Сложнее оценить влияние рельеф а на быт и традиции людей, их историю. Тем не менее такие попытки предпринимались. Например, в работах известного русского историка С. М. Соловьева можно найти рассуждения, позволяющие выстроить следующую схему.

Жизнь и хозяйствование в горах определяются разнообразием природных условий, присущих горным регионам.

Хотя Россия и равнинная страна, влияние гор на хозяйство и жизнь людей в ней очень велико. Это неудивительно, поскольку почти половина субъектов Российской Федерации имеет на своей территории горы .

Жизнь человека в горах протекает в сложных, порой экстремальных условиях. Это связано со значительными абсолютными высотами, сложным рельефом и климатом. Поэтому горы отличает более слабая освоенность территории по сравнению с равнинами.

Горам присуща своеобразная барьерная роль. Она проявляется как в природе, так и в жизни людей. Горы создают естественную преграду не только на пути рек и воздушных масс. Они препятсвуют и перемещению людей, затрудняя их проникновение в новые районы, контакты между носителями горных и равнинных территорий. Но по мере роста технических возможностей человека, развития современных средств эта особенность гор ослабевает.

Например, трасса одной из крупнейших железных дорог России - Байкало-Амурской магистрали пересекает 7 высоких хребтов (Байкальский, Буреинский, Кадарский и др.). Для их преодоления хребты были «пронизаны» туннелями.

Из-за сложных природных условий с экономической точки зрения горы не могут конкурировать с равнинами. Поэтому в горных регионах число видов хозяйственной деятельности ограничено. Преимущественно в них используются особые ресурсы, связанные с горным положением: минеральные, рекреационные, гидроэнергетические, иногда редкие горные растения.

В Кавказских горах построен Тырныаузский металлургический комбинат. Здесь ведется добыча молибдена и вольфрама. Руда добывается с помощью подземных взрывов. Затем она спускается по пробитым в скалах туннелям на специальную площадку. Здесь ее измельчают в порошок и по трубам подают на обогатительную фабрику. Пустую породу из-за ограниченности площадей размещают на склонах гор. Это создает опасность обвалов, осыпей, камнепадов, а при сильных дождях - и селевых потоков.

Но горы постепенно приобретают все новые функции: производственные, спортивные, оздоровительные . Даже большие абсолютные высоты привлекательны для любителей альпинизма, горно- лыжного спорта, приключенческого туризма.

Хозяйственная деятельность в горах связана высотной поясностью и разнообразием ландшафтов. Например, из-за суровых природных условий в горных районах азиатской части России сельское хозяйство ограничено сезонными миграциями животных.

Кроме того, горы - это многонациональные регионы. Из-за относительной недоступности горы служили убежищем для населения, вынужденного в силу различных обстоятельств (политических, экономических и др.)менять место жительства.


В крупных горных районах с высокими хребтами население селилось в глубоких и узких межгорных долинах. Контакты между соседями были затруднены. Поэтому горы, как правило, отличаются большим этническим разнообразием. В них проживают малочисленные народы со специфической культурой, бытом и особенностями хозяйства. Па Северном Кавказе проживает более 40 национальностей. Например, в Республике Дагестан только официальных языков - 12, а число языковых диалектов исчисляется десятками.

Важная социальная проблема развития горных районов заключается в том, что основные потребители их ресурсов находятся на равнинах, т, е. значительном расстоянии от гор. Осваивая горы, нужно помнить и о негативных сторонах этого процесса - деградации природы, разрушении культурно-этнических традиций и др.

Однако не только литосфера оказывает свое влияние на человека. Человек также воздействует на нее. И это воздействие многопланово. Современные технические возможности человечества стали настолько грандиозными, что, как подметил великий русский ученый В. И. Вернадский, "человек стал крупной геологической силой".

Нарушения литосферы, связанные с хозяйственной деятельностью человека, весьма разнообразны. Во-первых , изменяется строение верхней части литосферы, залегание слоев горных пород. Это происходит при добыче полезных ископаемых, строительстве карьеров, шахт, тоннелей, других подземных коммуникаций, проведении подземных ядерных взрывов.

Каждый год из земных недр извлекаются сотни миллионов тонн разнообразных полезных ископаемых. При этом только отходы горнопромышленного производства превышают 3 млрд т в год. На месте извлеченных горных пород в литосфере образуются пустоты. Только часть из них засыпается или закладывается, поэтому общий объем подобных пустот постоянно растет. Их наличие приводит к провалу грунтов, нарушению нормального движения подземных вод. Нарушает литосферу и бурение скважин, которое приняло огромный размах. Только в Западной Сибири их пробурено около 3 млн. Откачка нефти и газа из земных глубин увеличивает подвижность земных слоев и ведет к возникновению многочисленных антропогенных землетрясений! Так, в районе крупнейших нефтяных месторождений Поволжья только за 15 последних лет зафиксировано более 200 подобных землетрясений.

Во-вторых , изменяется поверхность литосферы. Она выравнивается, в ней создаются мелкие и крупные углубления (каналы, канавы, котлованы) или насыпи (отвалы горных пород, террасы на горных склонах).

Таким образом, теперь рельеф формируется не только внешними и внутренними силами природы, но и человеком (рис. 27).

Формы рельефа, создаваемые в процессе хозяйственной деятельности человека, называются антропогенным рельефом.

В-третьих , в ходе своей хозяйственной деятельности человек создает искусственные формы рельефа: здания, башни, плотины, мосты. Они так же, как и природные формы рельефа, изменяют поверхность литосферы, влияют на движение и температуру воздуха, сток поверхностных вод и пр.



Рис. 27. Виды антропогенного рельефа

Расскажите о воздействии искусственных <|юрм рельефа на различные природные процессы.

Это воздействие постоянно растет, поскольку искусственных форм рельефа становится все больше и больше (табл. 8). Особенно значительно их влияние в крупнейших городах. Например, летние температуры в крупнейших городах России (Москве, Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде) такие же, как на территориях, расположенных на 200-300 км южнее. Например, в Москве, при ее площади в 1000 км 2 , общая площадь искусственных форм рельефа составляет 300 км 2 . В городе уже практически не осталось крупных участков эстественной земной поверхности.

Таблица 8

Рост поверхности искусственных форм рельефа

Во многих странах мира, в том числе и в России, сформировались огромные зоны практически сплошной застройки, протягивающиеся на сотни километров.

Вопросы и задания

1. Перечислите особенности хозяйственной деятельности в горах.
2. Приведите примеры антропогенного рельефа в своей местности.

Итоговые задания по теме

1. От чего зависит размещение полезных ископаемых? Назовите и покажите по карте основные бассейны и месторождения.
2. Как влияет рельеф на жизнь и хозяйственную деятельность человека? Приведите примеры влияния человека на литосферу в нашей стране.
3. Докажите, что и в наше время продолжается процесс формирования рельефа.
4. Составьте сравнительную характеристику рельефа, геологического строения и полезных ископаемых Русской и Западно-Сибирской равнин, используя следующий план:

1) где расположена территория;
2) к какой тектонической структуре приурочена;
3) породы какого возраста слагают территорию;
4) средние, минимальные и максимальные высоты территории;
5) какие внешние процессы участвовали и участвуют в формировании рельефа;
6) какие формы рельефа созданы тем или иным процессом, их размещение;
7) какие стихийные явления связаны с тектоническим и геологическим строением, с особенностями рельефа, возможные меры борьбы с ними.

5. Составьте характеристику любого из горных массивов России, расположенных на юге Сибири, используя приведенный выше план.
6. Дайте характеристику рельефа своей области (края, республики).
7. Дайте оценку минерально-сырьевой базы России.
8. Докажите справедливость утверждения В. И. Вернадского: «Человек стал крупной геологической силой».

География России: Природа. Население. Хозяйство. 8 кл. : учеб. для 8 кл. общеобразоват. учреждений / В. П. Дронов, И. И. Баринова, В. Я. Ром, А. А. Лобжанидзе; под ред. В. П. Дронова. - 10-е изд., стереотип. - М. : Дрофа, 2009. - 271 с. : ил., карт.

онлайн библиотека с учебниками и книгами, планы конспектов уроков по географии, задания по географии 8 класса

Литосфера — это каменная оболочка Земли. От греческого «литос» — камень и «сфера» — шар

Литосфера - внешняя твердая оболочка Земли, которая включает всю земную кору с частью верхней мантии Земли и состоит из осадочных, изверженных и метаморфических пород. Нижняя граница литосферы нечеткая и определяется резким уменьшением вязкости пород, изменением скорости распространение сейсмических волн и увеличением электропроводности пород. Толщина литосферы на континентах и под океанами различается и составляет в среднем соответственно 25 - 200 и 5 - 100 км.

Рассмотрим в общем виде геологическое строение Земли. Третья за отдаленностью от Солнца планета - Земля имеет радиус 6370 км, среднюю плотность - 5,5 г/см3 и состоит из трех оболочек - коры , мантии и и. Мантия и ядро делятся на внутренние и внешние части.

Земная кора — тонкая верхняя оболочка Земли, которая имеет толщину на континентах 40-80 км, под океанами - 5-10 км и составляет всего около 1 % массы Земли. Восемь элементов - кислород, кремний, водород, алюминий, железо, магний, кальций, натрий - образовывают 99,5 % земной коры.

Согласно научным исследованиям, учёным удалось установить, что литосфера состоит из:

  • Кислорода – 49%;
  • Кремния – 26%;
  • Алюминия – 7%;
  • Железа – 5%;
  • Кальция – 4%
  • В состав литосферы входит немало минералов, самые распространённые – шпат и кварц.

На континентах кора трехслойная: осадочные породы укрывают гранитные, а гранитные залегают на базальтовых. Под океанами кора «океанического» , двухслойного типа; осадочные породы залегают просто на базальтах, гранитного пласта нет. Различают также переходный тип земной коры (островно-дуговые зоны на окраинах океанов и некоторые участки на материках, например Черное море) .

Наибольшую толщину земная кора имеет в горных районах (под Гималаями — свыше 75 км) , среднюю - в районах платформ (под Западно-Сибирской низиной - 35-40, в границах Русской платформы - 30-35), а наименьшую - в центральных районах океанов (5-7 км) . Преобладающая часть земной поверхности - это равнины континентов и океанического дна.

Континенты окружены шельфом- мелководной полосой глубиной до 200 г и средней шириной близко 80 км, которая после резкого обрывчастого изгиба дна переходит в континентальный склон (уклон изменяется от 15-17 до 20-30°). Склоны постепенно выравниваются и переходят в абиссальные равнины (глубины 3,7-6,0 км) . Наибольшие глубины (9-11 км) имеют океанические желоба, подавляющее большинство которых расположенная на северной и западной окраинах Тихого океана.

Основная часть литосферы состоит из изверженных магматических пород (95 %), среди которых на континентах преобладают граниты и гранитоиды, а в океанах-базальты.

Блоки литосферы - литосферные плиты - двигаются по относительно пластичной астеносфере. Изучению и описанию этих движений посвящен раздел геологии о тектонике плит.

Для обозначения внешней оболочки литосферы применялся ныне устаревший термин сиаль, происходящий от названия основных элементов горных пород Si (лат. Silicium - кремний) и Al (лат. Aluminium - алюминий).

Литосферные плиты

Стоит отметить, что самые крупные тектонические плиты очень хорошо различимы на карте и ими являются:

  • Тихоокеанская – самая большая плита планеты, вдоль границ которой происходят постоянные столкновения тектонических плит и образуются разломы – это является причиной её постоянного уменьшения;
  • Евразийская – покрывает почти всю территорию Евразии (кроме Индостана и Аравийского полуострова) и содержит наибольшую часть материковой коры;
  • Индо-Австралийская – в её состав входит австралийский континент и индийский субконтинент. Из-за постоянных столкновений с Евразийской плитой находится в процессе разлома;
  • Южно-Американская – состоит из южноамериканского материка и части Атлантического океана;
  • Северо-Американская – состоит из североамериканского континента, части северо-восточной Сибири, северо-западной части Атлантического и половины Северного Ледовитого океанов;
  • Африканская – состоит из африканского материка и океанической коры Атлантического и Индийского океанов. Интересно, что соседствующие с ней плиты движутся в противоположную от неё сторону, поэтому здесь находится наибольший разлом нашей планеты;
  • Антарктическая плита – состоит из материка Антарктида и близлежащей океанической коры. Из-за того, что плиту окружают срединно-океанические хребты, остальные материки от неё постоянно отодвигаются.

Движение тектонических плит в литосфере

Литосферные плиты, соединяясь и разъединяясь, всё время изменяют свои очертания. Это даёт возможность учёным выдвигать теорию о том, что около 200 млн. лет назад литосфера имела лишь Пангею - один-единственный континент, впоследствии расколовшийся на части, которые начали постепенно отодвигаться друг от друга на очень маленькой скорости (в среднем около семи сантиметров в год).

Это интересно! Существует предположение, что благодаря движению литосферы, через 250 млн. лет на нашей планете сформируется новый континент за счёт объединения движущихся материков.

Когда происходит столкновение океанической и континентальной плит, край океанической коры погружается под материковую, при этом с другой стороны океанической плиты её граница расходится с соседствующей с ней плитой. Граница, вдоль которой происходит движение литосфер, называется зоной субдукции, где выделяют верхние и погружающиеся края плиты. Интересно, что плита, погружаясь в мантию, начинает плавиться при сдавливании верхней части земной коры, в результате чего образуются горы, а если к тому же прорывается магма – то и вулканы.

В местах, где тектонические плиты соприкасаются друг с другом, расположены зоны максимальной вулканической и сейсмической активности: во время движения и столкновения литосферы, земная кора разрушается, а когда они расходятся, образуются разломы и впадины (литосфера и рельеф Земли связаны друг с другом). Это является причиной того, что вдоль краёв тектонических плит расположены наиболее крупные формы рельефа Земли – горные хребты с активными вулканами и глубоководные желоба.

Проблемы литосферы

Интенсивное развитие промышленности привело к тому, что человек и литосфера в последнее время стали чрезвычайно плохо уживаться друг с другом: загрязнение литосферы приобретает катастрофические масштабы. Произошло это вследствие возрастания промышленных отходов в совокупности с бытовым мусором и используемыми в сельском хозяйстве удобрениями и ядохимикатами, что негативно влияет на химический состав грунта и на живые организмы. Учёные подсчитали, что за год на одного человека припадает около одной тонны мусора, среди которых – 50 кг трудноразлагаемых отходов.

Сегодня загрязнение литосферы стало актуальной проблемой, поскольку природа не в состоянии справиться с ней самостоятельно: самоочищение земной коры происходит очень медленно, а потому вредные вещества постепенно накапливаются и со временем негативно воздействуют и на основного виновника возникшей проблемы – человека.

Тема: Литосфера и человек

Цели и задачи:

1. Изучить состав полезных ископаемых, особенности их размещения рудных и нерудных ископаемых.

2 Сформировать представление о связях между полезными ископаемыми, рельефом и тектоническими структурами.

3 Учить анализировать и делать выводы о влиянии природных процессов и явлений на условия жизни людей и их хозяйственную деятельность.

4 Познакомить с экологическими проблемами, связанными с добычей полезных ископаемых.

Оборудование:

Карты: физическая, тектоническая; коллекция полезных ископаемых, ноутбук, проектор, презентация.

Ход урока

Актуализация знаний

Верхний слой платформы, состоящий из известняков, глины, песчаников. (Осадочный чехол )

Выход на поверхность фундамента платформы. (Щит )

Древний устойчивый участок земной коры. (Платформа )

Молодая платформа. (Плита )

Какие существуют виды полезных ископаемых?

Какие полезные ископаемые характерны для территории России?

Как связанны понятия «бассейн» и «полезные ископаемые»?

1. Закономерности размещения полезных ископаемых .

Полезные ископаемые – это минеральные образования земной коры, которые человек использует или будет использовать в хозяйстве.

Скопления полезных ископаемых образуют месторождения.

Группы близко расположенных месторождений одного и того же полезного ископаемого называют бассейном.

Нерудные (неметаллические) в осадочных породах

Рудные (металлические) в магматических породах

Полезные ископаемые

Химич. Сырье (соли) апатиты, калийные соли, поваренная соль

В складчатых областях медные, полиметаллические, алюминиевые

На платформе (в фундаменте) железные, никелевые руды

Горючие нефть, газ, уголь

Исключение : на равнинах могут встречаться металлы только на щитах или в местах где осадочный чехол очень тонкий и близко к поверхности подходят магматические породы фундамента.

С помощью учебника и атласа заполняем таблицу:

Полезные ископаемые

Основные районы добычи

Крупные месторождения

Каменный уголь

Русская равнина

Горы Южной Сибири

Восточная Сибирь и Дальний Восток

Печорский бассейн

Кузнецкий, Иркутский бассейны

Тунгусский, Ленский, Южно-Якутский, Зырянский бассейны и остров Сахалин

Бурый уголь

Русская равнина

Горы Южной Сибири

Восточная Сибирь

Подмосковный бассейн

Канско-Ачинский бассейн

Ленский бассейн

Нефть

Русская равнина, Урал

Кавказ

Западная Сибирь

Дальний Восток

Печорский, Волго-

Уральский бассейны

Северо-Кавказский

Самотлор и другие месторождения

Сахалин

Газ

Русская равнина

Кавказ

Западная Сибирь

Печорское

Северо-Кавказское

Уренгой, Ямбург

Железные руды

Русская равнина

Урал

Горы Южной Сибири

Восточная Сибирь

КМА, Кольский полуостров

Магнитогорское

Абаканское, Таштагол,Рудногорское

Нижнеангарское,Нерюнгринское

Медные руды

Урал

Орское

Никелевые руды

Русская равнина

Урал

Горы Южной Сибири

Город Никель

Кыштым

Норильское

Полиметаллический руды

Урал

Горы Южной Сибири

Дальний Восток

Орское

Салаирское, Змеиногорское, Зыряновское, Нерчинское

Дальнегорск

Золото

Урал

Горы Южной Сибири

Сибаевское

Бодайбо

Фосфориты

Русская равнина

Горы Южной Сибири

Вятско-Камское, Егорьевское

Белкинское, Телекское

Асбест

Урал

Горы Южной Сибири

Асбест

Ильчирское, Молодежное

Алмазы

Восточная Сибирь

Мирный

Добывая полезные ископаемые, человек тем самым изменяет облик земли, нарушает природные ландшафты. Наибольшие изменения земной поверхности происходят при открытой разработке недр: отвалы пород, заброшенные карьеры. При подземной добыче часто происходят проседания поверхности.

Поэтому необходима рекультивация – мероприятия, направленные на восстановление нарушенных земель.

Задание по контурным картам:

Нефть и газ: Западно-Сибирская равнина, Волго-Уральский бассейн, Северный Кавказ, острова Сахалин;

Каменный уголь: Кузбасс, печорский, Донбасс, Тунгусский, Ленский, Южно-якутский бассейн;

Бурый уголь: Канско-Ачинский бассейн;

Железные руды: КМА, бассейн Ангары, Кольский полуостров, г. Норильск;

Медно-никелевые руды: Кольский п-ов, г. Норильск;

Алмазы: Якутия (г. Мирный), Архангельская область;

Золото: Забайкалье (Бодайбо;)

Соли калийные: Предуралье.

Какие виды стихийных бедствий связаны с процессами, происходящими в земной коре, вам известны ? (Землетрясения, извержения вулканов, обвалы, оползни, селевые потоки)

Стихийными называются явления, происходящие чаще всего неожиданно, неподвластные воле человека и, как правило, имеющие катастрофические последствия.

Большая часть территории страны не подвержена стихийным бедствиям, связанным с процессами в литосфере. Землетрясения, оползни, обвалы и т.п. характерны для горных районов. Единственный район современного вулканизма в нашей стране – Камчатка и Курильские острова.

Обозначьте на контурной карте районы распространения стихийных природных явлений, подписав названия необходимых природных объектов.

Закрепление:

Что такое минеральные ресурсы?

Что называется месторождением полезного ископаемого?

Что такое бассейн полезного ископаемого?

Что такое стихийное бедствие?

Д/З п 14, стр 93 итоговые задания по теме раздела.