Ökologische Funktionen der Lithosphäre. Definition, Bedeutung und Struktur der ressourcenökologischen Funktion der Lithosphäre. Durchschnittliche chemische Zusammensetzung von Pflanze und Mensch, % der Trockenmasse

20.09.2019

Einige dieser Ressourcen lernten die Menschen der Antike für ihre Bedürfnisse zu nutzen, was seinen Ausdruck in den Namen der historischen Perioden der menschlichen Entwicklung fand: „ Steinzeit"," Bronzezeit", " Eisenzeit". Mehr als 200 sind heute im Einsatz. verschiedene Sorten Bodenschätze. Nach dem bildlichen Ausdruck des Akademikers A. E. Fersman (1883-1945) wird nun das gesamte Periodensystem von Mendelejew der Menschheit zu Füßen gelegt.

Mineralien sind mineralische Formationen der Erdkruste, die in der Wirtschaft effektiv genutzt werden können, Ansammlungen von Mineralien bilden Lagerstätten und mit großen Verbreitungsgebieten - Pools.

Die Verteilung der Mineralien in der Erdkruste unterliegt geologischen (tektonischen) Mustern (Tab. 7.4).

Brennstoffmineralien sind sedimentären Ursprungs und begleiten normalerweise die Abdeckung alter Plattformen und ihrer inneren und marginalen Mulden. Der Name "Pool" spiegelt also ziemlich genau ihre Herkunft wider - "Meerespool".

Auf der der Globus mehr als 3,6 Tausend sind bekannt. Kohle Becken und Ablagerungen, die zusammen 15 % der Landfläche der Erde einnehmen. Der Hauptteil der Kohleressourcen fällt auf Asien, Nordamerika und Europa und konzentriert sich auf die zehn größten Becken Chinas, der USA, Russlands, Indiens und Deutschlands.

Öl- und Gaslager Mehr als 600 Pools wurden erkundet, 450 werden entwickelt. GesamtzahlÖlfelder erreichen 35.000.Die Hauptreserven befinden sich auf der Nordhalbkugel und sind Ablagerungen des Mesozoikums. Der Hauptteil dieser Reserven konzentriert sich auch auf eine kleine Anzahl der größten Becken. Saudi Arabien, USA, Russland, Iran.

Erz Mineralien sind normalerweise auf die Fundamente (Schilde) alter Plattformen sowie auf gefaltete Bereiche beschränkt. In solchen Gebieten bilden sie oft riesige Erz(metallogene)-Gürtel, die durch ihren Ursprung mit tiefen Verwerfungen in der Erdkruste verbunden sind. Geothermische Energieressourcen sind besonders groß in Ländern und Gebieten mit erhöhter seismischer und vulkanischer Aktivität (Island, Italien, Neuseeland, Philippinen, Mexiko, Kamtschatka und Nordkaukasus in Russland, Kalifornien in den USA).

Für die wirtschaftliche Entwicklung sind territoriale Kombinationen (Ansammlungen) von Mineralien am vorteilhaftesten, die dies erleichtern aufwendige Verarbeitung rohes Material.

Gewinnung von Bodenschätzen geschlossen(Minen-)Methode auf globaler Ebene durchgeführt wird fremdes Europa, der europäische Teil Russlands, die USA, wo sich viele Ablagerungen und Becken in den oberen Schichten befinden Erdkruste, sind bereits gut entwickelt.

Wenn Mineralien in einer Tiefe von 20-30 m vorkommen, ist es rentabler, die oberste Gesteinsschicht mit einem Bulldozer und einer Mine zu entfernen offen Weg. Zum Beispiel wird Eisenerz im Tagebau in der Region Kursk abgebaut, Kohle in einigen Lagerstätten in Sibirien.

In Bezug auf die Reserven und die Produktion vieler Bodenschätze nimmt Russland einen der ersten Plätze in der Welt ein (Gas, Kohle, Öl, Eisenerz, Diamanten).

Im Tisch. 7.4 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Aufbau der Erdkruste, der Topographie und der Mineralverteilung.

Tabelle 7.4

Ablagerungen von Mineralien in Abhängigkeit von der Struktur und dem Ertrag eines Abschnitts der Erdkruste und Landformen

Landschaftsformen	Die Struktur und das Alter eines Abschnitts der Erdkruste	charakteristische Mineralien	Beispiele
Ebenen	Schilde der archaisch-proterozoischen Plattformen	Reichhaltige Eisenerzvorkommen	Ukrainischer Schild, baltischer Schild der russischen Plattform
	Platten antiker Plattformen, deren Abdeckung im Paläozoikum und Mesozoikum gebildet wurde	Öl, Gas, Kohle, Baustoffe	Westsibirische Tiefebene, Russische Tiefebene
Die Berge	Junge Faltberge der Alpenzeit	Polymetallische Erze, Baustoffe	Kaukasus, Alpen
	Zerstörte Faltblockberge der mesozoischen, hercynischen und kaledonischen Faltung	Mineralreichste Strukturen: Eisenerze (Eisen, Mangan) und Nichteisenmetalle (Chrom, Kupfer, Nickel, Uran, Quecksilber), Gold-, Platin-, Diamanten	Kasachischer kleiner Hügel
	Verjüngte Berge der mesozoischen und paläozoischen Faltung	Erze von Eisen- und Nichteisenmetallen, primäre und alluviale Lagerstätten von Gold, Platin und Diamanten	Ural, Appalachen, Gebirge Mitteleuropas
Festlandsockel (Regal)	marginale Abweichungen	Ölbenzin	Golf von Mexiko
	Überschwemmter Teil von Platten, Plattformen	Ölbenzin	Persischer Golf
Meeresgrund	abgrundtiefe Ebenen	Eisen-Mangan-Knollen	Grund der Nordsee

Hydrosphäre

Hydrosphäre(aus dem Griechischen. Hydro- Wasser und Sphäira- Ball) - die Wasserhülle der Erde, die eine Kombination aus Ozeanen, Meeren und kontinentalen Wasserbecken ist - Flüsse, Seen, Sümpfe usw., Grundwasser, Gletscher und Schneedecken.

Es wird angenommen, dass die Wasserhülle der Erde im frühen Archaikum, also vor etwa 3800 Millionen Jahren, entstanden ist. In diesem Zeitraum der Erdgeschichte stellte sich auf unserem Planeten eine Temperatur ein, bei der sich Wasser weitgehend in einem flüssigen Aggregatzustand befinden konnte.

Wasser als Substanz hat einzigartige Eigenschaften, zu denen die folgenden gehören:

♦ Fähigkeit, sehr viele Substanzen aufzulösen;

♦ hohe Wärmekapazität;

♦ im flüssigen Zustand im Temperaturbereich von 0 bis 100 °С;

♦ größere Leichtigkeit von Wasser im festen Zustand (Eis) als im flüssigen Zustand.

Einzigartige Eigenschaften Wasser hat es ermöglicht, eine wichtige Rolle bei den evolutionären Prozessen zu spielen, die in den Oberflächenschichten der Erdkruste ablaufen, bei der Zirkulation der Materie in der Natur und eine Bedingung für die Entstehung und Entwicklung des Lebens auf der Erde zu sein. Wasser beginnt, seine geologischen und zu erfüllen biologische Funktionen in der Erdgeschichte nach der Entstehung der Hydrosphäre.

Die Hydrosphäre besteht aus Oberflächenwasser und Grundwasser. Oberflächenwasser Hydrosphären bedecken 70,8 % Erdoberfläche. Ihr Gesamtvolumen erreicht 1370,3 Millionen km 3, was 1/800 des Gesamtvolumens des Planeten entspricht, und die Masse wird auf 1,4 x 1018 Tonnen geschätzt.Oberflächengewässer, dh Gewässer, die Land bedecken, umfassen den Weltozean, kontinental Wasserbecken und kontinentales Eis. Welt Ozean umfasst alle Meere und Ozeane der Erde.

Meere und Ozeane bedecken 3/4 der Landoberfläche oder 361,1 Millionen km2. Der Großteil des Oberflächenwassers – 98 % – konzentriert sich auf den Weltozean. Der Weltozean ist bedingt in vier Ozeane unterteilt: Atlantik, Pazifik, Indisch und Arktis. Sie glauben, dass modernes Niveau Ozean wurde vor etwa 7000 Jahren gegründet. Geologischen Studien zufolge haben die Schwankungen des Meeresspiegels in den letzten 200 Millionen Jahren 100 m nicht überschritten.

Das Wasser in den Ozeanen ist salzig. Der durchschnittliche Salzgehalt beträgt etwa 3,5 Gew.-% oder 35 g/l. Sie qualitative Zusammensetzung Folgendes: Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+ überwiegen von Kationen, von Anionen - Cl-, SO 4 2-, Br -, C0z 2-, F -. Es wird angenommen, dass die Salzzusammensetzung der Ozeane seitdem konstant geblieben ist Paläozoikum der Zeitpunkt des Beginns der Entwicklung des Lebens an Land, also ungefähr innerhalb von 400 Millionen Jahren.

Kontinentale Wasserbecken sind Flüsse, Seen, Sümpfe, Stauseen. Ihr Wasser macht 0,35 % der Gesamtmasse der Oberflächengewässer der Hydrosphäre aus. Einige kontinentale Gewässer - Seen - enthalten Salzwasser. Diese Seen sind entweder vulkanischen Ursprungs oder isolierte Überreste alter Meere oder in einem Gebiet mit dicken Ablagerungen löslicher Salze entstanden. Die meisten kontinentalen Gewässer sind jedoch frisch.

Süßwasser offener Stauseen enthält ebenfalls lösliche Salze, jedoch in geringer Menge. Abhängig vom Gehalt an gelösten Salzen wird Süßwasser in weich und hart unterteilt. Je weniger Salze im Wasser gelöst sind, desto weicher ist es. Das härteste Süßwasser enthält höchstens 0,005 Gew.-% oder 0,5 g/l Salze.

kontinentales Eis 1,65 % der Gesamtmasse der Oberflächengewässer der Hydrosphäre ausmachen, 99 % des Eises befinden sich in der Antarktis und Grönland. Gesamtgewicht Schnee und Eis auf der Erde wird auf 0,0004 % der Masse unseres Planeten geschätzt. Dies reicht aus, um die gesamte Oberfläche des Planeten mit einer 53 m dicken Eisschicht zu bedecken.Wenn diese Masse schmilzt, steigt der Meeresspiegel laut Berechnungen um 64 m.

Die chemische Zusammensetzung der Oberflächengewässer der Hydrosphäre entspricht ungefähr der durchschnittlichen Zusammensetzung Meerwasser. Von den chemischen Elementen überwiegen gewichtsmäßig Sauerstoff (85,8 %) und Wasserstoff (10,7 %). Oberflächengewässer enthalten erhebliche Mengen an Chlor (1,9 %) und Natrium (1,1 %). Deutlich höher als in der Erdkruste ist der Gehalt an Schwefel und Brom zu verzeichnen.

Hydrosphäre des Grundwassers enthalten die Hauptfrischwasserversorgung: Es wird angenommen, dass das Gesamtvolumen des Grundwassers etwa 28,5 Milliarden km 3 beträgt. Das ist fast 15 Mal mehr als in den Ozeanen. Es wird angenommen, dass das Grundwasser das Hauptreservoir ist, das alle Oberflächenwasserkörper auffüllt. Die unterirdische Hydrosphäre lässt sich in fünf Zonen einteilen.

Kryozone. Eisgebiet. Die Zone umfasst die Polarregionen. Seine Mächtigkeit wird auf 1 km geschätzt.

flüssige Wasserzone. Bedeckt fast die gesamte Erdkruste.

Dampfwasserzone auf eine Tiefe von 160 km begrenzt. Es wird angenommen, dass das Wasser in dieser Zone eine Temperatur von 450 °C bis 700 °C hat und unter einem Druck von bis zu 5 GPa 1 steht.

Unten, in Tiefen bis zu 270 km, gibt es Zone monomerer Wassermoleküle. Es deckt Wasserschichten mit einem Temperaturbereich von 700 °C bis 1000 °C und einem Druck von bis zu 10 GPa ab.

Dichte Wasserzone erstreckt sich vermutlich bis in 3000 km Tiefe und umschließt den gesamten Erdmantel. Die Wassertemperatur in dieser Zone wird im Bereich von 1000° bis 4000°C geschätzt, und der Druck beträgt bis zu 120 GPa. Wasser ist unter solchen Bedingungen vollständig ionisiert.

Die Hydrosphäre der Erde erfüllt wichtige Funktionen: Sie reguliert die Temperatur des Planeten, sorgt für die Zirkulation von Stoffen und ist ein integraler Bestandteil der Biosphäre.

Direkte Auswirkungen auf Temperaturregelung Oberflächenschichten der Erde bietet die Hydrosphäre aufgrund einer wichtige Eigenschaften Wasser - hohe Wärmekapazität. Aus diesem Grund speichern Oberflächengewässer Sonnenenergie und geben sie dann langsam an den umgebenden Raum ab. Der Temperaturausgleich an der Erdoberfläche erfolgt allein durch den Wasserkreislauf. Außerdem haben Schnee und Eis ein sehr hohes Reflexionsvermögen

Fähigkeit: Sie übersteigt den Durchschnitt der Erdoberfläche um 30 %, daher ist an den Polen die Differenz zwischen absorbierter und abgestrahlter Energie immer negativ, dh die von der Oberfläche absorbierte Energie ist geringer als die emittierte. So erfolgt die Thermoregulation des Planeten.

Sicherheit Radfahren ist eine weitere wichtige Funktion der Hydrosphäre.

Die Hydrosphäre steht in ständiger Wechselwirkung mit der Atmosphäre, der Erdkruste und der Biosphäre. Das Wasser der Hydrosphäre löst Luft in sich auf und konzentriert Sauerstoff, der von lebenden Wasserorganismen weiter genutzt wird. Kohlendioxid in der Luft, das hauptsächlich durch die Atmung lebender Organismen, die Verbrennung von Brennstoffen und Vulkanausbrüche entsteht, hat eine hohe Wasserlöslichkeit und reichert sich in der Hydrosphäre an. Die Hydrosphäre löst auch schwere Inertgase in sich auf - Xenon und Krypton, deren Gehalt in Wasser höher ist als in Luft.

Das verdunstende Wasser der Hydrosphäre dringt in die Atmosphäre ein und fällt in Form von Niederschlag aus, der in die Felsen eindringt und sie zerstört. Wasser ist also an den Prozessen beteiligt VerwitterungFelsen. Gesteinsbrocken werden abgerissen fließende Gewässer in Flüsse und dann in die Meere und Ozeane oder in geschlossene kontinentale Stauseen und werden nach und nach am Boden abgelagert. Diese Ablagerungen verwandeln sich anschließend in Sedimentgesteine.

Es wird angenommen, dass die Hauptkationen des Meerwassers - Kationen von Natrium, Magnesium, Kalium, Kalzium - durch die Verwitterung von Gesteinen und die anschließende Entfernung von Verwitterungsprodukten durch Flüsse ins Meer entstanden sind. Die wichtigsten Anionen des Meerwassers – Chlor-, Brom-, Fluor-, Sulfationen und Karbonationen – stammen wahrscheinlich aus der Atmosphäre und sind mit vulkanischer Aktivität verbunden.

Ein Teil der löslichen Salze wird durch ihre Fällung systematisch aus der Zusammensetzung der Hydrosphäre entfernt. Wenn beispielsweise im Wasser gelöste Karbonat-Ionen mit Calcium- und Magnesiumkationen in Wechselwirkung treten, entstehen unlösliche Salze, die in Form von Karbonat-Sedimentgesteinen zu Boden sinken. Organismen, die die Hydrosphäre bewohnen, spielen eine wichtige Rolle bei der Ausfällung einiger Salze. Sie extrahieren einzelne Kationen und Anionen aus Meerwasser und reichern sie in Form von Karbonaten, Silikaten, Phosphaten und anderen Verbindungen in ihren Skeletten und Schalen an. Nach dem Absterben von Organismen lagern sich deren harte Schalen an Meeresboden und bilden dicke Schichten aus Kalksteinen, Phosphoriten und verschiedenen Kieselgesteinen. Die überwiegende Mehrheit der Sedimentgesteine und so wertvolle Mineralien wie Öl, Kohle, Bauxit, verschiedene Salze usw. sind in der Vergangenheit entstanden geologische Perioden in verschiedenen Stauseen der Hydrosphäre. Es wurde festgestellt, dass selbst die ältesten Gesteine, deren absolutes Alter etwa 1,8 Milliarden Jahre erreicht, stark veränderte Sedimente sind, die darin gebildet wurden aquatische Umgebung. Wasser wird auch im Prozess der Photosynthese verwendet, die produziert organische Materie und Sauerstoff.

Vor etwa 3.500 Millionen Jahren entstand das Leben auf der Erde in der Hydrosphäre. Die Evolution der Organismen dauerte ausschließlich in der aquatischen Umwelt bis zum Beginn des Paläozoikums, als vor etwa 400 Millionen Jahren die allmähliche Migration von tierischen und pflanzlichen Organismen an Land begann. Die Hydrosphäre wird dabei als Bestandteil der Biosphäre betrachtet. (Biosphäre - Lebensbereich, von Lebewesen bewohnter Bereich).

Lebende Organismen sind in der Hydrosphäre äußerst ungleich verteilt. Die Anzahl und Vielfalt lebender Organismen in bestimmten Bereichen von Oberflächengewässern wird durch viele Faktoren bestimmt, einschließlich eines Komplexes von Umweltfaktoren: Temperatur, Salzgehalt des Wassers, Beleuchtung und Druck. Mit zunehmender Tiefe nimmt die begrenzende Wirkung von Beleuchtung und Druck zu: Die Menge des einfallenden Lichts nimmt stark ab und der Druck wird im Gegenteil sehr hoch. In den Meeren und Ozeanen sind also hauptsächlich Küstenzonen besiedelt, dh Zonen, die nicht tiefer als 200 m sind und von den Sonnenstrahlen am stärksten erwärmt werden.

V. I. Vernadsky beschrieb die Funktionen der Hydrosphäre auf unserem Planeten und bemerkte: „Wasser bestimmt und schafft die gesamte Biosphäre. Es bildet die Hauptmerkmale der Erdkruste bis hin zur magmatischen Schale.

Atmosphäre

Atmosphäre(aus dem Griechischen. atmos- Dampf, Verdunstung u Sphäira- Ball) - die Hülle der Erde, bestehend aus Luft.

Teil Luft enthält eine Reihe von Gasen und darin suspendierten Partikeln fester und flüssiger Verunreinigungen - Aerosole. Die Masse der Atmosphäre wird auf 5,157 x 10 15 Tonnen geschätzt Eine Luftsäule übt Druck auf die Erdoberfläche aus: Der durchschnittliche atmosphärische Druck auf Meereshöhe beträgt 1013,25 hPa oder 760 mm Hg. Kunst. Druck von 760 mmHg. Kunst. entspricht einer Druckeinheit außerhalb des Systems - 1 Atmosphäre (1 atm.). Durchschnittstemperatur Luft in der Nähe der Erdoberfläche - 15 ° C, während die Temperatur von etwa 57 ° C in subtropischen Wüsten bis 89 ° C in der Antarktis variiert.

Die Atmosphäre ist nicht einheitlich. Es gibt folgende Schichten der Atmosphäre: Troposphäre, Stratosphäre, Mesosphäre, Thermosphäre und Exosphäre, die sich in den Merkmalen Temperaturverteilung, Luftdichte und einigen anderen Parametern unterscheiden. Die Bereiche der Atmosphäre, die eine Zwischenposition zwischen diesen Schichten einnehmen, werden jeweils als bezeichnet Tropopause, Stratopause und Mesopause.

Troposphäre - die untere Schicht der Atmosphäre mit einer Höhe von 8-10 km in polaren Breiten und bis zu 16-18 km in den Tropen. Die Troposphäre ist durch einen Abfall der Lufttemperatur mit der Höhe gekennzeichnet - mit der Entfernung von der Erdoberfläche für jeden Kilometer nimmt die Temperatur um etwa 6 ° C ab. Die Luftdichte nimmt schnell ab. Etwa 80 % der Gesamtmasse der Atmosphäre sind in der Troposphäre konzentriert.

Stratosphäre befindet sich in Höhen von durchschnittlich 10-15 km bis 50-55 km von der Erdoberfläche entfernt. Die Stratosphäre ist durch einen Temperaturanstieg mit der Höhe gekennzeichnet. Der Temperaturanstieg erfolgt durch die Absorption der kurzwelligen Strahlung der Sonne, hauptsächlich UV-Strahlen (Ultraviolett), durch Ozon in dieser Schicht der Atmosphäre. Gleichzeitig ändert sich im unteren Teil der Stratosphäre bis zu einer Höhe von etwa 20 km die Temperatur wenig mit der Höhe und kann sogar leicht abnehmen. Höher beginnt die Temperatur zu steigen - zunächst langsam, aber ab einer Höhe von 34-36 km viel schneller. Im oberen Teil der Stratosphäre in einer Höhe von 50-55 km erreicht die Temperatur 260-270 K.

Mesosphäre- Schicht der Atmosphäre in Höhen von 55-85 km. In der Mesosphäre nimmt die Lufttemperatur mit zunehmender Höhe ab – von etwa 270 K an der unteren Grenze auf 200 K an der oberen Grenze.

Thermosphäre erstreckt sich in Höhen von etwa 85 km bis 250 km von der Erdoberfläche und ist durch einen schnellen Anstieg der Lufttemperatur gekennzeichnet, der in einer Höhe von 250 km 800-1200 K erreicht. Meteore werden langsamer und brennen hier aus. Somit erfüllt die Thermosphäre die Funktion der Schutzschicht der Erde.

Oberhalb der Troposphäre ist Exosphäre, deren obere Grenze bedingt ist und durch eine Höhe von etwa 1000 km über der Erdoberfläche gekennzeichnet ist. Aus der Exosphäre werden atmosphärische Gase in den Weltall verteilt. Es gibt also einen allmählichen Übergang von der Atmosphäre zum interplanetaren Raum.

Die atmosphärische Luft in der Nähe der Erdoberfläche besteht aus verschiedenen Gasen, hauptsächlich Stickstoff (78,1 Vol.-%) und Sauerstoff (20,9 Vol.-%). Die Zusammensetzung der Luft in geringer Menge umfasst auch folgende Gase: Argon, Kohlendioxid, Helium, Ozon, Radon, Wasserdampf. Darüber hinaus kann Luft verschiedene variable Bestandteile enthalten: Stickoxide, Ammoniak usw.

Neben Gasen enthält Luft atmosphärisches Aerosol, Das sind sehr feine feste und flüssige Partikel, die in der Luft schweben. Aerosol wird während des Lebens von Organismen gebildet, Wirtschaftstätigkeit Menschen, Vulkanausbrüche, das Aufsteigen von Staub von der Oberfläche des Planeten und von kosmischem Staub, der in die obere Atmosphäre eindringt.

Die Zusammensetzung der atmosphärischen Luft ist bis zu einer Höhe von etwa 100 km im Allgemeinen zeitlich konstant und in verschiedenen Regionen der Erde homogen. Gleichzeitig ist der Gehalt an variablen gasförmigen Komponenten und Aerosolen nicht gleich. Oberhalb von 100-110 km gibt es einen teilweisen Zerfall von Sauerstoff-, Kohlendioxid- und Wassermolekülen. In einer Höhe von etwa 1000 km beginnen leichte Gase - Helium und Wasserstoff - zu dominieren, und noch höher verwandelt sich die Erdatmosphäre allmählich in interplanetares Gas.

Wasserdampf- wichtig Komponente Luft. Es gelangt durch Verdunstung von der Oberfläche, aus Wasser und feuchtem Boden sowie durch Transpiration durch Pflanzen in die Atmosphäre. Der relative Wasserdampfgehalt der Luft variiert nahe der Erdoberfläche von 2,6 % in den Tropen bis zu 0,2 % in polaren Breiten. Mit zunehmender Entfernung von der Erdoberfläche nimmt die Wasserdampfmenge in der atmosphärischen Luft schnell ab und nimmt bereits in einer Höhe von 1,5 bis 2 km um die Hälfte ab. In der Troposphäre kondensiert bei sinkender Temperatur Wasserdampf. Wenn Wasserdampf kondensiert, bilden sich Wolken, aus denen Niederschlag in Form von Regen, Schnee, Hagel. Die Menge an Niederschlag, die auf die Erde fällt, entspricht der Menge, die von der Oberfläche verdunstet. Land des Wassers. Überschüssiger Wasserdampf über den Ozeanen wird durch Luftströmungen zu den Kontinenten getragen. Die Menge an Wasserdampf, die in der Atmosphäre vom Ozean zu den Kontinenten transportiert wird, entspricht der Flussmenge, die in die Ozeane fließt.

Ozon 90 % sind in der Stratosphäre konzentriert, der Rest in der Troposphäre. Ozon absorbiert die UV-Strahlung der Sonne, die sich negativ auf lebende Organismen auswirkt. Gebiete mit niedrigem Ozongehalt in der Atmosphäre werden genannt Ozonlöcher.

Die größten Schwankungen in der Dicke der Ozonschicht werden in hohen Breiten beobachtet, daher ist die Wahrscheinlichkeit von Ozonlöchern in polnahen Gebieten höher als am Äquator.

Kohlendioxid gelangt in großen Mengen in die Atmosphäre. Es wird durch die Atmung von Organismen, Verbrennungen, Vulkanausbrüche und andere auf der Erde ablaufende Prozesse ständig freigesetzt. Der Gehalt an Kohlendioxid in der Luft ist jedoch gering, da das meiste davon in den Gewässern der Hydrosphäre gelöst ist. Dennoch ist festzustellen, dass der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre in den letzten 200 Jahren um 35 % zugenommen hat. Der Grund für einen solch signifikanten Anstieg ist die aktive wirtschaftliche Aktivität des Menschen.

Die Hauptwärmequelle für die Atmosphäre ist die Erdoberfläche. Atmosphärische Luft gelangt gut genug an die Erdoberfläche Sonnenstrahlen. Die auf die Erde einfallende Sonnenstrahlung wird teilweise von der Atmosphäre absorbiert - hauptsächlich durch Wasserdampf und Ozon, aber der überwiegende Teil davon erreicht die Erdoberfläche.

Die gesamte auf die Erdoberfläche auftreffende Sonnenstrahlung wird teilweise von ihr reflektiert. Das Ausmaß der Reflexion hängt von der Reflektivität eines bestimmten Bereichs der Erdoberfläche ab, dem sogenannten Albedo. Die durchschnittliche Albedo der Erde beträgt etwa 30 %, während der Unterschied zwischen den Albedo-Werten zwischen 7-9 % für Schwarzerde und 90 % für frisch gefallenen Schnee liegt. Bei Erwärmung gibt die Erdoberfläche Wärmestrahlen an die Atmosphäre ab und erwärmt ihre unteren Schichten. Neben der Hauptwärmequelle der Atmosphäre - der Wärme der Erdoberfläche; Wärme gelangt sowohl durch Kondensation von Wasserdampf als auch durch Absorption von direkt in die Atmosphäre Sonnenstrahlung.

Die ungleiche Erwärmung der Atmosphäre in verschiedenen Regionen der Erde verursacht eine ungleiche Druckverteilung, die zu Verschiebungen führt Luftmassen entlang der Erdoberfläche. Luftmassen bewegen sich von Hochdruckgebieten zu Tiefdruckgebieten. Diese Bewegung von Luftmassen wird genannt Wind. Unter bestimmten Bedingungen kann die Windgeschwindigkeit sehr hoch sein, bis zu 30 m / s oder mehr (mehr als 30 m / s - bereits Hurrikan).

Man nennt den Zustand der unteren Atmosphärenschicht an einem bestimmten Ort und zu einer bestimmten Zeit Wetter. Das Wetter wird durch Lufttemperatur, Niederschlag, Windstärke und -richtung, Bewölkung, Luftfeuchtigkeit u Luftdruck. Das Wetter wird durch die Bedingungen der atmosphärischen Zirkulation und bestimmt geographische Lage Terrain. Es ist am stabilsten in den Tropen und am variabelsten in mittleren und hohen Breiten. Die Art des Wetters hängt von seiner saisonalen Dynamik ab Klima in diesem Gebiet.

Unter, Klima sind die am häufigsten wiederkehrenden Wettererscheinungen für ein bestimmtes Gebiet, die lange anhalten. Das sind über 100 Jahre gemittelte Kenngrößen – Temperatur, Druck, Niederschlag etc. Der Begriff Klima (von Griechisch, Klima- Hang) entstanden Antikes Griechenland. Das hat man damals schon verstanden Wetter hängt vom Winkel ab, in dem die Sonnenstrahlen auf die Erdoberfläche treffen. Die wichtigste Bedingung für die Schaffung eines bestimmten Klimas in einem bestimmten Gebiet ist die Energiemenge pro Flächeneinheit. Sie hängt von der gesamten auf die Erdoberfläche einfallenden Sonnenstrahlung und der Albedo dieser Oberfläche ab. So ändert sich die Temperatur im Äquator- und Polbereich im Laufe des Jahres kaum, und in den subtropischen Regionen und in den mittleren Breiten kann die jährliche Temperaturamplitude 65 °C erreichen. Die wichtigsten klimabildenden Prozesse sind Wärmeaustausch, Feuchtigkeitsaustausch und atmosphärische Zirkulation. Alle diese Prozesse haben eine Energiequelle - die Sonne.

Die Atmosphäre ist eine unabdingbare Voraussetzung für alle Lebensformen. Höchster Wert für das Leben von Organismen haben die folgenden Gase, die Bestandteil der Luft sind: Sauerstoff, Stickstoff, Wasserdampf, Kohlendioxid, Ozon. Sauerstoff ist für die Atmung der meisten lebenden Organismen unerlässlich. Stickstoff, der von einigen Mikroorganismen aus der Luft aufgenommen wird, ist für die mineralische Ernährung von Pflanzen notwendig. Wasserdampf, der kondensiert und als Niederschlag ausfällt, ist die Wasserquelle an Land. Kohlendioxid ist der Ausgangsstoff für den Prozess der Photosynthese. Ozon absorbiert für Organismen schädliche harte UV-Strahlung.

Es wird angenommen, dass die moderne Atmosphäre sekundären Ursprungs ist: Sie entstand nach Abschluss der Planetenbildung vor etwa 4,5 Milliarden Jahren aus Gasen, die von den festen Hüllen der Erde freigesetzt wurden. Während geologische Geschichte Erdatmosphäre beeinflusst verschiedene Faktoren deutliche Veränderungen in seiner Zusammensetzung erfahren.

Die Entwicklung der Atmosphäre hängt von den auf der Erde ablaufenden geologischen und geochemischen Prozessen ab. Nach der Entstehung des Lebens auf unserem Planeten, also vor etwa 3,5 Milliarden Jahren, begannen lebende Organismen, die Entwicklung der Atmosphäre maßgeblich zu beeinflussen. Ein erheblicher Teil der Gase - Stickstoff, Kohlendioxid, Wasserdampf - entstand durch Vulkanausbrüche. Sauerstoff entstand vor etwa 2 Milliarden Jahren als Ergebnis der Aktivität photosynthetischer Organismen, die ursprünglich aus den Oberflächengewässern des Ozeans stammten.

In den letzten Jahren gab es bemerkenswerte Veränderungen in der Atmosphäre, die mit der aktiven wirtschaftlichen Aktivität des Menschen verbunden sind. Beobachtungen zufolge hat sich die Konzentration von Treibhausgasen in den letzten 200 Jahren erheblich erhöht: Der Gehalt an Kohlendioxid hat um das 1,35-fache zugenommen, Methan um das 2,5-fache. Der Gehalt an vielen anderen variablen Bestandteilen in der Zusammensetzung der Luft hat deutlich zugenommen.

Die anhaltenden Veränderungen des Zustands der Atmosphäre – Konzentrationsanstieg von Treibhausgasen, Ozonlöcher, Luftverschmutzung – sind global ökologische Probleme Modernität.

Die Menschen der Antike lernten, einen Teil dieser Ressourcen für ihre Bedürfnisse zu nutzen, was seinen Ausdruck in den Namen historischer Epochen in der Entwicklung der Menschheit fand: „Steinzeit“, „Bronzezeit“, „Eisenzeit“. Heute werden mehr als 200 verschiedene Arten von Bodenschätzen genutzt. Nach dem bildlichen Ausdruck des Akademikers A. E. Fersman (1883–1945) wird nun das gesamte Periodensystem Mendelejews der Menschheit zu Füßen gelegt.

Die Verteilung der Mineralien in der Erdkruste unterliegt geologischen (tektonischen) Mustern (Tab. 7.4).

Weltweit sind mehr als 3.600 bekannt. Kohle Becken und Ablagerungen, die zusammen 15 % der Landfläche der Erde einnehmen. Die meisten Kohlevorkommen befinden sich in Asien, Nordamerika und Europa und konzentriert sich auf die zehn größten Einzugsgebiete China, USA, Russland, Indien, Deutschland.

Öl- und Gaslager Mehr als 600 Becken wurden erkundet, 450 befinden sich in der Entwicklung, die Gesamtzahl der Ölfelder erreicht 35 000. Die Hauptreserven befinden sich auf der Nordhalbkugel und sind Ablagerungen aus dem Mesozoikum. Der Hauptteil dieser Reserven konzentriert sich auch auf eine kleine Anzahl der größten Becken Saudi-Arabiens, der USA, Russlands und des Iran.

Erz Mineralien sind normalerweise auf die Fundamente (Schilde) alter Plattformen sowie auf gefaltete Bereiche beschränkt. In solchen Gebieten bilden sie oft riesige Erz(metallogene)-Gürtel, die durch ihren Ursprung mit tiefen Verwerfungen in der Erdkruste verbunden sind. Geothermische Energieressourcen sind besonders groß in Ländern und Regionen mit erhöhter seismischer und vulkanischer Aktivität (Island, Italien, Neuseeland, Philippinen, Mexiko, Kamtschatka und der Nordkaukasus in Russland, Kalifornien in den USA).

Am vorteilhaftesten für die wirtschaftliche Entwicklung sind territoriale Kombinationen (Ansammlungen) von Mineralien, die die komplexe Verarbeitung von Rohstoffen erleichtern.

Gewinnung von Bodenschätzen geschlossen(Minen-)Verfahren im globalen Maßstab wird im fremden Europa, dem europäischen Teil Russlands, den USA durchgeführt, wo viele Lagerstätten und Becken in den oberen Schichten der Erdkruste bereits stark entwickelt sind.

Wenn Mineralien in einer Tiefe von 20–30 m vorkommen, ist es rentabler, die oberste Gesteinsschicht mit einem Bulldozer und einer Mine abzutragen offen Weg. Zum Beispiel wird Eisenerz im Tagebau in der Region Kursk abgebaut, Kohle in einigen Lagerstätten in Sibirien.

In Bezug auf die Reserven und die Produktion vieler Bodenschätze nimmt Russland einen der ersten Plätze in der Welt ein (Gas, Kohle, Öl, Eisenerz, Diamanten).

Im Tisch. 7.4 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Aufbau der Erdkruste, der Topographie und der Mineralverteilung.

Tabelle 7.4

Ablagerungen von Mineralien in Abhängigkeit von der Struktur und dem Ertrag eines Abschnitts der Erdkruste und Landformen

Hydrosphäre

Hydrosphäre(aus dem Griechischen. hydro- Wasser und Sphäira- Ball) - die Wasserhülle der Erde, die eine Ansammlung von Ozeanen, Meeren und kontinentalen Wasserbecken ist - Flüsse, Seen, Sümpfe usw., Grundwasser, Gletscher und Schneedecken.

Wasser als Substanz hat einzigartige Eigenschaften, zu denen die folgenden gehören:

♦ Fähigkeit, sehr viele Substanzen aufzulösen;

♦ hohe Wärmekapazität;

♦ in flüssigem Zustand im Temperaturbereich von 0 bis 100 °C;

♦ größere Leichtigkeit von Wasser im festen Zustand (Eis) als im flüssigen Zustand.

Die einzigartigen Eigenschaften des Wassers ermöglichten es ihm, eine wichtige Rolle bei den Evolutionsprozessen in den Oberflächenschichten der Erdkruste, bei den Stoffkreisläufen in der Natur zu spielen und eine Bedingung für die Entstehung und Entwicklung des Lebens auf der Erde zu sein. Wasser beginnt seine geologischen und biologischen Funktionen in der Erdgeschichte nach der Entstehung der Hydrosphäre zu erfüllen.

Die Hydrosphäre besteht aus Oberflächenwasser und Grundwasser. Oberflächenwasser Hydrosphären bedecken 70,8 % der Erdoberfläche. Ihr Gesamtvolumen erreicht 1370,3 Millionen km 3, was 1/800 des Gesamtvolumens des Planeten entspricht, und die Masse wird auf 1,4 h 1018 Tonnen geschätzt.Oberflächengewässer, dh Gewässer, die Land bedecken, umfassen den Weltozean, kontinentales Wasser Becken und Kontinentaleis.

Welt Ozean umfasst alle Meere und Ozeane der Erde.

Meere und Ozeane bedecken 3/4 der Landoberfläche oder 361,1 Millionen km2. Der Großteil des Oberflächenwassers konzentriert sich im Weltozean - 98%. Der Weltozean ist bedingt in vier Ozeane unterteilt: Atlantik, Pazifik, Indisch und Arktis. Es wird angenommen, dass der aktuelle Meeresspiegel vor etwa 7000 Jahren festgelegt wurde. Geologischen Studien zufolge haben die Schwankungen des Meeresspiegels in den letzten 200 Millionen Jahren 100 m nicht überschritten.

Das Wasser in den Ozeanen ist salzig. Der durchschnittliche Salzgehalt beträgt etwa 3,5 Gew.-% oder 35 g/l. Ihre qualitative Zusammensetzung ist wie folgt: Kationen werden von Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+, Anionen - Cl -, SO 4 2-, Br -, CO 3 2-, F - dominiert. Es wird angenommen, dass die Salzzusammensetzung der Ozeane seit dem Paläozoikum konstant geblieben ist - der Zeit, als sich das Leben an Land zu entwickeln begann, also seit etwa 400 Millionen Jahren.

Kontinentale Wasserbecken sind Flüsse, Seen, Sümpfe, Stauseen. Ihr Wasser macht 0,35 % der Gesamtmasse der Oberflächengewässer der Hydrosphäre aus. Einige kontinentale Stauseen - Seen - enthalten Salzwasser. Diese Seen haben beides vulkanischen Ursprungs, stellen entweder isolierte Überreste alter Meere dar oder wurden im Bereich mächtiger Ablagerungen löslicher Salze gebildet. Die meisten kontinentalen Gewässer sind jedoch frisch.

kontinentales Eis 1,65 % der Gesamtmasse der Oberflächengewässer der Hydrosphäre ausmachen, 99 % des Eises befinden sich in der Antarktis und Grönland. Die Gesamtmasse von Schnee und Eis auf der Erde wird auf 0,0004 % der Masse unseres Planeten geschätzt. Dies reicht aus, um die gesamte Oberfläche des Planeten mit einer 53 m dicken Eisschicht zu bedecken.Wenn diese Masse schmilzt, steigt der Meeresspiegel laut Berechnungen um 64 m.

Die chemische Zusammensetzung der Oberflächengewässer der Hydrosphäre entspricht in etwa der durchschnittlichen Zusammensetzung des Meerwassers. Von den chemischen Elementen überwiegen gewichtsmäßig Sauerstoff (85,8 %) und Wasserstoff (10,7 %). Oberflächengewässer enthalten eine erhebliche Menge an Chlor (1,9 %) und Natrium (1,1 %). Deutlich höher als in der Erdkruste ist der Gehalt an Schwefel und Brom zu verzeichnen.

Hydrosphäre des Grundwassers enthalten den Hauptbestand frisches Wasser. Es wird angenommen, dass das Gesamtvolumen des Grundwassers etwa 28,5 Milliarden km 3 beträgt. Das ist fast 15 Mal mehr als in den Ozeanen. Es wird angenommen, dass das Grundwasser das Hauptreservoir ist, das alle Oberflächenwasserkörper auffüllt. Die unterirdische Hydrosphäre lässt sich in fünf Zonen einteilen.

Kryozone. Eisgebiet. Die Zone umfasst die Polarregionen. Seine Mächtigkeit wird auf 1 km geschätzt.

flüssige Wasserzone. Bedeckt fast die gesamte Erdkruste.

Dampfwasserzone auf eine Tiefe von 160 km begrenzt. Es wird angenommen, dass das Wasser in dieser Zone eine Temperatur von 450 °C bis 700 °C hat und unter einem Druck von bis zu 5 GPa steht.

Unten, in Tiefen bis zu 270 km, gibt es Zone monomerer Wassermoleküle. Es umfasst Wasserschichten mit Temperaturen von 700 °C bis 1000 °C und Drücken bis zu 10 GPa.

Die Hydrosphäre der Erde erfüllt wichtige Funktionen: Sie reguliert die Temperatur des Planeten, sorgt für die Zirkulation von Stoffen und ist ein integraler Bestandteil der Biosphäre.

Direkte Auswirkungen auf Temperaturregelung Die Oberflächenschichten der Erde werden aufgrund einer der wichtigen Eigenschaften von Wasser - der hohen Wärmekapazität - von der Hydrosphäre bereitgestellt. Aus diesem Grund speichern Oberflächengewässer Sonnenenergie und geben sie dann langsam an den umgebenden Raum ab. Der Temperaturausgleich an der Erdoberfläche erfolgt allein durch den Wasserkreislauf. Außerdem haben Schnee und Eis ein sehr hohes Reflexionsvermögen: Es übertrifft den Durchschnitt der Erdoberfläche um 30 %. Daher ist an den Polen die Differenz zwischen absorbierter und abgegebener Energie immer negativ, d. h. die von der Oberfläche absorbierte Energie ist geringer als die abgegebene Energie. So erfolgt die Thermoregulation des Planeten.

Sicherheit Radfahren ist eine weitere wichtige Funktion der Hydrosphäre.

Die Hydrosphäre steht in ständiger Wechselwirkung mit der Atmosphäre, der Erdkruste und der Biosphäre. Das Wasser der Hydrosphäre löst Luft in sich auf und konzentriert Sauerstoff, der von lebenden Wasserorganismen weiter genutzt wird. Luftgetragenes Kohlendioxid, das hauptsächlich durch die Atmung lebender Organismen, Kraftstoffverbrennung und Vulkanausbrüche entsteht, hat eine hohe Wasserlöslichkeit und reichert sich in der Hydrosphäre an. Die Hydrosphäre löst auch schwere Inertgase - Xenon und Krypton, deren Gehalt in Wasser höher ist als in Luft.

Das verdunstende Wasser der Hydrosphäre dringt in die Atmosphäre ein und fällt in Form von Niederschlag aus, der in die Felsen eindringt und sie zerstört. Wasser ist also an den Prozessen beteiligt Verwitterung Felsen. Gesteinsfragmente werden von fließenden Gewässern in Flüsse und dann in die Meere und Ozeane oder in geschlossene kontinentale Stauseen getragen und lagern sich allmählich auf dem Boden ab. Diese Ablagerungen verwandeln sich anschließend in Sedimentgesteine.

Ein Teil der löslichen Salze wird durch ihre Fällung systematisch aus der Zusammensetzung der Hydrosphäre entfernt. Wenn beispielsweise im Wasser gelöste Karbonat-Ionen mit Calcium- und Magnesiumkationen in Wechselwirkung treten, entstehen unlösliche Salze, die in Form von Karbonat-Sedimentgesteinen zu Boden sinken. Organismen, die die Hydrosphäre bewohnen, spielen eine wichtige Rolle bei der Ausfällung einiger Salze. Sie extrahieren einzelne Kationen und Anionen aus Meerwasser und reichern sie in Form von Karbonaten, Silikaten, Phosphaten und anderen Verbindungen in ihren Skeletten und Schalen an. Nach dem Tod von Organismen sammeln sich ihre harten Schalen auf dem Meeresboden an und bilden dicke Schichten aus Kalksteinen, Phosphoriten und verschiedenen Kieselgesteinen. Die überwiegende Mehrheit der Sedimentgesteine und so wertvolle Mineralien wie Öl, Kohle, Bauxite, verschiedene Salze usw. sind in vergangenen geologischen Perioden in verschiedenen Reservoirs der Hydrosphäre entstanden. Es wurde festgestellt, dass selbst die ältesten Gesteine, deren absolutes Alter etwa 1,8 Milliarden Jahre erreicht, stark veränderte Sedimente sind, die in der aquatischen Umwelt gebildet wurden. Wasser wird auch im Prozess der Photosynthese verwendet, die organische Stoffe und Sauerstoff produziert.

Vor etwa 3.500 Millionen Jahren entstand das Leben auf der Erde in der Hydrosphäre. Die Evolution der Organismen dauerte ausschließlich in der aquatischen Umwelt bis zum Beginn des Paläozoikums, als vor etwa 400 Millionen Jahren die allmähliche Migration von tierischen und pflanzlichen Organismen an Land begann. Die Hydrosphäre wird dabei als Bestandteil der Biosphäre betrachtet. (Biosphäre- die Sphäre des Lebens, der Bereich, in dem lebende Organismen leben).

Atmosphäre

Atmosphäre(aus dem Griechischen. Atmosphäre Dampf, Verdunstung u Sphäira- Ball) - die Hülle der Erde, bestehend aus Luft.

Teil Luft enthält eine Reihe von Gasen und darin suspendierten Partikeln fester und flüssiger Verunreinigungen - Aerosole. Die Masse der Atmosphäre wird auf 5,157 × 10 15 Tonnen geschätzt Die Luftsäule übt Druck auf die Erdoberfläche aus: Der durchschnittliche atmosphärische Druck auf Meereshöhe beträgt 1013,25 hPa oder 760 mm Hg. Kunst. Druck von 760 mmHg. Kunst. entspricht einer Druckeinheit außerhalb des Systems - 1 Atmosphäre (1 atm.). Die durchschnittliche Lufttemperatur an der Erdoberfläche beträgt 15 °C, wobei die Temperaturen von etwa 57 °C in subtropischen Wüsten bis zu -89 °C in der Antarktis variieren.

Troposphäre- die untere Schicht der Atmosphäre mit einer Höhe von 8-10 km in polaren Breiten und bis zu 16-18 km in den Tropen. Die Troposphäre ist durch einen Abfall der Lufttemperatur mit der Höhe gekennzeichnet – mit jedem Kilometer Abstand von der Erdoberfläche nimmt die Temperatur um etwa 6 ° C ab. Die Luftdichte nimmt schnell ab. Etwa 80 % der Gesamtmasse der Atmosphäre sind in der Troposphäre konzentriert.

Stratosphäre befindet sich in Höhen von durchschnittlich 10–15 km bis 50–55 km von der Erdoberfläche entfernt. Die Stratosphäre ist durch einen Temperaturanstieg mit der Höhe gekennzeichnet. Der Temperaturanstieg ist auf die Absorption kurzwelliger Strahlung der Sonne, hauptsächlich UV-Strahlen (Ultraviolett), durch Ozon in dieser Schicht der Atmosphäre zurückzuführen. Gleichzeitig ändert sich im unteren Teil der Stratosphäre bis zu einer Höhe von etwa 20 km die Temperatur wenig mit der Höhe und kann sogar leicht abnehmen. Höher beginnt die Temperatur zu steigen, zunächst langsam, aber viel schneller ab dem Niveau von 34–36 km. Im oberen Teil der Stratosphäre, in einer Höhe von 50–55 km, erreicht die Temperatur 260270 K.

Mesosphäre- atmosphärische Schicht in Höhen von 55–85 km. In der Mesosphäre nimmt die Lufttemperatur mit zunehmender Höhe von etwa 270 K an der unteren Grenze auf 200 K an der oberen Grenze ab.

Neben Gasen enthält Luft atmosphärisches Aerosol, Das sind sehr feine feste und flüssige Partikel, die in der Luft schweben. Aerosole entstehen im Prozess der lebenswichtigen Aktivität von Organismen, der menschlichen Wirtschaftstätigkeit, Vulkanausbrüchen, dem Aufsteigen von Staub von der Oberfläche des Planeten und von kosmischem Staub, der in die obere Atmosphäre eindringt.

Die Zusammensetzung der atmosphärischen Luft ist bis zu einer Höhe von etwa 100 km im Allgemeinen zeitlich konstant und in verschiedenen Regionen der Erde homogen. Gleichzeitig ist der Gehalt an variablen gasförmigen Komponenten und Aerosolen nicht gleich. Oberhalb von 100–110 km zersetzen sich Sauerstoff-, Kohlendioxid- und Wassermoleküle teilweise. In einer Höhe von etwa 1000 km beginnen leichte Gase - Helium und Wasserstoff - zu dominieren, und noch höher verwandelt sich die Erdatmosphäre allmählich in interplanetares Gas.

Wasserdampf ist ein wichtiger Bestandteil der Luft. Es gelangt durch Verdunstung von der Wasseroberfläche und feuchten Böden sowie durch Transpiration durch Pflanzen in die Atmosphäre. Der relative Wasserdampfgehalt der Luft variiert nahe der Erdoberfläche von 2,6 % in den Tropen bis zu 0,2 % in polaren Breiten. Mit zunehmender Entfernung von der Erdoberfläche nimmt die Wasserdampfmenge in der atmosphärischen Luft schnell ab und bereits in einer Höhe von 1,5 bis 2 km um die Hälfte ab. In der Troposphäre kondensiert bei sinkender Temperatur Wasserdampf. Wenn Wasserdampf kondensiert, bilden sich Wolken, aus denen Niederschlag in Form von Regen, Schnee, Hagel fällt. Die Menge an Niederschlag, die auf die Erde fällt, entspricht der Menge an Wasser, die von der Erdoberfläche verdunstet. Überschüssiger Wasserdampf über den Ozeanen wird durch Luftströmungen zu den Kontinenten getragen. Die Menge an Wasserdampf, die in der Atmosphäre vom Ozean zu den Kontinenten transportiert wird, entspricht der Flussmenge, die in die Ozeane fließt.

Die größten Schwankungen in der Dicke der Ozonschicht werden in hohen Breiten beobachtet, daher ist die Wahrscheinlichkeit von Ozonlöchern in polnahen Gebieten höher als am Äquator.

Die Hauptwärmequelle für die Atmosphäre ist die Erdoberfläche. Atmosphärische Luft überträgt die Sonnenstrahlen recht gut auf die Erdoberfläche. Die auf die Erde einfallende Sonnenstrahlung wird teilweise von der Atmosphäre absorbiert - hauptsächlich durch Wasserdampf und Ozon, aber der überwiegende Teil davon erreicht die Erdoberfläche.

Die gesamte auf die Erdoberfläche auftreffende Sonnenstrahlung wird teilweise von ihr reflektiert. Das Ausmaß der Reflexion hängt von der Reflektivität eines bestimmten Bereichs der Erdoberfläche ab, dem sogenannten Albedo. Die durchschnittliche Albedo der Erde beträgt etwa 30 %, während der Unterschied zwischen den Albedo-Werten zwischen 7–9 % für Schwarzerde und 90 % für frisch gefallenen Schnee liegt. Bei Erwärmung gibt die Erdoberfläche Wärmestrahlen an die Atmosphäre ab und erwärmt ihre unteren Schichten. Neben der Hauptwärmequelle der Atmosphäre - der Wärme der Erdoberfläche - gelangt Wärme durch Kondensation von Wasserdampf sowie durch Absorption direkter Sonnenstrahlung in die Atmosphäre.

Die ungleiche Erwärmung der Atmosphäre in verschiedenen Regionen der Erde verursacht eine ungleiche Druckverteilung, die zur Bewegung von Luftmassen entlang der Erdoberfläche führt. Luftmassen bewegen sich von Hochdruckgebieten zu Tiefdruckgebieten. Diese Bewegung von Luftmassen wird genannt Wind. Unter bestimmten Bedingungen kann die Windgeschwindigkeit sehr hoch sein, bis zu 30 m / s oder mehr (mehr als 30 m / s - bereits Hurrikan).

Der Zustand der unteren Atmosphärenschicht an einem bestimmten Ort und in gegebene Zeit namens Wetter. Das Wetter wird durch Lufttemperatur, Niederschlag, Windstärke und -richtung, Bewölkung, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck geprägt. Das Wetter wird von den Bedingungen der atmosphärischen Zirkulation und der geografischen Lage des Gebiets bestimmt. Es ist am stabilsten in den Tropen und am variabelsten in mittleren und hohen Breiten. Die Art des Wetters hängt von seiner saisonalen Dynamik ab Klima in diesem Gebiet.

Unter Klima sind die am häufigsten wiederkehrenden Wettererscheinungen für ein bestimmtes Gebiet, die lange anhalten. Das sind über 100 Jahre gemittelte Eigenschaften – Temperatur, Druck, Niederschlag usw. Der Begriff Klima (aus dem Griechischen. klima- Neigung) stammt aus dem antiken Griechenland. Schon damals war bekannt, dass die Wetterbedingungen davon abhängen, in welchem Winkel die Sonnenstrahlen auf die Erdoberfläche fallen. Die wichtigste Bedingung für die Schaffung eines bestimmten Klimas in einem bestimmten Gebiet ist die Energiemenge pro Flächeneinheit. Sie hängt von der gesamten auf die Erdoberfläche einfallenden Sonnenstrahlung und der Albedo dieser Oberfläche ab. So ändert sich die Temperatur im Äquator- und Polbereich im Laufe des Jahres kaum, und in subtropischen Regionen und in mittleren Breiten kann die jährliche Temperaturamplitude 65 °C erreichen. Die wichtigsten klimabildenden Prozesse sind Wärmeaustausch, Feuchtigkeitsaustausch und atmosphärische Zirkulation. Alle diese Prozesse haben eine Energiequelle - die Sonne.

Die Atmosphäre ist eine unabdingbare Voraussetzung für alle Lebensformen. Die wichtigsten für das Leben von Organismen sind die folgenden Gase, die Bestandteil der Luft sind: Sauerstoff, Stickstoff, Wasserdampf, Kohlendioxid, Ozon. Sauerstoff ist für die Atmung der meisten lebenden Organismen unerlässlich. Stickstoff, der von einigen Mikroorganismen aus der Luft aufgenommen wird, ist für die mineralische Ernährung von Pflanzen notwendig. Wasserdampf, der kondensiert und als Niederschlag ausfällt, ist die Wasserquelle an Land. Kohlendioxid ist der Ausgangsstoff für den Prozess der Photosynthese. Ozon absorbiert für Organismen schädliche harte UV-Strahlung.

Es wird angenommen, dass die moderne Atmosphäre sekundären Ursprungs ist: Sie entstand nach Abschluss der Planetenbildung vor etwa 4,5 Milliarden Jahren aus Gasen, die von den festen Hüllen der Erde freigesetzt wurden. Im Laufe der geologischen Geschichte der Erde hat die Atmosphäre unter dem Einfluss verschiedener Faktoren erhebliche Veränderungen in ihrer Zusammensetzung erfahren.

Die fortschreitenden Veränderungen des Zustands der Atmosphäre – Konzentrationsanstieg von Treibhausgasen, Ozonlöcher, Luftverschmutzung – sind globale Umweltprobleme unserer Zeit.

Die Lithosphäre ist eine der wichtigsten Komponenten der geologischen Umgebung mit geodynamischer Aktivität und deren Zusammensetzung, mit der die Menschheit jede Minute konfrontiert ist. Die Ressourcenfunktion der Lithosphäre wird durch die mineralischen, organomineralischen und organogenen Ressourcen bestimmt, die an ihrem Aufbau beteiligt sind. Sie sind essentiell für das Leben und die Aktivität der Biota, da sie als eine der Komponenten von Ökosystemen sowie für das Leben fungieren. menschliche Gesellschaft. Zu den Ressourcen der Lithosphäre gehören die folgenden Aspekte: Ressourcen, die für das Leben der Biota notwendig sind; Ressourcen, die für das Leben und die Aktivitäten der menschlichen Gesellschaft notwendig sind; Ressourcen als geologischer Raum, der für die Ansiedlung und Existenz von Biota und menschlicher Gesellschaft notwendig ist. Werden die ersten beiden Aspekte mit den Bodenschätzen der Erde in Verbindung gebracht, so handelt es sich bei letzterem ausschließlich um den geologischen Raum, der die oberflächennahen und oberflächennahen Teile der Lithosphäre umfasst.

Bodenschätze gehören zur Kategorie der erschöpfbaren Ressourcen und die überwiegende Mehrheit von ihnen ist nicht erneuerbar. Sie spielen eine primäre Rolle im Leben der menschlichen Gesellschaft, indem sie ihr materielles und wissenschaftlich-technisches Niveau bestimmen. Seit der Antike haben die Zahl der Bodenschätze und das Volumen ihrer Gewinnung und Nutzung kontinuierlich zugenommen. In der Altsteinzeit beschränkte sich die Gewinnung von Rohstoffen nur auf jene Gesteine, die Rohstoffe für die Herstellung von Steinwerkzeugen sein konnten. Später wurden Metallerze in den Tätigkeitsbereich einbezogen - zuerst Zinn und Kupfer und dann Eisen. Die Dynamik der Gewinnung und Nutzung mineralischer Rohstoffe hat im vergangenen Jahrhundert stark zugenommen. Nach bestehenden Prognosen werden die Reserven einiger mineralischer Rohstoffe bis Mitte des 21. Jahrhunderts zur Neige gehen. Ressourcen der Lithosphäre, die für das Leben der Biota notwendig sind werden durch Gesteine und Mineralien repräsentiert, zu denen chemische Elemente der biophilen Reihe gehören, die für das Wachstum und die Entwicklung von Organismen lebenswichtig sind, Kudyurite - die mineralische Substanz von Kudyurs, die die mineralische Nahrung von Lithophagen ist, und Grundwasser. Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Kalzium, Phosphor, Schwefel, Kalium, Natrium und eine Reihe anderer Elemente werden von Organismen in erheblichen Mengen benötigt, daher werden sie als makrobiogen bezeichnet. Mikrobiogene Elemente für Pflanzen sind Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo, Cl, V, Ca, die die Prozesse der Photosynthese, des Stickstoffstoffwechsels und der Stoffwechselfunktion bereitstellen. Tiere benötigen die gleichen Elemente, außer Bor. Einige von ihnen erhalten sie von Lebensmittelherstellern und einige - von Mineralverbindungen und natürliche Gewässer. Darüber hinaus benötigen Tiere (Verbraucher erster und zweiter Ordnung) zusätzlich Selen, Chrom, Nickel, Fluor, Jod etc. Diese Elemente sind in geringen Mengen für die Aktivität von Organismen und die Erfüllung biogeochemischer Funktionen lebensnotwendig.

Einige der aufgeführten Elemente befinden sich in gasförmigem Zustand in der Atmosphäre, andere sind in den Gewässern der Hydrosphäre gelöst oder liegen in gebundenem Zustand in der Bodenbedeckung oder Lithosphäre vor. Pflanzen (Produzenten) entziehen diese Elemente im Laufe ihrer Lebenstätigkeit direkt aus Böden zusammen mit Boden und Grundwasser.

Mineralstoffe von Kudyuren sind episodische Nahrung von Pflanzenfressern (Verbraucher erster Ordnung) und Allesfressern (Verbraucher dritter Ordnung). Sie nehmen sie mindestens zweimal im Jahr mit Nahrung auf. Kudyury sollen die Salzzusammensetzung des Körpers regulieren. Dies sind hauptsächlich Mineralien aus der Gruppe der Zeolithe. Neben Zeolithen sind Tonminerale wie Bentonite, Glaukonit und Kieselgur Stimulanzien für das Wachstum von Pflanzen, Tieren und Fischen.

Grundwasser ist die Grundlage für die Existenz von Biota, bestimmt Richtung und Geschwindigkeit biochemische Prozesse Pflanzen und Tiere.

Lebensnotwendige Bodenschätze und Aktivitäten der menschlichen Gesellschaft. Dazu gehören alle vorhandenen Mineralien, die von der Menschheit zur Herstellung verwendet werden notwendige Materialien und Energie. Derzeit werden mehr als 200 Arten von Mineralien aus dem Untergrund gewonnen und das Volumen der jährlichen Produktion von mineralischen Rohstoffen erreicht etwa 20 Milliarden Tonnen Gesteinsmasse pro Jahr. Die wichtigsten Mineralgruppen und die Hauptrichtungen ihrer Verwendung sind in Abb. 1 dargestellt. 8.4.

geologischer Raum. Sie besteht in der Betrachtung - der Lithosphäre als Lebensraum der Biota (grabende und grabende Tiere und Mikroorganismen) und der ingenieurgeologischen Tätigkeit des Menschen.

Daneben ist die Bewertung der Ressourcenfunktion der Lithosphäre mit der Platzierung von hochgiftigen und hochgiftigen Bestattungen im geologischen Raum verbunden radioaktiver Müll. Es ist zu beachten, dass die für diese Zwecke geeigneten geologischen Raumvolumina sehr begrenzt sind. Es wird immer problematischer, geeignete und passende zu finden sichere Orte für die Abfallentsorgung und Industrie- und Hausmülldeponien. Ein Paradebeispiel In dieser Hinsicht ist Japan geworden, das gezwungen ist, Küstengebiete von Meeresgebieten aufzufüllen und Bauarbeiten auf Schüttböden durchzuführen. Andere Länder, wie Holland, verwenden Dämme, um Land vor Überschwemmungen durch das Meer zu schützen. Daher sind nicht nur landwirtschaftliche Flächen eine wertvolle natürliche Ressource, sondern auch Flächen für den Industrie-, Zivil- und Verkehrsbau sind von großem Wert.

Reis. 8.4. Schema der Nutzung der wichtigsten natürlichen Ressourcen der Lithosphäre

Die Lithosphäre ist die obere feste Hülle des Planeten mit einer Dicke von 50 bis 200 km, die eine große Stärke hat und ohne scharfe Grenze in die darunter liegende Asthenosphäre übergeht. Von oben wird die Lithosphäre durch die Hydrosphäre und die Atmosphäre begrenzt, die teilweise in sie eindringen. Die Lithosphäre ist die geologische Grundlage der Landschaft, Böden, das Medium für den Stoff- und Energieaustausch mit der Atmosphäre und der Oberflächenhydrosphäre, durch die der Wasserkreislauf in der Natur durchgeführt wird. Es dient als Reservoir für Süßwasser, das Teil der Struktur der Landbiota ist und die Prozesse seiner lebenswichtigen Aktivität bereitstellt. Die Lithosphäre ist eine Umgebung der Konzentration natürlicher Bodenschätze, die für das Funktionieren und die Entwicklung der Menschheit als soziale Gesellschaftsstruktur notwendig sind. Besondere Beachtung verdienen dabei die Eigenschaften der Lithosphäre, vor allem im Hinblick auf ihre geoökologischen Funktionen als Produkt der natürlichen und technogenen Entwicklung der oberen Erdkruste. Unter den geoökologischen Funktionen der Lithosphäre wird die ganze Vielfalt der Funktionen verstanden, die ihre Rolle und Bedeutung für die Lebenserhaltung der Biota und der menschlichen Gesellschaft bestimmen. Alle geoökologischen Funktionsbeziehungen zwischen natürlicher und technogen veränderter Lithosphäre einerseits und Biota und Mensch andererseits lassen sich auf vier Hauptgruppen reduzieren: Ressource, Geodynamik, Geophysik und Geochemie.

Die geoökologische Ressourcenfunktion der Lithosphäre bestimmt die Rolle der mineralischen, organischen und organomineralischen Ressourcen, des geologischen Raums der Lithosphäre für das Leben der Biota und der menschlichen Gesellschaft. Es umfasst die für das Leben der Biota notwendigen Bodenschätze der Lithosphäre; Bodenschätze, die für die menschliche Gesellschaft als soziale Struktur notwendig sind; geologische Weltraumressourcen - Flächen- und Volumenressourcen der Lithosphäre, die für die Ansiedlung und Existenz von Biota erforderlich sind, einschließlich des Menschen als biologische Spezies und der Menschheit als soziale Struktur. Die ersten beiden Aspekte beziehen sich auf die Untersuchung und Bewertung von mineralischen, organischen und organomineralischen Ressourcen der Lithosphäre, einschließlich Grundwasser. Die letztere Art von Ressourcen ist auf die geoökologische Kapazität des geologischen Raums zurückzuführen, der den oberflächennahen Teil der Lithosphäre sowohl in räumlicher als auch in volumetrischer Dimension abdeckt. Die für das Leben der Biota, einschließlich des Menschen als biologischer Spezies, notwendigen Ressourcen der Lithosphäre werden durch vier Komponenten dargestellt: 1) Gesteine, die Elemente der biophilen Reihe enthalten - lösliche Elemente, die für Organismen lebenswichtig sind und als biogene Elemente bezeichnet werden ; 2) Kudyurite - Mineralstoffe von Kudyuren, die die mineralische Nahrung von Tieren sind - Lithophagen; 3) Grundwasser. Elemente und ihre Verbindungen, die die Grundlage der biophilen Reihe bilden und von den Biota in großen Mengen benötigt werden, werden als makrobiogen (Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Calcium, Phosphor, Schwefel) und in kleinen Mengen als mikrobiogen bezeichnet. Für Pflanzen es Fe, Mann, Cu, Zn, b, Si, Mo, Kl, V, Ca, die die Funktionen der Photosynthese, des Stickstoffstoffwechsels und der Stoffwechselfunktion bereitstellen. Tiere benötigen sowohl die aufgeführten Elemente (außer Bor) als auch zusätzlich Selen, Chrom, Nickel, Fluor, Jod und Zinn. Alle diese Elemente sind trotz geringer Mengen für das Leben von Biosystemen und die Erfüllung biogeochemischer Funktionen durch lebende Organismen notwendig. Ein wichtiger Aspekt Mit dem Verständnis der lebenswichtigen Aktivität von Biota sind biogeochemische Kreisläufe verbunden. Dies sind mehr oder weniger geschlossene Wege für die Zirkulation chemischer Elemente, aus denen das zelluläre Protoplasma besteht, von der äußeren Umgebung in den Körper und wieder in den Körper. Außenumgebung . In einem solchen Stoffkreislauf werden zwei Fonds unterschieden - Reserve und Austausch. Die erste, in der Regel nichtbiologische Komponente ist eine große Masse langsam bewegter Substanzen, die zweite ein schneller Austausch zwischen Organismen und ihrer Umgebung. Auf dieser Grundlage werden zwei Arten von biogeochemischen Kreisläufen unterschieden: 1) Zirkulation gasförmiger Substanzen mit einem Reservefonds in der Atmosphäre und im Ozean; 2) Sedimentkreislauf mit einem Reservefonds in der Erdkruste, der Gegenstand des Studiums der Geowissenschaften ist. Es enthält Elemente wie Phosphor, Eisen, Schwefel usw. Mineralstoffe von Kudyur sind episodische Nahrung von Pflanzenfressern und Allesfressern, die von ihnen zweimal im Jahr verzehrt werden, um die Salzzusammensetzung des Körpers zu regulieren. Dies sind hauptsächlich Mineralien aus der Gruppe der Zeolithe. Diese Gruppe von Bodenschätzen umfasst die sogenannten „nicht-traditionellen“ Quellen mineralischer Rohstoffe, zu denen Zeolithe, Bentonite, Polygorskite, Glaukonite, Diatomit gehören. Sie alle sind Wachstumsstimulanzien für Pflanzen, Tiere und Fische. Grundwasser als Grundlage für die Existenz von Biota bedarf keiner Erklärung. Wie V. I. Vernadsky feststellte: „Seit nur 7–10 Millionen Jahren durchläuft lebende Materie eine solche Menge Wasser, die in Volumen und Menge dem Weltozean entspricht.“ Die für das Leben und die Tätigkeit der menschlichen Gesellschaft notwendigen mineralischen Ressourcen gehören mit Ausnahme des frischen Grundwassers zur Kategorie der erschöpfbaren Ressourcen und zur Gruppe der nicht erneuerbaren Ressourcen. Sie spielen eine besonders wichtige Rolle in der sozioökonomischen Entwicklung der menschlichen Gesellschaft. Tatsächlich sind Bodenschätze die Basis der Pyramide, die die sozioökonomischen und geoökologischen Probleme der Entwicklung der materiellen Basis der modernen Gesellschaft widerspiegelt. Diese Probleme sind miteinander verbunden und bestimmen zusammen die Rolle der Ressourcenfunktion der Lithosphäre (der Zustand ihrer mineralischen Ressourcenbasis) für das Funktionieren von Geosystemen mit hohem Organisationsgrad. Derzeit werden etwa 200 Arten von Mineralien aus dem Darm gewonnen, darunter alle Elemente des Periodensystems, und das jährliche Volumen der Weltproduktion mineralischer Rohstoffe erreicht etwa 17–18 Milliarden Tonnen Gesteinsmasse pro Jahr. Nach Prognosen einiger Ökonomen werden die Reserven vieler mineralischer Rohstoffe bis 2050 erschöpft sein, Blei und Zink nur noch bis Anfang des 21. Jahrhunderts. Die geoökologische Bedeutung des Grundwassers wird durch die Mengen und Richtungen seiner Nutzung bestimmt. Die wichtigsten sind: Haus- und Trinkwasserversorgung, technische Wasserversorgung, Landbewässerung, Weidebewässerung, Medizin (Nutzung von Mineralwässern für balneologische Zwecke), Geothermie (Nutzung von Erdwärmewässern zum Heizen und zur Stromerzeugung), Industrie (Nutzung von Grundwasser, um eine Reihe nützlicher Komponenten zu extrahieren - Jod, Brom, Bor, Lithium, Strontium, Kochsalz usw. ). Betrachtet man den geologischen Raum als eine für die Ansiedlung und Existenz der Biota notwendige Ressource, so lässt sich festhalten, dass auch hier seine Reserven begrenzt sind. Derzeit sind 56 % der Landoberfläche unseres Planeten bebaut. Der unterirdische Raum der Lithosphäre wird in städtischen Gebieten und an Orten der Bestattung und Lagerung von umweltgefährdenden (giftigen und radioaktiven) Abfällen intensiv entwickelt.

Die Auswirkungen menschlicher Wirtschaftstätigkeit auf die geologische Umwelt nehmen von Jahr zu Jahr zu und werden immer unkontrollierbarer. Je nach Größe der Manifestation solcher Prozesse gibt es großräumige (regionale), lokale (flächenhafte, begrenzte), lineare (laterale) und punktuelle anthropogene Wirkung. Mit der Zeit können die Auswirkungen dauerhaft und episodisch sein. Unter natürlichen Bedingungen ist es schwierig, den vorherrschenden Einflussfaktor herauszugreifen, meist wird das Ergebnis des Gesamteinflusses mehrerer beobachtet. Je nach Art der Einwirkung auf die geologische Umwelt werden Einwirkungen unterschieden, die einerseits zur Erschöpfung ihrer Ressourcen führen (Wasserentnahme für die Wasserversorgung, Entwässerung, Bergbau usw.) und andererseits einerseits zu positiven und negativen Veränderungen (künstliche Wiederauffüllung der Reserven, Landbewässerung, Überschwemmungen usw.).

Zu den Hauptfaktoren der technogenen Auswirkungen gehören die folgenden: Landwirtschaft, Industrie und Wohnen, Bergbau, Wasserwirtschaft, Verkehr. Industrielle Wohn- und Bergbaufaktoren haben einen erheblichen Einfluss auf den Verlauf der Entwicklung (Dynamik) der geologischen Umgebung. Eine solche Auswirkung wird durch die Transformation des Reliefs der Erdoberfläche, verschiedene Verformungen von Gesteinsmassen, chemische Verschmutzung von Böden und Grundwasser, Aktivierung exogener und seismotektonischer Prozesse hervorgerufen.

Verschiedene Faktoren des technogenen Einflusses auf den oberen Teil der Lithosphäre führen zu einer Verletzung des natürlichen ökologischen Zustands der geologischen Umgebung oder zur Verschmutzung ihrer Bestandteile, hauptsächlich Böden und Grundwasser.

Die Störung der geologischen Umgebung ist auf die physikalische (mechanische, hydrodynamische usw.) Einwirkung auf Gesteinsmassen zurückzuführen, bei denen sie deformiert werden und zur Entwicklung nachteiliger, oft gefährlicher Phänomene beitragen. Am Beispiel von Anlagen zur Lagerstättenerschließung kann man sich ein Bild von den wesentlichen Prozessen und Phänomenen dieser Art machen (Tabelle 6).

Der Abbau und die Bewegung großer Gesteinsmengen ist darauf zurückzuführen, dass die Mineralmengen im Verhältnis zu den Massen des abgebauten Gesteins klein sind. Bei Eisen und Aluminium sind es 15–30 %, bei Blei und Kupfer etwa 1 %, bei Silber und Zinn 0,01 % und bei Gold und Platin 0,00001 %. In dieser Hinsicht sind die Deponievolumina beeindruckend, die im globalen Maßstab mehr als 1200 km 3 für Erzminerale, etwa 100 für nichtmetallische und etwa 300 km 3 für Brennstoffe ausmachen. Der Tagebau von mineralischen Rohstoffen ist im Durchschnitt 3–4 Mal günstiger als der Tagebau, der Anteil des Tagebaus liegt also bei 70 %. Im Durchschnitt vertiefen sich Tagebaue in der Welt um 5–10 m pro Jahr, ihre maximalen Tiefen betragen 500–700 m und die Höhen von Halden und Halden übersteigen 100 m. Derzeit gibt es bis zu 1000–1500 Halden in großen Kohlebecken. Somit nähern sich die Amplituden des technogenen Reliefs 1 km. Hunderttausende Hektar Land wurden durch den Tagebau von Mineralien zerstört, auf denen sich eigentümliche Haldenlandschaften gebildet haben. Moderne Bagger verarbeiten produktive Lagerstätten zu Schwemmlandablagerungen bis zu einer Tiefe von 50 m. Jährlich erweitern sich technogene Landschaften von Industriezonen um 35-40.000 Hektar.

Das Abpumpen von Wasser aus Tagebauen, das oft notwendig ist, um Bedingungen für die Entwicklung von Ablagerungen zu schaffen, verursacht eine Reihe komplexer Prozesse an den Böden und Wänden von Tagebauen.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Mineralien zu extrahieren.

Es werden Bodenschätze abgebaut, die sich an der Oberfläche der Erdkruste befinden oder flach in den Eingeweiden liegen offener Weg . Eine Open-Pit-Mining-Methode ist der Prozess der Schaffung von Gruben in einer Lagerstätte, die Schnitte oder Steinbrüche genannt werden. Die Dimensionen solcher Einschnitte und Steinbrüche hängen von der Größe der Lagerstätte und der Tiefe der Mineralvorkommen ab. Mit Hilfe eines offenen Verfahrens werden hauptsächlich die für den Bau verwendeten Rohstoffe gewonnen: Kalkstein, Sand, Kreide und dergleichen. Auch Torf, einige Kohlesorten sowie Eisen- und Kupfererze werden offen abgebaut.

Unter Verwendung werden feste Mineralien abgebaut, die in großen Tiefen im Erdinneren liegen unterirdische Minenstrukturen. Am häufigsten wird Kohle auf diese Weise abgebaut. Die Bergbaumethode des Bergbaus gilt als die gefährlichste für das Leben der Mitarbeiter solcher Unternehmen.

Flüssige und gasförmige Mineralien werden aus der Erde gewonnen B. durch Bohren spezieller Brunnen, von wo Mineralien durch Rohre an die Oberfläche kommen. Für die Gewinnung von Mineralien einer bestimmten Art werden zusätzliche Verfahren eingesetzt. Um beispielsweise Salz zu gewinnen, wird es unterirdisch aufgelöst, indem Wasser einem Brunnen zugeführt wird. Und Rohstoffe wie Schwefel werden unter der Wirkung von heißem Dampf, der durch das Bohrloch zugeführt wird, vorgeschmolzen.

Auch bei der Gewinnung mancher Nichteisenmetalle wird im Bergbau Wasser verwendet, genauer gesagt Verunreinigungen aus dem Grundwasser. So wird Lithium abgebaut – es kommt im Grundwasser vor, wo es gelöst und in Form von Verbindungen im Mineralwasser vorkommt. Man findet auch Grundwasservorkommen, aus denen Kupfer ausgefällt wird. Ein markantes Beispiel ist die Degtyarsky-Mine im Ural. Kupfer löst sich im Grundwasser unter der Wirkung von Bakterien auf, die Kupferverbindungen mit Schwefel auflösen und in Kupfersulfat umwandeln können.

Solche Rohstoffe wie Germanium lassen sich nach Ansicht vieler Experten aus der Verarbeitung von Wärmekraftwerken gewinnen, genauer gesagt aus ihrer Asche.

Jedes Jahr werden neue Methoden zur Gewinnung von Mineralien entwickelt. Die Entwicklung moderner Technologien trägt zur Entstehung neuer Methoden und Geräte zur Gewinnung bestimmter Mineralien bei.

65. ÖKOLOGISCHE FUNKTIONEN DER LITHOSPHÄRE: RESSOURCEN, GEODYNAMISCHE, GEOPHYSISCHE UND GEOCHEMISCHE

Seit der Antike haben die Menschen gelernt, einige der Ressourcen der Lithosphäre und anderer Erdschalen für ihre Bedürfnisse zu nutzen, was sich in den Namen der historischen Perioden der menschlichen Entwicklung widerspiegelt: "Steinzeit", "Bronzezeit", "Eisenzeit". Heute werden mehr als 200 verschiedene Arten von Ressourcen verwendet. Alles Natürliche Ressourcen klar von natürlichen Gegebenheiten getrennt werden.

Natürliche Ressourcen- Dies sind die Körper und Kräfte der Natur, die auf einer bestimmten Entwicklungsstufe der Produktivkräfte und des Wissens verwendet werden können, um die Bedürfnisse der menschlichen Gesellschaft in Form einer direkten Teilnahme an materiellen Aktivitäten zu befriedigen.

Unter Mineralien bezieht sich auf die mineralischen Formationen der Erdkruste, die für die menschliche Wirtschaftstätigkeit effektiv genutzt werden können. Die Verteilung von Mineralien in der Erdkruste unterliegt geologischen Gesetzmäßigkeiten. Zu den Ressourcen der Lithosphäre gehören Brennstoff, Erz und nichtmetallische Mineralien sowie Energie innere Hitze Erde. Somit erfüllt die Lithosphäre eine der wichtigsten Funktionen für die Menschheit - Ressourcen - und versorgt eine Person mit fast allen Arten bekannter Ressourcen.

Neben der Ressourcenfunktion erfüllt die Lithosphäre noch eine weitere wichtige Funktion- Geodynamik. Auf der Erde finden ständig geologische Prozesse statt. Alle geologischen Prozesse basieren auf verschiedene Quellen Energie. Die Quelle interner Prozesse ist Wärme, die während des radioaktiven Zerfalls und der gravitativen Differenzierung von Substanzen im Inneren der Erde erzeugt wird.

Verschiedene tektonische Bewegungen der Erdkruste sind mit internen Prozessen verbunden, die die wichtigsten Reliefformen schaffen - Berge und Ebenen, Magmatismus, Erdbeben. Tektonische Bewegungenäußern sich in langsamen vertikalen Schwingungen der Erdkruste, in der Bildung von Gesteinsfalten und tektonischen Störungen. Veränderungen finden ständig statt Aussehen der Erdoberfläche unter dem Einfluss lithosphärischer und intraterrestrischer Prozesse. Nur wenige dieser Prozesse können wir mit eigenen Augen sehen. Dazu gehören insbesondere solche bedrohlichen Phänomene wie Erdbeben und Vulkanismus, die durch seismische Aktivität innerirdischer Prozesse verursacht werden.

Die Vielfalt der chemischen Zusammensetzung und physikalisch-chemischen Eigenschaften der Erdkruste liegt nächste Funktion Lithosphäre - geophysikalisch und geochemisch. Nach geologischen und geochemischen Daten bis zu einer Tiefe von 16 km, der Durchschnitt chemische Zusammensetzung Gesteine der Erdkruste: Sauerstoff - 47 %, Silizium - 27,5 %, Aluminium - 8,6 %, Eisen - 5 %, Calcium, Natrium, Magnesium und Kalium - 10,5 %, alle anderen Elemente machen etwa 1,5 % aus, einschließlich Titan - 0,6 %, Kohlenstoff – 0,1 %, Kupfer – 0,01 %, Blei – 0,0016 %, Gold – 0,0000005 %. Offensichtlich machen die ersten acht Elemente fast 99 % der Erdkruste aus. Die Erfüllung dieser Funktion durch die Lithosphäre, die nicht weniger wichtig ist als die vorherigen, führt zu den effektivsten wirtschaftliche Nutzung fast alle Schichten der Lithosphäre. Am wertvollsten in Bezug auf Zusammensetzung und physikalisch-chemische Eigenschaften ist vor allem die obere dünne Schicht der Erdkruste, die von Natur aus fruchtbar ist und Erde genannt wird.

Ökologische Funktionen der Lithosphäre. Definition, Bedeutung und Struktur der ressourcenökologischen Funktion der Lithosphäre. Durchschnittliche chemische Zusammensetzung von Pflanze und Mensch, % der Trockenmasse

Tippfehler melden

Text, der an unsere Redaktion gesendet werden soll:

Ihr Kommentar (optional):