Litosfäärin ekologiset toiminnot. Litosfäärin luonnonvaraekologisen toiminnan määritelmä, merkitys ja rakenne. Kasvin ja ihmisen keskimääräinen kemiallinen koostumus, % kuiva-aineesta

20.09.2019

Ihmiset muinaisina aikoina oppivat käyttämään joitain näistä resursseista tarpeisiinsa, mikä ilmeni ihmisen kehityksen historiallisten ajanjaksojen nimissä: " kivikausi"," Pronssikausi", " rautakausi". Nykyään niitä on käytössä yli 200. monenlaisia mineraali resurssit. Akateemikko A.E. Fersmanin (1883-1945) kuvaannollisen ilmaisun mukaan Mendelejevin koko jaksollinen järjestelmä on nyt asetettu ihmiskunnan jalkojen juurelle.

Mineraalit ovat maankuoren mineraalimuodostelmia, joita voidaan käyttää tehokkaasti taloudessa, mineraalien kertymät muodostavat esiintymiä ja laajoilla levinneisyysalueilla - altaita.

Mineraalien jakautuminen maankuoressa on riippuvainen geologisista (tektonisista) kuvioista (taulukko 7.4).

Polttoainemineraalit ovat sedimenttialkuperää, ja ne kulkevat yleensä muinaisten alustojen ja niiden sisä- ja reuna-altaiden kannessa. Joten nimi "allas" heijastaa niiden alkuperää melko tarkasti - "meriallas".

Käytössä maapallo yli 3,6 tuhatta tunnetaan. hiiltä altaat ja esiintymät, jotka yhdessä kattavat 15 % maapallon pinta-alasta. Suurin osa hiilivaroista osuu Aasiaan, Pohjois-Amerikkaan ja Eurooppaan, ja se on keskittynyt Kiinan, Yhdysvaltojen, Venäjän, Intian ja Saksan kymmeneen suurimmalle altaalle.

öljy- ja kaasulaakeri Yli 600 allasta on tutkittu, 450 on kehitteillä. Kokonaismääräöljykentät saavuttaa 35 tuhatta. Tärkeimmät varat sijaitsevat pohjoisella pallonpuoliskolla ja ovat talletuksia mesozoic. Suurin osa näistä varoista on myös keskittynyt muutamiin suuriin altaisiin. Saudi-Arabia, USA, Venäjä, Iran.

Malmi mineraalit rajoittuvat yleensä muinaisten alustojen perustuksiin (kilpiin) sekä taittuneisiin alueisiin. Tällaisilla alueilla ne muodostavat usein valtavia malmivöitä (metallogeenisiä) vöitä, jotka liittyvät alkuperänsä vuoksi syvään maankuoreen. Geotermiset energiavarat ovat erityisen suuret maissa ja alueilla, joilla on lisääntynyt seisminen ja vulkaaninen aktiivisuus (Islanti, Italia, Uusi Seelanti, Filippiinit, Meksiko, Kamchatka ja Pohjois-Kaukasus Venäjällä, Kaliforniassa Yhdysvalloissa).

Taloudellisen kehityksen kannalta mineraalien alueelliset yhdistelmät (kasaantuminen) ovat hyödyllisimpiä, mikä helpottaa monimutkainen käsittely raakamateriaalit.

Mineraalivarojen louhinta suljettu(kaivos) -menetelmää globaalissa mittakaavassa toteutetaan ulkomaista Eurooppaa, Venäjän eurooppalainen osa, Yhdysvallat, jossa monet esiintymät ja altaat sijaitsevat ylemmissä kerroksissa maankuorta, ovat jo hyvin kehittyneet.

Jos mineraaleja esiintyy 20-30 metrin syvyydessä, on kannattavampaa poistaa kiven pintakerros puskutraktorilla ja kaivolla. avata tapa. Esimerkiksi rautamalmia louhitaan avolouhoksesta Kurskin alueella ja hiiltä joissakin esiintymissä Siperiassa.

Varastojen ja monien mineraalivarojen tuotannon osalta Venäjä on yksi ensimmäisistä paikoista maailmassa (kaasu, hiili, öljy, rautamalmi, timantit).

Taulukossa. 7.4 esittää maankuoren rakenteen, topografian ja mineraalien jakautumisen välistä suhdetta.

Tableia 7.4

Mineraaliesiintymät riippuen maankuoren ja maankuoren osan rakenteesta ja palautumisesta

Maanmuodot	Maankuoren osan rakenne ja ikä	tyypillisiä mineraaleja	Esimerkkejä
Tasangot	Arkeaan-proterosooisten alustojen kilvet	Runsaat rautamalmiesiintymät	Ukrainian Shield, Venäjän alustan Baltic Shield
	Muinaisten alustojen levyt, joiden kansi muodostui paleotsoisella ja mesozoisella kaudella	Öljy, kaasu, kivihiili, rakennusmateriaalit	Länsi-Siperian alamaa, Venäjän tasango
Vuoret	Nuoret taitetut alppikauden vuoret	Polymetallimalmit, rakennusmateriaalit	Kaukasus, Alpit
	Mesozoic-, Hercynian- ja Caledonian taittuman tuhoutuneet taittovuoret	Mineraalirikkaimmat rakenteet: rautametallien (rauta, mangaani) ja ei-rautametallien (kromi, kupari, nikkeli, uraani, elohopea) malmit, kullan, platinan, timanttien sijoittimet	Kazakstanin pieni kukkula
	Mesotsoisen ja paleotsoisen taittuvan nuorentuneet vuoret	Rauta- ja ei-rautametallien malmit, kullan, platinan ja timanttien primaari- ja alluviaaliesiintymät	Ural, Appalakkit, Keski-Euroopan vuoret
Mannerjalusta (hylly)	marginaaliset taipumat	Öljy kaasu	Meksikon lahti
	Veden osa laatoista, alustat	Öljy kaasu	Persian lahti
merenpohja	syvyydet tasangoilla	Rauta-mangaani kyhmyt	Pohjanmeren pohja

Hydrosfääri

Hydrosfääri(kreikasta. vesi- vettä ja sphaira- pallo) - Maan vesikuori, joka on yhdistelmä valtameriä, meriä ja mannervesialtaita - jokia, järviä, soita jne., pohjavettä, jäätiköitä ja lumipeitteitä.

Uskotaan, että Maan vesikuori muodostui varhaisessa arkeaanisessa vaiheessa, eli noin 3800 miljoonaa vuotta sitten. Tänä Maan historian aikana planeetallemme muodostui lämpötila, jossa vesi saattoi olla suurelta osin aggregoituneena nestemäisessä tilassa.

Vedellä aineena on ainutlaatuisia ominaisuuksia, joihin kuuluvat seuraavat:

♦ kyky liuottaa hyvin monia aineita;

♦ korkea lämpökapasiteetti;

♦ nestemäisessä tilassa lämpötila-alueella 0 - 100 °С;

♦ kiinteässä tilassa (jäässä) suurempi vaaleus kuin nestemäisessä tilassa.

Ainutlaatuisia ominaisuuksia vesi antoi sille tärkeän roolin maankuoren pintakerroksissa tapahtuvissa evoluutioprosesseissa, aineen kierrossa luonnossa ja edellytyksenä elämän syntymiselle ja kehittymiselle maapallolla. Vesi alkaa täyttää geologista ja biologiset toiminnot Maan historiassa hydrosfäärin muodostumisen jälkeen.

Hydrosfääri koostuu pinta- ja pohjavedestä. pintavesi hydrosfäärit peittävät 70,8 % maanpinta. Niiden kokonaistilavuus on 1 370,3 miljoonaa km 3, mikä on 1/800 planeetan kokonaistilavuudesta ja massaksi on arvioitu 1,4 x 1018 tonnia Pintavesiä eli maata peittäviä vesiä ovat Maailmanmeri, manner vesialtaat ja mannerjää. Maailman valtameri sisältää kaikki Maan meret ja valtameret.

Meret ja valtameret peittävät 3/4 maan pinnasta eli 361,1 miljoonaa km2. Suurin osa pintavedestä - 98 % - on keskittynyt Maailman valtamereen. Maailmanvaltameri on ehdollisesti jaettu neljään valtamereen: Atlantin, Tyynenmeren, Intian ja Arktisen valtameren. He uskovat sen moderni taso valtameri perustettiin noin 7000 vuotta sitten. Geologisten tutkimusten mukaan valtameren pinnan vaihtelut viimeisen 200 miljoonan vuoden aikana eivät ole ylittäneet 100 metriä.

Merien vesi on suolaista. Keskimääräinen suolapitoisuus on noin 3,5 painoprosenttia eli 35 g/l. Niitä laadukas koostumus seuraavat: Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+ vallitsevat kationeista, anioneista - Cl-, SO 4 2-, Br -, C0z 2-, F -. Valtamerien suolakoostumuksen uskotaan pysyneen vakiona siitä lähtien Paleozoinen aikakausi maaelämän kehityksen alkamisaika, eli noin 400 miljoonan vuoden sisällä.

Mannervesialtaat ovat jokia, järviä, suita, tekoaltaita. Niiden vedet muodostavat 0,35 % hydrosfäärin pintavesien kokonaismassasta. Jotkut mannervesimuodostumat - järvet - sisältävät suolavesi. Nämä järvet ovat joko vulkaanista alkuperää tai muinaisten merien eristettyjä jäänteitä tai muodostuneet alueelle, jossa on paksuja liukoisia suoloja. Suurin osa mannervesistöistä on kuitenkin tuoreita.

Avoimien säiliöiden makea vesi sisältää myös liukoisia suoloja, mutta pieniä määriä. Liuenneiden suolojen pitoisuudesta riippuen makea vesi jaetaan pehmeään ja kovaan. Mitä vähemmän suoloja liukenee veteen, sitä pehmeämpi se on. Kovin makea vesi sisältää suoloja enintään 0,005 painoprosenttia eli 0,5 g/l.

mannerjää muodostavat 1,65 % hydrosfäärin pintavesien kokonaismassasta, 99 % jäästä on Etelämantereella ja Grönlannissa. kokonaispaino Lunta ja jäätä maan päällä arvioidaan olevan 0,0004 % planeettamme massasta. Tämä riittää peittämään koko planeetan pinnan jääkerroksella, jonka paksuus on 53 m. Laskelmien mukaan, jos tämä massa sulaa, valtameren pinta nousee 64 m.

Hydrosfäärin pintavesien kemiallinen koostumus on suunnilleen sama kuin keskimääräinen koostumus merivettä. Alkuaineista happi (85,8 %) ja vety (10,7 %) hallitsevat painon mukaan. Pintavedet sisältävät merkittäviä määriä klooria (1,9 %) ja natriumia (1,1 %). Huomattavasti korkeampi kuin maankuoressa, rikki- ja bromipitoisuus havaitaan.

Pohjaveden hydrosfääri sisältävät pääasiallisen makean veden lähteen: Pohjaveden kokonaismäärän oletetaan olevan noin 28,5 miljardia km 3. Tämä on lähes 15 kertaa enemmän kuin valtamerissä. Pohjaveden uskotaan olevan tärkein säiliö, joka täydentää kaikkia pintavesistöjä. Maanalainen hydrosfääri voidaan jakaa viiteen vyöhykkeeseen.

Kryotsoni. Jääalue. Alue kattaa napa-alueet. Sen paksuuden arvioidaan olevan 1 km.

nestemäisen veden vyöhyke. Peittää lähes koko maankuoren.

Höyryvesivyöhyke rajoitettu 160 kilometrin syvyyteen. Uskotaan, että tällä vyöhykkeellä olevan veden lämpötila on 450 °C - 700 °C ja sen paine on jopa 5 GPa1.

Alla, jopa 270 km:n syvyydessä, on monomeeristen vesimolekyylien vyöhyke. Se peittää vesikerroksia, joiden lämpötila-alue on 700 °C - 1000 °C ja paine jopa 10 GPa.

Tiheän veden vyöhyke ulottuu oletettavasti 3000 kilometrin syvyyteen ja ympäröi koko Maan vaipan. Veden lämpötila tällä vyöhykkeellä on arviolta 1000° - 4000°C ja paine jopa 120 GPa. Tällaisissa olosuhteissa vesi on täysin ionisoitunut.

Maan hydrosfääri suorittaa tärkeitä tehtäviä: se säätelee planeetan lämpötilaa, varmistaa aineiden kierron ja on olennainen osa biosfääriä.

Suora vaikutus lämpötilan säätö Maan pintakerrokset, hydrosfääri tarjoaa johtuen yhdestä tärkeitä ominaisuuksia vesi - korkea lämpökapasiteetti. Tästä syystä pintavedet keräävät aurinkoenergiaa ja vapauttavat sen sitten hitaasti ympäröivään tilaan. Lämpötilan tasaantuminen maan pinnalla tapahtuu yksinomaan veden kiertokulun vuoksi. Lisäksi lumella ja jäällä on erittäin korkea heijastuskyky

kyky: se ylittää maan pinnan keskiarvon 30 %.. Siksi napoissa absorboidun ja säteilevän energian ero on aina negatiivinen, eli pinnan absorboima energia on pienempi kuin emittoitunut. Näin tapahtuu planeetan lämpösäätely.

Turvallisuus pyöräily on toinen tärkeä hydrosfäärin toiminto.

Hydrosfääri on jatkuvassa vuorovaikutuksessa ilmakehän, maankuoren ja biosfäärin kanssa. Hydrosfäärin vesi liuottaa ilmaa itsessään ja tiivistää happea, jota vesieliöt käyttävät edelleen. Ilmassa oleva hiilidioksidi, joka muodostuu pääasiassa elävien organismien hengityksen, polttoaineen palamisen ja tulivuorenpurkausten seurauksena, liukenee hyvin veteen ja kerääntyy hydrosfääriin. Hydrosfääri liuottaa myös itsessään raskaita inerttejä kaasuja - ksenonia ja kryptonia, joiden pitoisuus vedessä on korkeampi kuin ilmassa.

Hydrosfäärin vedet haihtuvat ilmakehään ja putoavat sateen muodossa, joka tunkeutuu kivien läpi ja tuhoaa ne. Vesi on siis mukana prosesseissa sääolosuhteetkiviä. Kiven sirpaleita puretaan virtaavia vesiä jokiin ja sitten meriin ja valtameriin tai suljettuihin mannermaisiin altaisiin ja laskeutuu vähitellen pohjaan. Nämä kerrostumat muuttuvat myöhemmin sedimenttikiviksi.

Uskotaan, että meriveden pääkationit - natriumin, magnesiumin, kaliumin ja kalsiumin kationit - muodostuivat kivien rapautumisesta ja sitä seuranneesta sään aiheuttamien tuotteiden poistamisesta jokien kautta mereen. Meriveden tärkeimmät anionit - kloorin, bromin, fluorin, sulfaatti-ionin ja karbonaatti-ionin anionit tulevat luultavasti ilmakehästä ja liittyvät vulkaaniseen toimintaan.

Osa liukoisista suoloista poistetaan systemaattisesti hydrosfäärin koostumuksesta niiden saostamalla. Esimerkiksi veteen liuenneiden karbonaatti-ionien vuorovaikutuksessa kalsium- ja magnesiumkationien kanssa muodostuu liukenemattomia suoloja, jotka vajoavat pohjaan karbonaattiset sedimenttikivinä. Hydrosfäärissä asuvilla eliöillä on tärkeä rooli joidenkin suolojen saostumisessa. Ne erottavat yksittäisiä kationeja ja anioneja merivedestä ja keskittävät ne luurankoihinsa ja kuoriinsa karbonaattien, silikaattien, fosfaattien ja muiden yhdisteiden muodossa. Eliöiden kuoleman jälkeen niiden kovat kuoret kerääntyvät merenpohja ja muodostavat paksuja kerrostumia kalkkikivistä, fosforiitteista ja erilaisista piipitoisista kivistä. Suurin osa sedimenttikivistä ja arvokkaat mineraalit, kuten öljy, kivihiili, bauksiitti, erilaiset suolat jne., muodostuivat menneisyydessä geologiset ajanjaksot hydrosfäärin eri säiliöissä. On todettu, että jopa vanhimmat kivet, joiden absoluuttinen ikä on noin 1,8 miljardia vuotta, ovat vuonna 2008 muodostuneita erittäin muuttuneita sedimenttejä. vesiympäristö. Vettä käytetään myös fotosynteesiprosessissa, joka tuottaa eloperäinen aine ja happea.

Noin 3500 miljoonaa vuotta sitten elämä maapallolla syntyi hydrosfäärissä. Organismien evoluutio jatkui yksinomaan vesiympäristössä paleotsoisen aikakauden alkuun saakka, jolloin noin 400 miljoonaa vuotta sitten alkoi eläin- ja kasvieliöiden asteittainen vaeltaminen maahan. Tässä suhteessa hydrosfääriä pidetään biosfäärin komponenttina. (biosfääri - elämänalue, elävien organismien asuttama alue).

Elävät organismit ovat jakautuneet erittäin epätasaisesti hydrosfäärissä. Elävien organismien lukumäärän ja monimuotoisuuden tietyillä pintavesialueilla määräävät monet tekijät, mukaan lukien useat ympäristötekijät: lämpötila, veden suolaisuus, valaistus ja paine. Syvyyden kasvaessa valaistuksen ja paineen rajoittava vaikutus kasvaa: tulevan valon määrä vähenee jyrkästi ja paine päinvastoin nousee erittäin korkeaksi. Joten merillä ja valtamerillä asutetaan pääasiassa rantavyöhykkeitä, toisin sanoen vyöhykkeitä, jotka ovat enintään 200 metrin syvyydessä ja joita auringonsäteet lämmittävät eniten.

Kuvaillessaan hydrosfäärin toimintoja planeetallamme V. I. Vernadsky totesi: "Vesi määrittää ja luo koko biosfäärin. Se luo maankuoren pääpiirteet magmaattiseen kuoreen asti.

Tunnelma

Tunnelma(kreikasta. tunnelma- höyry, haihdutus ja sphaira- pallo) - Maan kuori, joka koostuu ilmasta.

Osa ilmaa sisältää joukon kaasuja ja niihin suspendoituneita kiinteiden ja nestemäisten epäpuhtauksien hiukkasia - aerosoleja. Ilmakehän massaksi on arvioitu 5,157 x 10 15 tonnia Ilmapatsas kohdistaa painetta maan pintaan: keskimääräinen ilmanpaine merenpinnalla on 1013,25 hPa eli 760 mm Hg. Taide. Paine 760 mm Hg. Taide. sama kuin järjestelmän ulkopuolinen paineyksikkö - 1 ilmakehä (1 atm.). keskilämpötila ilma lähellä maan pintaa - 15 ° C, kun taas lämpötila vaihtelee noin 57 ° C subtrooppisissa aavikoissa 89 ° C Antarktiksella.

Ilmapiiri ei ole yhtenäinen. Ilmakehässä on seuraavat kerrokset: troposfääri, stratosfääri, mesosfääri, termosfääri ja eksosfääri, jotka eroavat lämpötilajakauman, ilman tiheyden ja joidenkin muiden parametrien ominaisuuksista. Ilmakehän alueita, jotka ovat näiden kerrosten välissä, kutsutaan vastaavasti tropopause, stratopause ja mesopaussi.

Troposfääri - ilmakehän alempi kerros, jonka korkeus on 8-10 km polaarisilla leveysasteilla ja jopa 16-18 km tropiikissa. Troposfäärille on ominaista ilman lämpötilan lasku korkeudella - etäisyydellä Maan pinnasta jokaista kilometriä kohden lämpötila laskee noin 6 ° C. Ilman tiheys laskee nopeasti. Noin 80 % ilmakehän kokonaismassasta on keskittynyt troposfääriin.

Stratosfääri sijaitsee keskimäärin 10-15 km:n ja 50-55 km:n korkeudella maan pinnasta. Stratosfäärille on ominaista lämpötilan nousu korkeuden myötä. Lämpötilan nousu johtuu Auringon lyhytaaltosäteilyn, pääasiassa UV-säteiden (ultraviolettisäteiden) imeytymisestä otsoniin tässä ilmakehän kerroksessa. Samaan aikaan stratosfäärin alaosassa, noin 20 km:n tasoon asti, lämpötila muuttuu vähän korkeuden mukana ja saattaa jopa laskea hieman. Korkeammalle lämpötila alkaa nousta - aluksi hitaasti, mutta 34-36 km tasolta paljon nopeammin. Stratosfäärin yläosassa 50-55 km korkeudessa lämpötila saavuttaa 260-270 K.

Mesosfääri- ilmakehän kerros, joka sijaitsee 55-85 km korkeudessa. Mesosfäärissä ilman lämpötila laskee korkeuden kasvaessa - noin 270 K alarajalla 200 K ylärajalla.

Termosfääri ulottuu korkeudessa noin 85 km:stä 250 km:iin maan pinnasta, ja sille on ominaista nopea ilman lämpötilan nousu, joka saavuttaa 800-1200 K 250 km:n korkeudessa. meteorit hidastavat ja palavat täällä. Siten termosfääri suorittaa maapallon suojakerroksen tehtävää.

Troposfäärin yläpuolella on eksosfääri, jonka yläraja on ehdollinen ja sitä leimaa noin 1000 km korkeus maan pinnasta. Eksosfääristä ilmakehän kaasut leviävät maailmanavaruuteen. Joten tapahtuu asteittainen siirtyminen ilmakehästä planeettojen väliseen tilaan.

Maan pinnan lähellä oleva ilmakehän ilma koostuu erilaisista kaasuista, pääasiassa typestä (78,1 tilavuusprosenttia) ja hapesta (20,9 tilavuusprosenttia). Ilman koostumus sisältää pienessä määrin myös seuraavia kaasuja: argon, hiilidioksidi, helium, otsoni, radon, vesihöyry. Lisäksi ilma voi sisältää erilaisia muuttuvia komponentteja: typen oksideja, ammoniakkia jne.

Kaasujen lisäksi ilma sisältää ilmakehän aerosoli, joka on erittäin hienoja kiinteitä ja nestemäisiä hiukkasia ilmassa. Aerosolia muodostuu eliöiden elinkaaren aikana, Taloudellinen aktiivisuus ihminen, tulivuorenpurkaukset, pölyn nousu planeetan pinnalta ja kosmisesta pölystä, joka pääsee ylempään ilmakehään.

Ilmakehän ilman koostumus noin 100 km:n korkeuteen asti on yleensä ajan mittaan vakio ja homogeeninen maan eri alueilla. Samaan aikaan muuttuvien kaasumaisten komponenttien ja aerosolien pitoisuus ei ole sama. 100-110 km:n yläpuolella happi-, hiilidioksidi- ja vesimolekyylit hajoavat osittain. Noin 1000 km:n korkeudessa kevyet kaasut - helium ja vety - alkavat vallita, ja vielä korkeammalla maapallon ilmakehä muuttuu vähitellen planeettojenväliseksi kaasuksi.

vesihöyry- tärkeä komponentti ilmaa. Se pääsee ilmakehään haihtumalla pinnasta, vedestä ja kosteasta maaperästä sekä haihtumalla kasveista. Ilman suhteellinen vesihöyryn pitoisuus vaihtelee lähellä maan pintaa 2,6 prosentista tropiikissa 0,2 prosenttiin polaarisilla leveysasteilla. Etäisyydellä maan pinnasta ilmakehän ilmassa olevan vesihöyryn määrä laskee nopeasti ja jo 1,5-2 km:n korkeudella se puolittuu. Troposfäärissä, kun lämpötila laskee, vesihöyry tiivistyy. Vesihöyryn tiivistyessä muodostuu pilviä, joista sademäärä sateen, lumen, rakeiden muodossa. Maahan sademäärä on yhtä suuri kuin maan pinnalta haihtuva sademäärä. Veden maat. Ylimääräinen vesihöyry valtamerten yli kulkeutuu ilmavirtojen mukana mantereille. Ilmakehässä valtamerestä mantereille kulkeutuvan vesihöyryn määrä on yhtä suuri kuin valtameriin virtaavan joen määrä.

Otsoni 90 % on keskittynyt stratosfääriin, loput troposfääriin. Otsoni imee Auringosta tulevaa UV-säteilyä, jolla on negatiivinen vaikutus eläviin organismeihin. Alueita, joissa ilmakehän otsonitaso on alhainen, kutsutaan otsonin reikiä.

Suurimmat vaihtelut otsonikerroksen paksuudessa havaitaan korkeilla leveysasteilla, joten otsonireikien todennäköisyys napojen läheisyydessä on suurempi kuin päiväntasaajalla.

Hiilidioksidi pääsee ilmakehään suuria määriä. Sitä vapautuu jatkuvasti organismien hengityksen, palamisen, tulivuorenpurkausten ja muiden maapallolla tapahtuvien prosessien seurauksena. Hiilidioksidipitoisuus ilmassa on kuitenkin alhainen, koska suurin osa siitä on liuennut hydrosfäärin vesiin. Siitä huolimatta on huomattava, että viimeisen 200 vuoden aikana ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on kasvanut 35 prosenttia. Syynä tällaiseen merkittävään kasvuun on ihmisen aktiivinen taloudellinen toiminta.

Ilmakehän päälämmönlähde on maan pinta. Ilmakehän ilma kulkee riittävän hyvin maan pinnalle auringonsäteet. Maahan tuleva auringon säteily absorboituu osittain ilmakehään - pääasiassa vesihöyryyn ja otsoniin, mutta valtaosa siitä saavuttaa maan pinnan.

Maan pinnalle tuleva auringon kokonaissäteily heijastuu siitä osittain. Heijastuksen määrä riippuu tietyn maanpinnan alueen, ns albedo. Maan keskimääräinen albedo on noin 30 %, kun taas albedon arvon ero on 7-9 % chernozemille ja 90 % juuri sateelle lumelle. Kuumennettaessa maan pinta vapauttaa lämpösäteitä ilmakehään ja lämmittää sen alempia kerroksia. Ilmakehän pääasiallisen lämpöenergian lähteen lisäksi - maan pinnan lämpö; lämpöä pääsee ilmakehään vesihöyryn tiivistymisen seurauksena sekä suoran imeytymisen seurauksena auringonsäteily.

Ilmakehän epätasainen lämpeneminen maan eri alueilla aiheuttaa epätasaisen paineen jakautumisen, mikä johtaa siirtymiseen ilmamassat pitkin maan pintaa. Ilmamassat siirtyvät korkeapaineisilta alueilta matalapaineisiin alueisiin. Tätä ilmamassojen liikettä kutsutaan tuuli. Tietyissä olosuhteissa tuulen nopeus voi olla erittäin korkea, jopa 30 m/s tai enemmän (yli 30 m/s - jo Hurrikaani).

Ilmakehän alemman kerroksen tilaa tietyssä paikassa ja tiettynä aikana kutsutaan sää. Säälle on ominaista ilman lämpötila, sademäärä, tuulen voimakkuus ja suunta, pilvisyys, ilmankosteus ja ilmakehän paine. Sään määräävät ilmakehän kiertoolosuhteet ja maantieteellinen sijainti maastossa. Se on vakain tropiikissa ja vaihtelevin keski- ja korkeilla leveysasteilla. Sään luonne ja sen vuodenajan dynamiikka riippuvat ilmasto tällä alueella.

Alla, ilmasto ymmärretään tietyn alueen useimmin toistuviksi sääpiirteiksi, jotka jatkuvat pitkään. Nämä ovat 100 vuoden keskiarvoja - lämpötila, paine, sademäärä jne. Ilmaston käsite (alkaen kreikka, klima- rinne) nousi sisään Muinainen Kreikka. Jo silloin se ymmärrettiin sää riippuu kulmasta, jossa auringonsäteet osuvat maan pintaan. Johtava ehto tietyn ilmaston luomiselle tietylle alueelle on energian määrä pinta-alayksikköä kohti. Se riippuu maan pinnalle tulevasta auringon kokonaissäteilystä ja tämän pinnan albedosta. Päiväntasaajan alueella ja napojen lähellä lämpötila vaihtelee siis vähän vuoden aikana, ja subtrooppisilla alueilla ja keskimmäisillä leveysasteilla vuotuinen lämpötilaamplitudi voi nousta 65 °C:seen. Tärkeimmät ilmastoa muodostavat prosessit ovat lämmönvaihto, kosteudenvaihto ja ilmakehän kierto. Kaikilla näillä prosesseilla on yksi energialähde - aurinko.

Ilmakehä on ehdoton edellytys kaikille elämänmuodoille. Korkein arvo eliöiden elämää varten on seuraavat kaasut, jotka ovat osa ilmaa: happi, typpi, vesihöyry, hiilidioksidi, otsoni. Happi on välttämätön suurimman osan elävistä organismeista hengitykseen. Typpi, jota jotkut mikro-organismit imevät ilmasta, on välttämätöntä kasvien kivennäisravinnoksi. Vesihöyry, joka tiivistyy ja putoaa sateena, on veden lähde maalla. Hiilidioksidi on fotosynteesiprosessin lähtöaine. Otsoni imee kovan UV-säteilyn, joka on haitallista organismeille.

Oletetaan, että nykyaikainen ilmakehä on toissijaista alkuperää: se muodostui planeetan muodostumisen päätyttyä noin 4,5 miljardia vuotta sitten Maan kiinteiden kuorien vapauttamista kaasuista. Aikana geologinen historia Maan ilmakehä vaikutti erilaisia tekijöitä kokoonpanossa on tapahtunut merkittäviä muutoksia.

Ilmakehän kehitys riippuu maapallolla tapahtuvista geologisista ja geokemiallisista prosesseista. Elämän syntymisen jälkeen planeetallemme eli noin 3,5 miljardia vuotta sitten elävillä organismeilla alkoi olla merkittävä vaikutus ilmakehän kehitykseen. Merkittävä osa kaasuista - typpi, hiilidioksidi, vesihöyry - syntyi tulivuorenpurkausten seurauksena. Happi ilmaantui noin 2 miljardia vuotta sitten fotosynteettisten organismien toiminnan seurauksena, jotka alun perin syntyivät valtameren pintavesistä.

Viime vuosina ihmisen aktiiviseen taloudelliseen toimintaan liittyviä ilmakehässä on tapahtunut huomattavia muutoksia. Näin ollen havaintojen mukaan viimeisten 200 vuoden aikana kasvihuonekaasujen pitoisuus on kasvanut merkittävästi: hiilidioksidipitoisuus on lisääntynyt 1,35-kertaiseksi, metaanin pitoisuus 2,5-kertaiseksi. Monien muiden muuttuvien komponenttien pitoisuus ilman koostumuksessa on lisääntynyt merkittävästi.

Meneillään olevat muutokset ilmakehän tilassa - kasvihuonekaasujen pitoisuuden nousu, otsoniaukot, ilman saastuminen - ovat maailmanlaajuisia ekologisia ongelmia nykyaikaisuus.

Ihmiset muinaisina aikoina oppivat käyttämään joitain näistä resursseista tarpeisiinsa, mikä ilmeni ihmiskunnan kehityksen historiallisten ajanjaksojen nimissä: "kivikausi", "pronssikausi", "rautakausi". Nykyään käytössä on yli 200 erilaista mineraalivarastoa. Akateemikko A.E. Fersmanin (1883–1945) kuvaannollisen ilmaisun mukaan Mendelejevin koko jaksollinen järjestelmä on nyt laskettu ihmiskunnan jalkojen juureen.

Mineraalit ovat maankuoren mineraalimuodostelmia, joita voidaan käyttää tehokkaasti taloudessa, mineraalien kertymät muodostavat esiintymiä ja laajoilla levinneisyysalueilla - altaita.

Mineraalien jakautuminen maankuoressa on riippuvainen geologisista (tektonisista) kuvioista (taulukko 7.4).

Yli 3 600 tunnetaan maailmanlaajuisesti. hiiltä altaat ja esiintymät, jotka yhdessä kattavat 15 % maapallon pinta-alasta. Suurin osa hiilivaroista on Aasiassa, Pohjois-Amerikka ja Euroopassa ja on keskittynyt kymmeneen suurimmalle altaalle Kiinassa, Yhdysvalloissa, Venäjällä, Intiassa ja Saksassa.

öljy- ja kaasulaakeri Yli 600 allasta on tutkittu, 450 on kehitteillä. Öljykenttien kokonaismäärä on 35 000. Tärkeimmät varat sijaitsevat pohjoisella pallonpuoliskolla ja ovat mesotsoisia esiintymiä. Suurin osa näistä varoista on myös keskittynyt muutamiin Saudi-Arabian, Yhdysvaltojen, Venäjän ja Iranin suurimpiin altaisiin.

Malmi mineraalit rajoittuvat yleensä muinaisten alustojen perustuksiin (kilpiin) sekä taittuneisiin alueisiin. Tällaisilla alueilla ne muodostavat usein valtavia malmivöitä (metallogeenisiä) vöitä, jotka liittyvät alkuperänsä vuoksi syvään maankuoreen. Geotermiset energiavarat ovat erityisen suuret maissa ja alueilla, joissa seisminen ja vulkaaninen aktiivisuus on lisääntynyt (Islanti, Italia, Uusi-Seelanti, Filippiinit, Meksiko, Kamtšatka ja Pohjois-Kaukasus Venäjällä, Kalifornia USA:ssa).

Taloudellisen kehityksen kannalta edullisimmat ovat mineraalien alueelliset yhdistelmät (kasaumat), jotka helpottavat raaka-aineiden monimutkaista käsittelyä.

Mineraalivarojen louhinta suljettu(kaivos) -menetelmää globaalissa mittakaavassa toteutetaan ulkomaisessa Euroopassa, Venäjän eurooppalaisessa osassa, USA:ssa, missä monet maankuoren ylemmissä kerroksissa sijaitsevat esiintymät ja altaat ovat jo vahvasti kehittyneitä.

Jos mineraaleja esiintyy 20–30 metrin syvyydessä, on kannattavampaa poistaa kiven pintakerros puskutraktorilla ja kaivolla. avata tapa. Esimerkiksi rautamalmia louhitaan avolouhoksesta Kurskin alueella ja hiiltä joissakin esiintymissä Siperiassa.

Monien mineraalivarantojen ja tuotannon osalta Venäjä on yksi ensimmäisistä paikoista maailmassa (kaasu, hiili, öljy, rautamalmi, timantit).

Taulukossa. 7.4 esittää maankuoren rakenteen, topografian ja mineraalien jakautumisen välistä suhdetta.

Taulukko 7.4

Mineraaliesiintymät riippuen maankuoren ja maankuoren osan rakenteesta ja palautumisesta

Hydrosfääri

Hydrosfääri(kreikasta. vesi- vesi ja sphaira- pallo) - Maan vesikuori, joka on yhdistelmä valtameriä, meriä ja mannervesialtaita - jokia, järviä, soita jne., pohjavettä, jäätiköitä ja lumipeitteitä.

Vedellä aineena on ainutlaatuisia ominaisuuksia, joihin kuuluvat seuraavat:

♦ kyky liuottaa hyvin monia aineita;

♦ korkea lämpökapasiteetti;

♦ nestemäisessä tilassa lämpötila-alueella 0 - 100 °C;

♦ kiinteässä tilassa (jäässä) suurempi vaaleus kuin nestemäisessä tilassa.

Veden ainutlaatuisten ominaisuuksien ansiosta sillä oli tärkeä rooli maankuoren pintakerroksissa tapahtuvissa evoluutioprosesseissa, aineen kierrossa luonnossa ja ehtona elämän syntymiselle ja kehittymiselle maan päällä. Vesi alkaa täyttää geologiset ja biologiset tehtävänsä maapallon historiassa hydrosfäärin muodostumisen jälkeen.

Hydrosfääri koostuu pinta- ja pohjavedestä. pintavesi hydrosfäärit peittävät 70,8 % maan pinnasta. Niiden kokonaistilavuus on 1 370,3 miljoonaa km 3, mikä on 1/800 planeetan kokonaistilavuudesta ja massaksi on arvioitu 1,4 h 1018 tonnia Pintavesiä eli maata peittäviä vesiä ovat Maailmanvaltameri, mannervesi altaat ja mannerjää.

Maailman valtameri sisältää kaikki Maan meret ja valtameret.

Meret ja valtameret peittävät 3/4 maan pinnasta eli 361,1 miljoonaa km2. Suurin osa pintavedestä on keskittynyt Maailman valtamereen - 98%. Maailmanvaltameri on ehdollisesti jaettu neljään valtamereen: Atlantin, Tyynenmeren, Intian ja Arktisen valtameren. Valtameren nykyisen tason uskotaan muodostuneen noin 7000 vuotta sitten. Geologisten tutkimusten mukaan valtameren pinnan vaihtelut viimeisen 200 miljoonan vuoden aikana eivät ole ylittäneet 100 metriä.

Merien vesi on suolaista. Keskimääräinen suolapitoisuus on noin 3,5 painoprosenttia eli 35 g/l. Niiden laadullinen koostumus on seuraava: kationeja hallitsevat Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+, anionit - Cl -, SO 4 2-, Br -, CO 3 2-, F -. Uskotaan, että valtamerten suolakoostumus on pysynyt vakiona paleotsoisesta ajasta lähtien - ajasta, jolloin elämä alkoi kehittyä maalla, eli noin 400 miljoonan vuoden ajan.

Mannervesialtaat ovat jokia, järviä, suita, tekoaltaita. Niiden vedet muodostavat 0,35 % hydrosfäärin pintavesien kokonaismassasta. Jotkut mannermaiset altaat - järvet - sisältävät suolavettä. Näillä järvillä on jompikumpi vulkaanista alkuperää, edustavat joko muinaisten merien eristettyjä jäänteitä tai muodostuvat liukoisten suolojen voimakkaiden kerrostumien alueelle. Suurin osa mannervesistöistä on kuitenkin tuoreita.

mannerjää muodostavat 1,65 % hydrosfäärin pintavesien kokonaismassasta, 99 % jäästä on Etelämantereella ja Grönlannissa. Lumen ja jään kokonaismassaksi maapallolla on arvioitu 0,0004 % planeettamme massasta. Tämä riittää peittämään koko planeetan pinnan jääkerroksella, jonka paksuus on 53 m. Laskelmien mukaan, jos tämä massa sulaa, valtameren pinta nousee 64 m.

Hydrosfäärin pintavesien kemiallinen koostumus on suunnilleen yhtä suuri kuin meriveden keskimääräinen koostumus. Alkuaineista happi (85,8 %) ja vety (10,7 %) hallitsevat painon mukaan. Pintavedet sisältävät huomattavan määrän klooria (1,9 %) ja natriumia (1,1 %). Huomattavasti korkeampi kuin maankuoressa, rikki- ja bromipitoisuus havaitaan.

Pohjaveden hydrosfääri sisältävät päävaraston raikasta vettä. Pohjaveden kokonaistilavuuden oletetaan olevan noin 28,5 miljardia km 3. Tämä on lähes 15 kertaa enemmän kuin valtamerissä. Pohjaveden uskotaan olevan tärkein säiliö, joka täydentää kaikkia pintavesistöjä. Maanalainen hydrosfääri voidaan jakaa viiteen vyöhykkeeseen.

Kryotsoni. Jääalue. Alue kattaa napa-alueet. Sen paksuuden arvioidaan olevan 1 km.

nestemäisen veden vyöhyke. Peittää lähes koko maankuoren.

Höyryvesivyöhyke rajoitettu 160 kilometrin syvyyteen. Uskotaan, että tällä vyöhykkeellä olevan veden lämpötila on 450 °C - 700 °C ja sen paine on jopa 5 GPa.

Alla, jopa 270 km:n syvyydessä, on monomeeristen vesimolekyylien vyöhyke. Se peittää vesikerroksia, joiden lämpötila vaihtelee 700 °C - 1000 °C ja paine jopa 10 GPa.

Maan hydrosfääri suorittaa tärkeitä tehtäviä: se säätelee planeetan lämpötilaa, varmistaa aineiden kierron ja on olennainen osa biosfääriä.

Suora vaikutus lämpötilan säätö Maan pintakerrokset saadaan hydrosfääristä johtuen yhdestä veden tärkeistä ominaisuuksista - korkeasta lämpökapasiteetista. Tästä syystä pintavedet keräävät aurinkoenergiaa ja vapauttavat sen sitten hitaasti ympäröivään tilaan. Lämpötilan tasaantuminen maan pinnalla tapahtuu yksinomaan veden kiertokulun vuoksi. Lisäksi lumella ja jäällä on erittäin korkea heijastavuus: se ylittää maan pinnan keskiarvon 30 %. Siksi napoissa ero absorboidun ja emittoidun energian välillä on aina negatiivinen, eli pinnan absorboima energia on pienempi kuin emittoitunut energia. Näin tapahtuu planeetan lämpösäätely.

Turvallisuus pyöräily on toinen tärkeä hydrosfäärin toiminto.

Hydrosfäärin vedet haihtuvat ilmakehään ja putoavat sateen muodossa, joka tunkeutuu kivien läpi ja tuhoaa ne. Vesi on siis mukana prosesseissa sääolosuhteet kiviä. Kiven palaset kulkeutuvat virtaavien vesien mukana jokiin ja sitten meriin ja valtameriin tai suljettuihin mannermaisiin altaisiin ja laskeutuvat vähitellen pohjalle. Nämä kerrostumat muuttuvat myöhemmin sedimenttikiviksi.

Uskotaan, että meriveden pääkationit - natriumin, magnesiumin, kaliumin ja kalsiumin kationit - muodostuivat kivien rapautumisesta ja sitä seuranneesta sään aiheuttamien tuotteiden poistamisesta jokien kautta mereen. Meriveden tärkeimmät anionit - kloorin, bromin, fluorin, sulfaatti-ionin ja karbonaatti-ionin anionit ovat luultavasti peräisin ilmakehästä ja liittyvät vulkaaniseen toimintaan.

Osa liukoisista suoloista poistetaan systemaattisesti hydrosfäärin koostumuksesta niiden saostamalla. Esimerkiksi veteen liuenneiden karbonaatti-ionien vuorovaikutuksessa kalsium- ja magnesiumkationien kanssa muodostuu liukenemattomia suoloja, jotka vajoavat pohjaan karbonaattiset sedimenttikivinä. Hydrosfäärissä asuvilla eliöillä on tärkeä rooli joidenkin suolojen saostumisessa. Ne erottavat yksittäisiä kationeja ja anioneja merivedestä ja keskittävät ne luurankoihinsa ja kuoriinsa karbonaattien, silikaattien, fosfaattien ja muiden yhdisteiden muodossa. Eliöiden kuoleman jälkeen niiden kovat kuoret kerääntyvät merenpohjaan ja muodostavat paksuja kerroksia kalkkikiveä, fosforiitteja ja erilaisia piipitoisia kiviä. Suurin osa sedimenttikivistä ja arvokkaat mineraalit, kuten öljy, kivihiili, bauksiitit, erilaiset suolat jne., muodostuivat menneinä geologisina ajanjaksoina hydrosfäärin eri säiliöissä. On todettu, että jopa vanhimmat kivet, joiden absoluuttinen ikä on noin 1,8 miljardia vuotta, ovat vesiympäristöön muodostuneita voimakkaasti muuttuneita sedimenttejä. Vettä käytetään myös fotosynteesiprosessissa, joka tuottaa orgaanista ainetta ja happea.

Noin 3500 miljoonaa vuotta sitten elämä maapallolla syntyi hydrosfäärissä. Organismien evoluutio jatkui yksinomaan vesiympäristössä paleotsoisen aikakauden alkuun saakka, jolloin noin 400 miljoonaa vuotta sitten alkoi eläin- ja kasvieliöiden asteittainen vaeltaminen maahan. Tässä suhteessa hydrosfääriä pidetään biosfäärin komponenttina. (biosfääri- elämänalue, alue, jossa elävät organismit elävät).

Kuvaillessaan hydrosfäärin toimintoja planeetallamme V. I. Vernadsky totesi: "Vesi määrittää ja luo koko biosfäärin. Se luo maankuoren pääpiirteet magmaattiseen kuoreen asti.

Tunnelma

Tunnelma(kreikasta. tunnelmaa höyry, haihdutus ja sphaira- pallo) - Maan kuori, joka koostuu ilmasta.

Osa ilmaa sisältää joukon kaasuja ja niihin suspendoituneita kiinteiden ja nestemäisten epäpuhtauksien hiukkasia - aerosoleja. Ilmakehän massaksi on arvioitu 5,157 × 10 15 tonnia Ilmapatsas kohdistaa painetta maan pintaan: keskimääräinen ilmanpaine merenpinnalla on 1013,25 hPa eli 760 mmHg. Taide. Paine 760 mm Hg. Taide. sama kuin järjestelmän ulkopuolinen paineyksikkö - 1 ilmakehä (1 atm.). Keskimääräinen ilman lämpötila maan pinnalla on 15 °C, ja lämpötilat vaihtelevat noin 57 °C:sta subtrooppisissa aavikoissa -89 °C Etelämantereella.

Troposfääri- ilmakehän alempi kerros, jonka korkeus on 8-10 km polaarisilla leveysasteilla ja jopa 16-18 km tropiikissa. Troposfäärille on ominaista ilman lämpötilan lasku korkeudella - etäisyydellä Maan pinnasta jokaista kilometriä kohden lämpötila laskee noin 6 ° C. Ilman tiheys laskee nopeasti. Noin 80 % ilmakehän kokonaismassasta on keskittynyt troposfääriin.

Stratosfääri sijaitsee keskimäärin 10–15–50–55 km korkeudessa maan pinnasta. Stratosfäärille on ominaista lämpötilan nousu korkeuden myötä. Lämpötilan nousu johtuu Auringon lyhytaaltosäteilyn, pääasiassa UV-säteiden (ultraviolettisäteiden) imeytymisestä otsoniin tässä ilmakehän kerroksessa. Samaan aikaan stratosfäärin alaosassa, noin 20 km:n tasoon asti, lämpötila muuttuu vähän korkeuden mukana ja saattaa jopa laskea hieman. Korkeammalle lämpötila alkaa nousta, aluksi hitaasti, mutta paljon nopeammin 34–36 km:n tasolta. Stratosfäärin yläosassa, 50–55 km:n korkeudessa, lämpötila saavuttaa 260 270 K.

Mesosfääri- 55–85 km:n korkeudessa sijaitseva ilmakehän kerros. Mesosfäärissä ilman lämpötila laskee korkeuden kasvaessa noin 270 K:sta alarajalla 200 K:een ylärajalla.

Kaasujen lisäksi ilma sisältää ilmakehän aerosoli, joka on erittäin hienoja kiinteitä ja nestemäisiä hiukkasia ilmassa. Aerosoli muodostuu organismien elintärkeän toiminnan, ihmisen taloudellisen toiminnan, tulivuorenpurkauksien, pölyn nousun yhteydessä planeetan pinnalta ja ylempään ilmakehään pääsevästä kosmisesta pölystä.

Noin 100 km:n korkeuteen asti ilmakehän ilman koostumus on yleensä ajallisesti vakio ja homogeeninen maan eri alueilla. Samaan aikaan muuttuvien kaasumaisten komponenttien ja aerosolien pitoisuus ei ole sama. Yli 100–110 km:n yläpuolella happi-, hiilidioksidi- ja vesimolekyylit hajoavat osittain. Noin 1000 km:n korkeudessa kevyet kaasut - helium ja vety - alkavat vallita, ja vielä korkeammalla maapallon ilmakehä muuttuu vähitellen planeettojenväliseksi kaasuksi.

vesihöyry on tärkeä ilman ainesosa. Se pääsee ilmakehään haihtumalla veden pinnalta ja kosteasta maaperästä sekä haihtumalla kasveista. Ilman suhteellinen vesihöyryn pitoisuus vaihtelee lähellä maan pintaa 2,6 prosentista tropiikissa 0,2 prosenttiin polaarisilla leveysasteilla. Etäisyydellä Maan pinnasta ilmakehän ilmassa olevan vesihöyryn määrä vähenee nopeasti ja jo 1,5–2 km:n korkeudessa se puolittuu. Troposfäärissä, kun lämpötila laskee, vesihöyry tiivistyy. Vesihöyryn tiivistyessä muodostuu pilviä, joista sataa sadetta, lunta, rakeita. Maahan sademäärä on yhtä suuri kuin maan pinnalta haihtunut vesimäärä. Ylimääräinen vesihöyry valtamerten yli kulkeutuu ilmavirtojen mukana mantereille. Ilmakehässä valtamerestä mantereille kulkeutuvan vesihöyryn määrä on yhtä suuri kuin valtameriin virtaavan joen määrä.

Suurimmat vaihtelut otsonikerroksen paksuudessa havaitaan korkeilla leveysasteilla, joten otsonireikien todennäköisyys napojen läheisyydessä on suurempi kuin päiväntasaajalla.

Ilmakehän päälämmönlähde on maan pinta. Ilmakehän ilma siirtää auringonsäteet maan pinnalle melko hyvin. Maahan tuleva auringon säteily absorboituu osittain ilmakehään - pääasiassa vesihöyryyn ja otsoniin, mutta valtaosa siitä saavuttaa maanpinnan.

Maan pinnalle tuleva auringon kokonaissäteily heijastuu siitä osittain. Heijastuksen määrä riippuu tietyn maanpinnan alueen, ns albedo. Maan keskimääräinen albedo on noin 30 %, kun taas albedoarvojen ero on 7–9 % chernozemilla ja 90 % juuri sateella lumella. Kuumennettaessa maan pinta vapauttaa lämpösäteitä ilmakehään ja lämmittää sen alempia kerroksia. Ilmakehän pääasiallisen lämpöenergian lähteen - maan pinnan lämmön - lisäksi lämpö pääsee ilmakehään vesihöyryn tiivistymisen seurauksena sekä absorboimalla suoraa auringonsäteilyä.

Ilmakehän epätasainen lämpeneminen maan eri alueilla aiheuttaa epätasaisen paineen jakautumisen, mikä johtaa ilmamassojen liikkumiseen pitkin maan pintaa. Ilmamassat siirtyvät korkeapaineisilta alueilta matalapaineisiin alueisiin. Tätä ilmamassojen liikettä kutsutaan tuuli. Tietyissä olosuhteissa tuulen nopeus voi olla erittäin korkea, jopa 30 m/s tai enemmän (yli 30 m/s - jo Hurrikaani).

Ilmakehän alemman kerroksen tila tietyssä paikassa ja sisällä annettu aika nimeltään sää. Säälle on ominaista ilman lämpötila, sademäärä, tuulen voimakkuus ja suunta, pilvisyys, ilmankosteus ja ilmanpaine. Sään määräävät ilmakehän kiertoolosuhteet ja alueen maantieteellinen sijainti. Se on vakain tropiikissa ja vaihtelevin keski- ja korkeilla leveysasteilla. Sään luonne ja sen vuodenajan dynamiikka riippuvat ilmasto tällä alueella.

Alla ilmasto ymmärretään tietyn alueen useimmin toistuviksi sääpiirteiksi, jotka jatkuvat pitkään. Nämä ovat 100 vuoden keskiarvoja - lämpötila, paine, sademäärä jne. Ilmaston käsite (kreikasta. klima- kallistus) on peräisin muinaisesta Kreikasta. Jo silloin ymmärrettiin, että sääolosuhteet riippuvat kulmasta, jossa auringonsäteet putoavat maan pinnalle. Johtava ehto tietyn ilmaston luomiselle tietylle alueelle on energian määrä pinta-alayksikköä kohti. Se riippuu maan pinnalle tulevasta auringon kokonaissäteilystä ja tämän pinnan albedosta. Päiväntasaajan alueella ja napojen lähellä lämpötila vaihtelee siis vähän vuoden aikana, ja subtrooppisilla alueilla ja keskimmäisillä leveysasteilla vuotuinen lämpötilaamplitudi voi nousta 65 °C:seen. Tärkeimmät ilmastoa muodostavat prosessit ovat lämmönvaihto, kosteudenvaihto ja ilmakehän kierto. Kaikilla näillä prosesseilla on yksi energialähde - aurinko.

Ilmakehä on ehdoton edellytys kaikille elämänmuodoille. Tärkeimmät organismien elämälle ovat seuraavat ilmaan kuuluvat kaasut: happi, typpi, vesihöyry, hiilidioksidi, otsoni. Happi on välttämätön suurimman osan elävistä organismeista hengitykseen. Typpi, jota jotkut mikro-organismit imevät ilmasta, on välttämätöntä kasvien kivennäisravinnoksi. Vesihöyry, joka tiivistyy ja putoaa sateena, on veden lähde maalla. Hiilidioksidi on fotosynteesiprosessin lähtöaine. Otsoni imee kovan UV-säteilyn, joka on haitallista organismeille.

Oletetaan, että nykyaikainen ilmakehä on toissijaista alkuperää: se muodostui planeetan muodostumisen päätyttyä noin 4,5 miljardia vuotta sitten Maan kiinteiden kuorien vapauttamista kaasuista. Maan geologisen historian aikana eri tekijöiden vaikutuksesta ilmakehä on kokenut merkittäviä muutoksia koostumuksessaan.

Ilmakehän tilan jatkuvat muutokset - kasvihuonekaasujen pitoisuuksien kasvu, otsoniaukot, ilman saastuminen - ovat aikamme globaaleja ympäristöongelmia.

Litosfääri on yksi geologisen ympäristön tärkeimmistä osista, ja sen geodynaamista toimintaa ja koostumusta ihmiskunta kohtaa joka minuutti. Litosfäärin resurssitoiminnan määräävät sen rakenteeseen osallistuvat mineraali-, organomineraaliset ja organogeeniset resurssit. Ne ovat välttämättömiä eliöstön elämälle ja toiminnalle, jotka toimivat yhtenä ekosysteemien komponenttina sekä elämälle. ihmisyhteiskunta. Litosfäärin resursseja ovat mm seuraavat näkökohdat: eliöstön elämään tarvittavat resurssit; ihmisyhteiskunnan elämään ja toimintaan tarvittavat resurssit; luonnonvarat geologisena tilana, joka on välttämätön eliöstön ja ihmisyhteiskunnan asettumiselle ja olemassaololle. Jos kaksi ensimmäistä aspektia liittyvät maapallon mineraalivaroihin, niin jälkimmäinen liittyy yksinomaan geologiseen avaruuteen, joka kattaa litosfäärin pinta- ja pintaosat.

Mineraali resurssit kuuluvat ehtyvien luonnonvarojen luokkaan ja valtaosa niistä on uusiutumattomia. Niillä on ensisijainen rooli ihmisyhteiskunnan elämässä, ja ne määrittävät sen aineellisen ja tieteellisen ja teknisen tason. Muinaisista ajoista lähtien mineraalivarojen määrä ja niiden louhinnan ja käytön määrä ovat jatkuvasti lisääntyneet. Paleoliittikaudella raaka-aineiden louhinta rajoittui vain niihin kiviin, jotka saattoivat olla raaka-aineita kivityökalujen valmistukseen. Myöhemmin metallimalmit alkoivat olla mukana toiminta-alueella - ensin tina ja kupari ja sitten rauta. Mineraaliraaka-aineiden louhinnan ja käytön dynamiikka on lisääntynyt dramaattisesti viimeisen vuosisadan aikana. Nykyisten ennusteiden perusteella useiden erityyppisten mineraaliraaka-aineiden varastot alkavat kuivua 2000-luvun puoliväliin mennessä. Litosfäärin luonnonvarat, jotka ovat välttämättömiä eliöstön elämälle edustavat kivet ja mineraalit, jotka sisältävät biofiilisen sarjan kemiallisia alkuaineita, jotka ovat elintärkeitä organismien kasvulle ja kehitykselle, kudyuriitit - kudyurien mineraaliaine, joka on litofagien mineraaliravinto, ja pohjavesi. Eliöt tarvitsevat merkittäviä määriä hiiltä, happea, typpeä, vetyä, kalsiumia, fosforia, rikkiä, kaliumia, natriumia ja monia muita alkuaineita, joten niitä kutsutaan makrobiogeenisiksi. Kasvien mikrobiogeenisiä alkuaineita ovat Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo, CI, V, Ca, jotka mahdollistavat fotosynteesin, typen aineenvaihdunnan ja aineenvaihdunnan toiminnan. Eläimet tarvitsevat samat alkuaineet booria lukuun ottamatta. Osa niistä saadaan käyttämällä elintarviketuottajia, ja osa - mineraaliyhdisteistä ja luonnonvesiä. Lisäksi eläimet (ensimmäisen ja toisen luokan kuluttajat) tarvitsevat lisäksi seleeniä, kromia, nikkeliä, fluoria, jodia jne. Nämä alkuaineet ovat pieninä määrinä elintärkeitä organismien toiminnalle ja biogeokemiallisten toimintojen suorittamiselle.

Osa luetelluista alkuaineista on ilmakehässä kaasumaisessa tilassa, osa on liuennut hydrosfäärin vesiin tai ovat sitoutuneessa tilassa maapeitteessä tai litosfäärissä. Kasvit (tuottajat) erottavat nämä alkuaineet elämänsä aikana suoraan maaperästä yhdessä maaperän ja pohjavesien kanssa.

Kudyurien mineraaliaineet ovat kasvinsyöjien (ensimmäisen luokan kuluttajat) ja kaikkiruokaisten (kolmannen luokan kuluttajat) eläinten satunnaista ruokaa. He kuluttavat niitä ruoan kanssa vähintään kahdesti vuodessa. Kudyury on suunniteltu säätelemään kehon suolakoostumusta. Nämä ovat pääasiassa zeoliittiryhmän mineraaleja. Zeoliittien lisäksi savimineraalit, kuten bentoniitti, glaukoniitti ja piimaa, stimuloivat kasvien, eläinten ja kalojen kasvua.

Pohjavesi on eliöstön olemassaolon perusta, määrää suunnan ja nopeuden biokemialliset prosessit kasveja ja eläimiä.

Elämän kannalta välttämättömät mineraalivarat ja ihmisyhteiskunnan toimintaa. Näitä ovat kaikki olemassa olevat mineraalit, joita ihmiskunta käyttää tuotantoon tarvittavat materiaalit ja energiaa. Tällä hetkellä pohjamaasta louhitaan yli 200 erilaista mineraalia ja mineraaliraaka-aineiden vuosituotannon määrä on noin 20 miljardia tonnia kivimassaa vuodessa. Tärkeimmät mineraaliryhmät ja niiden pääasialliset käyttösuunnat on esitetty kuvassa. 8.4

geologinen tila. Se koostuu - litosfäärin pitämisestä eliöstön elinympäristönä (kaivaavat ja kaivavat eläimet ja mikro-organismit) ja ihmisen teknis-geologisen toiminnan.

Tämän lisäksi litosfäärin resurssitoiminnan arviointi liittyy erittäin myrkyllisten ja radioaktiivinen jäte. On syytä muistaa, että näihin tarkoituksiin soveltuvan geologisen tilan tilavuudet ovat hyvin rajalliset. On yhä ongelmallisempaa löytää sopiva ja turvallisia paikkoja jätehuoltoon sekä teollisuuden ja kotitalouksien kaatopaikoille. Loistava esimerkki Tässä suhteessa Japanista on tullut, joka on pakotettu täyttämään merialueiden rannikkoalueet ja toteuttamaan rakentamista irtotavaralle. Muut maat, kuten Hollanti, käyttävät patoja suojellakseen maata meren tulvilta. Siksi maatalousmaa ei ole arvokas luonnonvara, vaan myös teollisuus-, siviili- ja liikennerakentamiseen tarkoitettu maa on arvokasta.

Riisi. 8.4 Litosfäärin tärkeimpien luonnonvarojen käyttösuunnitelma

Litosfääri on planeetan ylempi kiinteä kuori, jonka paksuus on 50-200 km ja jolla on suuri lujuus ja joka kulkee ilman selvää terävää rajaa alla olevaan astenosfääriin. Ylhäältä litosfääriä rajoittavat hydrosfääri ja ilmakehä, jotka osittain tunkeutuvat siihen. Litosfääri on maiseman, maaperän geologinen perusta, väliaine aineen ja energian vaihdolle ilmakehän ja pintahydrosfäärin kanssa, jonka kautta vesikierto tapahtuu luonnossa. Se toimii makean veden säiliönä, joka on osa maan eliöstön rakennetta ja tarjoaa sen elintärkeän toiminnan prosesseja. Litosfääri on luonnon mineraalivarojen keskittymisympäristö, joka on välttämätön ihmiskunnan toiminnalle ja kehitykselle sosiaalisena yhteiskunnallisena rakenteena. Tässä suhteessa litosfäärin ominaisuudet vaativat erityishuomiota, ensisijaisesti sen geoekologisten toimintojen näkökulmasta, maankuoren yläosan luonnollisen ja teknogeenisen kehityksen tuotteena. Litosfäärin geoekologiset toiminnot ymmärretään kokonaisuutena toimintojen kirjo, joka määrää sen roolin ja merkityksen eliöstön ja ihmisyhteiskunnan elämän ylläpitäjänä. Kaikki geoekologiset toiminnalliset suhteet toisaalta luonnollisen ja teknogeenisesti muuttuneen litosfäärin ja toisaalta eliöstön ja ihmiskunnan välillä voidaan tiivistää neljään pääryhmään: resurssit, geodynaamiset, geofysikaaliset ja geokemialliset.

Litosfäärin luonnonvarageoekologinen tehtävä määrää mineraali-, orgaanisten ja organomineraalisten resurssien roolin, litosfäärin geologisen tilan eliöstön ja ihmisyhteiskunnan elämälle. Se sisältää eliöstön elämälle välttämättömät litosfäärin mineraalivarat; ihmisyhteiskunnalle sosiaalisena rakenteena välttämättömät mineraalivarat; geologiset avaruusresurssit - litosfäärin alueelliset ja tilavuudelliset resurssit, joita tarvitaan eliöstön asettumiseen ja olemassaoloon, mukaan lukien ihminen biologisena lajina ja ihmiskunta sosiaalisena rakenteena. Kaksi ensimmäistä näkökohtaa liittyvät litosfäärin mineraali-, orgaanisten ja orgaanisten mineraalivarojen, mukaan lukien pohjaveden, tutkimukseen ja arviointiin. Jälkimmäinen resurssityyppi johtuu geologisen tilan geoekologisesta kapasiteetista, joka kattaa litosfäärin pinnanläheisen osan sekä pinta- että tilavuudeltaan. Litosfäärin resursseja, jotka ovat välttämättömiä eliöstön, mukaan lukien ihmisen biologisena lajina, elämälle edustavat neljä komponenttia: 1) kivet, jotka sisältävät biofiilisen sarjan alkuaineita - eliöille elintärkeitä liukoisia alkuaineita, joita kutsutaan biogeenisiksi alkuaineiksi. ; 2) kudyuriitit - kudyurien mineraaliaineet, jotka ovat eläinten kivennäisravintoa - litofagit; 3) pohjavesi. Alkuaineita ja niiden yhdisteitä, jotka muodostavat biofiilisen sarjan perustan ja joita eliöstö tarvitsee suuria määriä, kutsutaan makrobiogeenisiksi (hiili, happi, typpi, vety, kalsium, fosfori, rikki) ja pieniä määriä mikrobiogeenisiksi. Kasveille se Fe, Mn, Cu, Zn, b, Si, Mo, Cl, V, Ca, jotka tarjoavat fotosynteesin, typen aineenvaihdunnan ja aineenvaihdunnan toiminnot. Eläimet tarvitsevat sekä lueteltuja alkuaineita (paitsi booria) että lisäksi seleeniä, kromia, nikkeliä, fluoria, jodia ja tinaa. Pienistä määristä huolimatta kaikki nämä alkuaineet ovat välttämättömiä biosysteemien elämälle ja elävien organismien biogeokemiallisten toimintojen suorittamiselle. Tärkeä näkökohta eliöstön elintärkeän toiminnan ymmärtämiseen liittyvät biogeokemialliset syklit. Nämä ovat suuremmassa tai pienemmässä määrin suljettuja reittejä kemiallisten alkuaineiden kiertoon, jotka muodostavat solun protoplasman ulkoisesta ympäristöstä kehoon ja tulevat jälleen kehoon. ulkoinen ympäristö . Tällaisessa aineen kierrossa erotetaan kaksi rahastoa - reservi ja vaihto. Ensimmäinen, pääsääntöisesti ei-biologinen komponentti, on suuri massa hitaasti liikkuvia aineita, toinen on nopea vaihto organismien ja niiden ympäristön välillä. Tämän perusteella erotetaan kahdentyyppisiä biogeokemiallisia kiertokulkuja: 1) kaasumaisten aineiden kierto ilmakehässä ja valtameressä vararahaston kanssa; 2) sedimenttikierto, jossa on reservirahasto maankuoressa, joka on geologisten tieteiden tutkimuksen kohteena. Se sisältää sellaisia alkuaineita kuin fosfori, rauta, rikki jne. Kudyurien kivennäisaineet ovat kasvinsyöjien ja kaikkiruokaisten satunnaista ruokaa, jota ne kuluttavat kahdesti vuodessa säädelläkseen kehon suolakoostumusta. Nämä ovat pääasiassa zeoliittiryhmän mineraaleja. Tähän mineraalivarojen ryhmään kuuluvat niin sanotut "ei-perinteiset" mineraaliraaka-aineiden lähteet, joihin kuuluvat zeoliitit, bentoniitit, polygorskiitit, glaukoniitit, piimaa. Kaikki ne ovat kasvien, eläinten ja kalojen kasvua stimuloivia aineita. Pohjavesi eliöstön olemassaolon perustana ei vaadi selityksiä. Kuten V. I. Vernadsky totesi, "elävä aine kulkee itsensä läpi vain 7–10 miljoonan vuoden ajan sellaisen määrän vettä, joka on tilavuudeltaan ja määrältään yhtä suuri kuin Maailmanmeren." Ihmisyhteiskunnan elämään ja toimintaan tarvittavat mineraalivarat kuuluvat ehtyvien luonnonvarojen luokkaan ja uusiutumattomien ryhmään makeaa pohjavettä lukuun ottamatta. Heillä on erityisen tärkeä rooli ihmisyhteiskunnan sosioekonomisessa kehityksessä. Itse asiassa mineraalivarat ovat pyramidin perusta, mikä heijastaa modernin yhteiskunnan aineellisen perustan kehityksen sosioekonomisia ja geoekologisia ongelmia. Nämä ongelmat liittyvät toisiinsa ja yhdessä määrittävät litosfäärin resurssitoiminnan (sen mineraalivarapohjan tilan) roolin korkean organisoitumisen tason geosysteemien toiminnassa. Tällä hetkellä suolistosta uutetaan noin 200 erilaista mineraalia, mukaan lukien kaikki jaksollisen järjestelmän elementit, ja mineraalien raaka-aineiden maailmanlaajuinen tuotanto on noin 17–18 miljardia tonnia kivimassaa vuodessa. Joidenkin taloustieteilijöiden ennusteiden mukaan monen tyyppisten mineraaliraaka-aineiden varastot loppuvat vuoteen 2050 mennessä, ja lyijyä ja sinkkiä riittää vasta 2000-luvun alkuun. Pohjaveden geoekologinen merkitys määräytyy niiden käyttömäärien ja -suuntien perusteella. Tärkeimmät ovat: kotitalous- ja juomavesihuolto, tekninen vesihuolto, maan kastelu, laitumien kastelu, lääketieteellinen (kivennäisvesien käyttö balneologisiin tarkoituksiin), geoterminen (geotermisten vesien käyttö lämmitykseen ja sähköntuotantoon), teollinen (käyttö pohjavettä useiden hyödyllisten komponenttien - jodin, bromin, boorin, litiumin, strontiumin, ruokasuolan jne. - erottamiseksi. ). Kun tarkastellaan geologista tilaa eliöstön asettumisen ja olemassaolon kannalta välttämättömänä resurssina, voidaan todeta, että sen varannot ovat myös täällä rajalliset. Tällä hetkellä 56 % maapallon pinta-alasta on kehitetty planeetallamme. Litosfäärin maanalaista tilaa kehitetään intensiivisesti kaupunkialueilla ja ympäristölle vaarallisen (myrkyllisen ja radioaktiivisen) jätteen hautaus- ja varastointipaikoissa.

Ihmisen taloudellisen toiminnan vaikutus geologiseen ympäristöön kasvaa joka vuosi ja on yhä hallitsemattomampaa. Tällaisten prosessien ilmenemismuodon koosta riippuen on laajamittaisia (alueellisia), paikallisia (alueellisia, rajoitettuja), lineaarisia (sivuttaisia) ja pisteisiä. antropogeeninen vaikutus. Ajan myötä vaikutus voi olla pysyvä ja jaksollinen. Luonnollisissa olosuhteissa hallitsevaa vaikutustekijää on vaikea erottaa, useimmissa tapauksissa havaitaan useiden kokonaisvaikutusten tulos. Geologiseen ympäristöön kohdistuvan vaikutuksen luonteen mukaan erotetaan vaikutukset, jotka johtavat toisaalta sen resurssien ehtymiseen (vedenotto vesihuollon tarpeisiin, salaojitus, kaivostoiminta jne.) ja toisaalta. positiivisiin ja negatiivisiin muutoksiin (varantojen keinotekoinen täydentäminen, maan kastelu, tulvat jne.).

Tärkeimpiä teknogeenisen vaikutuksen tekijöitä ovat seuraavat: maatalous, teollisuus ja asuinalueet, kaivostoiminta, vesihuolto, liikenne. Teollisuus-asutus- ja kaivostekijät vaikuttavat merkittävästi geologisen ympäristön kehityskulkuun (dynamiikkaan). Tällaisen vaikutuksen aiheuttavat maan pinnan kohokuvion muuttuminen, kivimassojen erilaiset muodonmuutokset, maaperän ja pohjaveden kemiallinen saastuminen, eksogeenisten ja seismotektonisten prosessien aktivoituminen.

Useat litosfäärin yläosaan vaikuttavat teknogeeniset tekijät johtavat geologisen ympäristön luonnollisen ekologisen tilan rikkomiseen tai sen komponenttien, pääasiassa maaperän ja pohjaveden, saastumiseen.

Geologisen ympäristön häiriö johtuu fysikaalisesta (mekaanisesta, hydrodynaamisesta jne.) vaikutuksesta kivimassoihin, joissa ne muuttuvat muotoaan ja edistävät haitallisten, usein vaarallisten ilmiöiden kehittymistä. Mineraaliesiintymien kehittämisjärjestelmien esimerkistä saa käsityksen tämän tyyppisistä pääprosesseista ja -ilmiöistä (taulukko 6).

Suurten kivimäärien poisto ja liikkuminen johtuu siitä, että mineraalien tilavuudet suhteessa louhitun kiven massaan ovat pieniä. Raudalla ja alumiinilla se on 15–30 %, lyijyllä ja kuparilla noin 1 %, hopealla ja tinalla 0,01 % ja kullalla ja platinalla 0,00001 %. Tältä osin kaatopaikkojen määrät ovat vaikuttavia, ja ne vastaavat maailmanlaajuisesti yli 1200 km 3 malmimineraaleja, noin 100 ei-metallisia ja noin 300 km 3 polttoaineita. Mineraaliraaka-aineiden avolouhinta on keskimäärin 3–4 kertaa halvempaa kuin kaivoslouhinta, joten avolouhoksen osuus on 70 %. Maailman avolouhokset syvenevät keskimäärin 5–10 m vuodessa, niiden enimmäissyvyys on 500–700 m ja kaatopaikkojen ja kaatopaikkojen korkeus yli 100 m. Tällä hetkellä jätekasoja on jopa 1000–1500 suuria hiilialtaita. Siten teknogeenisen helpotuksen amplitudit lähestyvät 1 km:ää. Mineraalien avolouhinta on häirinnyt satoja tuhansia hehtaareita maata, jolle on muodostunut omituisia louhoksellisia maisemia. Nykyaikaiset ruoppaukset jalostavat tuottavia kerrostumia 50 metrin syvyyteen asti. Teollisuusvyöhykkeiden teknogeeniset maisemat laajenevat vuosittain 35–40 tuhatta hehtaaria.

Veden pumppaus avolouhoksista, joka on usein tarpeen olosuhteiden luomiseksi kerrostumien kehittymiselle, aiheuttaa useita monimutkaisia prosesseja avolouhosten pohjalle ja seinille.

On olemassa erilaisia tapoja ottaa mineraaleja.

Maankuoren pinnalla tai matalalla suolistossa olevat mineraalivarat louhitaan avoin tapa . Avolouhintamenetelmä on kaivosten luominen esiintymään, joita kutsutaan louhoksiksi tai louhoksiksi. Tällaisten hakkuiden ja louhosten mitat riippuvat esiintymän laajuudesta ja mineraaliesiintymien syvyydestä. Avoimella menetelmällä louhitaan pääasiassa rakentamiseen käytettäviä raaka-aineita: kalkkikiveä, hiekkaa, liitua ja vastaavia. Turvetta, eräitä kivihiililajeja sekä rauta- ja kuparimalmeja louhitaan myös avoimella tavalla.

Kiinteitä mineraaleja, jotka sijaitsevat syvällä maan suolistossa, louhitaan käyttämällä maanalaiset kaivosrakenteet. Useimmiten kivihiiltä louhitaan tällä tavalla. Kaivostoimintaa pidetään vaarallisimpana tällaisten yritysten työntekijöiden elämälle.

Nestemäisiä ja kaasumaisia mineraaleja uutetaan maasta poraamalla erityisiä kaivoja, josta mineraalit tulevat pintaan putkien kautta. Tietyn tyyppisten mineraalien uuttamiseen käytetään lisämenetelmiä. Esimerkiksi suolan uuttamiseksi se liuotetaan maan alle syöttämällä vettä kaivoon. Ja raaka-aineet, kuten rikki, esisulatetaan kaivon läpi syötetyn kuuman höyryn vaikutuksesta.

Jopa joidenkin ei-rautametallien louhinnassa kaivostoiminnassa käytetään vettä, tarkemmin sanottuna pohjaveden epäpuhtauksia. Näin litiumia louhitaan - sitä löytyy pohjavedestä, jossa se liukenee ja löytyy kivennäisvedessä yhdisteiden muodossa. Löydät myös pohjavesiesiintymiä, joista kuparia saostuu. Hämmästyttävä esimerkki on Degtyarsky-kaivos Uralissa. Kupari liukenee pohjaveteen bakteerien vaikutuksesta, jotka voivat liuottaa kupariyhdisteitä rikin kanssa ja muuttaa ne kuparisulfaatiksi.

Sellaiset raaka-aineet, kuten germanium, ovat monien asiantuntijoiden mukaan kannattavia uuttaa lämpövoimaloiden käsittelystä, tarkemmin sanottuna niiden tuhkasta.

Joka vuosi kehitetään uusia tapoja ottaa mineraaleja. Nykyaikaisen teknologian kehitys myötävaikuttaa uusien menetelmien ja laitteiden syntymiseen tiettyjen mineraalien louhintaan.

65. LITOSFERIN EKOLOGISET TOIMINNOT: RESURSSI, GEODYNAAMINEN, GEOFYSIKAINEN JA GEOKEMIALLINEN

Muinaisista ajoista lähtien ihmiset ovat oppineet käyttämään tarpeisiinsa joitain maapallon litosfäärin ja muiden kuorien resursseja, mikä näkyy ihmisen kehityksen historiallisten ajanjaksojen nimissä: "kivikausi", "pronssikausi", "Rautakausi". Nykyään käytössä on yli 200 erilaista resurssia. Kaikki Luonnonvarat on selvästi erotettava luonnollisista olosuhteista.

Luonnonvarat- nämä ovat luonnon ruumiita ja voimia, joita tietyllä tuotantovoimien ja tiedon kehitystasolla voidaan käyttää täyttämään ihmisyhteiskunnan tarpeet osallistumalla suoraan aineelliseen toimintaan.

Alla mineraaleja termi viittaa maankuoren mineraalimuodostelmiin, joita voidaan tehokkaasti käyttää ihmisen taloudellisessa toiminnassa. Mineraalien jakautuminen maankuoressa on geologisten lakien alaista. Litosfäärin resursseja ovat polttoaine, malmi ja ei-metalliset mineraalit sekä energia sisäinen lämpö Maapallo. Siten litosfääri suorittaa yhden ihmiskunnan tärkeimmistä tehtävistä - resurssien - toimittaen ihmiselle lähes kaikentyyppisiä tunnettuja resursseja.

Resurssitoiminnon lisäksi litosfääri suorittaa vielä yhden tärkeä toiminto- geodynaaminen. Maapallolla tapahtuu jatkuvasti geologisia prosesseja. Kaikki geologiset prosessit perustuvat eri lähteistä energiaa. Sisäisten prosessien lähde on radioaktiivisen hajoamisen ja maan sisällä olevien aineiden gravitaatioerilaistumisen aikana syntyvä lämpö.

Maankuoren erilaiset tektoniset liikkeet liittyvät sisäisiin prosesseihin, jotka luovat helpotuksen tärkeimmät muodot - vuoret ja tasangot, magmatismi, maanjäristykset. Tektoniset liikkeet ilmenevät maankuoren hitaissa pystysuuntaisissa värähtelyissä, kalliolaskosten muodostumisessa ja tektonisissa vaurioissa. Muutosta tapahtuu jatkuvasti ulkomuoto Maan pinta litosfäärien ja maan sisäisten prosessien vaikutuksesta. Voimme nähdä omin silmin vain muutaman näistä prosesseista. Näitä ovat erityisesti sellaiset uhkaavat ilmiöt kuin maanjäristykset ja maan sisäisten prosessien seismisen aktiivisuuden aiheuttamat vulkanismi.

Maankuoren kemiallisen koostumuksen ja fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien monimuotoisuus piilee seuraava toiminto litosfääri - geofysikaalinen ja geokemiallinen. Geologisten ja geokemiallisten tietojen mukaan 16 km syvyyteen keskimäärin kemiallinen koostumus maankuoren kivet: happi - 47%, pii - 27,5%, alumiini - 8,6%, rauta - 5%, kalsium, natrium, magnesium ja kalium - 10,5%, kaikki muut alkuaineet muodostavat noin 1,5%, mukaan lukien titaani - 0,6 %, hiili - 0,1%, kupari - 0,01%, lyijy - 0,0016%, kulta - 0,0000005%. Ilmeisesti kahdeksan ensimmäistä alkuainetta muodostavat lähes 99% maankuoresta. Se, että litosfääri täyttää tämän tehtävän, joka on yhtä tärkeä kuin edelliset, johtaa tehokkaimpaan taloudellinen käyttö lähes kaikki litosfäärin kerrokset. Erityisesti koostumuksensa ja fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksiensa kannalta arvokkain on maankuoren ylempi ohut kerros, jolla on luonnollista hedelmällisyyttä ja jota kutsutaan maaperäksi.

Litosfäärin ekologiset toiminnot. Litosfäärin luonnonvaraekologisen toiminnan määritelmä, merkitys ja rakenne. Kasvin ja ihmisen keskimääräinen kemiallinen koostumus, % kuiva-aineesta

Ilmoita kirjoitusvirheestä

Toimituksellemme lähetettävä teksti:

Kommenttisi (valinnainen):