Litosfēras ekoloģiskās funkcijas. Litosfēras resursu ekoloģiskās funkcijas definīcija, nozīme un struktūra. Augu un cilvēka vidējais ķīmiskais sastāvs, % no sausnas

20.09.2019

Cilvēki senatnē iemācījās daļu no šiem resursiem izmantot savām vajadzībām, kas izpaudās cilvēces attīstības vēsturisko periodu nosaukumos: “ akmens laikmets"," bronzas laikmets", " dzelzs laikmets". Mūsdienās tiek izmantoti vairāk nekā 200. dažāda veida derīgo izrakteņu resursi. Saskaņā ar akadēmiķa A. E. Fersmana (1883-1945) tēlaino izteicienu tagad visa Mendeļejeva periodiskā sistēma ir nolikta pie cilvēces kājām.

Minerāli ir saimniecībā efektīvi izmantojami zemes garozas minerālie veidojumi, derīgo izrakteņu uzkrājumi veido atradnes, bet ar lielām izplatības platībām - baseini.

Derīgo izrakteņu izplatība zemes garozā ir pakļauta ģeoloģiskajiem (tektoniskajiem) modeļiem (7.4. tabula).

Degvielas minerāliem ir nogulumiežu izcelsme, un tie parasti pavada seno platformu segumu un to iekšējās un marginālās siles. Tātad nosaukums "baseins" diezgan precīzi atspoguļo to izcelsmi - "jūras baseins".

Uz globuss ir zināmi vairāk nekā 3,6 tūkst. ogles baseini un atradnes, kas kopā aizņem 15% no zemes platības. Lielākā daļa ogļu resursu nonāk Āzijā, Ziemeļamerikā un Eiropā, un tie ir koncentrēti desmit lielākajos Ķīnas, ASV, Krievijas, Indijas un Vācijas baseinos.

eļļas un gāzes gultnis Ir izpētīti vairāk nekā 600 baseini, 450 tiek izstrādāti. Kopējais skaits naftas lauki sasniedz 35 tūkst.Galvenās rezerves atrodas ziemeļu puslodē un ir mezozoja atradnes. Šo rezervju galvenā daļa ir koncentrēta arī nelielā skaitā lielāko baseinu. Saūda Arābija, ASV, Krievija, Irāna.

Rūdas minerāli parasti aprobežojas ar seno platformu pamatiem (vairogiem), kā arī uz salocītām vietām. Šādos apgabalos tie bieži veido milzīgas rūdas (metalogēnas) jostas, kuras pēc savas izcelsmes savieno ar dziļiem zemes garozas lūzumiem. Ģeotermālās enerģijas resursi ir īpaši lieli valstīs un reģionos ar paaugstinātu seismisko un vulkānisko aktivitāti (Islande, Itālija, Jaunzēlande, Filipīnas, Meksika, Kamčatka un Ziemeļkaukāzs Krievijā, Kalifornijā ASV).

Ekonomiskai attīstībai visizdevīgākās ir derīgo izrakteņu teritoriālās kombinācijas (akumulācijas), kas atvieglo sarežģīta apstrāde izejvielas.

Derīgo izrakteņu ieguve slēgts(raktuves) metode globālā mērogā tiek veikta svešā Eiropa, Krievijas Eiropas daļa, ASV, kur daudzas atradnes un baseini atrodas augšējos slāņos zemes garoza, jau ir labi attīstīti.

Ja minerāli rodas 20-30 m dziļumā, izdevīgāk ir noņemt iežu virsējo slāni ar buldozeru un mīnu atvērts veidā. Piemēram, dzelzsrūda tiek iegūta atklātā bedrē Kurskas apgabalā, ogles dažās atradnēs Sibīrijā.

Daudzu minerālu krājumu un ieguves ziņā Krievija ieņem vienu no pirmajām vietām pasaulē (gāze, ogles, nafta, dzelzs rūda, dimanti).

Tabulā. 7.4 parāda sakarību starp zemes garozas uzbūvi, reljefu un derīgo izrakteņu izplatību.

Tabula 7.4

Derīgo izrakteņu atradnes atkarībā no zemes garozas posma struktūras un atgriešanās un reljefa formām

Zemes formas	Zemes garozas posma uzbūve un vecums	raksturīgie minerāli	Piemēri
Līdzenumi	Arhejas-proterozoja platformu vairogi	Bagātīgas dzelzsrūdas atradnes	Ukrainas vairogs, Krievijas platformas Baltijas vairogs
	Seno platformu plāksnes, kuru segums veidojies paleozoja un mezozoja laikos	Nafta, gāze, ogles, būvmateriāli	Rietumsibīrijas zemiene, Krievijas līdzenums
Kalni	Jauni salocīti Alpu vecuma kalni	Polimetāla rūdas, būvmateriāli	Kaukāzs, Alpi
	Iznīcināti locījuma bloku kalni mezozoja, hercīna un kaledonijas locījuma vietās	Minerāliem bagātākās struktūras: melno (dzelzs, mangāna) un krāsaino metālu (hroms, varš, niķelis, urāns, dzīvsudrabs) rūdas, zelta, platīna, dimantu ieliktņi	Kazahstānas mazais paugurs
	Atjaunoti mezozoja un paleozoja salokāmie kalni	Melno un krāsaino metālu rūdas, zelta, platīna un dimantu primārās un aluviālās atradnes	Urāls, Apalači, Centrāleiropas kalni
Kontinentālais šelfs (šelfs)	marginālās novirzes	Naftas gāze	Meksikas līcis
	Applūdusi plātņu daļa, platformas	Naftas gāze	Persijas līcis
Okeāna grīda	bezdibenes līdzenumi	Dzelzs-mangāna mezgliņi	Ziemeļjūras dibens

Hidrosfēra

Hidrosfēra(no grieķu val. hidro-ūdens un sphaira- bumba) - Zemes ūdens apvalks, kas ir okeānu, jūru un kontinentālo ūdens baseinu - upju, ezeru, purvu utt., gruntsūdeņu, ledāju un sniega segas kombinācija.

Tiek uzskatīts, ka Zemes ūdens apvalks veidojās agrīnajā arhejā, tas ir, aptuveni pirms 3800 miljoniem gadu. Šajā Zemes vēstures periodā uz mūsu planētas tika noteikta temperatūra, pie kuras ūdens lielākoties varēja būt šķidrā agregācijas stāvoklī.

Ūdenim kā vielai ir unikālas īpašības, kas ietver:

♦ spēja izšķīdināt ļoti daudzas vielas;

♦ augsta siltuma jauda;

♦ atrodoties šķidrā stāvoklī temperatūras diapazonā no 0 līdz 100 °С;

♦ lielāks ūdens vieglums cietā stāvoklī (ledus) nekā šķidrā stāvoklī.

Unikālas īpašībasūdens ļāva tam spēlēt nozīmīgu lomu evolūcijas procesos, kas notiek zemes garozas virskārtējos slāņos, matērijas apritē dabā un būt par nosacījumu dzīvības rašanās un attīstības uz Zemes. Ūdens sāk pildīt savu ģeoloģisko un bioloģiskās funkcijas Zemes vēsturē pēc hidrosfēras veidošanās.

Hidrosfēra sastāv no virszemes ūdeņiem un gruntsūdeņiem. ūdens virsma hidrosfēras pārklāj 70,8% zemes virsma. To kopējais tilpums sasniedz 1370,3 miljonus km 3, kas ir 1/800 no kopējā planētas tilpuma, un masa tiek lēsta 1,4 x 1018 tonnas. Virszemes ūdeņi, tas ir, ūdeņi, kas klāj zemi, ietver Pasaules okeānu, kontinentālo ūdens baseini un kontinentālais ledus. Pasaules okeāns ietver visas Zemes jūras un okeānus.

Jūras un okeāni aizņem 3/4 no sauszemes virsmas jeb 361,1 miljonu km2. Lielākā daļa virszemes ūdeņu - 98% - ir koncentrēti Pasaules okeānā. Pasaules okeāns ir nosacīti sadalīts četros okeānos: Atlantijas, Klusā okeāna, Indijas un Arktikas. Viņi tam tic mūsdienīgs līmenis Okeāns tika izveidots apmēram pirms 7000 gadiem. Saskaņā ar ģeoloģiskajiem pētījumiem okeāna līmeņa svārstības pēdējo 200 miljonu gadu laikā nav pārsniegušas 100 m.

Ūdens okeānos ir sāļš. Vidējais sāls saturs ir aptuveni 3,5% no svara jeb 35 g/l. Viņi kvalitatīvs sastāvs no katjoniem dominē Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+, no anjoniem - Cl-, SO 4 2-, Br -, C0z 2-, F -. Tiek uzskatīts, ka okeānu sāls sastāvs kopš tā laika ir palicis nemainīgs Paleozoja laikmets laiks, kad sākās dzīvības attīstība uz sauszemes, tas ir, aptuveni 400 miljonu gadu laikā.

Kontinentālie ūdens baseini ir upes, ezeri, purvi, ūdenskrātuves. To ūdeņi veido 0,35% no kopējās hidrosfēras virszemes ūdeņu masas. Dažas kontinentālās ūdenstilpnes – ezeri – satur sālsūdens. Šie ezeri ir vai nu vulkāniskas izcelsmes, vai arī ir izolētas seno jūru paliekas, vai arī veidojušies biezu šķīstošo sāļu nogulumu zonā. Tomēr pārsvarā kontinentālās ūdenstilpes ir svaigas.

Atvērto rezervuāru saldūdens satur arī šķīstošos sāļus, bet nelielā daudzumā. Atkarībā no izšķīdušo sāļu satura saldūdeni iedala mīkstajā un cietajā. Jo mazāk sāļu izšķīst ūdenī, jo tas ir mīkstāks. Cietākais saldūdens satur sāļus ne vairāk kā 0,005% no svara jeb 0,5 g/l.

kontinentālais ledus veido 1,65% no kopējās hidrosfēras virszemes ūdeņu masas, 99% ledus atrodas Antarktīdā un Grenlandē. kopējais svars Tiek lēsts, ka sniegs un ledus uz Zemes veido 0,0004% no mūsu planētas masas. Tas ir pietiekami, lai visu planētas virsmu pārklātu ar 53 m biezu ledus kārtu.Pēc aprēķiniem, ja šī masa izkusīs, tad okeāna līmenis paaugstināsies par 64 m.

Hidrosfēras virszemes ūdeņu ķīmiskais sastāvs ir aptuveni vienāds ar vidējo sastāvu jūras ūdens. No ķīmiskajiem elementiem pēc svara dominē skābeklis (85,8%) un ūdeņradis (10,7%). Virszemes ūdeņi satur ievērojamu daudzumu hlora (1,9%) un nātrija (1,1%). Ievērojami augstāks nekā zemes garozā, tiek atzīmēts sēra un broma saturs.

Gruntsūdens hidrosfēra satur galveno saldūdens krājumu: tiek pieņemts, ka kopējais gruntsūdens apjoms ir aptuveni 28,5 miljardi km 3. Tas ir gandrīz 15 reizes vairāk nekā okeānos. Tiek uzskatīts, ka tieši gruntsūdeņi ir galvenais rezervuārs, kas papildina visas virszemes ūdenstilpes. Pazemes hidrosfēru var iedalīt piecās zonās.

Kriozons. Ledus zona. Zona aptver polāros reģionus. Tā biezums tiek lēsts 1 km robežās.

šķidrā ūdens zona. Aptver gandrīz visu zemes garozu.

Tvaika ūdens zona ierobežots līdz 160 km dziļumam. Tiek uzskatīts, ka ūdens temperatūra šajā zonā ir no 450 °C līdz 700 °C un zem spiediena līdz 5 GPa 1 .

Zemāk, dziļumā līdz 270 km, atrodas monomēru ūdens molekulu zona. Tas pārklāj ūdens slāņus ar temperatūras diapazonu no 700 °C līdz 1000 °C un spiedienu līdz 10 GPa.

Blīvā ūdens zona domājams, stiepjas līdz 3000 km dziļumam un apņem visu Zemes apvalku. Ūdens temperatūra šajā zonā tiek lēsta robežās no 1000° līdz 4000°C, un spiediens ir līdz 120 GPa. Ūdens šādos apstākļos ir pilnībā jonizēts.

Zemes hidrosfēra veic svarīgas funkcijas: regulē planētas temperatūru, nodrošina vielu apriti, ir neatņemama biosfēras sastāvdaļa.

Tieša ietekme uz temperatūras regulēšana Zemes virsmas slāņus, hidrosfēra nodrošina, pateicoties vienam svarīgas īpašībasūdens - augsta siltuma jauda. Šī iemesla dēļ virszemes ūdeņi uzkrāj saules enerģiju un pēc tam lēnām izlaiž to apkārtējā telpā. Temperatūras izlīdzināšana uz Zemes virsmas notiek tikai ūdens cikla dēļ. Turklāt sniegam un ledus ir ļoti augsts atstarotājs

spēja: par 30 pārsniedz vidējo zemes virsmai.Tāpēc polos absorbētās un izstarotās enerģijas starpība vienmēr ir negatīva, tas ir, virsmas absorbētā enerģija ir mazāka nekā izstarotā. Tādā veidā notiek planētas termoregulācija.

Drošība riteņbraukšana ir vēl viena svarīga hidrosfēras funkcija.

Hidrosfēra ir pastāvīgā mijiedarbībā ar atmosfēru, zemes garozu un biosfēru. Hidrosfēras ūdens sevī izšķīdina gaisu, koncentrējot skābekli, ko tālāk izmanto ūdens dzīvie organismi. Oglekļa dioksīdam gaisā, kas veidojas galvenokārt dzīvo organismu elpošanas, degvielas sadegšanas un vulkānu izvirdumu rezultātā, ir augsta šķīdība ūdenī un tas uzkrājas hidrosfērā. Hidrosfēra sevī izšķīdina arī smagās inertās gāzes – ksenonu un kriptonu, kuru saturs ūdenī ir lielāks nekā gaisā.

Hidrosfēras ūdeņi, iztvaikojot, nonāk atmosfērā un izkrīt nokrišņu veidā, kas iekļūst akmeņos, tos iznīcinot. Tātad ūdens ir iesaistīts procesos laikapstākļiklintis. Akmeņu šķembas tiek nojauktas plūstošie ūdeņi upēs, pēc tam jūrās un okeānos vai slēgtos kontinentālos rezervuāros un pakāpeniski nogulsnējas uz grunts. Šīs nogulsnes vēlāk pārvēršas nogulumiežu iežos.

Tiek uzskatīts, ka galvenie jūras ūdens katjoni - nātrija, magnija, kālija, kalcija katjoni - radušies iežu dēdēšanas rezultātā un tam sekojošās laikapstākļu produktu izvadīšanas pa upēm jūrā. Nozīmīgākie jūras ūdens anjoni – hlora, broma, fluora, sulfātjonu un karbonāta jonu anjoni, iespējams, nāk no atmosfēras un ir saistīti ar vulkānisko darbību.

Daļa šķīstošo sāļu tiek sistemātiski izņemta no hidrosfēras sastāva, to izgulsnējot. Piemēram, ūdenī izšķīdinātiem karbonātu joniem mijiedarbojoties ar kalcija un magnija katjoniem, veidojas nešķīstoši sāļi, kas nogrimst dibenā karbonātu nogulumiežu veidā. Organismiem, kas apdzīvo hidrosfēru, ir svarīga loma dažu sāļu nogulsnēšanā. Viņi no jūras ūdens ekstrahē atsevišķus katjonus un anjonus, koncentrējot tos savos skeletos un čaumalās karbonātu, silikātu, fosfātu un citu savienojumu veidā. Pēc organismu nāves uz tiem uzkrājas cietie apvalki jūras dibens un veido biezus kaļķakmeņu, fosforītu un dažādu silīcija iežu slāņus. Lielākā daļa nogulumiežu un tādi vērtīgi minerāli kā nafta, ogles, boksīts, dažādi sāļi u.c. veidojušies pagātnē. ģeoloģiskie periodi dažādos hidrosfēras rezervuāros. Ir konstatēts, ka pat vissenākie ieži, kuru absolūtais vecums sasniedz aptuveni 1,8 miljardus gadu, ir ļoti izmainīti nogulumi, kas veidojušies ūdens vide. Ūdens tiek izmantots arī fotosintēzes procesā, kas rada organisko vielu un skābeklis.

Apmēram pirms 3500 miljoniem gadu dzīvība uz Zemes radās hidrosfērā. Organismu evolūcija turpinājās tikai ūdens vidē līdz paleozoja laikmeta sākumam, kad pirms aptuveni 400 miljoniem gadu sākās dzīvnieku un augu organismu pakāpeniska migrācija uz sauszemi. Šajā sakarā hidrosfēra tiek uzskatīta par biosfēras sastāvdaļu. (biosfēra - dzīves sfēra, dzīvo organismu apdzīvota teritorija).

Dzīvie organismi ir ārkārtīgi nevienmērīgi sadalīti hidrosfērā. Dzīvo organismu skaitu un daudzveidību noteiktos virszemes ūdeņu apgabalos nosaka daudzi faktori, tostarp vides faktoru komplekss: temperatūra, ūdens sāļums, apgaismojums un spiediens. Palielinoties dziļumam, palielinās apgaismojuma un spiediena ierobežojošais efekts: strauji samazinās ienākošās gaismas daudzums, un spiediens, gluži pretēji, kļūst ļoti augsts. Tātad jūrās un okeānos galvenokārt tiek apdzīvotas piekrastes zonas, tas ir, zonas, kas nav dziļākas par 200 m un kuras visvairāk silda saules stari.

Raksturojot hidrosfēras funkcijas uz mūsu planētas, V. I. Vernadskis atzīmēja: “Ūdens nosaka un veido visu biosfēru. Tas rada zemes garozas galvenās iezīmes, līdz pat magmatiskajam apvalkam.

Atmosfēra

Atmosfēra(no grieķu val. atmosfēra - tvaika, iztvaikošanas un sphaira- bumba) - Zemes apvalks, kas sastāv no gaisa.

daļa gaiss ietver vairākas gāzes un tajās suspendētu cieto un šķidro piemaisījumu daļiņas - aerosolus. Atmosfēras masa tiek lēsta 5,157 x 10 15 tonnas.Gaisa kolonna izdara spiedienu uz Zemes virsmu: vidējais atmosfēras spiediens jūras līmenī ir 1013,25 hPa jeb 760 mm Hg. Art. Spiediens 760 mm Hg. Art. pielīdzināts ārpussistēmas spiediena mērvienībai - 1 atmosfēra (1 atm.). vidējā temperatūra gaiss pie Zemes virsmas - 15 ° C, savukārt temperatūra svārstās no aptuveni 57 ° C subtropu tuksnešos līdz 89 ° C Antarktīdā.

Atmosfēra nav viendabīga. Ir šādi atmosfēras slāņi: troposfēra, stratosfēra, mezosfēra, termosfēra un eksosfēra, kas atšķiras ar temperatūras sadalījuma pazīmēm, gaisa blīvumu un dažiem citiem parametriem. Attiecīgi tiek sauktas atmosfēras zonas, kas ieņem starpstāvokli starp šiem slāņiem tropopauze, stratopauze un mezopauze.

Troposfēra - zemākais atmosfēras slānis ar augstumu 8-10 km polārajos platuma grādos un līdz 16-18 km tropos. Troposfērai ir raksturīga gaisa temperatūras pazemināšanās ar augstumu - ar attālumu no Zemes virsmas uz katru kilometru temperatūra pazeminās par aptuveni 6 ° C. Gaisa blīvums strauji samazinās. Apmēram 80% no kopējās atmosfēras masas ir koncentrēti troposfērā.

Stratosfēra kas atrodas vidēji augstumā no 10-15 km līdz 50-55 km no Zemes virsmas. Stratosfērai ir raksturīga temperatūras paaugstināšanās līdz ar augstumu. Temperatūras paaugstināšanās notiek tāpēc, ka šajā atmosfēras slānī ozons absorbē Saules īsviļņu starojumu, galvenokārt UV (ultravioletos) starus. Tajā pašā laikā stratosfēras lejas daļā, līdz aptuveni 20 km līmenim, temperatūra nedaudz mainās līdz ar augstumu un var pat nedaudz pazemināties. Augstāk temperatūra sāk celties – sākumā lēni, bet no 34-36 km līmeņa krietni ātrāk. Stratosfēras augšējā daļā 50-55 km augstumā temperatūra sasniedz 260-270 K.

Mezosfēra- atmosfēras slānis, kas atrodas 55-85 km augstumā. Mezosfērā gaisa temperatūra pazeminās, palielinoties augstumam - no aptuveni 270 K apakšējā robežā līdz 200 K augšējā robežā.

Termosfēra stiepjas augstumā no aptuveni 85 km līdz 250 km no Zemes virsmas un to raksturo strauja gaisa temperatūras paaugstināšanās, sasniedzot 800-1200 K 250 km augstumā. meteori te palēninās un izdeg. Tādējādi termosfēra pilda Zemes aizsargslāņa funkciju.

Virs troposfēras ir eksosfēra, kuras augšējā robeža ir nosacīta un to iezīmē aptuveni 1000 km augstums virs Zemes virsmas. No eksosfēras atmosfēras gāzes tiek izkliedētas pasaules telpā. Tātad notiek pakāpeniska pāreja no atmosfēras uz starpplanētu telpu.

Atmosfēras gaiss netālu no Zemes virsmas sastāv no dažādām gāzēm, galvenokārt slāpekļa (78,1% pēc tilpuma) un skābekļa (20,9% pēc tilpuma). Gaisa sastāvā nelielā daudzumā ietilpst arī šādas gāzes: argons, oglekļa dioksīds, hēlijs, ozons, radons, ūdens tvaiki. Turklāt gaiss var saturēt dažādas mainīgas sastāvdaļas: slāpekļa oksīdus, amonjaku utt.

Papildus gāzēm gaiss satur atmosfēras aerosols, kas ir ļoti smalkas cietas un šķidras daļiņas, kas suspendētas gaisā. Aerosols veidojas organismu dzīves laikā, saimnieciskā darbība cilvēks, vulkāna izvirdumi, putekļu celšanās no planētas virsmas un no kosmiskajiem putekļiem, kas nonāk atmosfēras augšējos slāņos.

Atmosfēras gaisa sastāvs līdz aptuveni 100 km augstumam kopumā ir nemainīgs, laika gaitā un viendabīgs dažādos Zemes reģionos. Tajā pašā laikā mainīgo gāzveida komponentu un aerosolu saturs nav vienāds. Virs 100-110 km notiek daļēja skābekļa, oglekļa dioksīda un ūdens molekulu sabrukšana. Apmēram 1000 km augstumā sāk dominēt vieglās gāzes – hēlijs un ūdeņradis, un vēl augstāk Zemes atmosfēra pamazām pārvēršas starpplanētu gāzē.

ūdens tvaiki- svarīgs komponents gaiss. Atmosfērā tas nonāk iztvaikojot no virsmas, ūdens un mitras augsnes, kā arī augu transpirācijas ceļā. Relatīvais ūdens tvaiku saturs gaisā svārstās pie zemes virsmas no 2,6% tropos līdz 0,2% polārajos platuma grādos. Ar attālumu no Zemes virsmas ūdens tvaiku daudzums atmosfēras gaisā strauji krītas, un jau 1,5-2 km augstumā tas samazinās uz pusi. Troposfērā, temperatūrai pazeminoties, ūdens tvaiki kondensējas. Kondensējoties ūdens tvaikiem, veidojas mākoņi, no kuriem nokrišņi lietus, sniega, krusas veidā. Nokrišņu daudzums, kas nokrīt uz Zemes, ir vienāds ar daudzumu, kas iztvaiko no virsmas. Ūdens zemes. Lieko ūdens tvaiku virs okeāniem gaisa straumes aiznes uz kontinentiem. Ūdens tvaiku daudzums, kas atmosfērā tiek transportēts no okeāna uz kontinentiem, ir vienāds ar upes plūsmas tilpumu, kas ieplūst okeānos.

Ozons 90% ir koncentrēti stratosfērā, pārējais atrodas troposfērā. Ozons absorbē UV starojumu no Saules, kas negatīvi ietekmē dzīvos organismus. Tiek saukti apgabali ar zemu ozona līmeni atmosfērā ozona caurumi.

Vislielākās ozona slāņa biezuma svārstības ir novērojamas augstos platuma grādos, tāpēc poliem tuvos apgabalos ozona caurumu iespējamība ir lielāka nekā pie ekvatora.

Oglekļa dioksīds iekļūst atmosfērā lielos daudzumos. Tas pastāvīgi izdalās organismu elpošanas, sadegšanas, vulkānu izvirdumu un citu uz Zemes notiekošo procesu rezultātā. Tomēr oglekļa dioksīda saturs gaisā ir zems, jo lielākā daļa no tā ir izšķīdināta hidrosfēras ūdeņos. Tomēr jāatzīmē, ka pēdējo 200 gadu laikā oglekļa dioksīda saturs atmosfērā ir pieaudzis par 35%. Iemesls šādam ievērojamam pieaugumam ir cilvēka aktīvā saimnieciskā darbība.

Galvenais atmosfēras siltuma avots ir Zemes virsma. Atmosfēras gaiss pietiekami labi iziet uz zemes virsmu saules stari. Saules starojumu, kas nonāk Zemē, daļēji absorbē atmosfēra - galvenokārt ūdens tvaiki un ozons, bet lielākā daļa no tā sasniedz zemes virsmu.

Kopējais saules starojums, kas sasniedz Zemes virsmu, no tās daļēji atstarojas. Atstarošanas apjoms ir atkarīgs no noteikta zemes virsmas laukuma, tā sauktā, atstarošanas spējas albedo. Vidējais Zemes albedo ir aptuveni 30%, savukārt atšķirība starp albedo vērtību ir no 7-9% melnzemei līdz 90% tikko uzkritušam sniegam. Sildot, zemes virsma atmosfērā izdala siltuma starus un sasilda tās apakšējos slāņus. Papildus galvenajam atmosfēras siltumenerģijas avotam - zemes virsmas siltums; siltums nonāk atmosfērā ūdens tvaiku kondensācijas rezultātā, kā arī tiešās saules radiācija.

Atmosfēras nevienlīdzīgā uzkarsēšana dažādos Zemes reģionos izraisa nevienlīdzīgu spiediena sadalījumu, kas izraisa pārvietošanos gaisa masas gar zemes virsmu. Gaisa masas pārvietojas no augsta spiediena zonām uz zema spiediena zonām. Šo gaisa masu kustību sauc vējš. Noteiktos apstākļos vēja ātrums var būt ļoti liels, līdz 30 m/s vai vairāk (vairāk par 30 m/s – jau Viesuļvētra).

Tiek saukts atmosfēras apakšējā slāņa stāvoklis noteiktā vietā un laikā laikapstākļi. Laikapstākļus raksturo gaisa temperatūra, nokrišņi, vēja stiprums un virziens, mākoņainība, gaisa mitrums un atmosfēras spiediens. Laikapstākļus nosaka atmosfēras cirkulācijas apstākļi un ģeogrāfiskā atrašanās vieta reljefs. Tas ir visstabilākais tropos un visvairāk mainīgs vidējos un augstajos platuma grādos. Laikapstākļu raksturs, to sezonālā dinamika ir atkarīga no klimatsšajā teritorijā.

Zem, klimats tiek saprasti kā visbiežāk atkārtotās laikapstākļu pazīmes konkrētajā apgabalā, kas saglabājas ilgu laiku. Tie ir raksturlielumi, kas aprēķināti vidēji 100 gadu laikā - temperatūra, spiediens, nokrišņi utt. Klimata jēdziens (no plkst. grieķu valoda, klima- slīpums) radās Senā Grieķija. Jau toreiz to saprata laikapstākļi ir atkarīgs no leņķa, kādā saules stari skar zemes virsmu. Galvenais nosacījums noteikta klimata izveidošanai noteiktā apgabalā ir enerģijas daudzums uz laukuma vienību. Tas ir atkarīgs no kopējā saules starojuma, kas krīt uz zemes virsmas, un no šīs virsmas albedo. Tādējādi ekvatora reģionā un pie poliem temperatūra gada laikā mainās maz, bet subtropu reģionos un vidējos platuma grādos gada temperatūras amplitūda var sasniegt 65 °C. Galvenie klimatu veidojošie procesi ir siltuma apmaiņa, mitruma apmaiņa un atmosfēras cirkulācija. Visiem šiem procesiem ir viens enerģijas avots – Saule.

Atmosfēra ir sine qua non visu veidu dzīvībai. Augstākā vērtība organismu dzīvībai ir šādas gāzes, kas ir daļa no gaisa: skābeklis, slāpeklis, ūdens tvaiki, oglekļa dioksīds, ozons. Skābeklis ir būtisks lielākajai daļai dzīvo organismu elpošanai. Slāpeklis, ko no gaisa asimilē daži mikroorganismi, ir nepieciešams augu minerālbarošanai. Ūdens tvaiki, kas kondensējas un izkrīt kā nokrišņi, ir ūdens avots uz sauszemes. Oglekļa dioksīds ir fotosintēzes procesa izejmateriāls. Ozons absorbē organismiem kaitīgo cieto UV starojumu.

Tiek pieņemts, ka mūsdienu atmosfērai ir sekundāra izcelsme: tā veidojās pēc planētas veidošanās pabeigšanas pirms aptuveni 4,5 miljardiem gadu no gāzēm, ko izdala Zemes cietie apvalki. Laikā ģeoloģiskā vēsture Zemes atmosfēra ietekmēja dažādi faktori gadā tika veiktas būtiskas izmaiņas tā sastāvā.

Atmosfēras attīstība ir atkarīga no ģeoloģiskajiem un ģeoķīmiskajiem procesiem, kas notiek uz Zemes. Pēc dzīvības parādīšanās uz mūsu planētas, tas ir, aptuveni pirms 3,5 miljardiem gadu, dzīvie organismi sāka būtiski ietekmēt atmosfēras attīstību. Ievērojama daļa gāzu - slāpeklis, oglekļa dioksīds, ūdens tvaiki - radās vulkānu izvirdumu rezultātā. Skābeklis parādījās pirms aptuveni 2 miljardiem gadu fotosintētisko organismu darbības rezultātā, kas sākotnēji radās okeāna virszemes ūdeņos.

Pēdējos gados ir notikušas ievērojamas izmaiņas atmosfērā, kas saistītas ar cilvēka aktīvo saimniecisko darbību. Tādējādi, pēc novērojumiem, pēdējo 200 gadu laikā ir ievērojami palielinājusies siltumnīcefekta gāzu koncentrācija: oglekļa dioksīda saturs ir pieaudzis 1,35 reizes, metāna - 2,5 reizes. Daudzu citu mainīgo komponentu saturs gaisa sastāvā ir ievērojami palielinājies.

Notiekošās atmosfēras stāvokļa izmaiņas - siltumnīcefekta gāzu koncentrācijas pieaugums, ozona caurumi, gaisa piesārņojums - ir globālas vides problēmas mūsdienīgums.

Cilvēki senatnē mācījās daļu no šiem resursiem izmantot savām vajadzībām, kas savu izpausmi guva cilvēces attīstības vēstures periodu nosaukumos: "Akmens laikmets", "Bronzas laikmets", "Dzelzs laikmets". Mūsdienās tiek izmantoti vairāk nekā 200 dažādu veidu derīgo izrakteņu resursi. Saskaņā ar akadēmiķa A. E. Fersmana (1883–1945) tēlaino izteicienu tagad visa Mendeļejeva periodiskā sistēma ir nolikta pie cilvēces kājām.

Minerāli ir saimniecībā efektīvi izmantojami zemes garozas minerālie veidojumi, derīgo izrakteņu uzkrājumi veido atradnes, bet ar lielām izplatības zonām - baseini.

Derīgo izrakteņu izplatība zemes garozā ir pakļauta ģeoloģiskajiem (tektoniskajiem) modeļiem (7.4. tabula).

Visā pasaulē ir zināmi vairāk nekā 3600. ogles baseini un atradnes, kas kopā aizņem 15% no zemes platības. Lielākā daļa ogļu resursu atrodas Āzijā, Ziemeļamerika un Eiropā un ir koncentrēts desmit lielākajos baseinos Ķīnā, ASV, Krievijā, Indijā un Vācijā.

eļļas un gāzes gultnis Izpētīti vairāk nekā 600 baseini, tiek attīstīti 450. Kopējais naftas atradņu skaits sasniedz 35 tūkstošus.Galvenās rezerves atrodas Ziemeļu puslodē un ir mezozoja atradnes. Galvenā šo rezervju daļa ir koncentrēta arī dažos lielākajos Saūda Arābijas, ASV, Krievijas un Irānas baseinos.

Rūdas minerāli parasti aprobežojas ar seno platformu pamatiem (vairogiem), kā arī uz salocītām vietām. Šādos apgabalos tie bieži veido milzīgas rūdas (metalogēnas) jostas, kuras pēc savas izcelsmes savieno ar dziļiem zemes garozas lūzumiem. Īpaši lieli ģeotermālās enerģijas resursi ir valstīs un apgabalos ar paaugstinātu seismisko un vulkānisko aktivitāti (Islande, Itālija, Jaunzēlande, Filipīnas, Meksika, Kamčatka un Ziemeļkaukāzs Krievijā, Kalifornija ASV).

Tautsaimniecības attīstībai visizdevīgākās ir derīgo izrakteņu teritoriālās kombinācijas (uzkrājumi), kas atvieglo kompleksu izejvielu pārstrādi.

Derīgo izrakteņu ieguve slēgts(raktuves) metode globālā mērogā tiek veikta ārzemēs Eiropā, Krievijas Eiropas daļā, ASV, kur jau ir stipri attīstītas daudzas atradnes un baseini, kas atrodas zemes garozas augšējos slāņos.

Ja minerāli rodas 20–30 m dziļumā, izdevīgāk ir noņemt iežu virsējo slāni ar buldozeru un mīnu. atvērts veidā. Piemēram, dzelzsrūda tiek iegūta atklātā bedrē Kurskas apgabalā, ogles dažās atradnēs Sibīrijā.

Daudzu minerālu krājumu un ieguves ziņā Krievija ieņem vienu no pirmajām vietām pasaulē (gāze, ogles, nafta, dzelzsrūda, dimanti).

Tabulā. 7.4 parāda sakarību starp zemes garozas uzbūvi, reljefu un derīgo izrakteņu izplatību.

7.4. tabula

Derīgo izrakteņu atradnes atkarībā no zemes garozas posma struktūras un atgriešanās un reljefa formām

Hidrosfēra

Hidrosfēra(no grieķu val. hidro- ūdens un sphaira- bumba) - Zemes ūdens apvalks, kas ir okeānu, jūru un kontinentālo ūdens baseinu - upju, ezeru, purvu uc, gruntsūdeņu, ledāju un sniega segumu kolekcija.

Ūdenim kā vielai ir unikālas īpašības, kas ietver:

♦ spēja izšķīdināt ļoti daudzas vielas;

♦ augsta siltuma jauda;

♦ atrodoties šķidrā stāvoklī temperatūras diapazonā no 0 līdz 100 °C;

♦ lielāks ūdens vieglums cietā stāvoklī (ledus) nekā šķidrā stāvoklī.

Ūdens unikālās īpašības ļāva tam spēlēt nozīmīgu lomu evolūcijas procesos, kas notiek zemes garozas virskārtējos slāņos, vielu apritē dabā un būt par nosacījumu dzīvības rašanās un attīstības uz Zemes. Ūdens savas ģeoloģiskās un bioloģiskās funkcijas Zemes vēsturē sāk pildīt pēc hidrosfēras veidošanās.

Hidrosfēra sastāv no virszemes ūdeņiem un gruntsūdeņiem. ūdens virsma hidrosfēras aizņem 70,8% no Zemes virsmas. To kopējais tilpums sasniedz 1370,3 miljonus km 3, kas ir 1/800 no kopējā planētas tilpuma, un masa tiek lēsta 1,4 h 1018 tonnas. Virszemes ūdeņi, tas ir, ūdeņi, kas klāj zemi, ietver Pasaules okeānu, kontinentālos ūdeņus baseini un kontinentālais ledus.

Pasaules okeāns ietver visas Zemes jūras un okeānus.

Jūras un okeāni aizņem 3/4 no sauszemes virsmas jeb 361,1 miljonu km2. Virszemes ūdeņu lielākā daļa ir koncentrēta Pasaules okeānā - 98%. Pasaules okeāns ir nosacīti sadalīts četros okeānos: Atlantijas, Klusā okeāna, Indijas un Arktikas. Tiek uzskatīts, ka pašreizējais okeāna līmenis tika noteikts pirms aptuveni 7000 gadiem. Saskaņā ar ģeoloģiskajiem pētījumiem okeāna līmeņa svārstības pēdējo 200 miljonu gadu laikā nav pārsniegušas 100 m.

Ūdens okeānos ir sāļš. Vidējais sāls saturs ir aptuveni 3,5% no svara jeb 35 g/l. To kvalitatīvais sastāvs ir šāds: katjonos dominē Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+, anjoni - Cl -, SO 4 2-, Br -, CO 3 2-, F -. Tiek uzskatīts, ka okeānu sāls sastāvs ir saglabājies nemainīgs kopš paleozoja laikmeta – laika, kad uz sauszemes sāka veidoties dzīvība, tas ir, apmēram 400 miljonus gadu.

Kontinentālie ūdens baseini ir upes, ezeri, purvi, ūdenskrātuves. To ūdeņi veido 0,35% no kopējās hidrosfēras virszemes ūdeņu masas. Daži kontinentālie rezervuāri – ezeri – satur sālsūdeni. Šiem ezeriem ir vai nu vulkāniska izcelsme, vai nu attēlo izolētas seno jūru paliekas, vai arī veidojušās spēcīgu šķīstošo sāļu nogulumu zonā. Tomēr pārsvarā kontinentālās ūdenstilpes ir svaigas.

kontinentālais ledus veido 1,65% no kopējās hidrosfēras virszemes ūdeņu masas, 99% ledus atrodas Antarktīdā un Grenlandē. Tiek lēsts, ka kopējā sniega un ledus masa uz Zemes ir 0,0004% no mūsu planētas masas. Tas ir pietiekami, lai visu planētas virsmu pārklātu ar 53 m biezu ledus kārtu.Pēc aprēķiniem, ja šī masa izkusīs, tad okeāna līmenis paaugstināsies par 64 m.

Hidrosfēras virszemes ūdeņu ķīmiskais sastāvs ir aptuveni vienāds ar jūras ūdens vidējo sastāvu. No ķīmiskajiem elementiem pēc svara dominē skābeklis (85,8%) un ūdeņradis (10,7%). Virszemes ūdeņi satur ievērojamu daudzumu hlora (1,9%) un nātrija (1,1%). Ievērojami augstāks nekā zemes garozā, tiek atzīmēts sēra un broma saturs.

Gruntsūdens hidrosfēra satur galveno krājumu saldūdens. Tiek pieņemts, ka kopējais gruntsūdeņu apjoms ir aptuveni 28,5 miljardi km 3. Tas ir gandrīz 15 reizes vairāk nekā okeānos. Tiek uzskatīts, ka tieši gruntsūdeņi ir galvenais rezervuārs, kas papildina visas virszemes ūdenstilpes. Pazemes hidrosfēru var iedalīt piecās zonās.

Kriozons. Ledus zona. Zona aptver polāros reģionus. Tā biezums tiek lēsts 1 km robežās.

šķidrā ūdens zona. Aptver gandrīz visu zemes garozu.

Tvaika ūdens zona ierobežots līdz 160 km dziļumam. Tiek uzskatīts, ka ūdens temperatūra šajā zonā ir no 450 °C līdz 700 °C un zem spiediena līdz 5 GPa.

Zemāk, dziļumā līdz 270 km, atrodas monomēru ūdens molekulu zona. Tas pārklāj ūdens slāņus ar temperatūru diapazonā no 700 °C līdz 1000 °C un spiedienu līdz 10 GPa.

Zemes hidrosfēra veic svarīgas funkcijas: regulē planētas temperatūru, nodrošina vielu apriti, ir neatņemama biosfēras sastāvdaļa.

Tieša ietekme uz temperatūras regulēšana Zemes virsmas slāņus nodrošina hidrosfēra, pateicoties vienai no svarīgajām ūdens īpašībām - augstajai siltumietilpībai. Šī iemesla dēļ virszemes ūdeņi uzkrāj saules enerģiju un pēc tam lēnām izlaiž to apkārtējā telpā. Temperatūras izlīdzināšana uz Zemes virsmas notiek tikai ūdens cikla dēļ. Turklāt sniega un ledus atstarošanās spēja ir ļoti augsta: tā par 30% pārsniedz vidējo zemes virsmas rādītāju. Tāpēc polos starpība starp absorbēto un emitēto enerģiju vienmēr ir negatīva, tas ir, virsmas absorbētā enerģija ir mazāka nekā izstarotā enerģija. Tādā veidā notiek planētas termoregulācija.

Drošība riteņbraukšana ir vēl viena svarīga hidrosfēras funkcija.

Hidrosfēra ir pastāvīgā mijiedarbībā ar atmosfēru, zemes garozu un biosfēru. Hidrosfēras ūdens sevī izšķīdina gaisu, koncentrējot skābekli, ko tālāk izmanto ūdens dzīvie organismi. Oglekļa dioksīdam gaisā, kas veidojas galvenokārt dzīvo organismu elpošanas, degvielas sadegšanas un vulkānu izvirdumu rezultātā, ir augsta šķīdība ūdenī un tas uzkrājas hidrosfērā. Hidrosfēra šķīdina arī smagās inertās gāzes – ksenonu un kriptonu, kuru saturs ūdenī ir lielāks nekā gaisā.

Hidrosfēras ūdeņi, iztvaikojot, nonāk atmosfērā un izkrīt nokrišņu veidā, kas iekļūst akmeņos, tos iznīcinot. Tātad ūdens ir iesaistīts procesos laikapstākļi klintis. Iežu fragmenti ar plūstošiem ūdeņiem tiek nogādāti upēs, pēc tam jūrās un okeānos vai slēgtos kontinentālos rezervuāros un pakāpeniski tiek nogulsnēti uz grunts. Šīs nogulsnes vēlāk pārvēršas nogulumiežu iežos.

Tiek uzskatīts, ka galvenie jūras ūdens katjoni - nātrija, magnija, kālija, kalcija katjoni - radušies iežu dēdēšanas rezultātā un tam sekojošās laikapstākļu produktu izvadīšanas pa upēm jūrā. Nozīmīgākie jūras ūdens anjoni - hlora, broma, fluora, sulfātjonu un karbonāta jonu anjoni, iespējams, nāk no atmosfēras un ir saistīti ar vulkānisko darbību.

Daļa šķīstošo sāļu tiek sistemātiski izņemta no hidrosfēras sastāva, to izgulsnējot. Piemēram, ūdenī izšķīdinātiem karbonātu joniem mijiedarbojoties ar kalcija un magnija katjoniem, veidojas nešķīstoši sāļi, kas nogrimst dibenā karbonātu nogulumiežu veidā. Organismiem, kas apdzīvo hidrosfēru, ir svarīga loma dažu sāļu nogulsnēšanā. Viņi no jūras ūdens ekstrahē atsevišķus katjonus un anjonus, koncentrējot tos savos skeletos un čaumalās karbonātu, silikātu, fosfātu un citu savienojumu veidā. Pēc organismu nāves to cietie apvalki uzkrājas jūras gultnē un veido biezus kaļķakmeņu, fosforītu un dažādu silīcija iežu slāņus. Lielākā daļa nogulumiežu un tādi vērtīgi minerāli kā nafta, ogles, boksīti, dažādi sāļi u.c. veidojās iepriekšējos ģeoloģiskajos periodos dažādos hidrosfēras rezervuāros. Konstatēts, ka pat vissenākie ieži, kuru absolūtais vecums sasniedz aptuveni 1,8 miljardus gadu, ir stipri izmainīti nogulumi, kas veidojas ūdens vidē. Ūdens tiek izmantots arī fotosintēzes procesā, kas ražo organiskās vielas un skābekli.

Apmēram pirms 3500 miljoniem gadu dzīvība uz Zemes radās hidrosfērā. Organismu evolūcija turpinājās tikai ūdens vidē līdz paleozoja laikmeta sākumam, kad pirms aptuveni 400 miljoniem gadu sākās dzīvnieku un augu organismu pakāpeniska migrācija uz sauszemi. Šajā sakarā hidrosfēra tiek uzskatīta par biosfēras sastāvdaļu. (biosfēra- dzīves sfēra, teritorija, kurā dzīvo dzīvi organismi).

Atmosfēra

Atmosfēra(no grieķu val. atmosfēra tvaika, iztvaikošanas un sphaira- bumba) - Zemes apvalks, kas sastāv no gaisa.

daļa gaiss ietver vairākas gāzes un tajās suspendētu cieto un šķidro piemaisījumu daļiņas - aerosolus. Atmosfēras masa tiek lēsta 5,157 × 10 15 tonnas.Gaisa kolonna izdara spiedienu uz Zemes virsmu: vidējais atmosfēras spiediens jūras līmenī ir 1013,25 hPa jeb 760 mm Hg. Art. Spiediens 760 mm Hg. Art. pielīdzināts ārpussistēmas spiediena mērvienībai - 1 atmosfēra (1 atm.). Vidējā gaisa temperatūra uz Zemes virsmas ir 15°C, temperatūra svārstās no aptuveni 57°C subtropu tuksnešos līdz -89°C Antarktīdā.

Troposfēra- atmosfēras apakšējais slānis ar augstumu 8-10 km polārajos platuma grādos un līdz 16-18 km tropos. Troposfērai ir raksturīga gaisa temperatūras pazemināšanās ar augstumu - ar attālumu no Zemes virsmas uz katru kilometru temperatūra pazeminās par aptuveni 6 ° C. Gaisa blīvums strauji samazinās. Apmēram 80% no kopējās atmosfēras masas ir koncentrēti troposfērā.

Stratosfēra kas atrodas vidēji no 10–15 km līdz 50–55 km augstumā no Zemes virsmas. Stratosfērai ir raksturīga temperatūras paaugstināšanās līdz ar augstumu. Temperatūras paaugstināšanās ir saistīta ar Saules īsviļņu starojuma, galvenokārt UV (ultravioleto) starojumu, absorbciju šajā atmosfēras slānī ar ozonu. Tajā pašā laikā stratosfēras lejas daļā, līdz aptuveni 20 km līmenim, temperatūra nedaudz mainās līdz ar augstumu un var pat nedaudz pazemināties. Augstāk temperatūra sāk celties, sākumā lēni, bet daudz ātrāk no 34-36 km līmeņa. Stratosfēras augšējā daļā 50–55 km augstumā temperatūra sasniedz 260270 K.

Mezosfēra- atmosfēras slānis, kas atrodas 55–85 km augstumā. Mezosfērā gaisa temperatūra pazeminās, palielinoties augstumam, no aptuveni 270 K pie apakšējās robežas līdz 200 K pie augšējās robežas.

Papildus gāzēm gaiss satur atmosfēras aerosols, kas ir ļoti smalkas cietas un šķidras daļiņas, kas suspendētas gaisā. Aerosols veidojas organismu dzīvībai svarīgās aktivitātes, cilvēka saimnieciskās darbības, vulkānu izvirdumu, putekļu celšanās procesā no planētas virsmas un no kosmiskajiem putekļiem, kas nonāk atmosfēras augšējos slāņos.

Atmosfēras gaisa sastāvs līdz aptuveni 100 km augstumam kopumā ir nemainīgs laikā un viendabīgs dažādos Zemes reģionos. Tajā pašā laikā mainīgo gāzveida komponentu un aerosolu saturs nav vienāds. Virs 100–110 km skābekļa, oglekļa dioksīda un ūdens molekulas daļēji sadalās. Apmēram 1000 km augstumā sāk dominēt vieglās gāzes – hēlijs un ūdeņradis, un vēl augstāk Zemes atmosfēra pamazām pārvēršas starpplanētu gāzē.

ūdens tvaiki ir svarīga gaisa sastāvdaļa. Tas iekļūst atmosfērā, iztvaikojot no ūdens virsmas un mitras augsnes, kā arī augu transpirācijas ceļā. Relatīvais ūdens tvaiku saturs gaisā svārstās pie zemes virsmas no 2,6% tropos līdz 0,2% polārajos platuma grādos. Attālinoties no Zemes virsmas, ūdens tvaiku daudzums atmosfēras gaisā strauji samazinās, un jau 1,5–2 km augstumā tas samazinās uz pusi. Troposfērā, temperatūrai pazeminoties, ūdens tvaiki kondensējas. Kondensējoties ūdens tvaikiem, veidojas mākoņi, no kuriem nokrīt nokrišņi lietus, sniega, krusas veidā. Nokrišņu daudzums, kas nokrīt uz Zemes, ir vienāds ar ūdens daudzumu, kas iztvaikojis no Zemes virsmas. Lieko ūdens tvaiku virs okeāniem gaisa straumes aiznes uz kontinentiem. Ūdens tvaiku daudzums, kas atmosfērā tiek transportēts no okeāna uz kontinentiem, ir vienāds ar upes plūsmas tilpumu, kas ieplūst okeānos.

Vislielākās ozona slāņa biezuma svārstības ir novērojamas augstos platuma grādos, tāpēc poliem tuvos apgabalos ozona caurumu iespējamība ir lielāka nekā pie ekvatora.

Galvenais atmosfēras siltuma avots ir Zemes virsma. Atmosfēras gaiss diezgan labi pārraida saules starus uz zemes virsmu. Saules starojumu, kas nonāk Zemē, daļēji absorbē atmosfēra - galvenokārt ūdens tvaiki un ozons, bet lielākā daļa no tā sasniedz zemes virsmu.

Kopējais saules starojums, kas sasniedz Zemes virsmu, no tās daļēji atstarojas. Atstarošanas apjoms ir atkarīgs no noteikta zemes virsmas laukuma, tā sauktā, atstarošanas spējas albedo. Zemes vidējais albedo ir aptuveni 30%, savukārt atšķirība starp albedo vērtībām ir no 7–9% melnzemei līdz 90% tikko uzkritušam sniegam. Sildot, zemes virsma atmosfērā izdala siltuma starus un sasilda tās apakšējos slāņus. Papildus galvenajam atmosfēras siltumenerģijas avotam - zemes virsmas siltumam, siltums atmosfērā nonāk ūdens tvaiku kondensācijas rezultātā, kā arī absorbējot tiešo saules starojumu.

Atmosfēras nevienlīdzīgā uzkarsēšana dažādos Zemes reģionos izraisa nevienlīdzīgu spiediena sadalījumu, kas izraisa gaisa masu kustību pa Zemes virsmu. Gaisa masas pārvietojas no augsta spiediena zonām uz zema spiediena zonām. Šo gaisa masu kustību sauc vējš. Noteiktos apstākļos vēja ātrums var būt ļoti liels, līdz 30 m/s vai vairāk (vairāk par 30 m/s – jau Viesuļvētra).

Atmosfēras apakšējā slāņa stāvoklis noteiktā vietā un iekšā dots laiks sauca laikapstākļi. Laikapstākļus raksturo gaisa temperatūra, nokrišņi, vēja stiprums un virziens, mākoņainība, gaisa mitrums un atmosfēras spiediens. Laikapstākļus nosaka atmosfēras cirkulācijas apstākļi un apgabala ģeogrāfiskais stāvoklis. Tas ir visstabilākais tropos un visvairāk mainīgs vidējos un augstajos platuma grādos. Laikapstākļu raksturs, to sezonālā dinamika ir atkarīga no klimatsšajā teritorijā.

Zem klimats tiek saprasti kā visbiežāk atkārtotās laikapstākļu pazīmes konkrētajā apgabalā, kas saglabājas ilgu laiku. Tie ir raksturlielumi, kas aprēķināti vidēji 100 gadu laikā - temperatūra, spiediens, nokrišņi utt. Klimata jēdziens (no grieķu valodas. klima- slīpums) radās senajā Grieķijā. Jau toreiz tika saprasts, ka laika apstākļi ir atkarīgi no leņķa, kādā saules stari krīt uz Zemes virsmu. Galvenais nosacījums noteikta klimata izveidošanai noteiktā apgabalā ir enerģijas daudzums uz laukuma vienību. Tas ir atkarīgs no kopējā saules starojuma, kas krīt uz zemes virsmas, un no šīs virsmas albedo. Tādējādi ekvatora reģionā un polu tuvumā temperatūra gada laikā mainās maz, bet subtropu reģionos un vidējos platuma grādos gada temperatūras amplitūda var sasniegt 65 °C. Galvenie klimatu veidojošie procesi ir siltuma apmaiņa, mitruma apmaiņa un atmosfēras cirkulācija. Visiem šiem procesiem ir viens enerģijas avots – Saule.

Atmosfēra ir sine qua non visu veidu dzīvībai. Organismu dzīvībai vissvarīgākās ir šādas gāzes, kas ir daļa no gaisa: skābeklis, slāpeklis, ūdens tvaiki, oglekļa dioksīds, ozons. Skābeklis ir būtisks lielākajai daļai dzīvo organismu elpošanai. Slāpeklis, ko no gaisa asimilē daži mikroorganismi, ir nepieciešams augu minerālbarošanai. Ūdens tvaiki, kas kondensējas un izkrīt kā nokrišņi, ir ūdens avots uz sauszemes. Oglekļa dioksīds ir fotosintēzes procesa izejmateriāls. Ozons absorbē organismiem kaitīgo cieto UV starojumu.

Tiek pieņemts, ka mūsdienu atmosfērai ir sekundāra izcelsme: tā veidojās pēc planētas veidošanās pabeigšanas pirms aptuveni 4,5 miljardiem gadu no gāzēm, ko izdala Zemes cietie apvalki. Zemes ģeoloģiskās vēstures laikā atmosfēra dažādu faktoru ietekmē ir piedzīvojusi būtiskas izmaiņas tās sastāvā.

Notiekošās atmosfēras stāvokļa izmaiņas - siltumnīcefekta gāzu koncentrācijas pieaugums, ozona caurumi, gaisa piesārņojums - ir mūsdienu globālās vides problēmas.

Litosfēra ir viena no svarīgākajām ģeoloģiskās vides sastāvdaļām ar ģeodinamisko aktivitāti un ar kuras sastāvu cilvēce saskaras ik minūti. Litosfēras resursu funkciju nosaka minerālie, organominerālie un organogēnie resursi, kas piedalās tās struktūrā. Tie ir būtiski biotas dzīvībai un darbībai, darbojoties kā viena no ekosistēmu sastāvdaļām, kā arī dzīvībai. cilvēku sabiedrība. Litosfēras resursi ietver šādus aspektus: biotas dzīvībai nepieciešamie resursi; cilvēku sabiedrības dzīvei un darbībai nepieciešamie resursi; resursi kā ģeoloģiskā telpa, kas nepieciešama biotas un cilvēku sabiedrības apdzīvošanai un pastāvēšanai. Ja pirmie divi aspekti ir saistīti ar Zemes derīgo izrakteņu resursiem, tad pēdējais ir tikai un vienīgi ar ģeoloģisko telpu, kas aptver litosfēras virszemes un virszemes daļas.

Minerālresursi pieder pie izsmeļamo resursu kategorijas un lielākā daļa no tiem ir neatjaunojami. Viņiem ir galvenā loma cilvēku sabiedrības dzīvē, kas nosaka tās materiālo un zinātnisko un tehnisko līmeni. Kopš seniem laikiem derīgo izrakteņu skaits un to ieguves un izmantošanas apjoms ir nepārtraukti palielinājies. Paleolītā izejvielu ieguve aprobežojās tikai ar tiem akmeņiem, kas varēja būt izejvielas akmens instrumentu izgatavošanai. Vēlāk darbības sfērā sāka iesaistīties metāla rūdas - vispirms alva un varš, bet pēc tam dzelzs. Minerālo izejvielu ieguves un izmantošanas dinamika pēdējā gadsimta laikā ir krasi palielinājusies. Pamatojoties uz esošajām prognozēm, vairāku veidu minerālo izejvielu rezerves sāks izsīkt līdz 21. gadsimta vidum. Biotas dzīvībai nepieciešamie litosfēras resursi Tos pārstāv ieži un minerāli, kas ietver biofīlās sērijas ķīmiskos elementus, kas ir vitāli svarīgi organismu augšanai un attīstībai, kudjurīti - kudyuru minerālviela, kas ir litofāgu minerālbarība, un gruntsūdeņi. Ogleklis, skābeklis, slāpeklis, ūdeņradis, kalcijs, fosfors, sērs, kālijs, nātrijs un virkne citu elementu organismiem ir nepieciešami ievērojamā daudzumā, tāpēc tos sauc par makrobiogēniem. Mikrobiogēnie elementi augiem ir Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo, CI, V, Ca, kas nodrošina fotosintēzes procesus, slāpekļa metabolismu un vielmaiņas funkcijas. Dzīvniekiem ir nepieciešami tie paši elementi, izņemot boru. Dažus no tiem viņi iegūst, izmantojot pārtikas ražotājus, bet daļu - no minerālu savienojumiem un dabiskie ūdeņi. Turklāt dzīvniekiem (pirmās un otrās kārtas patērētājiem) papildus nepieciešams selēns, hroms, niķelis, fluors, jods uc Šie elementi nelielos daudzumos ir vitāli svarīgi organismu darbībai un bioģeoķīmisko funkciju veikšanai.

Daži no uzskaitītajiem elementiem atmosfērā atrodas gāzveida stāvoklī, citi ir izšķīdināti hidrosfēras ūdeņos vai ir saistīti stāvoklī augsnes segumā vai litosfērā. Šos elementus augi (ražotāji) savas dzīves aktivitātes gaitā iegūst tieši no augsnēm kopā ar augsni un gruntsūdeņiem.

Kudyuru minerālvielas ir zālēdāju (pirmās kārtas patērētāji) un visēdāju (trešās kārtas patērētāji) dzīvnieku epizodiska barība. Viņi tos lieto kopā ar pārtiku vismaz divas reizes gadā. Kudyury ir paredzēti, lai regulētu ķermeņa sāls sastāvu. Tie galvenokārt ir ceolītu grupas minerāli. Papildus ceolītiem māla minerāli, piemēram, bentonīts, glaukonīts un diatomīts, stimulē augu, dzīvnieku un zivju augšanu.

Gruntsūdeņi ir biotas pastāvēšanas pamatā, nosaka virzienu un ātrumu bioķīmiskie procesi augiem un dzīvniekiem.

Dzīvībai nepieciešamie minerāli un cilvēku sabiedrības aktivitātes. Tie ietver visus esošos minerālus, ko cilvēce izmanto ražošanā nepieciešamie materiāli un enerģija. Šobrīd no zemes dzīlēm tiek iegūti vairāk nekā 200 derīgo izrakteņu veidi un minerālo izejvielu ražošanas apjoms gadā sasniedz aptuveni 20 miljardus tonnu iežu masas gadā. Svarīgākās derīgo izrakteņu grupas un to izmantošanas galvenie virzieni parādīti att. 8.4.

ģeoloģiskā telpa. Tas sastāv no litosfēras uzskatīšanas par biotas dzīvotni (dzīvnieku un mikroorganismu rakšana un rakšana), kā arī cilvēka inženierģeoloģiskā darbība.

Līdz ar to litosfēras resursu funkcijas novērtējums ir saistīts ar ļoti toksisku un ļoti toksisku apbedījumu izvietošanu ģeoloģiskajā telpā radioaktīvie atkritumi. Jāpatur prātā, ka šiem mērķiem piemērotās ģeoloģiskās telpas apjomi ir ļoti ierobežoti. Arvien problemātiskāk kļūst atrast piemērotu un drošas vietas atkritumu apglabāšanai un rūpnieciskiem un sadzīves poligoniem. Spilgts piemērsšajā sakarā ir kļuvusi Japāna, kas ir spiesta aizpildīt jūras teritoriju piekrastes zonas un veikt būvniecību uz lielapjoma augsnēm. Citas valstis, piemēram, Holande, izmanto aizsprostus, lai aizsargātu zemi no jūras applūšanas. Tāpēc ne tikai lauksaimniecības zeme ir vērtīgs dabas resurss, bet arī zeme, kas paredzēta rūpnieciskajai, civilajai un transporta apbūvei, ir liela vērtība.

Rīsi. 8.4. Litosfēras galveno dabas resursu izmantošanas shēma

Litosfēra ir planētas augšējais cietais apvalks, kura biezums ir no 50 līdz 200 km, kam ir liela izturība un kas bez noteiktas asas robežas iet uz apakšējo astenosfēru. No augšas litosfēru ierobežo hidrosfēra un atmosfēra, kas tajā daļēji iekļūst. Litosfēra ir ainavas, augšņu ģeoloģiskais pamats, vide vielu un enerģijas apmaiņai ar atmosfēru un virsmas hidrosfēru, caur kuru notiek ūdens cikls dabā. Tas kalpo kā saldūdeņu rezervuārs, kas ir daļa no sauszemes biotas struktūras, nodrošinot tās dzīvībai svarīgās aktivitātes procesus. Litosfēra ir dabas minerālo resursu koncentrācijas vide, kas nepieciešama cilvēces kā sociālās sociālās struktūras funkcionēšanai un attīstībai. Šajā sakarā īpaša uzmanība jāpievērš litosfēras īpašībām, galvenokārt no tās ģeoekoloģisko funkciju viedokļa kā zemes garozas augšdaļas dabiskās un tehnogēnās attīstības produktam. Ar litosfēras ģeoekoloģiskām funkcijām saprot visu funkciju klāstu, kas nosaka tās lomu un nozīmi biotas un cilvēku sabiedrības dzīvības nodrošināšanā. Visas ģeoekoloģiskās funkcionālās attiecības starp dabisko un tehnogēni pārveidoto litosfēru, no vienas puses, un biotu un cilvēci, no otras puses, var reducēt uz četrām galvenajām grupām: resursu, ģeodinamisko, ģeofizikālo un ģeoķīmisko.

Litosfēras resursu ģeoekoloģiskā funkcija nosaka minerālo, organisko un organominerālo resursu lomu, litosfēras ģeoloģisko telpu biotas un cilvēku sabiedrības dzīvē. Tas ietver litosfēras derīgos izrakteņus, kas nepieciešami biotas dzīvībai; cilvēku sabiedrībai kā sociālai struktūrai nepieciešamie derīgo izrakteņu resursi; ģeoloģiskās telpas resursi - litosfēras teritoriālie un tilpuma resursi, kas nepieciešami biotas apdzīvošanai un pastāvēšanai, tajā skaitā cilvēku kā bioloģisku sugu un cilvēci kā sociālu struktūru. Pirmie divi aspekti ir saistīti ar litosfēras minerālu, organisko un organominerālo resursu, tostarp gruntsūdeņu, izpēti un novērtēšanu. Pēdējais resursu veids ir saistīts ar ģeoloģiskās telpas ģeoekoloģisko kapacitāti, kas aptver litosfēras virszemes daļu gan platības, gan tilpuma izmēros. Biotas, tostarp cilvēka kā bioloģiskas sugas, dzīvībai nepieciešamos litosfēras resursus attēlo četras sastāvdaļas: 1) ieži, kas ietver biofīlās sērijas elementus - organismiem vitāli svarīgus šķīstošos elementus, ko sauc par biogēniem elementiem. ; 2) kudjurīti - kudyuru minerālvielas, kas ir dzīvnieku minerālbarība - litofāgi; 3) gruntsūdeņi. Elementus un to savienojumus, kas veido biofīlās sērijas pamatu un kuri ir nepieciešami biotai lielos daudzumos, sauc par makrobiogēniem (ogleklis, skābeklis, slāpeklis, ūdeņradis, kalcijs, fosfors, sērs), bet nelielos daudzumos - par mikrobiogēniem. Augiem tas Fe, Mn, Cu, Zn, b, Si, Mo, Cl, V, Ca, kas nodrošina fotosintēzes, slāpekļa metabolisma un vielmaiņas funkcijas. Dzīvniekiem nepieciešami gan uzskaitītie elementi (izņemot boru), gan papildus selēns, hroms, niķelis, fluors, jods un alva. Neskatoties uz nelieliem daudzumiem, visi šie elementi ir nepieciešami biosistēmu dzīvībai un dzīvo organismu bioģeoķīmisko funkciju veikšanai. Svarīgs aspekts ar izpratni par biotas dzīvībai svarīgo aktivitāti ir saistīti bioģeoķīmiskie cikli. Tie lielākā vai mazākā mērā ir slēgti ceļi ķīmisko elementu cirkulācijai, kas veido šūnu protoplazmu no ārējās vides uz ķermeni un atkal nonāk ķermenī. ārējā vide . Šādā matērijas ciklā izšķir divus fondus - rezerves un apmaiņas. Pirmā, kā likums, nebioloģiskā sastāvdaļa ir liela lēni kustīgu vielu masa, otrā ir ātra apmaiņa starp organismiem un to vidi. Pamatojoties uz to, tiek izdalīti divi bioģeoķīmisko ciklu veidi: 1) gāzveida vielu cirkulācija ar rezerves fondu atmosfērā un okeānā; 2) nogulumu cikls ar rezerves fondu zemes garozā, kas ir ģeoloģijas zinātņu studiju priekšmets. Tas satur tādus elementus kā fosfors, dzelzs, sērs uc Kudjuru minerālvielas ir zālēdāju un visēdāju epizodiska barība, ko viņi patērē divas reizes gadā, lai regulētu organisma sāls sastāvu. Tie galvenokārt ir ceolītu grupas minerāli. Šajā derīgo izrakteņu grupā ietilpst tā sauktie "netradicionālie" minerālo izejvielu avoti, kas ietver ceolītus, bentonītus, poligorskītus, glaukonītus, diatomītus. Tie visi ir augu, dzīvnieku un zivju augšanas stimulatori. Gruntsūdeņi kā biotas pastāvēšanas pamats nav jāpaskaidro. Kā atzīmēja V. I. Vernadskis, “tikai 7–10 miljonus gadu dzīvā viela izlaiž cauri tādu ūdens daudzumu, kas pēc tilpuma un daudzuma ir vienāds ar Pasaules okeānu”. Cilvēku sabiedrības dzīvībai un darbībai nepieciešamie derīgo izrakteņu resursi ietilpst izsmeļamo resursu kategorijā un neatjaunojamo resursu grupā, izņemot saldos pazemes ūdeņus. Viņiem ir īpaši svarīga loma cilvēku sabiedrības sociāli ekonomiskajā attīstībā. Faktiski derīgo izrakteņu resursi ir piramīdas pamats, kas atspoguļo mūsdienu sabiedrības materiālās bāzes attīstības sociāli ekonomiskās un ģeoekoloģiskās problēmas. Šīs problēmas ir savstarpēji saistītas un kopumā nosaka litosfēras resursu funkcijas (tās minerālresursu bāzes stāvokļa) lomu augsta organizētības līmeņa ģeosistēmu funkcionēšanā. Pašlaik no zarnām tiek iegūti aptuveni 200 minerālu veidi, ieskaitot visus periodiskās tabulas elementus, un pasaules minerālo izejvielu ražošanas apjoms gadā sasniedz aptuveni 17–18 miljardus tonnu iežu masas. Pēc dažu ekonomistu prognozēm, daudzu veidu minerālo izejvielu rezerves beigsies līdz 2050. gadam, un svina un cinka pietiks tikai līdz 21. gadsimta sākumam. Pazemes ūdeņu ģeoekoloģisko nozīmi nosaka to apjomi un izmantošanas virzieni. Galvenās no tām ir: sadzīves un dzeramā ūdens apgāde, tehniskā ūdens apgāde, zemes apūdeņošana, ganību laistīšana, ārstnieciskā (minerālūdens izmantošana balneoloģiskajiem nolūkiem), ģeotermālā (ģeotermālo ūdeņu izmantošana apkurei un elektroenerģijas ražošanai), rūpnieciskā (izmantošana gruntsūdeņi, lai iegūtu vairākas noderīgas sastāvdaļas - jodu, bromu, boru, litiju, stronciju, galda sāli utt. ). Uzskatot ģeoloģisko telpu kā biotas apdzīvošanai un pastāvēšanai nepieciešamo resursu, var konstatēt, ka arī šeit tās krājumi ir ierobežoti. Šobrīd uz mūsu planētas ir attīstīti 56% sauszemes. Litosfēras pazemes telpa tiek intensīvi attīstīta pilsētu teritorijās un videi bīstamo (toksisko un radioaktīvo) atkritumu apbedīšanas un uzglabāšanas vietās.

Cilvēka saimnieciskās darbības ietekme uz ģeoloģisko vidi ar katru gadu palielinās un kļūst arvien nekontrolējamāka. Atkarībā no šādu procesu izpausmes lieluma ir liela mēroga (reģionālie), lokālie (areālie, ierobežotie), lineārie (sānu) un punktveida procesi. antropogēnā ietekme. Laika gaitā ietekme var būt pastāvīga un epizodiska. Dabiskos apstākļos ir grūti izdalīt dominējošo ietekmes faktoru, vairumā gadījumu tiek novērots vairāku kopējās ietekmes rezultāts. Pēc ietekmes uz ģeoloģisko vidi rakstura izšķir ietekmi, kas, no vienas puses, noved pie tās resursu izsīkšanas (ūdens ņemšana ūdens apgādes vajadzībām, drenāžas rekultivācija, ieguve utt.), no otras puses, roku, uz pozitīvām un negatīvām izmaiņām (rezervju mākslīga papildināšana, zemes apūdeņošana, applūšana utt.).

Starp galvenajiem tehnogēnās ietekmes faktoriem ir šādi: lauksaimniecības, rūpnieciskās un dzīvojamās, ieguves rūpniecība, ūdenssaimniecība, transports. Industriāli-dzīvojamie un ieguves faktori būtiski ietekmē ģeoloģiskās vides attīstības gaitu (dinamiku). Šādu ietekmi rada zemes virsmas reljefa transformācija, dažādas iežu masu deformācijas, augsnes un gruntsūdeņu ķīmiskais piesārņojums, eksogēno un seismotektonisko procesu aktivizēšanās.

Dažādi tehnogēnas ietekmes faktori uz litosfēras augšējo daļu izraisa ģeoloģiskās vides dabiskā ekoloģiskā stāvokļa pārkāpumu vai tās sastāvdaļu, galvenokārt augsnes un gruntsūdeņu, piesārņojumu.

Ģeoloģiskās vides traucējumi rodas fizikālās (mehāniskās, hidrodinamiskās u.c.) ietekmes dēļ uz iežu masām, kurās tās deformējas un veicina nelabvēlīgu, bieži vien bīstamu parādību attīstību. Izrakteņu atradņu attīstības sistēmu piemērā var gūt priekšstatu par galvenajiem šāda veida procesiem un parādībām (6. tabula).

Liela apjoma iežu noņemšana un pārvietošana ir saistīta ar to, ka minerālu apjomi attiecībā pret iegūtā iežu masām ir nelieli. Dzelzs un alumīnija gadījumā tas ir 15–30%, svinam un vara apmēram 1%, sudrabam un alvai tas ir 0,01%, zeltam un platīnam tas ir 0,00001%. Šajā ziņā iespaidīgi ir izgāztuvju apjomi, kas pasaules mērogā ir vairāk nekā 1200 km 3 rūdas minerāliem, aptuveni 100 nemetāliskajiem un aptuveni 300 km 3 degvielai. Minerālo izejvielu ieguve atklātās šahtās ir vidēji 3–4 reizes lētāka nekā raktuvju ieguve, tāpēc atklātās raktuves īpatsvars ir 70%. Vidēji pasaulē atklātās raktuves padziļinās par 5–10 m gadā, to maksimālais dziļums ir 500–700 m, bet izgāztuvju un atkritumu kaudžu augstums pārsniedz 100 m. Šobrīd ir līdz 1000–1500 atkritumu kaudzēm lielos ogļu baseinos. Tādējādi tehnogēnā reljefa amplitūdas tuvojas 1 km. Simtiem tūkstošu hektāru zemes ir izjaukta atklātā derīgo izrakteņu ieguve, uz kuras izveidojušās savdabīgas karjeru-izgāztuvju ainavas. Mūsdienu dragas pārstrādā produktīvos nogulumus aluviālās atradnēs līdz 50 m dziļumā.Ik gadu industriālo zonu tehnogēnās ainavas paplašinās par 35–40 tūkstošiem hektāru.

Ūdens atsūknēšana no atklātajām bedrēm, kas bieži ir nepieciešama, lai radītu apstākļus nogulumu attīstībai, izraisa vairākus sarežģītus procesus atklāto bedru dibenā un sienās.

Ir dažādi veidi, kā iegūt minerālus.

Tiek iegūti derīgie izrakteņi, kas atrodas uz zemes garozas virsmas vai atrodas sekli zarnās. atklāts ceļš . Atklātās ieguves metode ir bedru izveides process atradnē, ko sauc par iecirtumiem vai karjeriem. Šādu izcirtņu un karjeru izmēri ir atkarīgi no atradnes plašuma un derīgo izrakteņu atradņu dziļuma. Ar atvērtās metodes palīdzību galvenokārt tiek iegūtas celtniecībā izmantotās izejvielas: kaļķakmens, smiltis, krīts un tamlīdzīgi. Atklātā veidā tiek iegūta arī kūdra, daži ogļu veidi, kā arī dzelzs un vara rūdas.

Cietie minerāli, kas atrodas lielā dziļumā zemes zarnās, tiek iegūti, izmantojot pazemes raktuvju struktūras. Visbiežāk ogles tiek iegūtas šādā veidā. Kalnrūpniecības metode tiek uzskatīta par visbīstamāko šādu uzņēmumu darbinieku dzīvībai.

No zemes tiek iegūti šķidrie un gāzveida minerāli urbjot īpašas akas, no kurienes pa caurulēm uz virsmas nonāk minerāli. Noteikta veida minerālu ieguvei tiek izmantotas papildu metodes. Piemēram, lai iegūtu sāli, to izšķīdina pazemē, pievadot ūdeni akā. Un izejvielas, piemēram, sērs, tiek iepriekš izkausētas karstā tvaika iedarbībā, kas tiek piegādāts caur aku.

Pat dažu krāsaino metālu ieguvē kalnrūpniecībā tiek izmantots ūdens, precīzāk piemaisījumi no gruntsūdeņiem. Tā tiek iegūts litijs – tas ir atrodams gruntsūdeņos, kur tas ir izšķīdis un atrodams minerālūdenī savienojumu veidā. Var atrast arī gruntsūdeņu nogulsnes, no kurām tiek nogulsnēts varš. Spilgts piemērs ir Degtyarsky raktuves Urālos. Varš izšķīst gruntsūdeņos baktēriju iedarbībā, kas var izšķīdināt vara savienojumus ar sēru, pārvēršot tos vara sulfātā.

Tādas izejvielas kā germānija, pēc daudzu ekspertu domām, ir izdevīgi iegūt no termoelektrostaciju apstrādes, precīzāk no to pelniem.

Katru gadu tiek izstrādāti jauni minerālu ieguves veidi. Mūsdienu tehnoloģiju attīstība veicina jaunu metožu un iekārtu parādīšanos noteiktu derīgo izrakteņu ieguvei.

65. LITOSFĒRAS EKOLOĢISKĀS FUNKCIJAS: RESURSU, ĢEODINAMISKĀS, ĢEOFIZISKĀS UN ĢEOĶĪMISKĀS

Kopš seniem laikiem cilvēki ir iemācījušies izmantot savām vajadzībām daļu no litosfēras un citu Zemes čaulu resursiem, kas atspoguļojas cilvēces attīstības vēsturisko periodu nosaukumos: "Akmens laikmets", "Bronzas laikmets", "Dzelzs laikmets". Mūsdienās tiek izmantoti vairāk nekā 200 dažādu veidu resursi. Visi Dabas resursi ir skaidri jānošķir no dabiskajiem apstākļiem.

Dabas resursi- tie ir dabas ķermeņi un spēki, kurus noteiktā produktīvo spēku un zināšanu attīstības līmenī var izmantot cilvēku sabiedrības vajadzību apmierināšanai tiešas līdzdalības veidā materiālajā darbībā.

Zem minerālvielas attiecas uz zemes garozas minerālu veidojumiem, kurus var efektīvi izmantot cilvēka saimnieciskajā darbībā. Minerālu izplatība zemes garozā ir pakļauta ģeoloģiskiem likumiem. Litosfēras resursos ietilpst degviela, rūda un nemetāliskie minerāli, kā arī enerģija iekšējais siltums Zeme. Tādējādi litosfēra veic vienu no cilvēcei svarīgākajām funkcijām – resursu – apgādājot cilvēku ar gandrīz visa veida zināmajiem resursiem.

Papildus resursa funkcijai litosfēra veic arī vēl vienu svarīga funkcija- ģeodinamiskā. Uz Zemes nepārtraukti notiek ģeoloģiskie procesi. Visu ģeoloģisko procesu pamatā ir dažādi avoti enerģiju. Iekšējo procesu avots ir siltums, kas rodas radioaktīvās sabrukšanas un vielu gravitācijas diferenciācijas laikā Zemes iekšienē.

Dažādas zemes garozas tektoniskās kustības ir saistītas ar iekšējiem procesiem, veidojot galvenās reljefa formas - kalnus un līdzenumus, magmatismu, zemestrīces. Tektoniskās kustības izpaužas lēnās vertikālās zemes garozas svārstībās, iežu kroku veidošanā un tektoniskos lūzumos. Pārmaiņas notiek nepārtraukti izskats zemes virsma litosfēras un intraterrestriālu procesu ietekmē. Mēs savām acīm varam redzēt tikai dažus no šiem procesiem. Tie jo īpaši ietver tādas draudīgas parādības kā zemestrīces un vulkānisms, ko izraisa iekšzemes procesu seismiskā aktivitāte.

Zemes garozas ķīmiskā sastāva un fizikāli ķīmisko īpašību daudzveidība slēpjas nākamā funkcija litosfēra - ģeofizikālā un ģeoķīmiskā. Saskaņā ar ģeoloģiskiem un ģeoķīmiskiem datiem līdz 16 km dziļumam vidēji ķīmiskais sastāvs Zemes garozas ieži: skābeklis - 47%, silīcijs - 27,5%, alumīnijs - 8,6%, dzelzs - 5%, kalcijs, nātrijs, magnijs un kālijs - 10,5%, visi pārējie elementi veido aptuveni 1,5%, tai skaitā titāns - 0,6 %, ogleklis - 0,1%, varš - 0,01%, svins - 0,0016%, zelts - 0,0000005%. Acīmredzot pirmie astoņi elementi veido gandrīz 99% no zemes garozas. Litosfēras šīs funkcijas izpilde, kas ir ne mazāk svarīga par iepriekšējām, noved pie visefektīvākās ekonomiska izmantošana gandrīz visos litosfēras slāņos. Jo īpaši visvērtīgākais pēc sastāva un fizikāli ķīmiskajām īpašībām ir zemes garozas augšējais plāns slānis, kam piemīt dabiska auglība un ko sauc par augsni.

Litosfēras ekoloģiskās funkcijas. Litosfēras resursu ekoloģiskās funkcijas definīcija, nozīme un struktūra. Augu un cilvēka vidējais ķīmiskais sastāvs, % no sausnas

Ziņot par drukas kļūdu

Teksts, kas jānosūta mūsu redaktoriem:

Jūsu komentārs (pēc izvēles):