Litosferin ekolojik işlevleri. Litosferin kaynak ekolojik fonksiyonunun tanımı, anlamı ve yapısı. Bitki ve insanın ortalama kimyasal bileşimi, kuru madde yüzdesi

Antik çağda insanlar, bu kaynakların bir kısmını ihtiyaçları için kullanmayı öğrendiler ve bu, insan gelişiminin tarihsel dönemlerinin adlarında ifadesini buldu: “ taş Devri"," Bronz Çağı", " Demir Çağı". Bugün 200'den fazla kullanılıyor. Çeşitli türler mineral Kaynakları. Akademisyen A.E. Fersman'ın (1883-1945) mecazi ifadesine göre, şimdi Mendeleev'in tüm periyodik sistemi insanlığın ayaklarına serildi.

Mineraller, ekonomide etkin olarak kullanılabilecek yer kabuğunun mineral oluşumları, mineral birikimleri tortuları ve geniş dağılım alanları olan havuzlardır.

Yerkabuğundaki minerallerin dağılımı jeolojik (tektonik) modellere tabidir (Tablo 7.4).

Yakıt mineralleri tortul kökenlidir ve genellikle antik platformların örtüsüne ve bunların iç ve marjinal oluklarına eşlik eder. Bu nedenle, "havuz" adı, kökenlerini oldukça doğru bir şekilde yansıtır - "deniz havuzu".

Üzerinde Dünya 3.6 binden fazla biliniyor. kömür birlikte dünyanın kara alanının %15'ini kaplayan havzalar ve tortular. Kömür kaynaklarının ana kısmı Asya, Kuzey Amerika ve Avrupa'ya düşüyor ve Çin, ABD, Rusya, Hindistan ve Almanya'nın en büyük on havzasında yoğunlaşıyor.

petrol ve gaz yatağı 600'den fazla havuz araştırıldı, 450'si geliştiriliyor. Toplam sayısı petrol sahaları 35 bine ulaşıyor Ana rezervler Kuzey Yarımküre'de bulunuyor ve Mesozoyik'in yatakları. Bu rezervlerin ana kısmı da az sayıda en büyük havzada yoğunlaşmıştır. Suudi Arabistan, ABD, Rusya, İran.

cevher mineraller genellikle eski platformların temelleri (kalkanları) ve ayrıca katlanmış alanlarla sınırlıdır. Bu tür alanlarda, genellikle kökenleri ile yer kabuğundaki derin faylarla bağlantılı büyük cevher (metalojenik) kuşakları oluştururlar. Jeotermal enerji kaynakları, özellikle sismik ve volkanik aktivitenin arttığı ülke ve bölgelerde (İzlanda, İtalya, Yeni Zelanda, Filipinler, Meksika, Kamçatka ve Kuzey Kafkasya Rusya'da, ABD'de Kaliforniya).



Ekonomik kalkınma için, minerallerin bölgesel kombinasyonları (birikmeleri) en faydalıdır, bu da karmaşık işlemeİşlenmemiş içerikler.

Maden kaynaklarının çıkarılması kapalı(mayın) yöntemi küresel ölçekte yürütülmektedir. denizaşırı Avrupa, Rusya'nın Avrupa kısmı, ABD, üst katmanlarda birçok yatak ve havzanın bulunduğu yerkabuğu, zaten iyi gelişmiştir.

20-30 m derinlikte mineraller oluşursa, bir buldozer ve maden ile kayanın üst tabakasını çıkarmak daha karlı açık yol. Örneğin, Kursk bölgesindeki açık ocakta demir cevheri, Sibirya'daki bazı yataklarda kömür çıkarılmaktadır.

Birçok maden zenginliğinin rezervleri ve üretimi açısından Rusya, dünyada ilk yerlerden birini işgal ediyor (gaz, kömür, petrol, Demir cevheri, elmaslar).

Masada. 7.4, yer kabuğunun yapısı, topografya ve minerallerin dağılımı arasındaki ilişkiyi gösterir.

Tablo 7.4

Yerkabuğunun bir bölümünün yapısına ve geri dönüşüne ve yer şekillerine bağlı olarak mineral birikintileri

yeryüzü şekilleri Yerkabuğunun bir bölümünün yapısı ve yaşı karakteristik mineraller Örnekler
ovalar Archean-Proterozoic platformlarının kalkanları Bol demir cevheri yatakları Ukrayna Kalkanı, Rus Platformunun Baltık Kalkanı
Örtüsü Paleozoik ve Mesozoyik zamanlarda oluşan antik platformların plakaları Petrol, gaz, kömür, inşaat malzemeleri Batı Sibirya Ovası, Rus Ovası
Dağlar Alp çağının genç katlanmış dağları Polimetalik cevherler, yapı malzemeleri Kafkasya, Alpler
Mesozoyik, Hersiniyen ve Kaledoniyen kıvrımlarının kıvrım blok dağlarını yok etti Mineraller açısından en zengin yapılar: demir (demir, manganez) ve demir dışı (krom, bakır, nikel, uranyum, cıva) metal cevherleri, altın, platin, elmas plaserleri Kazak küçük tepecik
Mesozoyik ve Paleozoik kıvrımların gençleşmiş dağları Demirli ve demirsiz metal cevherleri, birincil ve alüvyon altın, platin ve elmas yatakları Ural, Appalachians, Orta Avrupa dağları
Kıta sahanlığı (raf) marjinal sapmalar Petrol gazı Meksika körfezi
Plakaların, platformların sular altında kalan kısmı Petrol gazı Basra Körfezi
okyanus tabanı abisal düzlükler Demir-manganez nodülleri Kuzey Denizi'nin dibi

Hidrosfer

Hidrosfer(Yunancadan. hidro su ve sphera- top) - okyanusların, denizlerin ve kıtasal su havzalarının bir kombinasyonu olan Dünya'nın su kabuğu - nehirler, göller, bataklıklar vb., yeraltı suyu, buzullar ve kar örtüleri.

Dünyanın su kabuğunun erken Archean'da, yani yaklaşık 3800 milyon yıl önce oluştuğuna inanılmaktadır. Dünya tarihinin bu döneminde, gezegenimizde suyun büyük ölçüde sıvı bir kümelenme halinde olabileceği bir sıcaklık kuruldu.

Bir madde olarak su, aşağıdakileri içeren benzersiz özelliklere sahiptir:

♦ çok sayıda maddeyi çözme yeteneği;

♦ yüksek ısı kapasitesi;

♦ 0 ila 100 °С sıcaklık aralığında sıvı halde olmak;

♦ katı haldeki (buz) suyun hafifliği, sıvı halden daha fazladır.

Benzersiz özellikler su, yerkabuğunun yüzey katmanlarında meydana gelen evrimsel süreçlerde, maddenin doğada dolaşımında önemli bir rol oynamasına ve Dünya'da yaşamın ortaya çıkması ve gelişmesi için bir koşul olmasına izin verdi. Su jeolojik görevini yerine getirmeye başlar ve biyolojik fonksiyonlar hidrosferin oluşumundan sonra Dünya tarihinde.

Hidrosfer, yüzey suyu ve yeraltı suyundan oluşur. yüzey suyu hidrosferler %70.8'i kaplar yeryüzü. Toplam hacimleri, gezegenin toplam hacminin 1/800'ü olan 1370.3 milyon km3'e ulaşıyor ve kütlenin 1.4 x 1018 ton olduğu tahmin ediliyor.Yüzey suları, yani karaları kaplayan sular, Dünya Okyanusu, kıtasal su havzaları ve kıta buzu. dünya okyanusu Dünyanın tüm denizlerini ve okyanuslarını içerir.

Denizler ve okyanuslar, kara yüzeyinin 3/4'ünü veya 361.1 milyon km2'yi kaplar. Yüzey suyunun büyük kısmı - %98 - Dünya Okyanusunda yoğunlaşmıştır. Dünya okyanusu şartlı olarak dört okyanusa bölünmüştür: Atlantik, Pasifik, Hint ve Arktik. buna inanıyorlar modern seviye okyanus yaklaşık 7000 yıl önce kuruldu. Jeolojik araştırmalara göre, son 200 milyon yılda okyanus seviyesindeki dalgalanmalar 100 m'yi geçmedi.

Okyanuslardaki su tuzludur. Ortalama tuz içeriği ağırlıkça yaklaşık %3,5 veya 35 g/l'dir. Onlara niteliksel kompozisyon aşağıdakiler: Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+ katyonlardan, anyonlardan - Cl-, SO 4 2-, Br -, C0z 2-, F -. O zamandan beri okyanusların tuz bileşiminin sabit kaldığına inanılıyor. paleozoik dönem karada yaşamın gelişiminin başlama zamanı, yani yaklaşık 400 milyon yıl içinde.

Kıtasal su havzaları nehirler, göller, bataklıklar, rezervuarlardır. Suları, hidrosferin toplam yüzey suları kütlesinin %0,35'ini oluşturur. Bazı kıtasal su kütleleri - göller - içerir tuzlu su. Bu göller ya volkanik kökenlidir ya da eski denizlerin izole kalıntılarıdır ya da kalın çözünür tuz birikintileri alanında oluşur. Bununla birlikte, çoğunlukla karasal su kütleleri tazedir.

Açık rezervuarların tatlı suları da az miktarda çözünür tuzlar içerir. Çözünmüş tuzların içeriğine bağlı olarak, tatlı su yumuşak ve sert olarak ayrılır. Suda ne kadar az tuz çözülürse, o kadar yumuşak olur. En sert tatlı su, ağırlıkça %0,005'ten veya 0,5 g/l'den fazla olmayan tuzlar içerir.

kıta buzu hidrosferin toplam yüzey suları kütlesinin %1,65'ini oluşturur, buzun %99'u Antarktika ve Grönland'dadır. toplam ağırlık Dünya üzerindeki kar ve buzun gezegenimizin kütlesinin %0,0004'ü olduğu tahmin edilmektedir. Bu, gezegenin tüm yüzeyini 53 m kalınlığında bir buz tabakasıyla kaplamak için yeterlidir.Hesaplamalara göre, bu kütle erirse, okyanus seviyesi 64 m yükselecektir.

Hidrosferin yüzey sularının kimyasal bileşimi yaklaşık olarak ortalama bileşime eşittir. deniz suyu. Kimyasal elementlerden oksijen (%85.8) ve hidrojen (%10.7) ağırlıkça baskındır. Yüzey suları önemli miktarda klor (%1.9) ve sodyum (%1.1) içerir. Yer kabuğundan önemli ölçüde daha yüksek, kükürt ve brom içeriği not edilir.

yeraltı suyu hidrosferi ana tatlı su kaynağını içerir: Toplam yeraltı suyu hacminin yaklaşık 28,5 milyar km3 olduğu varsayılmaktadır. Bu, okyanuslardakinden neredeyse 15 kat daha fazla. Tüm yüzey suyu kütlelerini yenileyen ana rezervuarın yeraltı suyu olduğuna inanılmaktadır. Yeraltı hidrosferi beş bölgeye ayrılabilir.

Kriyozon. Buz alanı. Bölge kutup bölgelerini kapsar. Kalınlığı 1 km içinde tahmin edilmektedir.

sıvı su bölgesi. Neredeyse yer kabuğunun tamamını kaplar.

Buharlı su bölgesi 160 km derinlikle sınırlıdır. Bu bölgedeki suyun sıcaklığının 450 °C ila 700 °C arasında olduğuna ve 5 GPa 1'e kadar basınç altında olduğuna inanılmaktadır.

Aşağıda, 270 km'ye kadar olan derinliklerde, monomerik su moleküllerinin bölgesi. 700 °C ila 1000 °C sıcaklık aralığında ve 10 GPa'ya kadar basınca sahip su katmanlarını kapsar.

Yoğun su bölgesi 3000 km derinliğe kadar uzanır ve Dünya'nın tüm mantosunu çevreler. Bu bölgedeki su sıcaklığının 1000° ile 4000°C arasında olduğu ve basıncın 120 GPa'ya kadar çıktığı tahmin edilmektedir. Bu koşullar altında su tamamen iyonize olur.

Dünyanın hidrosferi önemli işlevleri yerine getirir: gezegenin sıcaklığını düzenler, maddelerin dolaşımını sağlar ve biyosferin ayrılmaz bir parçasıdır.

üzerinde doğrudan etki sıcaklık regülasyonu Dünyanın yüzey katmanları, hidrosferin sağladığı bir önemli özellikler su - yüksek ısı kapasitesi. Bu nedenle yüzey suları güneş enerjisini biriktirir ve daha sonra yavaş yavaş çevredeki boşluğa bırakır. Dünya yüzeyindeki sıcaklık eşitlenmesi, yalnızca su döngüsü nedeniyle gerçekleşir. Ayrıca kar ve buzun çok yüksek bir yansıtma özelliği vardır.

yetenek: dünya yüzeyinin ortalamasını %30 oranında aşar.Bu nedenle, kutuplarda emilen ve yayılan enerji arasındaki fark her zaman negatiftir, yani yüzey tarafından emilen enerji yayılandan daha azdır. Gezegenin termoregülasyonu bu şekilde gerçekleşir.

Güvenlik bisikletçilik hidrosferin bir diğer önemli işlevidir.

Hidrosfer, atmosfer, yerkabuğu ve biyosfer ile sürekli etkileşim halindedir. Hidrosferin suyu, sudaki canlı organizmalar tarafından daha fazla kullanılan oksijeni konsantre ederek havayı kendi içinde çözer. Esas olarak canlı organizmaların solunumu, yakıtın yanması ve volkanik patlamalar sonucu oluşan havadaki karbondioksit, suda yüksek çözünürlüğe sahiptir ve hidrosferde birikir. Hidrosfer ayrıca kendi içinde ağır inert gazları çözer - içeriği sudaki havadan daha yüksek olan ksenon ve kripton.

Hidrosferin suları buharlaşır, atmosfere girer ve kayalara nüfuz ederek onları yok eden yağış şeklinde düşer. Yani süreçlerde su yer alır. ayrışmakayalar. Kaya parçaları yıkılıyor akan sular nehirlere ve daha sonra denizlere ve okyanuslara veya kapalı kıtasal rezervuarlara girer ve kademeli olarak tabanda biriktirilir. Bu tortular daha sonra tortul kayaçlara dönüşür.

Deniz suyunun ana katyonlarının - sodyum, magnezyum, potasyum, kalsiyum katyonlarının - kayaların aşınması ve ardından ayrışma ürünlerinin nehirler tarafından denize çıkarılması sonucu oluştuğuna inanılmaktadır. Deniz suyunun en önemli anyonları - klor, brom, flor, sülfat iyonu ve karbonat iyonu anyonları, muhtemelen atmosferden gelir ve volkanik aktivite ile ilişkilidir.

Çözünebilir tuzların bir kısmı, çökelmeleri yoluyla hidrosferin bileşiminden sistematik olarak çıkarılır. Örneğin, suda çözünen karbonat iyonları, kalsiyum ve magnezyum katyonları ile etkileşime girdiğinde, karbonat tortul kayaçlar şeklinde dibe çöken çözünmeyen tuzlar oluşur. Hidrosferde yaşayan organizmalar, bazı tuzların çökelmesinde önemli bir rol oynar. Deniz suyundan tek tek katyonları ve anyonları çıkarırlar, onları karbonatlar, silikatlar, fosfatlar ve diğer bileşikler şeklinde iskeletlerinde ve kabuklarında yoğunlaştırırlar. Organizmaların ölümünden sonra sert kabukları üzerinde birikir. Deniz yatağı kalker, fosforit ve çeşitli silisli kayaçlardan oluşan kalın tabakalar oluşturur. Petrol, kömür, boksit, çeşitli tuzlar vb. gibi değerli mineraller ve tortul kayaçların büyük çoğunluğu geçmişte oluşmuştur. jeolojik dönemler hidrosferin çeşitli rezervuarlarında. Mutlak yaşı yaklaşık 1.8 milyar yıla ulaşan en eski kayaçların bile, M.Ö. su ortamı. Su aynı zamanda fotosentez sürecinde de kullanılır. organik madde ve oksijen.

Yaklaşık 3.500 milyon yıl önce, Dünya'daki yaşam hidrosferden kaynaklandı. Organizmaların evrimi, yaklaşık 400 milyon yıl önce hayvan ve bitki organizmalarının karaya kademeli göçünün başladığı Paleozoyik çağın başlangıcına kadar yalnızca su ortamında devam etti. Bu bağlamda hidrosfer, biyosferin bir bileşeni olarak kabul edilir. (biyosfer - yaşam alanı, canlı organizmaların yaşadığı alan).

Canlı organizmalar hidrosferde son derece eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır. Yüzey sularının belirli alanlarındaki canlı organizmaların sayısı ve çeşitliliği, bir dizi çevresel faktör de dahil olmak üzere birçok faktör tarafından belirlenir: sıcaklık, su tuzluluğu, aydınlatma ve basınç. Artan derinlikle, aydınlatma ve basıncın sınırlayıcı etkisi artar: gelen ışığın miktarı keskin bir şekilde azalır ve aksine basınç çok yükselir. Bu nedenle, denizlerde ve okyanuslarda, esas olarak kıyı bölgeleri, yani 200 m'den daha derin olmayan, en çok güneş ışınlarıyla ısınan bölgeler doldurulur.

Hidrosferin gezegenimizdeki işlevlerini anlatan V. I. Vernadsky şunları kaydetti: “Su, tüm biyosferi belirler ve yaratır. Magmatik kabuğa kadar yer kabuğunun ana özelliklerini oluşturur.

Atmosfer

Atmosfer(Yunancadan. atmosfer buhar, buharlaşma ve sphera- top) - havadan oluşan Dünya'nın kabuğu.

Bölüm hava aerosoller - içlerinde asılı duran bir dizi gaz ve katı ve sıvı safsızlık parçacıklarını içerir. Atmosferin kütlesinin 5,157 x 10 15 ton olduğu tahmin edilmektedir.Bir hava sütunu Dünya yüzeyine basınç uygular: deniz seviyesinde ortalama atmosfer basıncı 1013,25 hPa veya 760 mm Hg'dir. Sanat. 760 mm Hg basınç. Sanat. sistem dışı bir basınç birimine eşittir - 1 atmosfer (1 atm.). ortalama sıcaklık Dünya yüzeyine yakın hava - 15 ° C, sıcaklık subtropikal çöllerde yaklaşık 57 ° C'den Antarktika'da 89 ° C'ye kadar değişir.

Atmosfer tekdüze değil. Atmosferin aşağıdaki katmanları vardır: troposfer, stratosfer, mezosfer, termosfer ve ekzosfer, sıcaklık dağılımı, hava yoğunluğu ve diğer bazı parametrelerin özelliklerinde farklılık gösterir. Atmosferin bu katmanlar arasında ara konumda bulunan bölgelerine sırasıyla denir. tropopoz, stratopoz ve mezopoz.

Troposfer - kutup enlemlerinde 8-10 km ve tropiklerde 16-18 km yüksekliğe sahip atmosferin alt tabakası. Troposfer, hava sıcaklığındaki yükseklikle bir düşüş ile karakterize edilir - her kilometre için Dünya yüzeyinden olan mesafe ile, sıcaklık yaklaşık 6 ° C azalır. Hava yoğunluğu hızla azalır. Atmosferin toplam kütlesinin yaklaşık %80'i troposferde yoğunlaşmıştır.

Stratosfer Dünya yüzeyinden ortalama 10-15 km ile 50-55 km arasındaki rakımlarda bulunur. Stratosfer, yükseklikle sıcaklıkta bir artış ile karakterizedir. Sıcaklıktaki artış, başta UV (ultraviyole) ışınları olmak üzere Güneş'ten gelen kısa dalga radyasyonunun atmosferin bu tabakasında ozon tarafından emilmesinden kaynaklanmaktadır. Aynı zamanda, stratosferin alt kısmında, yaklaşık 20 km'lik bir seviyeye kadar, sıcaklık yükseklikle çok az değişir ve hatta biraz düşebilir. Daha yüksek, sıcaklık yükselmeye başlar - ilk başta yavaşça, ancak 34-36 km seviyesinden çok daha hızlı. Stratosferin üst kısmında 50-55 km yükseklikte sıcaklık 260-270 K'ye ulaşır.

mezosfer- 55-85 km yükseklikte bulunan atmosfer tabakası. Mezosferde, hava sıcaklığı artan yükseklikle azalır - alt sınırda yaklaşık 270 K'dan üst sınırda 200 K'ye.

termosfer Dünya yüzeyinden yaklaşık 85 km'den 250 km'ye kadar olan yüksekliklerde uzanır ve hava sıcaklığındaki hızlı bir artışla karakterize edilir, 250 km yükseklikte 800-1200 K'ye ulaşır. meteorlar burada yavaşlar ve yanar. Böylece termosfer, Dünya'nın koruyucu tabakasının işlevini yerine getirir.

Troposferin üstünde ekzosfer,üst sınırı koşulludur ve Dünya yüzeyinden yaklaşık 1000 km yükseklikte işaretlenmiştir. Ekzosferden, atmosferik gazlar dünya uzayına dağılır. Yani atmosferden gezegenler arası uzaya kademeli bir geçiş var.

Dünya yüzeyine yakın atmosferik hava, başta nitrojen (hacimce %78.1) ve oksijen (%20.9) olmak üzere çeşitli gazlardan oluşur. Havanın az miktarda bileşimi ayrıca aşağıdaki gazları içerir: argon, karbondioksit, helyum, ozon, radon, su buharı. Ayrıca hava, çeşitli değişken bileşenler içerebilir: nitrojen oksitler, amonyak vb.

Gazlara ek olarak, hava şunları içerir: atmosferik aerosol, Havada asılı duran çok ince katı ve sıvı parçacıklardır. Aerosol organizmaların yaşamı boyunca oluşur, ekonomik aktivite insan, volkanik patlamalar, gezegenin yüzeyinden tozun yükselmesi ve üst atmosfere giren kozmik tozdan.

Yaklaşık 100 km yüksekliğe kadar atmosferik havanın bileşimi, zaman içinde genellikle sabittir ve Dünyanın farklı bölgelerinde homojendir. Aynı zamanda, değişken gaz halindeki bileşenlerin ve aerosollerin içeriği aynı değildir. 100-110 km'nin üzerinde oksijen, karbon dioksit ve su moleküllerinde kısmi bir bozulma vardır. Yaklaşık 1000 km yükseklikte, hafif gazlar - helyum ve hidrojen - baskın olmaya başlar ve daha da yüksek, Dünya'nın atmosferi yavaş yavaş gezegenler arası gaza dönüşür.

su buharı- önemli bileşen hava. Atmosfere yüzeyden, sudan ve nemli topraktan buharlaşmanın yanı sıra bitkiler tarafından terleme yoluyla girer. Havadaki su buharının nispi içeriği, dünyanın yüzeyine yakın yerlerde tropiklerde %2,6'dan kutup enlemlerinde %0,2'ye kadar değişir. Dünya yüzeyinden uzaklaştıkça, atmosferik havadaki su buharı miktarı hızla düşer ve zaten 1.5-2 km yükseklikte yarı yarıya azalır. Troposferde sıcaklık düştükçe su buharı yoğunlaşır. Su buharı yoğunlaştığında, bulutlar oluşur ve bunlardan yağış yağmur, kar, dolu şeklinde. Yeryüzüne düşen yağış miktarı, yüzeyden buharlaşan miktara eşittir. Su diyarları. Okyanuslar üzerindeki fazla su buharı, hava akımları ile kıtalara taşınır. Atmosferde okyanuslardan kıtalara taşınan su buharı miktarı, okyanuslara akan nehir akış hacmine eşittir.

Ozon%90'ı stratosferde, geri kalanı troposferde yoğunlaşmıştır. Ozon, canlı organizmalar üzerinde olumsuz etkisi olan Güneş'ten gelen UV radyasyonunu emer. Atmosferde ozon oranının düşük olduğu bölgelere denir. ozon delikleri.

Ozon tabakasının kalınlığındaki en büyük dalgalanmalar yüksek enlemlerde gözlenir, bu nedenle kutuplara yakın bölgelerde ozon deliği olasılığı ekvatordan daha yüksektir.

Karbon dioksit atmosfere büyük miktarlarda girer. Organizmaların solunumu, yanma, volkanik patlamalar ve Dünya'da meydana gelen diğer süreçlerin bir sonucu olarak sürekli olarak salınır. Bununla birlikte, çoğu hidrosferin sularında çözündüğü için havadaki karbondioksit içeriği düşüktür. Bununla birlikte, son 200 yılda atmosferdeki karbondioksit içeriğinin %35 oranında arttığı belirtilmektedir. Böyle önemli bir artışın nedeni, insanın aktif ekonomik faaliyetidir.

Atmosferin ana ısı kaynağı Dünya'nın yüzeyidir. Atmosferik hava dünya yüzeyine yeterince iyi geçer Güneş ışınları. Dünya'ya giren güneş radyasyonu, kısmen atmosfer tarafından - esas olarak su buharı ve ozon tarafından - emilir, ancak büyük çoğunluğu dünya yüzeyine ulaşır.

Dünya yüzeyine ulaşan toplam güneş radyasyonu kısmen ondan yansır. Yansıma miktarı, sözde dünya yüzeyinin belirli bir alanının yansıtıcılığına bağlıdır. albedo. Dünyanın ortalama albedosu yaklaşık %30 iken, albedo değeri arasındaki fark chernozem için %7-9'dan yeni yağan kar için %90'dır. Isıtıldığında, dünyanın yüzeyi atmosfere ısı ışınları yayar ve alt katmanlarını ısıtır. Atmosferin ana termal enerjisi kaynağına ek olarak - dünya yüzeyinin ısısı; ısı, su buharının yoğunlaşmasının yanı sıra doğrudan emilmesiyle atmosfere girer. Güneş radyasyonu.

Dünyanın farklı bölgelerinde atmosferin eşit olmayan ısınması, eşit olmayan bir basınç dağılımına neden olur ve bu da yer değiştirmeye yol açar. hava kütleleri yeryüzünün yüzeyi boyunca. Hava kütleleri yüksek basınç alanlarından alçak basınç alanlarına doğru hareket eder. Hava kütlelerinin bu hareketine denir. rüzgâr. Belirli koşullar altında, rüzgar hızı çok yüksek olabilir, 30 m / s'ye kadar veya daha fazla (30 m / s'den fazla - zaten Kasırga).

Atmosferin alt tabakasının belirli bir yer ve zamanda durumuna denir. hava durumu. Hava, hava sıcaklığı, yağış, rüzgar gücü ve yönü, bulutluluk, hava nemi ve hava nemi ile karakterize edilir. atmosferik basınç. Hava, atmosferik sirkülasyon koşulları tarafından belirlenir ve Coğrafi konum arazi. Tropiklerde en kararlı ve orta ve yüksek enlemlerde en değişkendir. Havanın doğası, mevsimsel dinamikleri şunlara bağlıdır: iklim bu bölgede.

Altında, iklim Belirli bir alan için uzun süre devam eden en sık tekrarlanan hava durumu özellikleri olarak anlaşılmaktadır. Bunlar, 100 yılın ortalaması alınan özelliklerdir - sıcaklık, basınç, yağış vb. İklim kavramı Yunan, klima- eğim) ortaya çıktı Antik Yunan. O zaman bile anlaşıldı ki hava durumu güneş ışınlarının yeryüzüne çarpma açısına bağlıdır. Belirli bir alanda belirli bir iklimi tesis etmenin önde gelen koşulu, birim alan başına düşen enerji miktarıdır. Dünya yüzeyindeki toplam güneş radyasyonu olayına ve bu yüzeyin albedosuna bağlıdır. Böylece ekvator bölgesinde ve kutuplara yakın bölgelerde sıcaklık yıl boyunca çok az değişmekte, subtropikal bölgelerde ve orta enlemlerde ise yıllık sıcaklık genliği 65 °C'ye ulaşabilmektedir. İklim oluşturan ana süreçler ısı değişimi, nem değişimi ve atmosferik sirkülasyondur. Tüm bu süreçlerin tek bir enerji kaynağı vardır - Güneş.

Atmosfer, tüm yaşam formları için olmazsa olmazdır. En yüksek değer organizmaların yaşamı için havanın bir parçası olan aşağıdaki gazlara sahiptir: oksijen, azot, su buharı, karbon dioksit, ozon. Oksijen, canlı organizmaların büyük çoğunluğu tarafından solunum için gereklidir. Bazı mikroorganizmalar tarafından havadan alınan azot, bitkilerin mineral beslenmesi için gereklidir. Yoğuşan ve yağış olarak düşen su buharı, karadaki suyun kaynağıdır. Fotosentez sürecinin başlangıç ​​maddesi karbondioksittir. Ozon, organizmalar için zararlı olan sert UV radyasyonunu emer.

Modern atmosferin ikincil kökenli olduğu varsayılmaktadır: Dünya'nın katı kabukları tarafından salınan gazlardan yaklaşık 4,5 milyar yıl önce gezegenin oluşumunun tamamlanmasından sonra oluşmuştur. Sırasında jeolojik tarih Dünya atmosferi etkiledi Çeşitli faktörler kompozisyonunda önemli değişikliklere uğramıştır.

Atmosferin gelişimi, Dünya'da meydana gelen jeolojik ve jeokimyasal süreçlere bağlıdır. Gezegenimizde yaşamın ortaya çıkmasından sonra, yani yaklaşık 3.5 milyar yıl önce, canlı organizmalar atmosferin gelişimi üzerinde önemli bir etkiye sahip olmaya başladı. Gazların önemli bir kısmı - nitrojen, karbondioksit, su buharı - volkanik patlamalar sonucunda ortaya çıktı. Oksijen yaklaşık 2 milyar yıl önce, okyanusun yüzey sularından köken alan fotosentetik organizmaların aktivitesinin bir sonucu olarak ortaya çıktı.

Son yıllarda, insanın aktif ekonomik faaliyetiyle ilişkili atmosferde gözle görülür değişiklikler oldu. Böylece, gözlemlere göre, son 200 yılda sera gazlarının konsantrasyonunda önemli bir artış oldu: karbondioksit içeriği 1,35 kat, metan - 2,5 kat arttı. Havanın bileşimindeki diğer birçok değişken bileşenin içeriği önemli ölçüde artmıştır.

Atmosferin durumunda devam eden değişiklikler - sera gazlarının konsantrasyonundaki artış, ozon delikleri, hava kirliliği - küreseldir. ekolojik sorunlar modernite.

Antik çağda insanlar, insanlığın gelişiminde tarihsel dönemlerin adlarında ifadesini bulan bu kaynaklardan bir kısmını ihtiyaçları için kullanmayı öğrenmişlerdir: "Taş Devri", "Bronz Devri", "Demir Devri". Günümüzde 200'den fazla farklı türde maden kaynağı kullanılmaktadır. Akademisyen A.E. Fersman'ın (1883–1945) mecazi ifadesine göre, şimdi Mendeleev'in tüm periyodik sistemi insanlığın ayaklarına serildi.

Mineraller, ekonomide etkin olarak kullanılabilecek yer kabuğunun mineral oluşumları, mineral birikimleri tortuları ve geniş dağıtım alanları - havzaları ile.

Yerkabuğundaki minerallerin dağılımı jeolojik (tektonik) modellere tabidir (Tablo 7.4).

Yakıt mineralleri tortul kökenlidir ve genellikle antik platformların örtüsüne ve bunların iç ve marjinal oluklarına eşlik eder. Bu nedenle, "havuz" adı, kökenlerini oldukça doğru bir şekilde yansıtır - "deniz havuzu".

Dünya çapında 3.600'den fazla kişi bilinmektedir. kömür birlikte dünyanın kara alanının %15'ini kaplayan havzalar ve tortular. Kömür kaynaklarının çoğu Asya'da, Kuzey Amerika ve Avrupa ve Çin, ABD, Rusya, Hindistan, Almanya'nın en büyük on havzasında yoğunlaşmıştır.

petrol ve gaz yatağı 600'den fazla havza araştırıldı, 450 geliştiriliyor.Toplam petrol sahası sayısı 35 bine ulaşıyor.Ana rezervler Kuzey Yarımküre'de bulunuyor ve Mezozoik yataklardır. Bu rezervlerin büyük bir kısmı da Suudi Arabistan, ABD, Rusya ve İran'ın az sayıdaki en büyük havzasında yoğunlaşmıştır.

cevher mineraller genellikle eski platformların temelleri (kalkanları) ve ayrıca katlanmış alanlarla sınırlıdır. Bu tür alanlarda, genellikle kökenleri ile yer kabuğundaki derin faylarla bağlantılı büyük cevher (metalojenik) kuşakları oluştururlar. Jeotermal enerji kaynakları özellikle sismik ve volkanik aktivitenin arttığı ülke ve bölgelerde (İzlanda, İtalya, Yeni Zelanda, Filipinler, Meksika, Rusya'da Kamçatka ve Kuzey Kafkasya, ABD'de Kaliforniya) büyüktür.



Ekonomik kalkınma için en avantajlı olanı, hammaddelerin karmaşık işlenmesini kolaylaştıran minerallerin bölgesel kombinasyonlarıdır (birikimleri).

Maden kaynaklarının çıkarılması kapalı(maden) yöntemi küresel ölçekte yabancı Avrupa'da, Rusya'nın Avrupa kısmında, ABD'de, yer kabuğunun üst katmanlarında bulunan birçok yatak ve havzanın halihazırda yoğun bir şekilde geliştirildiği yerlerde gerçekleştirilir.

20-30 m derinlikte mineraller oluşursa, bir buldozer ve maden ile kayanın üst tabakasını çıkarmak daha karlı açık yol. Örneğin, Kursk bölgesindeki açık ocakta demir cevheri, Sibirya'daki bazı yataklarda kömür çıkarılmaktadır.

Birçok maden zenginliğinin rezervleri ve üretimi açısından Rusya, dünyanın ilk yerlerinden (gaz, kömür, petrol, demir cevheri, elmas) birini işgal ediyor.

Masada. 7.4, yer kabuğunun yapısı, topografya ve minerallerin dağılımı arasındaki ilişkiyi gösterir.

Tablo 7.4

Yerkabuğunun bir bölümünün yapısına ve geri dönüşüne ve yer şekillerine bağlı olarak mineral birikintileri

Hidrosfer

Hidrosfer(Yunancadan. hidro- su ve sphera- top) - okyanusların, denizlerin ve kıtasal su havzalarının bir koleksiyonu olan Dünya'nın su kabuğu - nehirler, göller, bataklıklar vb., yeraltı suyu, buzullar ve kar örtüleri.

Dünyanın su kabuğunun erken Archean'da, yani yaklaşık 3800 milyon yıl önce oluştuğuna inanılmaktadır. Dünya tarihinin bu döneminde, gezegenimizde suyun büyük ölçüde sıvı bir kümelenme halinde olabileceği bir sıcaklık kuruldu.

Bir madde olarak su, aşağıdakileri içeren benzersiz özelliklere sahiptir:

♦ çok sayıda maddeyi çözme yeteneği;

♦ yüksek ısı kapasitesi;

♦ 0 ila 100 °C sıcaklık aralığında sıvı halde olmak;

♦ katı haldeki (buz) suyun hafifliği, sıvı halden daha fazladır.

Suyun benzersiz özellikleri, yerkabuğunun yüzey katmanlarında meydana gelen evrimsel süreçlerde, maddenin doğada dolaşımında önemli bir rol oynamasına ve Dünya'daki yaşamın ortaya çıkması ve gelişmesi için bir koşul olmasına izin verdi. Su, hidrosferin oluşumundan sonra Dünya tarihinde jeolojik ve biyolojik işlevlerini yerine getirmeye başlar.

Hidrosfer, yüzey suyu ve yeraltı suyundan oluşur. yüzey suyu hidrosferler dünya yüzeyinin %70.8'ini kaplar. Toplam hacimleri, gezegenin toplam hacminin 1/800'ü olan 1370.3 milyon km3'e ulaşıyor ve kütlenin 1.4 saat 1018 ton olduğu tahmin ediliyor.Yüzey suları, yani karaları kaplayan sular, Dünya Okyanusu'nu, karasal suları içerir. havzalar ve kıtasal buz.

dünya okyanusu Dünyanın tüm denizlerini ve okyanuslarını içerir.

Denizler ve okyanuslar, kara yüzeyinin 3/4'ünü veya 361.1 milyon km2'yi kaplar. Yüzey suyunun büyük kısmı Dünya Okyanusunda yoğunlaşmıştır - %98. Dünya okyanusu şartlı olarak dört okyanusa bölünmüştür: Atlantik, Pasifik, Hint ve Arktik. Okyanusun şu anki seviyesinin yaklaşık 7000 yıl önce kurulduğuna inanılıyor. Jeolojik araştırmalara göre, son 200 milyon yılda okyanus seviyesindeki dalgalanmalar 100 m'yi geçmedi.

Okyanuslardaki su tuzludur. Ortalama tuz içeriği ağırlıkça yaklaşık %3,5 veya 35 g/l'dir. Niteliksel bileşimleri aşağıdaki gibidir: katyonlara Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+, anyonlar - Cl -, SO 4 2-, Br -, CO 3 2-, F - hakimdir. Okyanusların tuz bileşiminin, yaşamın karada gelişmeye başladığı Paleozoik dönemden bu yana, yani yaklaşık 400 milyon yıl boyunca sabit kaldığına inanılmaktadır.

Kıtasal su havzaları nehirler, göller, bataklıklar, rezervuarlardır. Suları, hidrosferin toplam yüzey suları kütlesinin %0,35'ini oluşturur. Bazı kıtasal rezervuarlar - göller - tuzlu su içerir. Bu göller ya volkanik kökenli, ya eski denizlerin izole kalıntılarını temsil eder ya da güçlü çözünür tuz birikintileri alanında oluşur. Bununla birlikte, çoğunlukla karasal su kütleleri tazedir.

Açık rezervuarların tatlı suları da az miktarda çözünür tuzlar içerir. Çözünmüş tuzların içeriğine bağlı olarak, tatlı su yumuşak ve sert olarak ayrılır. Suda ne kadar az tuz çözülürse, o kadar yumuşak olur. En sert tatlı su, ağırlıkça %0,005'ten veya 0,5 g/l'den fazla olmayan tuzlar içerir.

kıta buzu hidrosferin toplam yüzey suları kütlesinin %1,65'ini oluşturur, buzun %99'u Antarktika ve Grönland'dadır. Dünyadaki toplam kar ve buz kütlesinin, gezegenimizin kütlesinin %0.0004'ü olduğu tahmin edilmektedir. Bu, gezegenin tüm yüzeyini 53 m kalınlığında bir buz tabakasıyla kaplamak için yeterlidir.Hesaplamalara göre, bu kütle erirse, okyanus seviyesi 64 m yükselecektir.

Hidrosferin yüzey sularının kimyasal bileşimi, deniz suyunun ortalama bileşimine yaklaşık olarak eşittir. Kimyasal elementlerden oksijen (%85.8) ve hidrojen (%10.7) ağırlıkça baskındır. Yüzey suları önemli miktarda klor (%1.9) ve sodyum (%1.1) içerir. Yer kabuğundan önemli ölçüde daha yüksek, kükürt ve brom içeriği not edilir.

yeraltı suyu hidrosferi ana stoğu içerir temiz su. Toplam yeraltı suyu hacminin yaklaşık 28,5 milyar km3 olduğu varsayılmaktadır. Bu, okyanuslardakinden neredeyse 15 kat daha fazla. Tüm yüzey suyu kütlelerini yenileyen ana rezervuarın yeraltı suyu olduğuna inanılmaktadır. Yeraltı hidrosferi beş bölgeye ayrılabilir.

Kriyozon. Buz alanı. Bölge kutup bölgelerini kapsar. Kalınlığı 1 km içinde tahmin edilmektedir.

sıvı su bölgesi. Neredeyse yer kabuğunun tamamını kaplar.

Buharlı su bölgesi 160 km derinlikle sınırlıdır. Bu bölgedeki suyun sıcaklığının 450 °C ila 700 °C arasında olduğuna ve 5 GPa'ya kadar basınç altında olduğuna inanılmaktadır.

Aşağıda, 270 km'ye kadar olan derinliklerde, monomerik su moleküllerinin bölgesi. 700 °C ila 1000 °C arasında değişen sıcaklıklara ve 10 GPa'ya kadar basınçlara sahip su katmanlarını kapsar.

Yoğun su bölgesi 3000 km derinliğe kadar uzanır ve Dünya'nın tüm mantosunu çevreler. Bu bölgedeki su sıcaklığının 1000° ile 4000°C arasında olduğu ve basıncın 120 GPa'ya kadar çıktığı tahmin edilmektedir. Bu koşullar altında su tamamen iyonize olur.

Dünyanın hidrosferi önemli işlevleri yerine getirir: gezegenin sıcaklığını düzenler, maddelerin dolaşımını sağlar ve biyosferin ayrılmaz bir parçasıdır.

üzerinde doğrudan etki sıcaklık regülasyonu Dünyanın yüzey katmanları, suyun önemli özelliklerinden biri olan yüksek ısı kapasitesi nedeniyle hidrosfer tarafından sağlanır. Bu nedenle yüzey suları güneş enerjisini biriktirir ve daha sonra yavaş yavaş çevredeki boşluğa bırakır. Dünya yüzeyindeki sıcaklık eşitlenmesi, yalnızca su döngüsü nedeniyle gerçekleşir. Ek olarak, kar ve buz çok yüksek bir yansıtıcılığa sahiptir: dünya yüzeyinin ortalamasını %30 oranında aşar. Bu nedenle kutuplarda emilen ve yayılan enerji arasındaki fark her zaman negatiftir, yani yüzey tarafından emilen enerji yayılan enerjiden daha azdır. Gezegenin termoregülasyonu bu şekilde gerçekleşir.

Güvenlik bisikletçilik hidrosferin bir diğer önemli işlevidir.

Hidrosfer, atmosfer, yerkabuğu ve biyosfer ile sürekli etkileşim halindedir. Hidrosferin suyu, sudaki canlı organizmalar tarafından daha fazla kullanılan oksijeni konsantre ederek havayı kendi içinde çözer. Esas olarak canlı organizmaların solunumu, yakıtın yanması ve volkanik patlamalar sonucu oluşan havadaki karbondioksit, suda yüksek çözünürlüğe sahiptir ve hidrosferde birikir. Hidrosfer ayrıca, içeriği sudaki havadan daha yüksek olan ağır inert gazları - ksenon ve kripton'u da çözer.

Hidrosferin suları buharlaşır, atmosfere girer ve kayalara nüfuz ederek onları yok eden yağış şeklinde düşer. Yani süreçlerde su yer alır. ayrışma kayalar. Kaya parçaları, akan sularla nehirlere ve daha sonra denizlere ve okyanuslara veya kapalı kıtasal rezervuarlara taşınır ve kademeli olarak tabanda biriktirilir. Bu tortular daha sonra tortul kayaçlara dönüşür.

Deniz suyunun ana katyonlarının - sodyum, magnezyum, potasyum, kalsiyum katyonlarının - kayaların aşınması ve ardından ayrışma ürünlerinin nehirler tarafından denize çıkarılması sonucu oluştuğuna inanılmaktadır. Deniz suyunun en önemli anyonları - klor, brom, flor, sülfat iyonu ve karbonat iyonu anyonları, muhtemelen atmosferden kaynaklanır ve volkanik aktivite ile ilişkilidir.

Çözünebilir tuzların bir kısmı, çökelmeleri yoluyla hidrosferin bileşiminden sistematik olarak çıkarılır. Örneğin, suda çözünen karbonat iyonları, kalsiyum ve magnezyum katyonları ile etkileşime girdiğinde, karbonat tortul kayaçlar şeklinde dibe çöken çözünmeyen tuzlar oluşur. Hidrosferde yaşayan organizmalar, bazı tuzların çökelmesinde önemli bir rol oynar. Deniz suyundan tek tek katyonları ve anyonları çıkarırlar, onları karbonatlar, silikatlar, fosfatlar ve diğer bileşikler şeklinde iskeletlerinde ve kabuklarında yoğunlaştırırlar. Organizmaların ölümünden sonra sert kabukları deniz tabanında birikir ve kalın kireçtaşı, fosforit ve çeşitli silisli kaya katmanları oluşturur. Sedimanter kayaçların büyük çoğunluğu ve petrol, kömür, boksitler, çeşitli tuzlar vb. gibi değerli mineraller, hidrosferin çeşitli rezervuarlarında geçmiş jeolojik dönemlerde oluşmuştur. Mutlak yaşı yaklaşık 1.8 milyar yıla ulaşan en eski kayaçların bile su ortamında oluşan oldukça değişmiş tortullar olduğu tespit edilmiştir. Su ayrıca organik madde ve oksijen üreten fotosentez sürecinde de kullanılır.

Yaklaşık 3.500 milyon yıl önce, Dünya'daki yaşam hidrosferden kaynaklandı. Organizmaların evrimi, yaklaşık 400 milyon yıl önce hayvan ve bitki organizmalarının karaya kademeli göçünün başladığı Paleozoyik çağın başlangıcına kadar yalnızca su ortamında devam etti. Bu bağlamda hidrosfer, biyosferin bir bileşeni olarak kabul edilir. (biyosfer- yaşam alanı, canlı organizmaların yaşadığı alan).

Canlı organizmalar hidrosferde son derece eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır. Yüzey sularının belirli alanlarındaki canlı organizmaların sayısı ve çeşitliliği, bir dizi çevresel faktör de dahil olmak üzere birçok faktör tarafından belirlenir: sıcaklık, su tuzluluğu, aydınlatma ve basınç. Artan derinlikle, aydınlatma ve basıncın sınırlayıcı etkisi artar: gelen ışığın miktarı keskin bir şekilde azalır ve aksine basınç çok yükselir. Bu nedenle, denizlerde ve okyanuslarda, esas olarak kıyı bölgeleri, yani 200 m'den daha derin olmayan, en çok güneş ışınlarıyla ısınan bölgeler doldurulur.

Hidrosferin gezegenimizdeki işlevlerini anlatan V. I. Vernadsky şunları kaydetti: “Su, tüm biyosferi belirler ve yaratır. Magmatik kabuğa kadar yer kabuğunun ana özelliklerini oluşturur.

Atmosfer

Atmosfer(Yunancadan. atmosfer buhar, buharlaşma ve sphera- top) - havadan oluşan Dünya'nın kabuğu.

Bölüm hava aerosoller - içlerinde asılı duran bir dizi gaz ve katı ve sıvı safsızlık parçacıklarını içerir. Atmosferin kütlesinin 5,157 × 10 15 ton olduğu tahmin edilmektedir.Hava sütunu Dünya yüzeyinde basınç uygular: deniz seviyesinde ortalama atmosfer basıncı 1013,25 hPa veya 760 mm Hg'dir. Sanat. 760 mm Hg basınç. Sanat. sistem dışı bir basınç birimine eşittir - 1 atmosfer (1 atm.). Dünya yüzeyindeki ortalama hava sıcaklığı 15°C'dir ve sıcaklıklar subtropikal çöllerde yaklaşık 57°C'den Antarktika'da -89°C'ye kadar değişir.

Atmosfer tekdüze değil. Atmosferin aşağıdaki katmanları vardır: troposfer, stratosfer, mezosfer, termosfer ve ekzosfer, sıcaklık dağılımı, hava yoğunluğu ve diğer bazı parametrelerin özelliklerinde farklılık gösterir. Atmosferin bu katmanlar arasında ara konumda bulunan bölgelerine sırasıyla denir. tropopoz, stratopoz ve mezopoz.

Troposfer- kutup enlemlerinde 8-10 km yüksekliğe ve tropik bölgelerde 16-18 km yüksekliğe sahip atmosferin alt tabakası. Troposfer, hava sıcaklığındaki yükseklikle bir düşüş ile karakterize edilir - her kilometre için Dünya yüzeyinden uzaklaştıkça, sıcaklık yaklaşık 6 ° C azalır. Hava yoğunluğu hızla azalır. Atmosferin toplam kütlesinin yaklaşık %80'i troposferde yoğunlaşmıştır.

Stratosfer Dünya yüzeyinden ortalama 10-15 km ila 50-55 km arasındaki rakımlarda bulunur. Stratosfer, yükseklikle sıcaklıkta bir artış ile karakterizedir. Sıcaklık artışı, başta UV (ultraviyole) ışınları olmak üzere Güneş'ten gelen kısa dalgalı radyasyonun atmosferin bu tabakasında ozon tarafından soğurulması nedeniyle oluşur. Aynı zamanda, stratosferin alt kısmında, yaklaşık 20 km'lik bir seviyeye kadar, sıcaklık yükseklikle çok az değişir ve hatta biraz düşebilir. Daha yüksek, sıcaklık ilk başta yavaşça, ancak 34-36 km seviyesinden çok daha hızlı yükselmeye başlar. Stratosferin üst kısmında, 50-55 km yükseklikte sıcaklık 260270 K'ye ulaşır.

mezosfer- 55-85 km rakımlarda bulunan atmosferik katman. Mezosferde, artan yükseklikle hava sıcaklığı, alt sınırda yaklaşık 270 K'den üst sınırda 200 K'ye düşer.

termosfer Dünya yüzeyinden yaklaşık 85 km'den 250 km'ye kadar olan yüksekliklerde uzanır ve hava sıcaklığındaki hızlı bir artışla karakterize edilir, 250 km yükseklikte 800-1200 K'ye ulaşır. meteorlar burada yavaşlar ve yanar. Böylece termosfer, Dünya'nın koruyucu tabakasının işlevini yerine getirir.

Troposferin üstünde ekzosfer,üst sınırı koşulludur ve Dünya yüzeyinden yaklaşık 1000 km yükseklikte işaretlenmiştir. Ekzosferden, atmosferik gazlar dünya uzayına dağılır. Yani atmosferden gezegenler arası uzaya kademeli bir geçiş var.

Dünya yüzeyine yakın atmosferik hava, başta nitrojen (hacimce %78.1) ve oksijen (%20.9) olmak üzere çeşitli gazlardan oluşur. Havanın az miktarda bileşimi ayrıca aşağıdaki gazları içerir: argon, karbondioksit, helyum, ozon, radon, su buharı. Ayrıca hava, çeşitli değişken bileşenler içerebilir: nitrojen oksitler, amonyak vb.

Gazlara ek olarak, hava şunları içerir: atmosferik aerosol, Havada asılı duran çok ince katı ve sıvı parçacıklardır. Aerosol, organizmaların hayati faaliyeti, insan ekonomik faaliyeti, volkanik patlamalar, gezegenin yüzeyinden tozun yükselmesi ve üst atmosfere giren kozmik tozdan oluşur.

Yaklaşık 100 km yüksekliğe kadar atmosferik havanın bileşimi, zaman içinde genellikle sabittir ve Dünyanın farklı bölgelerinde homojendir. Aynı zamanda, değişken gaz halindeki bileşenlerin ve aerosollerin içeriği aynı değildir. 100-110 km'nin üzerinde oksijen, karbondioksit ve su molekülleri kısmen ayrışır. Yaklaşık 1000 km yükseklikte, hafif gazlar - helyum ve hidrojen - baskın olmaya başlar ve daha da yüksek, Dünya'nın atmosferi yavaş yavaş gezegenler arası gaza dönüşür.

su buharı havanın önemli bir bileşenidir. Atmosfere su yüzeyinden ve nemli topraktan buharlaşma ve ayrıca bitkiler tarafından terleme yoluyla girer. Havadaki su buharının nispi içeriği, dünyanın yüzeyine yakın yerlerde tropiklerde %2,6'dan kutup enlemlerinde %0,2'ye kadar değişir. Dünya yüzeyinden uzaklaştıkça, atmosferik havadaki su buharı miktarı hızla azalır ve zaten 1,5-2 km yükseklikte yarı yarıya azalır. Troposferde sıcaklık düştükçe su buharı yoğunlaşır. Su buharı yoğunlaştığında, yağışların yağmur, kar, dolu şeklinde düştüğü bulutlar oluşur. Yeryüzüne düşen yağış miktarı, Dünya yüzeyinden buharlaşan su miktarına eşittir. Okyanuslar üzerindeki fazla su buharı, hava akımları ile kıtalara taşınır. Atmosferde okyanuslardan kıtalara taşınan su buharı miktarı, okyanuslara akan nehir akış hacmine eşittir.

Ozon%90'ı stratosferde, geri kalanı troposferde yoğunlaşmıştır. Ozon, canlı organizmalar üzerinde olumsuz etkisi olan Güneş'ten gelen UV radyasyonunu emer. Atmosferde ozon oranının düşük olduğu bölgelere denir. ozon delikleri.

Ozon tabakasının kalınlığındaki en büyük dalgalanmalar yüksek enlemlerde gözlenir, bu nedenle kutuplara yakın bölgelerde ozon deliği olasılığı ekvatordan daha yüksektir.

Karbon dioksit atmosfere büyük miktarlarda girer. Organizmaların solunumu, yanma, volkanik patlamalar ve Dünya'da meydana gelen diğer süreçlerin bir sonucu olarak sürekli olarak salınır. Bununla birlikte, çoğu hidrosferin sularında çözündüğü için havadaki karbondioksit içeriği düşüktür. Bununla birlikte, son 200 yılda atmosferdeki karbondioksit içeriğinin %35 oranında arttığı belirtilmektedir. Böyle önemli bir artışın nedeni, insanın aktif ekonomik faaliyetidir.

Atmosferin ana ısı kaynağı Dünya'nın yüzeyidir. Atmosferik hava, güneş ışınlarını dünya yüzeyine oldukça iyi iletir. Dünya'ya giren güneş radyasyonu, kısmen atmosfer tarafından - esas olarak su buharı ve ozon tarafından - emilir, ancak büyük çoğunluğu dünya yüzeyine ulaşır.

Dünya yüzeyine ulaşan toplam güneş radyasyonu kısmen ondan yansır. Yansıma miktarı, sözde dünya yüzeyinin belirli bir alanının yansıtıcılığına bağlıdır. albedo. Dünyanın ortalama albedosu yaklaşık %30 iken, albedo değerleri arasındaki fark chernozem için %7-9'dan yeni yağan kar için %90'a kadardır. Isıtıldığında, dünyanın yüzeyi atmosfere ısı ışınları yayar ve alt katmanlarını ısıtır. Atmosferin ana termal enerjisi kaynağına ek olarak - dünya yüzeyinin ısısı, su buharının yoğunlaşmasının yanı sıra doğrudan güneş ışınımını emerek atmosfere ısı girer.

Dünyanın farklı bölgelerinde atmosferin eşit olmayan şekilde ısıtılması, eşit olmayan bir basınç dağılımına neden olur ve bu da hava kütlelerinin Dünya yüzeyi boyunca hareket etmesine neden olur. Hava kütleleri yüksek basınç alanlarından alçak basınç alanlarına doğru hareket eder. Hava kütlelerinin bu hareketine denir. rüzgâr. Belirli koşullar altında, rüzgar hızı çok yüksek olabilir, 30 m / s'ye kadar veya daha fazla (30 m / s'den fazla - zaten Kasırga).

Atmosferin alt tabakasının belirli bir yerdeki ve verilen zaman isminde hava durumu. Hava, hava sıcaklığı, yağış, rüzgar gücü ve yönü, bulutluluk, hava nemi ve atmosfer basıncı ile karakterize edilir. Hava, atmosferik sirkülasyon koşulları ve bölgenin coğrafi konumu ile belirlenir. Tropiklerde en kararlı ve orta ve yüksek enlemlerde en değişkendir. Havanın doğası, mevsimsel dinamikleri şunlara bağlıdır: iklim bu bölgede.

Altında iklim Belirli bir alan için uzun süre devam eden en sık tekrarlanan hava durumu özellikleri olarak anlaşılmaktadır. Bunlar, 100 yılın ortalaması alınan özelliklerdir - sıcaklık, basınç, yağış vb. İklim kavramı (Yunancadan. klima- eğim) antik Yunanistan'da ortaya çıktı. O zaman bile, hava koşullarının güneş ışınlarının Dünya yüzeyine düşme açısına bağlı olduğu anlaşıldı. Belirli bir alanda belirli bir iklimi tesis etmenin önde gelen koşulu, birim alan başına düşen enerji miktarıdır. Dünya yüzeyindeki toplam güneş radyasyonu olayına ve bu yüzeyin albedosuna bağlıdır. Böylece ekvator bölgesinde ve kutuplara yakın bölgelerde sıcaklık yıl boyunca çok az değişmekte, subtropikal bölgelerde ve orta enlemlerde ise yıllık sıcaklık genliği 65 °C'ye ulaşabilmektedir. İklim oluşturan ana süreçler ısı değişimi, nem değişimi ve atmosferik sirkülasyondur. Tüm bu süreçlerin tek bir enerji kaynağı vardır - Güneş.

Atmosfer, tüm yaşam formları için olmazsa olmazdır. Organizmaların yaşamı için en önemlileri, havanın bir parçası olan aşağıdaki gazlardır: oksijen, azot, su buharı, karbondioksit, ozon. Oksijen, canlı organizmaların büyük çoğunluğu tarafından solunum için gereklidir. Bazı mikroorganizmalar tarafından havadan alınan azot, bitkilerin mineral beslenmesi için gereklidir. Yoğuşan ve yağış olarak düşen su buharı, karadaki suyun kaynağıdır. Fotosentez sürecinin başlangıç ​​maddesi karbondioksittir. Ozon, organizmalar için zararlı olan sert UV radyasyonunu emer.

Modern atmosferin ikincil kökenli olduğu varsayılmaktadır: Dünya'nın katı kabukları tarafından salınan gazlardan yaklaşık 4,5 milyar yıl önce gezegenin oluşumunun tamamlanmasından sonra oluşmuştur. Dünyanın jeolojik tarihi boyunca, çeşitli faktörlerin etkisi altındaki atmosfer, bileşiminde önemli değişikliklere uğramıştır.

Atmosferin gelişimi, Dünya'da meydana gelen jeolojik ve jeokimyasal süreçlere bağlıdır. Gezegenimizde yaşamın ortaya çıkmasından sonra, yani yaklaşık 3.5 milyar yıl önce, canlı organizmalar atmosferin gelişimi üzerinde önemli bir etkiye sahip olmaya başladı. Gazların önemli bir kısmı - nitrojen, karbondioksit, su buharı - volkanik patlamalar sonucunda ortaya çıktı. Oksijen yaklaşık 2 milyar yıl önce, okyanusun yüzey sularından köken alan fotosentetik organizmaların aktivitesinin bir sonucu olarak ortaya çıktı.

Son yıllarda, insanın aktif ekonomik faaliyetiyle ilişkili atmosferde gözle görülür değişiklikler oldu. Böylece, gözlemlere göre, son 200 yılda sera gazlarının konsantrasyonunda önemli bir artış oldu: karbondioksit içeriği 1,35 kat, metan - 2,5 kat arttı. Havanın bileşimindeki diğer birçok değişken bileşenin içeriği önemli ölçüde artmıştır.

Atmosferin durumunda devam eden değişiklikler - sera gazlarının konsantrasyonundaki artış, ozon delikleri, hava kirliliği - zamanımızın küresel çevre sorunlarıdır.

Litosfer, jeodinamik aktivitesi ve bileşimi ile insanlığın her dakika karşı karşıya kaldığı jeolojik çevrenin en önemli bileşenlerinden biridir. Litosferin kaynak işlevi, yapısında yer alan mineral, organomineral ve organojenik kaynaklar tarafından önceden belirlenir. Yaşam için olduğu kadar ekosistemlerin bileşenlerinden biri olarak hareket eden biyotanın yaşamı ve aktivitesi için gereklidirler. insan toplumu. Litosfer kaynakları şunları içerir: aşağıdaki yönler: biyotanın yaşamı için gerekli kaynaklar; insan toplumunun yaşamı ve faaliyetleri için gerekli kaynaklar; Biyota ve insan toplumunun yerleşimi ve varlığı için gerekli olan jeolojik bir alan olarak kaynaklar. İlk iki yön Dünya'nın mineral kaynakları ile ilişkiliyse, sonuncusu yalnızca litosferin yüzeye yakın ve yüzey kısımlarını kapsayan jeolojik alanla ilgilidir.

Mineral Kaynakları tükenebilir kaynaklar kategorisine aittir ve bunların büyük çoğunluğu yenilenemez niteliktedir. Maddi, bilimsel ve teknik düzeyini belirleyerek insan toplumunun yaşamında birincil bir rol oynarlar. Antik çağlardan beri, maden kaynaklarının sayısı ve çıkarılma ve kullanım hacmi sürekli olarak artmıştır. Paleolitik'te, hammaddelerin çıkarılması yalnızca taş aletlerin üretimi için hammadde olabilecek kayalarla sınırlıydı. Daha sonra, faaliyet alanına metal cevherleri dahil olmaya başladı - önce kalay ve bakır, sonra demir. Mineral hammaddelerin ekstraksiyonu ve kullanımı dinamikleri geçtiğimiz yüzyılda önemli ölçüde artmıştır. Mevcut tahminlere dayanarak, bir dizi mineral hammadde rezervi 21. yüzyılın ortasına kadar kurumaya başlayacak. Biyotanın yaşamı için gerekli olan litosfer kaynakları organizmaların büyümesi ve gelişmesi için hayati önem taşıyan biyofilik serinin kimyasal elementlerini içeren kayalar ve mineraller, kudyuritler - litofajların mineral gıdası olan kudyurs'un mineral maddesi ve yeraltı suyu ile temsil edilir. Karbon, oksijen, azot, hidrojen, kalsiyum, fosfor, kükürt, potasyum, sodyum ve bir dizi başka element organizmalar tarafından önemli miktarlarda gereklidir, bu nedenle bunlara makrobiyojenik denir. Bitkiler için mikrobiyojenik elementler, fotosentez, azot metabolizması ve metabolik fonksiyon süreçlerini sağlayan Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo, CI, V, Ca'dır. Hayvanlar, bor hariç aynı elementlere ihtiyaç duyar. Bazıları gıda üreticilerinden, bazıları ise mineral bileşiklerden ve doğal sular. Ek olarak, hayvanlar (birinci ve ikinci dereceden tüketiciler) ayrıca selenyum, krom, nikel, flor, iyot vb. gerektirir. Bu elementler küçük miktarlarda organizmaların aktivitesi ve biyojeokimyasal fonksiyonların performansı için hayati öneme sahiptir.



Listelenen elementlerden bazıları atmosferde gaz halindedir, diğerleri hidrosferin sularında çözülür veya toprak örtüsü veya litosferde bağlı haldedir. Bitkiler (üreticiler) yaşam aktiviteleri sırasında bu elementleri toprak ve yeraltı suları ile birlikte doğrudan topraktan çıkarırlar.

Kudyurların mineral maddeleri, otçulların (birinci dereceden tüketiciler) ve omnivorların (üçüncü dereceden tüketiciler) hayvanların epizodik yiyecekleridir. Yılda en az iki kez yiyeceklerle birlikte tüketirler. Kudyury, vücudun tuz bileşimini düzenlemek için tasarlanmıştır. Bunlar esas olarak zeolit ​​grubunun mineralleridir. Zeolitlere ek olarak bentonitler, glokonit ve diatomit gibi kil mineralleri de bitki, hayvan ve balıkların büyümesi için uyarıcıdır.

Yeraltı suyu, biyota varlığının temelidir, yönünü ve hızını belirler biyokimyasal süreçler bitkiler ve hayvanlar.

Yaşam için gerekli maden kaynakları ve insan toplumunun faaliyetleri. Bunlar, insanlık tarafından üretmek için kullanılan mevcut tüm mineralleri içerir. gerekli malzemeler ve enerji. Şu anda, alt topraktan 200'den fazla mineral türü çıkarılıyor ve yıllık mineral hammadde üretim hacmi yılda yaklaşık 20 milyar ton kaya kütlesine ulaşıyor. En önemli mineral grupları ve kullanımlarının ana yönleri, Şek. 8.4.

jeolojik uzay. Biyota habitatı (hayvanları ve mikroorganizmaları kazma ve kazma) ve insanın mühendislik-jeolojik aktivitesi olarak litosferi dikkate almaktan oluşur.

Bununla birlikte, litosferin kaynak fonksiyonunun değerlendirilmesi, jeolojik uzaya oldukça toksik ve zehirli mezarların yerleştirilmesi ile ilişkilidir. Radyoaktif atık. Bu amaçlara uygun jeolojik alan hacimlerinin çok sınırlı olduğu unutulmamalıdır. Uygun ve uygun bulmak giderek daha sorunlu hale geliyor. güvenli yerler atık bertarafı ve endüstriyel ve evsel çöplükler için. En iyi örnek Bu bağlamda Japonya, deniz alanlarının kıyı bölgelerini doldurmak ve dökme topraklarda inşaat yapmak zorunda kalan bir ülke haline gelmiştir. Hollanda gibi diğer ülkeler, toprakları denizin su basmasına karşı korumak için barajlar kullanıyor. Bu nedenle, yalnızca tarım arazisi değerli bir doğal kaynak değil, aynı zamanda endüstriyel, sivil ve ulaşım inşaatına yönelik araziler de çok değerlidir.

Pirinç. 8.4. Litosferin ana doğal kaynaklarını kullanma şeması

Litosfer, gezegenin 50 ila 200 km kalınlığında, büyük bir güce sahip olan ve kesin bir keskin sınır olmaksızın alttaki astenosfere geçen üst katı kabuğudur. Yukarıdan, litosfer hidrosfer ve kısmen içine nüfuz eden atmosfer ile sınırlıdır. Litosfer, peyzajın jeolojik temeli, topraklar, atmosfer ile madde ve enerji alışverişi ortamı ve doğada su döngüsünün gerçekleştirildiği yüzey hidrosferidir. Karasal biyota yapısının bir parçası olan ve hayati aktivitesinin süreçlerini sağlayan bir tatlı su rezervuarı görevi görür. Litosfer, insanlığın sosyal bir sosyal yapı olarak işleyişi ve gelişmesi için gerekli olan doğal mineral kaynaklarının yoğunlaştığı bir ortamdır. Bu bağlamda, litosferin özellikleri, yerkabuğunun üst kısmının doğal ve teknolojik gelişiminin bir ürünü olarak, öncelikle jeoekolojik işlevleri açısından özel olarak ele alınmasını gerektirir. Litosferin jeoekolojik işlevleri, biyota ve insan toplumunun yaşam desteğindeki rolünü ve önemini belirleyen çeşitli işlevler olarak anlaşılmaktadır. Bir yanda doğal ve teknolojik olarak dönüştürülmüş litosfer ile diğer yanda biyota ve insanlık arasındaki tüm jeoekolojik işlevsel ilişkiler, dört ana gruba indirgenebilir: kaynak, jeodinamik, jeofizik ve jeokimyasal.

Litosferin kaynak jeoekolojik işlevi, biyota ve insan toplumunun yaşamı için mineral, organik ve organomineral kaynakların rolünü, litosferin jeolojik alanını belirler. Biyotanın yaşamı için gerekli olan litosferin mineral kaynaklarını içerir; sosyal bir yapı olarak insan toplumu için gerekli maden kaynakları; jeolojik uzay kaynakları - biyolojik bir tür olarak insanlar ve sosyal bir yapı olarak insanlık dahil olmak üzere, biyotanın yerleşimi ve varlığı için gerekli olan litosferin alansal ve hacimsel kaynakları. İlk iki yön, yeraltı suyu da dahil olmak üzere litosferin mineral, organik ve organomineral kaynaklarının incelenmesi ve değerlendirilmesi ile ilgilidir. İkinci tür kaynaklar, hem alansal hem de hacimsel boyutlarda litosferin yüzeye yakın kısmını kapsayan jeolojik uzayın jeoekolojik kapasitesinden kaynaklanmaktadır. Biyolojik bir tür olarak insan da dahil olmak üzere biyotanın yaşamı için gerekli olan litosfer kaynakları dört bileşenle temsil edilir: 1) biyofilik serinin unsurlarını içeren kayalar - organizmalar için hayati olan ve biyojenik elementler olarak adlandırılan çözünür elementler ; 2) kudyuritler - hayvanların mineral besinleri olan kudyurların mineral maddeleri - litofajlar; 3) yeraltı suyu. Biyofilik serinin temelini oluşturan ve biyota tarafından büyük miktarlarda ihtiyaç duyulan elementler ve bileşikleri makrobiyojenik (karbon, oksijen, azot, hidrojen, kalsiyum, fosfor, kükürt) ve küçük miktarlarda - mikrobiyojenik olarak adlandırılır. bitkiler için Fe, Mn, Cu, çinko, b, Si, Mo, Cl, V, CA, fotosentez, azot metabolizması ve metabolik fonksiyonun fonksiyonlarını sağlayan. Hayvanlar, hem listelenen elementlere (bor hariç) hem de selenyum, krom, nikel, flor, iyot ve kalay gerektirir. Küçük miktarlarına rağmen, tüm bu elementler biyosistemlerin hayati aktivitesi ve canlı organizmalar tarafından biyojeokimyasal fonksiyonların performansı için gereklidir. önemli bir yönü Biyotanın yaşamsal aktivitesini anlamakla ilişkili olan biyojeokimyasal döngülerdir. Bunlar, hücresel protoplazmayı oluşturan kimyasal elementlerin dış ortamdan vücuda dolaşımı ve tekrar vücuda girmesi için az çok kapalı yollardır. dış ortam . Böyle bir madde döngüsünde, iki fon ayırt edilir - rezerv ve değişim. Birincisi, kural olarak, biyolojik olmayan bileşen, yavaş hareket eden büyük bir madde kütlesidir, ikincisi organizmalar ve çevreleri arasında hızlı bir değişimdir. Bu temelde, iki tür biyojeokimyasal döngü ayırt edilir: 1) atmosferde ve okyanusta bir rezerv fonu olan gaz halindeki maddelerin dolaşımı; 2) jeolojik bilimlerin çalışma konusu olan yer kabuğunda bir rezerv fonu olan tortul döngü. Fosfor, demir, kükürt vb. Gibi elementleri içerir. Kudyurların mineral maddeleri, vücudun tuz bileşimini düzenlemek için yılda iki kez tüketilen otçulların ve omnivorların epizodik yiyecekleridir. Bunlar esas olarak zeolit ​​grubunun mineralleridir. Bu mineral kaynakları grubu, zeolitler, bentonitler, poligorsitler, glokonitler, diatomit içeren "geleneksel olmayan" mineral hammadde kaynaklarını içerir. Hepsi bitkiler, hayvanlar ve balıklar için büyüme uyarıcılarıdır. Biyota varlığının temeli olarak yeraltı suyu açıklama gerektirmez. V. I. Vernadsky'nin belirttiği gibi, "canlı madde, hacim ve miktar olarak Dünya Okyanusu'na eşit olan, sadece 7-10 milyon yıl boyunca kendi içinden bu kadar su geçer." İnsan toplumunun yaşamı ve faaliyeti için gerekli maden kaynakları, tatlı yeraltı suyu hariç, tükenebilir kaynaklar kategorisine ve yenilenemeyenler grubuna aittir. İnsan toplumunun sosyo-ekonomik gelişiminde özellikle önemli bir rol oynarlar. Aslında, mineral kaynakları, modern toplumun maddi temelinin gelişiminin sosyo-ekonomik ve jeo-ekolojik sorunlarını yansıtan piramidin temelidir. Bu problemler birbiriyle bağlantılıdır ve birlikte, litosferin kaynak fonksiyonunun (mineral kaynak tabanının durumu) yüksek düzeyde bir organizasyona sahip jeosistemlerin işleyişindeki rolünü belirler. Şu anda, periyodik tablonun tüm unsurları dahil olmak üzere bağırsaklardan yaklaşık 200 tür mineral çıkarılmaktadır ve dünya mineral hammadde üretiminin yıllık hacmi yılda yaklaşık 17-18 milyar ton kaya kütlesine ulaşmaktadır. Bazı ekonomistlerin tahminlerine göre, 2050 yılına kadar birçok mineral hammadde rezervi tükenecek ve kurşun ve çinko ancak 21. yüzyılın başına kadar dayanabilecek. Yeraltı suyunun jeoekolojik önemi, kullanımlarının hacimleri ve yönleri ile belirlenir. Bunlardan başlıcaları: içme ve kullanma suyu temini, teknik su temini, arazi sulama, meraların sulanması, tıbbi (maden sularının balneolojik amaçlı kullanımı), jeotermal (jeotermal suların ısınma ve elektrik üretimi için kullanımı), endüstriyel (maden sularının kullanımı). bir dizi yararlı bileşeni çıkarmak için yeraltı suyu - iyot, brom, bor, lityum, stronsiyum, sofra tuzu, vb. ). Jeolojik uzay, biyotanın yerleşimi ve varlığı için gerekli bir kaynak olarak düşünüldüğünde, burada da rezervlerinin sınırlı olduğu söylenebilir. Şu anda, gezegenimizde kara yüzeyinin %56'sı geliştirildi. Litosferin yeraltı alanı, kentsel alanlarda ve çevreye zararlı (toksik ve radyoaktif) atıkların gömüldüğü ve depolandığı yerlerde yoğun bir şekilde geliştirilmiştir.

Beşeri ekonomik faaliyetin jeolojik çevre üzerindeki etkisi her yıl artmakta ve giderek daha fazla kontrol edilemez hale gelmektedir. Bu tür süreçlerin tezahürünün boyutuna bağlı olarak, büyük ölçekli (bölgesel), yerel (alansal, sınırlı), doğrusal (yanal) ve noktasaldır. antropojenik etki. Zamanla, etki kalıcı ve epizodik olabilir. Doğal koşullar altında, baskın etki faktörünü belirlemek zordur; çoğu durumda, birkaçının toplam etkisinin sonucu gözlenir. Jeolojik çevre üzerindeki etkinin doğasına göre, bir yandan kaynaklarının tükenmesine (su temini ihtiyaçları için su çekilmesi, drenaj ıslahı, madencilik vb.) olumlu ve olumsuz değişikliklere (rezervlerin yapay olarak yenilenmesi, arazi sulama, sel vb.)

Teknojenik etkinin ana faktörleri arasında şunlar bulunmaktadır: tarım, sanayi ve konut, madencilik, su yönetimi, ulaşım. Endüstriyel-konut ve madencilik faktörlerinin jeolojik çevrenin gelişim süreci (dinamikleri) üzerinde önemli bir etkisi vardır. Böyle bir etki, dünya yüzeyinin kabartmasının dönüşümü, kaya kütlelerinin çeşitli deformasyonları, toprakların ve yeraltı suyunun kimyasal kirliliği, dışsal ve sismotektonik süreçlerin aktivasyonu ile üretilir.

Litosferin üst kısmındaki çeşitli teknolojik etki faktörleri, jeolojik ortamın doğal ekolojik durumunun ihlaline veya başta toprak ve yeraltı suyu olmak üzere bileşenlerinin kirlenmesine yol açar.

Jeolojik ortamın bozulması, kaya kütleleri üzerindeki fiziksel (mekanik, hidrodinamik, vb.) etkiden kaynaklanmaktadır, bunlar içinde deforme olurlar ve olumsuz, genellikle tehlikeli olayların gelişimine katkıda bulunurlar. Maden yataklarının geliştirilmesi için sistemler örneğinde, bu tür ana süreçler ve fenomenler hakkında bir fikir edinilebilir (Tablo 6).

Büyük hacimli kayaların çıkarılması ve hareketi, çıkarılan kaya kütlelerine göre mineral hacimlerinin küçük olması gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Demir ve alüminyum için %15-30, kurşun ve bakır için yaklaşık %1, gümüş ve kalay için %0.01 ve altın ve platin için %0.00001'dir. Bu bağlamda, küresel ölçekte cevher mineralleri için 1200 km3'e, metalik olmayanlar için yaklaşık 100 km3'e ve yakıt için yaklaşık 300 km3'e eşit olan çöplük hacimleri etkileyicidir. Mineral hammaddelerin açık ocak madenciliği, maden madenciliğine göre ortalama 3-4 kat daha ucuzdur, bu nedenle açık ocak madenciliğinin payı %70'dir. Ortalama olarak, dünyadaki açık ocak madenleri yılda 5-10 m derinleşir, maksimum derinlikleri 500-700 m, çöplük ve atık yığınlarının yükseklikleri 100 m'yi aşmaktadır.Şu anda 1000-1500 kadar atık yığını bulunmaktadır. büyük kömür havzalarında. Böylece, teknojenik kabartmanın genlikleri 1 km'ye yaklaşır. Yüzbinlerce hektarlık arazi, üzerinde tuhaf taş ocağı-çöplük manzaralarının oluştuğu açık maden madenciliği nedeniyle bozuldu. Modern taramalar, verimli tortuları 50 m derinliğe kadar alüvyon birikintilerine işler.Yılda, sanayi bölgelerinin teknolojik manzaraları 35-40 bin hektar genişler.

Genellikle tortuların gelişmesi için koşullar yaratmak için gerekli olan açık ocaklardan suyun pompalanması, açık ocakların tabanlarında ve duvarlarında bir takım karmaşık işlemlere neden olur.

Mineralleri çıkarmanın çeşitli yolları vardır.

Yerkabuğunun yüzeyinde bulunan veya bağırsaklarda sığ olan maden kaynakları çıkarılır. açık yol . Açık ocak madenciliği yöntemi, kesim veya taş ocakları olarak adlandırılan bir yatakta çukur oluşturma işlemidir. Bu tür kazı ve taş ocaklarının boyutları, yatağın genişliğine ve maden yataklarının derinliğine bağlıdır. Açık bir yöntemle, inşaat için kullanılan hammaddeler esas olarak çıkarılır: kireçtaşı, kum, tebeşir ve benzerleri. Turba, bazı kömür türleri ile demir ve bakır cevherleri de açık olarak çıkarılmaktadır.

Dünyanın bağırsaklarında büyük derinliklerde bulunan katı mineraller, madenler kullanılarak çıkarılır. yeraltı maden yapıları. Çoğu zaman, kömür bu şekilde çıkarılır. Madencilik madencilik yöntemi, bu tür işletmelerin çalışanlarının yaşamı için en tehlikeli olarak kabul edilir.

Sıvı ve gaz halindeki mineraller topraktan çıkarılır özel kuyular açarak, minerallerin borular yoluyla yüzeye çıktığı yer. Belirli bir türdeki minerallerin çıkarılması için ek yöntemler kullanılır. Örneğin tuzu çıkarmak için bir kuyuya su verilerek yeraltında çözülür. Kükürt gibi hammaddeler ise kuyudan sağlanan sıcak buharın etkisiyle önceden eritilir.

Bazı demir dışı metallerin çıkarılmasında bile, madencilik işinde su, daha doğrusu yeraltı suyundan gelen safsızlıklar kullanılır. Lityum bu şekilde çıkarılır - yeraltı suyunda bulunur, burada çözülür ve maden suyunda bileşikler halinde bulunur. Bakırın çökeldiği yeraltı suyu birikintilerini de bulabilirsiniz. Çarpıcı bir örnek, Urallardaki Degtyarsky madenidir. Bakır, bakır bileşiklerini kükürt ile çözebilen ve onları bakır sülfata dönüştürebilen bakterilerin etkisi altında yeraltı suyunda çözülür.

Birçok uzmana göre germanyum gibi hammaddeler, termik santrallerin işlenmesinden, daha doğrusu küllerinden elde etmek için karlı.

Her yıl, mineralleri çıkarmanın yeni yolları geliştirilmektedir. Modern teknolojilerin gelişimi, belirli minerallerin çıkarılması için yeni yöntem ve ekipmanların ortaya çıkmasına katkıda bulunur.

65. LİTOSFERİN EKOLOJİK FONKSİYONLARI: KAYNAK, JEODİNAMİK, JEOFİZİK VE JEOKİMYASAL

Eski zamanlardan beri insanlar, litosferin bazı kaynaklarını ve insan gelişiminin tarihsel dönemlerinin isimlerine yansıyan Dünya'nın diğer kabuklarını ihtiyaçları için kullanmayı öğrendiler: "Taş Devri", "Bronz Devri", "Demir Çağı". Günümüzde 200'den fazla farklı türde kaynak kullanılmaktadır. Herşey Doğal Kaynaklar doğal koşullardan açıkça ayrılmalıdır.

Doğal Kaynaklar- bunlar, belirli bir üretici güçlerin ve bilginin gelişme düzeyinde, maddi faaliyete doğrudan katılım şeklinde insan toplumunun ihtiyaçlarını karşılamak için kullanılabilecek doğanın bedenleri ve güçleridir.

Altında mineraller insan ekonomik faaliyetlerinde etkin bir şekilde kullanılabilen yer kabuğunun mineral oluşumlarını ifade eder. Yerkabuğundaki minerallerin dağılımı jeolojik yasalara tabidir. Litosferin kaynakları arasında yakıt, cevher ve metalik olmayan mineraller ile enerji bulunur. iç ısı Toprak. Böylece, litosfer insanlık için en önemli işlevlerden birini gerçekleştirir - kaynak - bir kişiye neredeyse her türlü bilinen kaynağı sağlar.

Kaynak işlevine ek olarak, litosfer bir tane daha gerçekleştirir. önemli işlev- jeodinamik. Jeolojik süreçler Dünya üzerinde sürekli olarak gerçekleşmektedir. Tüm jeolojik süreçler, farklı kaynaklar enerji. İç süreçlerin kaynağı, radyoaktif bozunma ve Dünya içindeki maddelerin yerçekimsel farklılaşması sırasında üretilen ısıdır.

Yerkabuğunun çeşitli tektonik hareketleri, iç süreçlerle ilişkilidir ve ana rahatlama biçimlerini yaratır - dağlar ve ovalar, magmatizma, depremler. tektonik hareketler yerkabuğunun yavaş dikey salınımlarında, kaya kıvrımlarının ve tektonik fayların oluşumunda kendini gösterir. Değişim sürekli oluyor görünüm litosferik ve dünya içi süreçlerin etkisi altında dünya yüzeyi. Bu süreçlerden sadece birkaçını kendi gözlerimizle görebiliriz. Bunlar, özellikle, dünya içi süreçlerin sismik aktivitesinin neden olduğu depremler ve volkanizma gibi tehditkar olayları içerir.

Yerkabuğunun kimyasal bileşiminin ve fizikokimyasal özelliklerinin çeşitliliği, sonraki fonksiyon litosfer - jeofizik ve jeokimyasal. 16 km derinliğe kadar jeolojik ve jeokimyasal verilere göre, ortalama kimyasal bileşim yerkabuğunun kayaçları: oksijen -% 47, silikon -% 27.5, alüminyum -% 8.6, demir -% 5, kalsiyum, sodyum, magnezyum ve potasyum -% 10.5, titanyum dahil olmak üzere diğer tüm elementler yaklaşık% 1.5'i oluşturur - 0.6 %, karbon - %0,1, bakır - %0,01, kurşun - %0,0016, altın - %0,0000005. Açıktır ki, ilk sekiz element yerkabuğunun neredeyse %99'unu oluşturmaktadır. Öncekilerden daha az önemli olmayan bu işlevin litosfer tarafından yerine getirilmesi, en etkili sonuca yol açar. ekonomik kullanım litosferin neredeyse tüm katmanları. Bilhassa bileşimi ve fiziko-kimyasal özellikleri bakımından en değerli olanı yerkabuğunun doğal verimliliğe sahip olan ve toprak adı verilen üst ince tabakasıdır.

Sorularım var?

Yazım hatası bildir

Editörlerimize gönderilecek metin: