Litosferin mineral kaynakları. Eski SSCB topraklarında maden sularının sağlanması

çevresel jeoloji

konu 2
Ekolojik özellikler
litosfer (bölüm 1)

Litosferin kaynak ekolojik işlevi ve teknogenezisin etkisi altındaki dönüşümü

Bölüm 1
KAYNAK ÇEVRESEL FONKSİYON
LİTOSFER VE DÖNÜŞÜMÜ
TEKNOLOJENİN ETKİSİ

Litosferin kaynak ekolojik işlevinin tanımı, anlamı ve yapısı

Litosferin kaynak ekolojik işlevi altında, nasıl olduğunu anlıyoruz.
çoktan
gösterilen
önceden,
rol
mineral,
organik,
litosferin organomineral kaynakları ve jeolojik
biyotanın yaşamı ve aktivitesi için alan hem
biyosinoz ve sosyal olarak insan topluluğu
yapılar.
Bu yaklaşımda çalışmanın amacı, kompozisyonun özellikleri ve
etkileyen tüm bileşenleri ile litosferin yapıları
biyotanın varlığının olasılığı ve kalitesi ve konusu - hakkında bilgi
litosferin kaynak potansiyeli, bulunduğu alanın uygunluğu
biyotanın yerleşimi (biyolojik bir tür olarak insanlar dahil) ve
İnsanlığın sosyal bir yapı olarak gelişimi.
Litosferin kaynak ekolojik işlevi lider bir konuma sahiptir,
jeodinamik, jeokimyasal ve
jeofizik fonksiyonlar. Sadece konforu tanımlamaz
"canlı biyota", ama aynı zamanda onun var olma olasılığı ve
gelişim.

Biyotanın yaşamı için gerekli olan litosfer kaynakları

Biyotanın yaşamı için gerekli olan litosfer kaynakları,
içermek
insan
Nasıl
biyolojik
görüş,
dört bileşenle temsil edilir:
element içeren kayalar
biyofilik seri - çözünür elementler, hayati
organizmalar için gerekli ve biyojenik olarak adlandırılır
elementler;
kudyuritler - kudyurların mineral maddesi,
hayvanların mineral besini olmak - litofajlar;
sofra tuzu;
yeraltı suları.

Litosferin biyofilik unsurları

Büyük miktarlarda biyotanın ihtiyaç duyduğu elementler ve bileşikleri
miktarlarına makrobiyojenik (karbon, oksijen,
azot, hidrojen, kalsiyum, fosfor, kükürt) ve küçük miktarlarda -
mikrobiyojenik.
Bitkiler için bunlar Fe, Mg, Si, Zn, B, Si, Mo, CI, V, Ca'dır.
fotosentez, nitrojen metabolizması ve
metabolik fonksiyon.
Hayvanlar için listelenen öğelerin her ikisi de gereklidir (hariç
bor) ve ayrıca selenyum, krom, nikel, flor, iyot ve
teneke.
Küçük miktarlara rağmen, tüm bu unsurlar gereklidir.
İçin
hayati aktivite
biyosistemler,
İçin
uygulama
canlı maddenin biyojeokimyasal fonksiyonları

Proteinlerin, yağların ve karbonhidratların ortalama kimyasal bileşimi, %

Bitki ve insanın ortalama kimyasal bileşimi, % kuru madde

Mineral biyojenik kompleksler-kudyuritler

Litofaji veya taş yeme ("lithos" - bir taş, "phagos" -
yutma) uzun zamandır bilinmektedir. Hayvanlar aleminde bu fenomen çok
geleneksel yemekle aynı olağan.
Doğada bulunan gıda ve tıbbi tuzların yanı sıra geniş bir
yenen bir grup alüminosilikat ve silikat mineralleri
kuşlar, hayvanlar ve insanlar.
-Tepelerin yamaçlarında. Sumatra katlanmış zeolit ​​ve
3,5 × 7,5 m boyutlarında, "kazınmış" mağaraları tanımlayan tüfler
filler, beyaz taş pomza madenciliği (tüflerin ayrışmasının bir ürünü,
zenginleştirilmiş
mineraller
İle
yüksek
içine çekme
Ve
iyon değiştirme özellikleri). Bu fil kazıları
diğer hayvanlar da kullanılır - orangutanlar, şebekler, geyikler ve hatta
proteinler.
– Afrika'nın birçok yerinde, tüm endüstriler
mineral gıdaların hazırlanması. Yani, Anfoeda (Gana) yerleşiminde
iki bin işçi kili çıkarıyor ve ondan kek yapıyor
satılık ve Uzalla (Nijerya) köyünün sakinleri her yıl yemek yiyor
400-500 ton "yenilebilir" kil.
– Aktif tektonik faylar içerisinde, petrol ve gaz yataklarında ve
görece olarak kömür taşıyan alanlar
bağırsaklardan yoğun CO2 çıkışı, bitki örtüsü önemli ölçüde
bölgeden farklıdır. Daha "gür" ve daha "güney".

Litofajinin doğası

Litofaji, vahşi hayvanların doğal ihtiyacıdır.
Vücudun tuz bileşimini dengelemek, özellikle
mevsimsel gıda değişim dönemleri.
Litofaji, litoterapiye dayalıdır ve amaçlanan
vücudun tuz dengesinin düzenlenmesi. menü olarak
hayvanlar mineral karışımlarını seçerler.
yüksek iyon değişimi ve sorpsiyon özellikleri.
İkincisi, Altay'daki kudyurites adını kelimeden aldı.
"kudur" - solonets toprak, solonchak, solonetz, hangi
eski çağlardan beri ilkel çobanlar tarafından kullanılmıştır - Altaylılar, Moğollar,
manjura vb.
Kudyuritler son yıllarda
evcil hayvan mamalarında gerekli olan katkı maddeleri
büyümelerini artırdı ve fiziksel durumlarını iyileştirdi.

Tuz

Sofra tuzu tipik bir mineral oluşumudur,
biyota ve her şeyden önce insanlar tarafından tüketilir. Karşı
hepsi litofajdır.
Dünya sakinleri, yılda kişi başına 8-10 kg miktarında kullanır.
Kaynak açısından bakıldığında, bu mineral oluşumu
genel kuralın istisnası, çünkü bir dereceye kadar
yenilenebilir kaynak kategorisine aittir. sofra tuzu
ya tuz birikintileri bölgesindeki tuzlu sulardan elde edilir ya da
tuzlu deniz suyunun doğal buharlaşma yerleri. Hoşçakal
özel kaynaklar açısından sofra tuzunun doğal rezervleri
alarma neden olmaz.
Unutulmamalıdır ki bu maden kaynağı insan için gereklidir.
Biyolojik bir tür olarak. Sofra tuzu bazılarını aktive eder
enzimler, asit-baz dengesini korur,
Mide suyunun üretimi için gereklidir. Yokluk veya eksiklik
vücuttaki tuz çeşitli rahatsızlıklara yol açar:
kan basıncı, kas krampları, kalp çarpıntısı
ve diğer olumsuz sonuçlar.
Unutulmamalıdır ki, neredeyse sınırsız rezervlere rağmen
sofra tuzu, 80'lerin sonunda nüfusun buna olan ihtiyacı
Kuzey Avrasya yalnızca %90 memnun kaldı. aynı pozisyon
günümüze kadar korunmuştur.

Biyota yaşamı için gerekli olan litosferin bir kaynağı olarak yeraltı suyu

Bu konumlardan, tatlı suyun ekolojik önemi
yeraltı suyu özel bir açıklama gerektirmez.
V.I. Vernadsky, canlı maddenin
sadece 1 milyon yıl kendi içinden böyle bir miktar geçer
hacim ve miktar olarak dünyaya eşit olan su
okyanus.
Yeraltı
su,
uygun
İçin
içme
su temini, tüm tatlı suyun %14'ünü oluşturuyor
gezegenler Ancak, önemli ölçüde daha iyi performans gösterirler.
yüzey sularının kalitesi ve bunların aksine
kontaminasyondan çok daha iyi korunur, içerir
vücut için gerekli mikro ve makro elementler
insan, pahalı temizlik gerektirmez. Kesinlikle
bu onların önemini en önemli olarak belirler
içme suyu kaynağı kaynağı, yani emin olmak
Biyolojik bir tür olarak insan suyu.

Yeraltı suyu temini

Şu anda, Rusya Federasyonu'ndaki şehirlerin% 60'ından fazlası
merkezi su kaynakları kaynaklar açısından
yeraltı suyu kullanımı potansiyelin çok altında
fırsatlardır ve 230 km3/yıl olarak tahmin edilen potansiyel kaynakların yaklaşık %5'idir (su temini için). Ancak, tahminler
sadece bir bütün olarak Rusya için geçerlidir ve önemli ölçüde değişir
bireysel bölgelere geçiş.
İçme suyu kıtlığı temel olarak üç ana nedenden kaynaklanmaktadır:
faktörler:
– doğal sebeplerden dolayı yeterli yeraltı suyu kaynaklarının bulunmaması (permafrost bölgesi, nispeten
susuz tabakalar - Karelya, Murmansk, Kirov ve Astrakhan bölgeleri);
– ana akiferlerin yoğun şekilde işletilmesi ve tüketilmesi
(Orta Urallar, büyük kentsel yığılma bölgeleri);
– kullanılan akiferlerin teknolojik kirliliği
içme suyu temini.

Yeraltı suyu kıtlığına örnekler

Bu tür yıkıcı teknojenik etkilerin en etkileyici örneği, Ova Kırım artezyen havzasıdır. Yeraltı sularının sulama amacıyla yoğun olarak kullanılmasının yanı sıra
Kuzey Kırım Kanalı'nın inşası ve işletmeye alınması tatlı yeraltı suyunun tuzlanmasına yol açtı. 30 yaş üstü
akiferlerin işletilmesiyle yaklaşık 10 km3 tatlı su acı hale geldi.
nedeniyle yeraltı sularının evsel ve içme suyu temini için kullanılamaması
katı evsel atıkların depolandığı yerlerde kirlilik kaydedilmiştir. Örneğin, çokgenin alanında
MSW Shcherbinka, Moskova bölgesi Kirlenmiş yeraltı suyu, içindeki bazı bileşenler için MPC'yi aşıyor
Karbonifer yataklarının Podolsko-Myachkovsky akiferine 100-130 kez nüfuz etti. Sonuç olarak
Sonuç olarak, ufuk sularındaki klorür içeriğinin 3-7 kat arttığı, sülfatların iki kattan fazla arttığı kaydedildi.
krom ve kadmiyum varlığı.
Katı mineral birikintilerinin gelişimi, operasyonel rezervlerin tükenmesine yol açar
sadece gelişmiş sahada pompalanan suyun seçimi ile değil, aynı zamanda
mevcut yeraltı suyu alımlarının başarısızlığı ile. En büyük depresyon hunileri
ile akiferlerin olduğu durumlarda oluşur.
bölgesel dağıtım. Böylece susuzlaştırma sisteminin uzun süre (1956'dan beri) işletilmesi
KMA birikintileri, Lebedinsky ocağı ve maden çevresindeki çöküntü hunilerinin kapanmasına yol açtı.
Gubkin. Kretase akifer seviyeleri 20-25 m düşürülerek inşaata neden olmuştur.
Bir sonraki Stoilensky ocağı, ilk aşamada pratik olarak suyu alınmış kayalarda gerçekleştirildi. İÇİNDE
Şu anda, gelişme alanının yeraltı suyu rejimi, bir yarıçap içinde Üst Kretase ufku boyunca bozulmaktadır.
40 km ve Prekambriyen'e göre - 80 km'lik bir yarıçap içinde, bu da kullanımı ekonomik olarak uygunsuz hale getiriyor
Nüfusun su temini için bu bölgenin yeraltı suları.

Maden kaynakları, yapıları ve insan toplumu

Mineral kaynaklar, bağırsaklarda tanımlanan bir dizi ile temsil edilir.
içinde çeşitli minerallerin birikimleri (tortuları),
kimyasal elementler ve oluşturdukları mineraller keskin bir şekilde
clarke içeriklerine kıyasla artan konsantrasyon
izin veren yer kabuğu
onların endüstriyel
kullanmak.
Tüm doğal kaynaklar, doğal cisimler ve maddelerdir (veya bunların
belirli bir gelişim aşamasında olan enerji türlerinin yanı sıra
üretici güçler kullanılır veya teknik olarak kullanılabilir
İçin
etkili
memnuniyet
çeşitli
ihtiyaçlar
insan toplumu.
Maden kaynaklarının yapısı, kullanım amaçlarına göre belirlenir.
Maden kaynaklarının beş ana kategorisi vardır:
– yakıt ve enerji (petrol, kondens, yanıcı gaz, taş ve linyit kömürü, uranyum,
bitümlü şeyl, turba vb.),
demirli ve alaşımlı metaller (demir cevherleri, manganez, krom, titanyum, vanadyum, tungsten ve
molibden),
- demir dışı metaller (bakır, kobalt, kurşun, çinko, kalay, alüminyum, antimon ve cıva cevherleri),
– metalik olmayan mineraller (çeşitli mineral tuz türleri (fosfat,
potas, sodyum), inşaat (kırma taş, granit ve kum) ve diğer malzemeler (yerli
kükürt, florit, kaolin, barit, grafit, asbest-krizotil, manyezit, refrakter kil))
-Yeraltı suyu.

Küredeki litosferin doğal kaynaklarının kullanımının şematik diyagramı

Modern toplumun maddi temelinin gelişiminin sosyo-ekonomik ve çevresel meselelerinde maden kaynaklarının rolü ve yeri

Maden kaynaklarının sosyo-ekonomik ve çevresel kalkınma konularındaki rolü ve yeri
modern toplumun maddi temeli

Litosferin üst ufuklarındaki mineral kaynaklarının rezervlerinde

Yakıt ve enerji kaynaklarının mevcudiyetinin değerlendirilmesine ilişkin bir analiz, en çok
petrol kıt bir yakıt türüdür, kanıtlanmış rezervleri çeşitli kaynaklara göre yeterlidir.
kaynaklar, 25-48 yıldır. Ardından 35-64 yıl içinde yanıcı gaz ve uranyum rezervleri tükenecek. Daha iyi
durum kömürde, dünyadaki rezervleri büyük ve güvenliği 218-330 yıl.
Aynı zamanda, küresel sıvı enerji taşıyıcıları arzında dikkate alınmalıdır.
Dünya rafındaki üretken petrol ve gaz yataklarıyla ilişkili önemli rezervler
okyanus. Rusya'nın beklentileri, tahminlere göre, Kuzey Kutbu denizlerinin sahanlığının geliştirilmesiyle bağlantılı.
uzmanlar, petrol eşdeğerinde 100 milyar tondan fazla hidrokarbon içerir.
Demirli ve alaşımlı metaller arasında, titanyum cevherleri en düşük bulunurluğa sahiptir (65
yıl) ve tungsten (çeşitli kaynaklara göre 10 ila 84 yıl).
Demir dışı metallerin küresel arzı, genellikle demirli metallerden çok daha düşüktür ve
alaşımlama. Kobalt, kurşun, çinko, kalay, antimon ve cıva stokları 10-35 yıl sürecek.
Rusya'nın bakır, nikel, kurşun rezervleri% 58-89 ve antimon - sadece% 17-18'dir.
dünya ortalamasından. Bu arka plana karşı, alüminyum rezervleri bir istisnadır: mevcut
rezervlerinin tüketim ve üretim seviyesi 350 yıl daha yetecek.
Metalik olmayan minerallerin küresel kaynak donanımı ortalama olarak
50-100 yaş ve üstü. En kıt olanı krizotil asbesttir (dünya arzı 54
yıl) ve florit (dünya 42 yıl).

Maden kaynakları ile insan toplumunun dünya bağışı

1.1.1992 itibariyle Rusya'nın ana ekonomik bölgelerinde km3/yıl cinsinden tatlı yeraltı suyunun çekilmesi

1 - toplam;
2 - ev ve içme
su tedarik etmek;
3 - maden ve taş ocağı
drenaj;
4 - olmadan su tahliyesi
kullanmak (kayıp
su de
nakliye, boşaltma
kuyu suyu,
kuyulardan kendi kendine boşalma,
savak drenajı
sular);
5 - teknik
su tedarik etmek;
6 - arazi sulama ve
otlakları sulamak

Litosferin bir kaynağı olarak yeraltı suyu

Bir bütün olarak Rusya'da yeraltı su kaynaklarının mevcudiyeti oldukça yüksektir. Bağlantılı olarak
özel bir öneme sahip, taze hükümlerini daha ayrıntılı olarak ele alalım,
maden, termal ve endüstriyel sular.
Taze yeraltı suları. GOST 2874-82'ye göre bunlar yeraltı sularını içerir.
1 g/dm3'e kadar kuru kalıntı ile (bazı durumlarda 1,5 g/dm3'e kadar).
Yeraltı su kaynaklarının mevcudiyeti hesaplanırken, sahipsiz
yeraltı suyu rezervleri, 50 yıl çalıştı. Böylece, eğer varsayarsak
Önümüzdeki 50 yılda, yeraltı suyunun toplam çekilmesi iki katına çıkacak ve
yaklaşık 35-40 km3/yıl, toplam işletme kaynaklarının
Rusya'da yapılan seçim sonucunda yaklaşık 230 km3/yıl olan yeraltı suyu
yenilenemeyen rezervler yaklaşık 15-20 km3/yıl azalacaktır.
Hiç şüphe yok ki tatlı yeraltı suyunun büyük bir kısmı içme suyu olarak kullanılıyor.
su tedarik etmek. Ancak, tatlı yeraltı suyunun belirli bir oranı teknik amaçlar için harcanmaktadır.
ihtiyaçları, ekilebilir arazilerin sulanması ve meraların sulanması.

Eski SSCB topraklarında maden sularının sağlanması

Termal sular

Termal sular yer altı sularıdır.
jeotermal enerjinin doğal toplayıcıları ve sunulan
doğal ısı taşıyıcıları (su, buhar ve buhar-su karışımları).
Pratik kullanım için termal sular
birkaç sınıfa ayrılır:
– düşük potansiyel (ısıtma sıcaklığı 20-100оС ile)
ısınma ihtiyacı,
- orta potansiyel - ısı temini için,
– yüksek potansiyel (güç üretimi için daha fazla.
kullanılmış
İçin
nedeniyle daha yüksek sıcaklığa (150-350°C) sahip termal sular
bunları işlemenin teknik zorlukları henüz uygulamalarını bulmadı.
Rusya'nın termal su rezervleri ile sağlanması çok yüksektir. generalden
termal kaynaklar tarafından salınan derin ısı miktarı
atmosfer,% 86'sı Kuril-Kamçatka bölgesine, yaklaşık% 7'si düşüyor -
Baykal Rift bölgesi ve diğer tüm mobil bölgelere sadece %8
kıtasal kabuk.
Jeotermal kaynakların gelişiminin çevresel yönleri,
yüzey katmanlarının termal ve kimyasal kirlenme olasılığı
litosfer, çünkü termal sular, yüksek sıcaklığa ek olarak,
ayrıca artan mineralizasyon ile karakterize edilir. Bundan kaçınmak için
ile akiferlerin işletilmesi için bir teknoloji geliştirilmiştir.
kullanılmış termal suların yeniden enjeksiyonu.

endüstriyel su

Endüstriyel sular, derin (15003000 m) akiferlerin yüksek oranda mineralize olmuş yeraltı sularını içerir. Onlardan, endüstriyel ölçekte, gibi unsurlar
sodyum, klor, bor, iyot, brom, lityum veya bunların bileşikleri (örneğin sofra tuzu).
olarak derin akifer sularının endüstriyel kullanımına ilgi
mineral hammaddeler, çeşitli nadir elementlere olan ihtiyacın genişlemesi ile belirlenir.
endüstriler ve geleneksel cevher hammaddelerinin tükenmesi. Dünyada
toplam brom üretiminin %90'ı endüstriyel sulardan, %85'i iyottan, %30'u pişirmeden elde edilir.
tuz, sodyum sülfür, lityum, %25 - magnezyum, brom vb.
Rusya'nın yeraltı sanayi sularının temini oldukça fazladır. Onlar ... gibi
kural olarak, büyük artezyen havuzlarının vb. derin kısımlarıyla sınırlıdır.
iyot ve brom açısından umut vaat eden Doğu Avrupa, Batı Sibirya ve
Sibirya platform alanları.
Endüstriyel suların gelişiminin çevresel yönleri bertaraf sorunu ile ilişkilidir.
atık sular ve ana kayaların ve gün yüzeyinin kirlenme olasılığı
çıkarma ve işleme.

Jeolojik uzay kaynaklarının tanımı ve yapısı

Jeolojik uzay kaynağı anlamına gelir
yerleşim için gerekli jeolojik alan ve
yaşam ve aktivite dahil olmak üzere biyotanın varlığı
kişi.
Litosferin ekolojik fonksiyonlarının genel sistematiğinde, yapı
jeolojik alanın kaynakları şunları içerir: biyota habitatı,
insan yerleşim yeri, toprak ve yer altı kabı
tesisler, atıkların gömüldüğü ve depolandığı yerler,
son derece toksik ve radyoaktif.
Jeolojik uzayın kaynaklarını yapılandırmak için başka bir yaklaşım
litosferi şu şekilde düşünmemizi sağlayan bir yaklaşıma dayanmaktadır:
floranın çeşitli temsilcilerinin yaşam alanları ve yerleşimleri ve
Biyolojik bir tür olarak insanlar da dahil olmak üzere fauna ve
insanlık tarafından aktif olarak sosyal bir alan olarak geliştirilen alan
yapı.

Jeolojik uzay kaynaklarının genel yapısı

Jeolojik alanın kaynakları ve insanlığın mühendislik ve ekonomik faaliyetlerinin genişlemesi

Litosferi bir mühendislik ve ekonomik ortam olarak ele alırken
insan etkinliği, kaynakları tahmin etmenin iki yolu açıkça ayırt edilir
jeolojik alan: "alansal" yüzey kaynağının değerlendirilmesi
litosferik alan ve yeraltı jeolojik kaynaklarının değerlendirilmesi
çeşitli gelişim türleri için alan. Her durumda olabilir
çeşitli mühendislik faaliyetleriyle ilgili değerlendirme için birçok seçenek.
Bunlardan ilki - jeolojik alanın "alansal" kaynakları çoktan oldu
büyük açık. Şu anda, insanlık yaklaşık% 56 oranında ustalaştı
Bu süreçte daha da artma eğilimi olan arazi yüzeyi. Ve eğer
büyük arazi kaynaklarına sahip bazı ülkeler için yer bulma sorunu
sanayi, tarım ve konut tesisleri henüz akut hale gelmemiştir
alakalı, o zaman büyük nüfusa sahip küçük devletler için
nüfusun en önemli çevresel faktörü haline gelmiştir.
gelişim.
En çarpıcı örnek, uyum sağlamak zorunda kalan Japonya'dır.
denizin kıyı kesimlerini kapsayacak şekilde endüstriyel tesisler ve rekreasyon alanları
su alanları ve toplu topraklarda inşaat yapmak.

Jeolojik Uzay Kaynakları ve Kentleşme

Genel bölge açısından nispeten müreffeh olsa bile özellikle akut
ülkelerin güvenliği, kentsel alanlarda yer sıkıntısı söz konusudur. Nasıl
Kural olarak, bu, başkentler ve büyük sanayi merkezleri için geçerlidir.
Aşağıdaki rakamlar, kentleşmenin hızı hakkında güzel bir şekilde konuşuyor: 19. yüzyılın başında. dünyanın şehirlerinde
29,3 milyon insan yaşıyordu (dünya nüfusunun %3'ü), 1900'de - 224,4 milyon (%13,6), 1950'de - 729 milyon
(%28,8), 1980 - 1821 milyon (%41,1), 1990 - 2261 milyon (%41).
1990 yılı başında Rusya Federasyonu'nun kentsel nüfusu yaklaşık% 74 idi.
Avrupa'da kentsel nüfusun payı %73'ün üzerinde, Asya - 31, Afrika - 32, Kuzey
Amerika - 75, Latin Amerika - 72, Avustralya ve Okyanusya - %71.
Toplamda, dünyada yaklaşık 220 milyondan fazla şehir var (1 milyondan fazla nüfus), dünyanın en büyüğü
bunların - Mexico City (9,8 milyon). Büyük Londra'da 6,8 milyon insan yaşıyor
1800 km2'den fazla alana sahip olan Moskova'da 1000 km2'lik bir alanda yaklaşık 9 milyon insan yaşıyor.
Böyle bir nüfus yoğunluğuyla, içinde olduğu gibi belirli bir kaynak resmi oluşturulur.
gelişmeye uygun bölgeler, karmaşık mühendislik-jeolojik ve çevresel koşullarla (eski çöplük bölgeleri, cüruf-kül çöplükleri vb.) dikkate alınmaya başlandı.

Jeolojik alan kaynakları ve karmaşık sivil ve endüstriyel tesisler

En karmaşık yerleşim için jeolojik alanın kaynakları
yere yüksek basınç uygulayan mühendislik yapıları (0,5 MPa
ve daha fazlası), özellikle termik santraller (TPP) gibi nesneler,
demirhaneler, televizyon kuleleri, gökdelenler,
bölgede elverişli mühendislik ve jeolojik koşulların varlığı
önerilen inşaat Bu yapılar, özgünlükleri nedeniyle,
kural olarak, iyi gelişmiş bölgelerde, genellikle
şehir veya yakın çevresinde. Bu özel sunar
sadece mühendislikten değil, aynı zamanda stabilite ve güvenlik gereksinimlerinden de
Ekolojik pozisyonlar.
Ana kaynak (jeokimyasal çevrenin yanı sıra) sorunu,
TPP ile ilgili - soruna yakın olan kül çöplüklerinin yerleştirilmesi
madencilik ve işleme endüstrilerinden kaynaklanan atıkların bertarafı
endüstri aşağıda tartışılmıştır.
Nükleer için bir site seçerken ana kısıtlamalar
enerji santralleri (NPP):
– yüksek depremsellik (MSK-64 ölçeğinde 8 puandan fazla);
- kalın (45 m'den fazla) çökmekte olan, suda çözünür ve
sıvılaşan topraklar;
– aktif fayların, karstların ve diğer potansiyel olarak tehlikeli olanların varlığı
dışsal jeolojik süreçler;
– yüksek yeraltı suyu seviyesi (3 m'den az);
– iyi filtreleyen toprakların ve düşük sorpsiyona sahip toprakların varlığı
10 m'den fazla kapasiteye sahip.
Nükleer santrallerin başlıca çevresel tehlikesi,
acil durumlarda geniş alanların radyoaktif kirlenmesi.
Bu bölgeler yüzlerce, hatta binlerce kişi tarafından herhangi bir kullanım dışı kalıyor.
yıl.

Jeolojik alan ve hidroteknik inşaat kaynakları

açısından belirgin bir özgüllük
gerekli
kaynak
jeolojik
uzay
sahip olmak
hidroteknik
yapı. Önce uzay kaynağı
dönüş, su yollarının varlığı ile belirlenir ve
uygun mühendislik-jeolojik koşullara sahip sahalar.
Büyük hidroteknik inşaat
önemli
ölçüm
yorgun
kaynak
için uygun jeolojik alan
Bu hedefler, su bakımından zengin Rusya'da bile ve
bölgesel kaynaklar.
Ülkemizin birçok büyük nehirlerinin akışı
düzenlenmiştir.

Eski SSCB'nin bireysel büyük rezervuarları için su baskını alanları ve taşınan bina sayısı

Maden bölgelerinin jeolojik alanının kaynakları

Maden bölgelerinin jeolojik alanının kaynakları
Gelişme alanlarında jeolojik alan açığı konusunda ciddi bir sorun var.
madencilik ve madencilik ve işleme endüstrileri.
Doğal jeolojik yabancılaşma ile ilgili olarak en yetenekli
uzay, kömür endüstrisinin işletmeleridir: 1 milyon ton üretim
akaryakıta ortalama yaklaşık 8 hektarlık bir arazinin yabancılaşması eşlik ediyor.
Madencilik alanlarında, toprak haklarının önemli ölçüde ihlali
kaynak, dünya yüzeyinin yeraltına çökmesi nedeniyle oluşur
işler. Yerleşme değerleri Moskova kömür havzasında 3'e ulaştı
Donbass'ta km2'lik bir alanda m - 20 km2'den fazla bir alanda 7 m. Yağış olabilir
20 yıl devam eder ve bazen başarısız olur.
Bölgelerin kaynak potansiyelinde önemli hasar, değişikliğe neden olur
akifer susuzlaştırma sonucu hidrojeolojik koşullar, maden
ve taş ocağı drenajı. Büyük depresyon hunilerinin oluşumu
300 km2'ye kadar olan alan sadece kabul edilen sistemi ihlal edemez
bölgenin su temini ve dünya yüzeyinin çökmesine yol açar, aynı zamanda
karst, boğulma ve çökme süreçlerinin aktivasyonuna neden olur.

Jeolojik alanın kaynakları ve insan toplumunun atık ürünlerinin bertarafı

İnsan topluluğunun atık ürünlerinin çeşitliliği çok fazla yer kaplar.
alan. Yalnızca Rusya'da, (1997) itibariyle toplam alanları 500 bin hektardan fazladır ve
atığın çevre üzerindeki olumsuz etkisi bölgede 10 kez ortaya çıkıyor
belirtilen alanı aşıyor.
Atıkların çoğu aktif olarak çevre ile etkileşime girer (litosfer,
atmosfer, hidrosfer ve biyosfer). "Agresif" (aktif) süresi
atığın varlığı, bileşimine bağlıdır. Depolama sırasında tüm atıklar
hem iç fizikokimyasal işlemlerden kaynaklanan değişiklikler hem de
dış koşulların etkisi. Sonuç olarak, atıkların depolanması ve bertarafı için düzenli depolama alanlarında
içine nüfuz ettiğinde çevreye zararlı yeni maddeler oluşabilir.
litosfer biyota için ciddi bir tehdit oluşturacaktır.
Şehirler en büyük atık üreticileridir. İstatistikler gösteriyor ki,
daha yüksek bir ekonomik gelişme düzeyine sahip modern teknolojinin koşulları
ülkeler ve kişi başına daha fazla atık miktarı.
Gelişmiş ülkelerde ortalama atık biriktirme oranı 150-170 (Polonya) ile
700-1100 kg/kişi yılda (ABD). Moskova yılda 2,5 milyon ton katı yerli üretim yapıyor
atık (MSW) ve kişi başına yıllık MSW'nin ortalama "üretim" oranı
hacimce yaklaşık 1 m3 ve kütlece 200 kg (büyük şehirler için bir standart önerilir)
1,07 m3/kişi yıl içinde).

Menşeine göre atık sınıflandırması

Belediye katı atık düzenli depolama sahalarının olumsuz etki yarıçapı

Katı atık düzenli depolama alanlarının çevresel ve insan bileşenleri üzerindeki etkisinin ana yönleri

Madencilik, madencilik ve işleme endüstrilerinden kaynaklanan atıkların depolanması için düzenli depolama alanlarının olumsuz etkisinin yarıçapı

Çokgenlerin olumsuz etkisinin yarıçapları
madencilik ve işleme endüstrilerinden kaynaklanan atıkların depolanması

Eski çağlarda insanlar, insan gelişiminin tarihsel dönemlerinin adlarında ifadesini bulan bu kaynakların bir kısmını ihtiyaçları için kullanmayı öğrendiler: "Taş Devri", "Tunç 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 ayaklarının dibine serilmiştir.

Mineraller, ekonomide etkin bir şekilde kullanılabilen, mineral birikimleri yatak oluşturan ve geniş dağıtım alanları - havzaları olan yer kabuğunun mineral oluşumlarıdır.

Minerallerin yerkabuğundaki dağılımı jeolojik (tektonik) kalıplara tabidir (Tablo 7.4).

Yakıt mineralleri tortul kökenlidir ve genellikle eski platformların örtüsüne ve bunların iç ve kenar oluklarına eşlik eder. Dolayısıyla "havuz" adı, kökenini oldukça doğru bir şekilde yansıtıyor - "deniz havuzu".

3.600'den fazla dünya çapında bilinmektedir. kömür birlikte dünyanın kara alanının %15'ini kaplayan havzalar ve birikintiler. Kömür kaynaklarının büyük bir 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 havza keşfedildi, 450'si geliştiriliyor, toplam petrol sahası sayısı 35 bine ulaşıyor Ana rezervler Kuzey Yarımküre'de bulunuyor ve Mesozoik yataklardır. Bu rezervlerin büyük bir kısmı da Suudi Arabistan, ABD, Rusya ve İran'ın az sayıdaki en büyük havzalarında yoğunlaşmıştır.

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

Ekonomik kalkınma için en avantajlı olanı, ham maddelerin karmaşık işlenmesini kolaylaştıran bölgesel mineral kombinasyonlarıdır (birikimleridir).

Maden kaynaklarının çıkarılması kapalı Küresel ölçekte (maden) yöntemi, yer kabuğunun üst katmanlarında bulunan birçok yatak ve havzanın zaten yoğun bir şekilde gelişmiş olduğu yabancı Avrupa, Rusya'nın Avrupa kısmı, ABD'de uygulanmaktadır.

Mineraller 20–30 m derinlikte oluşuyorsa, kayanın üst tabakasını buldozer ve mayınla çıkarmak daha karlı açık yol. Örneğin, Kursk bölgesindeki açık ocakta demir cevheri, Sibirya'daki bazı yataklarda kömür çıkarılır.

Rezervler ve birçok maden zenginliğinin üretimi açısından Rusya, dünyadaki ilk yerlerden birini (gaz, kömür, petrol, demir cevheri, elmas) işgal ediyor.

Masada. 7.4 Yerkabuğunun yapısı, topoğrafyası ve minerallerin dağılımı arasındaki ilişkiyi gösterir.

Tablo 7.4

Yerkabuğunun bir bölümünün yapısına ve getirisine bağlı olarak mineral yatakları ve yer şekilleri

Hidrosfer

Hidrosfer(Yunancadan. hidro- su ve spira- top) - okyanusların, denizlerin ve kıtasal su havzalarının - nehirler, göller, bataklıklar vb., yeraltı suları, buzullar ve kar örtülerinin birleşimi olan Dünya'nın su kabuğu.

Dünyanın su kabuğunun erken Archean'da, yani yaklaşık 3800 milyon yıl önce oluştuğuna inanılıyor. Dünya tarihinin bu döneminde, gezegenimizde suyun büyük ölçüde sıvı bir topaklanma durumunda olabileceği bir sıcaklık oluşturuldu.

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;

♦ suyun katı halde (buz) sıvı halde olduğundan daha fazla hafifliği.

Suyun benzersiz özellikleri, yer kabuğunun yüzey katmanlarında meydana gelen evrimsel süreçlerde, maddenin doğadaki dolaşımında önemli bir rol oynamasına ve Dünya'da yaşamın ortaya çıkması ve gelişmesi için bir koşul olmasına izin verdi. Su, hidrosferin oluşumundan sonra Dünya tarihindeki 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 karayı kaplayan sular, Dünya Okyanusunu, kıtasal suyu içerir. havzalar ve kıta buzu.

Dünya Okyanusu Dünya'nın tüm denizlerini ve okyanuslarını içerir.

Denizler ve okyanuslar, kara yüzeyinin 3/4'ünü veya 361,1 milyon km2'yi kaplar. Yüzey suyunun büyük bir kısmı Dünya Okyanusunda yoğunlaşmıştır - %98. Dünya okyanusu şartlı olarak dört okyanusa ayrılmıştır: Atlantik, Pasifik, Hint ve Arktik. Okyanusun bugünkü seviyesinin yaklaşık 7000 yıl önce kurulduğuna inanılıyor. Jeolojik araştırmalara göre, son 200 milyon yılda okyanus seviyesi dalgalanmaları 100 m'yi geçmemiştir.

Okyanuslardaki su tuzludur. Ortalama tuz içeriği ağırlıkça yaklaşık %3,5 veya 35 g/l'dir. Niteliksel bileşimleri aşağıdaki gibidir: katyonlara Na +, Mg2+, K +, Ca2+, anyonlar - Cl -, S04 2-, Br -, CO3 2-, F - hakimdir. Okyanusların tuz bileşiminin, karada yaşamın gelişmeye başladığı Paleozoik dönemden, yani yaklaşık 400 milyon yıldan beri sabit kaldığına inanılıyor.

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

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

kıta buzu hidrosferin yüzey sularının toplam 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 kaplamaya yeterlidir Hesaplamalara göre bu kütle erirse okyanus seviyesi 64 m yükselecektir.

Hidrosferin yüzey sularının kimyasal bileşimi yaklaşık olarak deniz suyunun ortalama bileşimine eşittir. Kimyasal elementlerden ağırlıkça oksijen (%85,8) ve hidrojen (%10,7) hakimdir. Yüzey suları önemli miktarda klor (%1,9) ve sodyum (%1,1) içerir. Kükürt ve brom içeriği yer kabuğundan önemli ölçüde daha yüksektir.

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 su kütlelerini dolduran 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 tüm yer kabuğunu kaplar.

buharlı su bölgesi 160 km derinlikle sınırlıdır. Bu bölgedeki suyun 450 °C ila 700 °C sıcaklığa sahip 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 tahminen 3000 km derinliğe kadar uzanır ve Dünya'nın tüm mantosunu çevreler. Bu bölgedeki su sıcaklığının 1000° ila 4000°C aralığında olduğu tahmin edilmektedir ve basınç 120 GPa'ya kadar çıkmaktadır. Bu koşullar altında su tamamen iyonize olur.

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

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 ardından onu yavaşça çevredeki boşluğa bırakır. Dünya yüzeyindeki sıcaklık eşitlemesi, yalnızca su döngüsü nedeniyle gerçekleşir. Ek olarak, kar ve buz çok yüksek bir yansıtıcılığa sahiptir: dünya yüzeyinin ortalamasını %30 aşar. Bu nedenle kutuplarda emilen ve yayılan enerji arasındaki fark her zaman negatiftir, yani yüzey tarafından emilen enerji yayılan enerjiden azdır. Gezegenin termoregülasyonu bu şekilde gerçekleşir.

Güvenlik bisikletçilik hidrosferin bir diğer önemli işlevidir.

Hidrosfer, atmosfer, yer kabuğu ve biyosfer ile sürekli etkileşim halindedir. Hidrosferin suyu, suda yaşayan organizmalar tarafından daha fazla kullanılan oksijeni yoğunlaştırarak havayı kendi içinde çözer. Esas olarak canlı organizmaların solunumu, yakıt 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 - çözer.

Hidrosferin buharlaşan suları atmosfere girer ve kayalara nüfuz ederek onları yok eden yağış şeklinde düşer. Böylece su, süreçlere dahil olur. ayrışma kayalar Kaya parçaları akan sularla nehirlere, ardından denizlere ve okyanuslara veya kapalı kıtasal rezervuarlara taşınır ve yavaş yavaş dipte biriktirilir. Bu birikintiler daha sonra tortul kayaçlara dönüşür.

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

Çözünür tuzların bir kısmı, çökelmeleri yoluyla hidrosferin bileşiminden sistematik olarak uzaklaştırılır. Örneğin, suda çözünmüş karbonat iyonları, kalsiyum ve magnezyum katyonları ile etkileşime girdiğinde, karbonat tortul kayaçları şeklinde dibe batan çözünmeyen tuzlar oluşur. Hidrosferde yaşayan organizmalar, bazı tuzların çökelmesinde önemli bir rol oynar. Tek tek katyonları ve anyonları deniz suyundan çıkarırlar, onları iskeletlerinde ve kabuklarında karbonatlar, silikatlar, fosfatlar ve diğer bileşikler şeklinde yoğunlaştırırlar. Organizmaların ölümünden sonra, sert kabukları deniz tabanında birikerek kalın kireçtaşları, fosforitler ve çeşitli silisli kayaçlar oluşturur. Tortul kayaçların ve petrol, kömür, boksit, çeşitli tuzlar gibi değerli minerallerin büyük çoğunluğu geçmiş jeolojik dönemlerde hidrosferin çeşitli rezervuarlarında oluşmuştur. Mutlak yaşı yaklaşık 1,8 milyar yıla ulaşan en eski kayaların bile su ortamında oluşan yüksek oranda alterasyona uğramış tortullar olduğu tespit edilmiştir. Su, organik madde ve oksijen üreten fotosentez sürecinde de kullanılır.

Yaklaşık 3.500 milyon yıl önce, Dünya'daki yaşam hidrosferde ortaya çıktı. Organizmaların evrimi, yaklaşık 400 milyon yıl önce hayvan ve bitki organizmalarının karaya kademeli göçünün başladığı Paleozoik 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 düzensiz bir şekilde dağılmıştır. Yüzey sularının belirli bölgelerinde yaşayan organizmaların sayısı ve çeşitliliği, bir dizi çevresel faktör de dahil olmak üzere birçok faktör tarafından belirlenir: sıcaklık, su tuzluluğu, aydınlatma ve basınç. Artan derinlikle birlikte aydınlatmanın ve basıncın sınırlayıcı etkisi artar: gelen ışık miktarı keskin bir şekilde azalır ve aksine basınç çok yükselir. Bu nedenle, denizlerde ve okyanuslarda, çoğunlukla kıyı bölgeleri, yani en çok güneş ışınlarıyla ısınan, 200 m'den daha derin olmayan bölgeler bulunur.

Gezegenimizdeki hidrosferin işlevlerini açıklayan 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 spira- top) - havadan oluşan Dünya'nın kabuğu.

Parça hava aerosoller - içinde 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 yüzeyine basınç uygular: deniz seviyesindeki ortalama atmosferik basınç 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 subtropikal çöllerde yaklaşık 57°C ile Antarktika'da -89°C arasında değişir.

Atmosfer tekdüze değil. Atmosferin aşağıdaki katmanları vardır: troposfer, stratosfer, mezosfer, termosfer Ve dış dünya, sıcaklık dağılımı, hava yoğunluğu ve diğer bazı parametrelerin özelliklerinde farklılık gösteren. Bu katmanlar arasında bir ara pozisyon işgal eden atmosfer bölgelerine sırasıyla denir. tropopoz, stratopoz Ve mezopoz.

Troposfer- kutup enlemlerinde 8-10 km ve tropik bölgelerde 16-18 km yüksekliğe sahip atmosferin alt tabakası. Troposfer, hava sıcaklığındaki yükseklikle birlikte bir düşüş ile karakterize edilir - her kilometrede 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, sıcaklığın yükseklikle artmasıyla karakterize edilir. Sıcaklıktaki artış, başta UV (ultraviyole) ışınları olmak üzere Güneş'ten gelen kısa dalga radyasyonun atmosferin bu tabakasındaki ozon tarafından soğurulmasından kaynaklanmaktadır. Aynı zamanda, stratosferin alt kısmında, yaklaşık 20 km'ye kadar, sıcaklık yükseklikle çok az değişir ve hatta biraz düşebilir. Daha yüksek, sıcaklık ilk başta yavaş ama 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, hava sıcaklığı alt sınırda yaklaşık 270 K'den üst sınırda 200 K'ye kadar artan rakımla birlikte azalır.

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

Troposferin yukarısında ise dış dünya,üst sınırı koşulludur ve Dünya yüzeyinden yaklaşık 1000 km yükseklikte işaretlenir. 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 (hacimce %20,9) olmak üzere çeşitli gazlardan oluşur. Havanın az miktarda bileşimi ayrıca şu gazları da içerir: argon, karbondioksit, helyum, ozon, radon, su buharı. Ek olarak, 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 faaliyetleri, insan ekonomik faaliyetleri, volkanik patlamalar, gezegenin yüzeyinden tozun yükselmesi ve üst atmosfere giren kozmik tozdan oluşur.

Yaklaşık 100 km yüksekliğe kadar atmosferik havanın bileşimi genellikle zaman içinde sabittir ve Dünya'nın 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 - hakim olmaya başlar ve daha da yüksekte, Dünya'nın atmosferi yavaş yavaş gezegenler arası gaza dönüşür.

su buharı havanın önemli bir bileşenidir. Atmosfere, su yüzeyinden ve nemli topraktan buharlaşmanın yanı sıra bitkiler tarafından terleme yoluyla girer. Havadaki nispi su buharı içeriği, dünya yüzeyinin yakınında tropik bölgelerde %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. Okyanusların üzerindeki fazla su buharı, hava akımlarıyla kıtalara taşınır. Atmosferde okyanuslardan kıtalara taşınan su buharı miktarı, okyanuslara akan nehir akışının hacmine eşittir.

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

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

Karbon dioksit büyük miktarlarda atmosfere 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 arttığı belirtilmektedir. Bu kadar önemli bir artışın nedeni, insanın aktif ekonomik faaliyetidir.

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

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

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

Belirli bir yer ve zamanda atmosferin alt tabakasının durumuna ne ad verilir? hava durumu. Hava, hava sıcaklığı, yağış, rüzgar gücü ve yönü, bulutluluk, hava nemi ve atmosferik basınç ile karakterize edilir. Hava, atmosferik sirkülasyon koşulları ve bölgenin coğrafi konumu tarafından belirlenir. Tropiklerde en kararlı ve orta ve yüksek enlemlerde en değişkendir. Havanın doğası, mevsimsel dinamikleri şunlara bağlıdır: iklim bu bölgede.

Altında iklim uzun süre devam eden belirli bir alan için en sık tekrarlanan hava durumu özellikleri olarak anlaşılmaktadır. Bunlar ortalama 100 yıllık 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 anlaşılmıştı. Belirli bir alanda belirli bir iklimin oluşması için önde gelen koşul, birim alana düşen enerji miktarıdır. Dünya yüzeyinde meydana gelen toplam güneş radyasyonuna ve bu yüzeyin albedosuna bağlıdır. Böylece ekvator bölgesinde ve kutuplara yakın bölgelerde yıl boyunca sıcaklık çok az değişir ve subtropikal bölgelerde ve orta enlemlerde yıllık sıcaklık genliği 65 °C'ye ulaşabilir. Ana iklim oluşturma süreçleri ısı değişimi, nem değişimi ve atmosferik dolaşımdır. Tüm bu süreçlerin tek bir enerji kaynağı vardır - Güneş.

Atmosfer, tüm yaşam formları için olmazsa olmazdır. Organizmaların yaşamı için en önemlisi, havanın bir parçası olan şu gazlardır: oksijen, nitrojen, su buharı, karbondioksit, ozon. Oksijen, canlı organizmaların büyük çoğunluğunun solunumu için gereklidir. Bazı mikroorganizmalar tarafından havadan asimile edilen 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: yaklaşık 4,5 milyar yıl önce gezegenin oluşumunun tamamlanmasından sonra, Dünya'nın katı kabukları tarafından salınan gazlardan 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, başlangıçta okyanusun yüzey sularında ortaya çıkan 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.

Eski çağlarda insanlar, insan gelişiminin tarihsel dönemlerinin adlarında ifadesini bulan bu kaynakların bir kısmını ihtiyaçları için kullanmayı öğrendiler: "Taş Devri", "Tunç 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 ayaklarının dibine serilmiştir.

Mineraller, ekonomide etkin bir şekilde kullanılabilen, mineral birikimleri yatak oluşturan ve geniş dağılım alanları - havuzları olan yer kabuğunun mineral oluşumlarıdır.

Minerallerin yerkabuğundaki dağılımı jeolojik (tektonik) kalıplara tabidir (Tablo 7.4).

Yakıt mineralleri tortul kökenlidir ve genellikle eski platformların örtüsüne ve bunların iç ve kenar oluklarına eşlik eder. Dolayısıyla "havuz" adı, kökenini oldukça doğru bir şekilde yansıtıyor - "deniz havuzu".

3.600'den fazla dünya çapında bilinmektedir. kömür birlikte dünyanın kara alanının %15'ini kaplayan havzalar ve birikintiler. Kömür kaynaklarının büyük bir 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 havza keşfedildi, 450'si geliştiriliyor, toplam petrol sahası sayısı 35 bine ulaşıyor Ana rezervler Kuzey Yarımküre'de bulunuyor ve Mesozoik yataklardır. Bu rezervlerin büyük bir kısmı da Suudi Arabistan, ABD, Rusya ve İran'ın az sayıdaki en büyük havzalarında yoğunlaşmıştır.

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

Ekonomik kalkınma için en avantajlı olanı, ham maddelerin karmaşık işlenmesini kolaylaştıran bölgesel mineral kombinasyonlarıdır (birikimleridir).

Maden kaynaklarının çıkarılması kapalı Küresel ölçekte (maden) yöntemi, yer kabuğunun üst katmanlarında bulunan birçok yatak ve havzanın zaten yoğun bir şekilde gelişmiş olduğu yabancı Avrupa, Rusya'nın Avrupa kısmı, ABD'de uygulanmaktadır.

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

Rezervler ve birçok maden zenginliğinin üretimi açısından Rusya, dünyadaki ilk yerlerden birini (gaz, kömür, petrol, demir cevheri, elmas) işgal ediyor.

Masada. 7.4 Yerkabuğunun yapısı, topoğrafyası ve minerallerin dağılımı arasındaki ilişkiyi gösterir.

Tablo 7.4

Yerkabuğunun bir bölümünün yapısına ve getirisine bağlı olarak mineral yatakları ve yer şekilleri

Yer şekilleri	Yerkabuğunun bir bölümünün yapısı ve yaşı	karakteristik mineraller	örnekler
Ovalar	Archean-Proterozoyik platformların kalkanları	Bol demir cevheri yatakları	Ukrayna Kalkanı, Rus Platformunun Baltık Kalkanı
	Örtüsü Paleozoik ve Mezozoik zamanlarda oluşturulmuş antik platform levhaları	Petrol, gaz, kömür, yapı malzemeleri	Batı Sibirya Ovası, Rus Ovası
dağlar	Alp çağının genç katlanmış dağları	Polimetalik cevherler, yapı malzemeleri	Kafkaslar, Alpler
	Mesozoyik, Hersiniyen ve Kaledonya kıvrımlarının yıkılmış kıvrımlı blok dağları	Mineraller açısından en zengin yapılar: demir (demir, manganez) ve demir dışı (krom, bakır, nikel, uranyum, cıva) metal cevherleri, altın plaserleri, platin, elmas	Kazak küçük tepecik
	Mesozoyik ve Paleozoik kıvrımın gençleşmiş dağları	Demirli ve demirsiz metal cevherleri, birincil ve alüvyal altın, platin ve elmas yatakları	Ural, Appalachians, Orta Avrupa dağları
Kıta sahanlığı (raf)	marjinal sapmalar	Petrol gazı	Meksika körfezi
	Döşemelerin su basmış kısmı, platformlar	Petrol gazı	Basra Körfezi
okyanus tabanı	abisal ovalar	Demir-mangan nodülleri	Kuzey Denizi'nin dibinde

Hidrosfer

Hidrosfer(Yunancadan. hidro- su ve spira- top) - okyanusların, denizlerin ve kıtasal su havzalarının - nehirler, göller, bataklıklar vb., yeraltı suları, buzullar ve kar örtülerinin birleşimi olan Dünya'nın su kabuğu.

Dünyanın su kabuğunun erken Archean'da, yani yaklaşık 3800 milyon yıl önce oluştuğuna inanılıyor. Dünya tarihinin bu döneminde, gezegenimizde suyun büyük ölçüde sıvı bir topaklanma durumunda olabileceği bir sıcaklık oluşturuldu.

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;

♦ suyun katı halde (buz) sıvı halde olduğundan daha fazla hafifliği.

Suyun benzersiz özellikleri, yer kabuğunun yüzey katmanlarında meydana gelen evrimsel süreçlerde, maddenin doğadaki dolaşımında önemli bir rol oynamasına ve Dünya'da yaşamın ortaya çıkması ve gelişmesi için bir koşul olmasına izin verdi. Su, hidrosferin oluşumundan sonra Dünya tarihindeki 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 x 1018 ton olduğu tahmin ediliyor.Yüzey suları, yani karayı kaplayan sular arasında Dünya Okyanusu, karasal sular yer alıyor. havzalar ve kıta buzu. Dünya Okyanusu Dünya'nın tüm denizlerini ve okyanuslarını içerir.

Denizler ve okyanuslar, kara yüzeyinin 3/4'ünü veya 361,1 milyon km2'yi kaplar. Yüzey suyunun büyük bir kısmı -% 98 - Dünya Okyanusunda yoğunlaşmıştır. Dünya okyanusu şartlı olarak dört okyanusa ayrılmıştır: Atlantik, Pasifik, Hint ve Arktik. Okyanusun bugünkü seviyesinin yaklaşık 7000 yıl önce kurulduğuna inanılıyor. Jeolojik araştırmalara göre, son 200 milyon yılda okyanus seviyesi dalgalanmaları 100 m'yi geçmemiştir.

Okyanuslardaki su tuzludur. Ortalama tuz içeriği ağırlıkça yaklaşık %3,5 veya 35 g/l'dir. Niteliksel bileşimleri aşağıdaki gibidir: katyonlara Na +, Mg2+, K +, Ca2+, anyonlar - Cl-, S04 2-, Br -, C03 2-, F - hakimdir. Dünya Okyanusu'nun tuz bileşiminin, karada yaşamın gelişmeye başladığı Paleozoik dönemden, yani yaklaşık 400 milyon yıldır sabit kaldığına inanılıyor.

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

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

kıta buzu hidrosferin yüzey sularının toplam 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 kaplamaya yeterlidir Hesaplamalara göre bu kütle erirse okyanus seviyesi 64 m yükselecektir.

Hidrosferin yüzey sularının kimyasal bileşimi yaklaşık olarak deniz suyunun ortalama bileşimine eşittir. Kimyasal elementlerden ağırlıkça oksijen (%85,8) ve hidrojen (%10,7) hakimdir. Yüzey suları önemli miktarda klor (%1,9) ve sodyum (%1,1) içerir. Kükürt ve brom içeriği yer kabuğundan önemli ölçüde daha yüksektir.

Yeraltı suyu hidrosferi ana tatlı su kaynağını içerir: Yeraltı suyunun toplam hacminin yaklaşık 28,5 milyar km3 olduğu varsayılmaktadır. Bu, okyanuslardakinden neredeyse 15 kat daha fazla. Tüm yüzey su kütlelerini dolduran 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 tüm yer kabuğunu kaplar.

buharlı su bölgesi 160 km derinlikle sınırlıdır. Bu bölgedeki suyun 450 °C ila 700 °C sıcaklığa sahip olduğuna ve 5 GPa1'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 basınçta su katmanlarını kapsar.

yoğun su bölgesi tahminen 3000 km derinliğe kadar uzanır ve Dünya'nın tüm mantosunu çevreler. Bu bölgedeki su sıcaklığının 1000° ila 4000°C aralığında olduğu tahmin edilmektedir ve basınç 120 GPa'ya kadar çıkmaktadır. Bu koşullar altında su tamamen iyonize olur.

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

doğrudan etki sıcaklık regülasyonu Dünyanın hidrosferinin yüzey katmanları, suyun önemli özelliklerinden biri olan yüksek ısı kapasitesinden kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, yüzey suları güneş enerjisini biriktirir ve ardından onu yavaşça çevredeki boşluğa bırakır. Dünya yüzeyindeki sıcaklık eşitlemesi, yalnızca su döngüsü nedeniyle gerçekleşir. Ayrıca, kar ve buz çok yüksek bir yansıtma özelliğine sahiptir.

yetenek: dünya yüzeyi ortalamasını% 30 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, yer kabuğu ve biyosfer ile sürekli etkileşim halindedir. Hidrosferin suyu, suda yaşayan organizmalar tarafından daha fazla kullanılan oksijeni yoğunlaştırarak havayı kendi içinde çözer. Esas olarak canlı organizmaların solunumu, yakıt yanması ve volkanik patlamalar sonucu oluşan havadaki karbondioksit, suda yüksek çözünürlüğe sahiptir ve hidrosferde birikir. Hidrosfer ayrıca, içeriği suda havadan daha yüksek olan ağır inert gazları - ksenon ve kripton - kendi içinde çözer.

Hidrosferin buharlaşan suları atmosfere girer ve kayalara nüfuz ederek onları yok eden yağış şeklinde düşer. Böylece su, süreçlere dahil olur. ayrışma kayalar Kaya parçaları akan sularla nehirlere, ardından denizlere ve okyanuslara veya kapalı kıtasal rezervuarlara taşınır ve yavaş yavaş dipte biriktirilir. Bu birikintiler daha sonra tortul kayaçlara dönüşür.

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

Çözünür tuzların bir kısmı, çökelmeleri yoluyla hidrosferin bileşiminden sistematik olarak uzaklaştırılır. Örneğin, suda çözünmüş karbonat iyonları, kalsiyum ve magnezyum katyonları ile etkileşime girdiğinde, karbonat tortul kayaçları şeklinde dibe batan çözünmeyen tuzlar oluşur. Hidrosferde yaşayan organizmalar, bazı tuzların çökelmesinde önemli bir rol oynar. Tek tek katyonları ve anyonları deniz suyundan çıkarırlar, onları iskeletlerinde ve kabuklarında karbonatlar, silikatlar, fosfatlar ve diğer bileşikler şeklinde yoğunlaştırırlar. Organizmaların ölümünden sonra, sert kabukları deniz tabanında birikerek kalın kireçtaşları, fosforitler ve çeşitli silisli kayaçlar oluşturur. Tortul kayaçların ve petrol, kömür, boksit, çeşitli tuzlar gibi değerli minerallerin büyük çoğunluğu geçmiş jeolojik dönemlerde hidrosferin çeşitli rezervuarlarında oluşmuştur. Mutlak yaşı yaklaşık 1,8 milyar yıla ulaşan en eski kayaların bile su ortamında oluşan yüksek oranda alterasyona uğramış tortullar olduğu tespit edilmiştir. Su, organik madde ve oksijen üreten fotosentez sürecinde de kullanılır.

Yaklaşık 3.500 milyon yıl önce, Dünya'daki yaşam hidrosferde ortaya çıktı. Organizmaların evrimi, yaklaşık 400 milyon yıl önce hayvan ve bitki organizmalarının karaya kademeli göçünün başladığı Paleozoik 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 düzensiz bir şekilde dağılmıştır. Yüzey sularının belirli bölgelerinde yaşayan organizmaların sayısı ve çeşitliliği, bir dizi çevresel faktör de dahil olmak üzere birçok faktör tarafından belirlenir: sıcaklık, su tuzluluğu, aydınlatma ve basınç. Artan derinlikle birlikte aydınlatmanın ve basıncın sınırlayıcı etkisi artar: gelen ışık miktarı keskin bir şekilde azalır ve aksine basınç çok yükselir. Bu nedenle, denizlerde ve okyanuslarda, çoğunlukla kıyı bölgeleri, yani en çok güneş ışınlarıyla ısınan, 200 m'den daha derin olmayan bölgeler bulunur.

Gezegenimizdeki hidrosferin işlevlerini açıklayan 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 spira- top) - havadan oluşan Dünya'nın kabuğu.

Parça hava aerosoller - içinde asılı duran bir dizi gaz ve katı ve sıvı safsızlık parçacıklarını içerir. Atmosferin kütlesinin 5,157 x 10 15 ton olduğu tahmin edilmektedir.Hava sütunu Dünya yüzeyine basınç uygular: deniz seviyesindeki ortalama atmosferik basınç 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 iken, subtropikal çöllerde sıcaklık yaklaşık 57°C ile Antarktika'da 89°C arasında değişir.

Atmosfer tekdüze değil. Atmosferin aşağıdaki katmanları vardır: troposfer, stratosfer, mezosfer, termosfer Ve dış dünya, sıcaklık dağılımı, hava yoğunluğu ve diğer bazı parametrelerin özelliklerinde farklılık gösteren. Bu katmanlar arasında bir ara pozisyon işgal eden atmosfer bölgelerine sırasıyla denir. tropopoz, stratopoz Ve mezopoz.

Troposfer - kutup enlemlerinde 8-10 km ve tropik bölgelerde 16-18 km yüksekliğe kadar atmosferin alt tabakası. Troposfer, hava sıcaklığında yükseklikle birlikte bir düşüş ile karakterize edilir - her kilometrede 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, sıcaklığın yükseklikle artmasıyla karakterize edilir. Sıcaklıktaki artış, başta UV (ultraviyole) ışınları olmak üzere Güneş'ten gelen kısa dalga radyasyonun atmosferin bu tabakasındaki ozon tarafından soğurulmasından kaynaklanmaktadır. Aynı zamanda, stratosferin alt kısmında, yaklaşık 20 km'ye 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 rakımlarda bulunan atmosfer tabakası. Mezosferde, hava sıcaklığı rakım arttıkça azalır - alt sınırda yaklaşık 270 K'den üst sınırda 200 K'ye.

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

Troposferin yukarısında ise dış dünya,üst sınırı koşulludur ve Dünya yüzeyinden yaklaşık 1000 km yükseklikte işaretlenir. 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 (hacimce %20,9) olmak üzere çeşitli gazlardan oluşur. Havanın az miktarda bileşimi ayrıca şu gazları da içerir: argon, karbondioksit, helyum, ozon, radon, su buharı. Ek olarak, 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 faaliyetleri, insan ekonomik faaliyetleri, volkanik patlamalar, gezegenin yüzeyinden tozun yükselmesi ve üst atmosfere giren kozmik tozdan oluşur.

Yaklaşık 100 km yüksekliğe kadar atmosferik havanın bileşimi genellikle sabittir, zamanla ve Dünya'nın farklı bölgelerinde homojendir. Aynı zamanda, değişken gaz halindeki bileşenlerin ve aerosollerin içeriği aynı değildir. 100-110 km'nin üzerinde, oksijen, karbondioksit ve su moleküllerinin kısmi bir bozunması vardır. Yaklaşık 1000 km yükseklikte hafif gazlar - helyum ve hidrojen - hakim olmaya başlar ve daha da yüksekte, Dünya'nın atmosferi yavaş yavaş gezegenler arası gaza dönüşür.

su buharı havanın önemli bir bileşenidir. Atmosfere yüzeyden, sudan ve nemli topraktan buharlaşma ve ayrıca bitkiler tarafından terleme yoluyla girer. Havadaki nispi su buharı içeriği, dünya yüzeyinin yakınında tropik bölgelerde %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, yağışların yağmur, kar, dolu şeklinde düştüğü bulutlar oluşur. Yeryüzüne düşen yağış miktarı, yüzeyden buharlaşan miktara eşittir. Su toprakları. Okyanusların üzerindeki fazla su buharı, hava akımlarıyla kıtalara taşınır. Atmosferde okyanuslardan kıtalara taşınan su buharı miktarı, okyanuslara akan nehir akışının hacmine eşittir.

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

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

Karbon dioksit büyük miktarlarda atmosfere 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 arttığı belirtilmektedir. Bu kadar önemli bir artışın nedeni, insanın aktif ekonomik faaliyetidir.

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

Dünya yüzeyine ulaşan toplam güneş radyasyonu kısmen ondan yansıtılır. Yansıma miktarı, sözde dünya yüzeyinin belirli bir alanının yansıtıcılığına bağlıdır. albedo. Dünyanın ortalama albedo değeri yaklaşık %30 iken, albedo değeri arasındaki fark çernozem için %7-9'dan yeni yağan kar için %90'a kadardır. Dünyanın yüzeyi ısıtıldığında atmosfere ısı ışınları salar ve alt katmanlarını ısıtır. Atmosferin ana termal enerjisi kaynağına ek olarak - dünya yüzeyinin ısısı; Isı, su buharının yoğunlaşmasının bir sonucu olarak ve ayrıca doğrudan güneş radyasyonunu emerek atmosfere girer.

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

Belirli bir yer ve zamanda atmosferin alt tabakasının durumuna ne ad verilir? hava durumu. Hava, hava sıcaklığı, yağış, rüzgar gücü ve yönü, bulutluluk, hava nemi ve atmosferik basınç ile karakterize edilir. Hava, atmosferik sirkülasyon koşulları ve bölgenin coğrafi konumu tarafından belirlenir. Tropiklerde en kararlı ve orta ve yüksek enlemlerde en değişkendir. Havanın doğası, mevsimsel dinamikleri şunlara bağlıdır: iklim bu bölgede.

Altında, iklim uzun süre devam eden belirli bir alan için en sık tekrarlanan hava durumu özellikleri olarak anlaşılmaktadır. Bunlar ortalama 100 yıllık özelliklerdir - sıcaklık, basınç, yağış vb. Yunanca, klima- eğim) antik Yunanistan'da ortaya çıktı. O zaman bile hava koşullarının güneş ışınlarının Dünya yüzeyine düşme açısına bağlı olduğu anlaşılmıştı. Belirli bir alanda belirli bir iklimin oluşması için önde gelen koşul, birim alana düşen enerji miktarıdır. Dünya yüzeyinde meydana gelen toplam güneş radyasyonuna ve bu yüzeyin albedosuna bağlıdır. Böylece ekvator bölgesinde ve kutuplara yakın yerlerde yıl boyunca sıcaklık çok az değişir ve subtropikal bölgelerde ve orta enlemlerde yıllık sıcaklık genliği 65 °C'ye ulaşabilir. Ana iklim oluşturma süreçleri ısı değişimi, nem değişimi ve atmosferik dolaşımdır. Tüm bu süreçlerin tek bir enerji kaynağı vardır - Güneş.

Atmosfer, tüm yaşam formları için olmazsa olmazdır. Organizmaların yaşamı için en önemlisi, havanın bir parçası olan şu gazlardır: oksijen, nitrojen, su buharı, karbondioksit, ozon. Oksijen, canlı organizmaların büyük çoğunluğunun solunumu için gereklidir. Bazı mikroorganizmalar tarafından havadan asimile edilen 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: yaklaşık 4,5 milyar yıl önce gezegenin oluşumunun tamamlanmasından sonra, Dünya'nın katı kabukları tarafından salınan gazlardan 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 başladılar. Gazların önemli bir kısmı - nitrojen, karbondioksit, su buharı - volkanik patlamalar sonucunda ortaya çıktı. Oksijen, başlangıçta okyanusun yüzey sularında ortaya çıkan fotosentetik organizmaların aktivitesinin bir sonucu olarak yaklaşık 2 milyar yıl önce 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.

65. LİTOSFERİN EKOLOJİK İŞLEVLERİ: KAYNAK, JEODİNAMİK, JEOFİZİK VE JEOKİMYA

Antik çağlardan beri insanlar, insan gelişiminin tarihsel dönemlerinin adlarına yansıyan, litosferin bazı kaynaklarını ve Dünya'nın diğer kabuklarını ihtiyaçları için kullanmayı öğrendiler: "Taş Devri", "Tunç Devri", "Demir Çağı". Günümüzde 200'den fazla farklı türde kaynak kullanılmaktadır. Tüm doğal kaynaklar, doğal koşullardan açıkça ayırt edilmelidir.

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

Altında mineraller insan ekonomik faaliyetlerinde etkin bir şekilde kullanılabilen yer kabuğunun mineral oluşumlarını ifade eder. Minerallerin yer kabuğundaki dağılımı jeolojik yasalara tabidir. Litosferin kaynakları, yakıt, cevher ve metalik olmayan minerallerin yanı sıra Dünya'nın iç ısısının enerjisini içerir. Böylece, litosfer insanlık için en önemli işlevlerden birini - kaynak - bir kişiye bilinen hemen hemen her tür kaynağı sağlayarak gerçekleştirir.

Kaynak işlevine ek olarak, litosfer başka bir önemli işlevi de yerine getirir - jeodinamik. Jeolojik süreçler Dünya üzerinde sürekli olarak gerçekleşmektedir. Tüm jeolojik süreçler farklı enerji kaynaklarına dayanmaktadır. İç süreçlerin kaynağı, radyoaktif bozunma ve Dünya içindeki maddelerin yerçekimsel farklılaşması sırasında üretilen ısıdır.

Yer kabuğunun çeşitli tektonik hareketleri, iç süreçlerle ilişkilendirilerek, ana rahatlama biçimlerini oluşturur - dağlar ve ovalar, magmatizma, depremler. Tektonik hareketler, yer kabuğunun yavaş dikey salınımlarında, kaya kıvrımlarının ve tektonik fayların oluşumunda kendini gösterir. Dünya yüzeyinin dış görünümü, litosferik ve dünya içi süreçlerin etkisi altında sürekli değişmektedir. Bu süreçlerin sadece birkaçını kendi gözlerimizle görebiliriz. Bunlar, özellikle, dünya içi süreçlerin sismik faaliyetinin neden olduğu depremler ve volkanizma gibi tehdit edici olayları içerir.

Yerkabuğunun kimyasal bileşiminin ve fizikokimyasal özelliklerinin çeşitliliği, litosferin bir sonraki işlevidir - jeofizik ve jeokimyasal. Jeolojik ve jeokimyasal verilere göre, yer kabuğundaki kayaların ortalama kimyasal bileşimi 16 km derinliğe kadar hesaplandı: oksijen - %47, silikon - %27,5, alüminyum - %8,6, demir - %5, kalsiyum, sodyum , magnezyum ve potasyum - %10,5, diğer tüm elementler yaklaşık %1,5, titanyum - %0,6, karbon - %0,1, bakır -%0,01, kurşun - %0,0016, altın - %0,0000005. Açıkçası, ilk sekiz element yer kabuğunun neredeyse %99'unu oluşturuyor. Öncekilerden daha az önemli olmayan bu işlevin litosfer tarafından yerine getirilmesi, litosferin hemen hemen tüm katmanlarının en verimli ekonomik kullanımına yol açar. Bilhassa bileşimi ve fiziko-kimyasal özellikleri bakımından en değerlisi, yer kabuğunun doğal doğurganlığa sahip olan ve toprak adı verilen ince üst tabakasıdır.

65. LİTOSFERİN EKOLOJİK İŞLEVLERİ: KAYNAK, JEODİNAMİK, JEOFİZİK VE JEOKİMYA

Antik çağlardan beri insanlar, insan gelişiminin tarihsel dönemlerinin adlarına yansıyan, litosferin bazı kaynaklarını ve Dünya'nın diğer kabuklarını ihtiyaçları için kullanmayı öğrendiler: "Taş Devri", "Tunç Devri", "Demir Çağı". Günümüzde 200'den fazla farklı türde kaynak kullanılmaktadır. Tüm doğal kaynaklar, doğal koşullardan açıkça ayırt edilmelidir.

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

Altında mineraller insan ekonomik faaliyetlerinde etkin bir şekilde kullanılabilen yer kabuğunun mineral oluşumlarını ifade eder. Minerallerin yer kabuğundaki dağılımı jeolojik yasalara tabidir. Litosferin kaynakları, yakıt, cevher ve metalik olmayan minerallerin yanı sıra Dünya'nın iç ısısının enerjisini içerir. Böylece, litosfer insanlık için en önemli işlevlerden birini - kaynak - bir kişiye bilinen hemen hemen her tür kaynağı sağlayarak gerçekleştirir.

Kaynak işlevine ek olarak, litosfer başka bir önemli işlevi de yerine getirir - jeodinamik. Jeolojik süreçler Dünya üzerinde sürekli olarak gerçekleşmektedir. Tüm jeolojik süreçler farklı enerji kaynaklarına dayanmaktadır. İç süreçlerin kaynağı, radyoaktif bozunma ve Dünya içindeki maddelerin yerçekimsel farklılaşması sırasında üretilen ısıdır.

Yer kabuğunun çeşitli tektonik hareketleri, iç süreçlerle ilişkilendirilerek, ana rahatlama biçimlerini oluşturur - dağlar ve ovalar, magmatizma, depremler. Tektonik hareketler, yer kabuğunun yavaş dikey salınımlarında, kaya kıvrımlarının ve tektonik fayların oluşumunda kendini gösterir. Dünya yüzeyinin dış görünümü, litosferik ve dünya içi süreçlerin etkisi altında sürekli değişmektedir. Bu süreçlerin sadece birkaçını kendi gözlerimizle görebiliriz. Bunlar, özellikle, dünya içi süreçlerin sismik faaliyetinin neden olduğu depremler ve volkanizma gibi tehdit edici olayları içerir.

Yerkabuğunun kimyasal bileşiminin ve fizikokimyasal özelliklerinin çeşitliliği, litosferin bir sonraki işlevidir - jeofizik ve jeokimyasal. Jeolojik ve jeokimyasal verilere göre, yer kabuğundaki kayaların ortalama kimyasal bileşimi 16 km derinliğe kadar hesaplandı: oksijen - %47, silikon - %27,5, alüminyum - %8,6, demir - %5, kalsiyum, sodyum , magnezyum ve potasyum - %10,5, diğer tüm elementler yaklaşık %1,5, titanyum - %0,6, karbon - %0,1, bakır -%0,01, kurşun - %0,0016, altın - %0,0000005. Açıkçası, ilk sekiz element yer kabuğunun neredeyse %99'unu oluşturuyor. Öncekilerden daha az önemli olmayan bu işlevin litosfer tarafından yerine getirilmesi, litosferin hemen hemen tüm katmanlarının en verimli ekonomik kullanımına yol açar. Bilhassa bileşimi ve fiziko-kimyasal özellikleri bakımından en değerlisi, yer kabuğunun doğal doğurganlığa sahip olan ve toprak adı verilen ince üst tabakasıdır.