Litosferin mineral kaynakları. Eski SSCB topraklarında maden sularının sağlanması

çevre jeolojisi

Konu 2
Ekolojik özellikler
litosfer (bölüm 1)

Litosferin kaynak ekolojik işlevi ve teknojenezin etkisi altında dönüşümü

Bölüm 1
KAYNAK ÇEVRESEL FONKSİYONU
LİTOSFERE VE ALTINDAKİ DÖNÜŞÜMÜ
TEKNOGENEZİN ETKİSİ

Litosferin kaynak ekolojik fonksiyonunun tanımı, anlamı ve yapısı

Litosferin kaynak ekolojik işlevi altında, nasıl olduğunu anlıyoruz.
çoktan
gösterilen
Önceden,
rol
mineral,
organik,
litosferin organomineral kaynaklarının yanı sıra jeolojik
biyotanın yaşamı ve aktivitesi için alan, hem
biyosenoz ve sosyal olarak insan topluluğu
yapılar.
Bu yaklaşımda çalışmanın amacı, kompozisyonun özellikleri ve
etkileyen tüm bileşenleri ile litosferin yapıları
biyota varlığının olasılığı ve kalitesi ve konu - hakkında bilgi
litosferin kaynak potansiyeli, alanının 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" değil, aynı zamanda varlığının 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 adlandırılan
elementler;
kudyurites - kudyurs'un mineral maddesi,
hayvanların mineral gıdası olmak - litofajlar;
sofra tuzu;
yeraltı suları.

Litosferin biyofilik elementleri

Biyotanın ihtiyaç duyduğu elementler ve bileşikleri
miktarlara 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, azot metabolizması fonksiyonlarını sağlamak 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
için
hayati aktivite
biyosistemler,
için
uygulama
canlı maddenin biyojeokimyasal fonksiyonları

Proteinlerin, yağların ve karbonhidratların ortalama kimyasal bileşimi, %

Bitki ve insanın ortalama kimyasal bileşimi, kuru madde yüzdesi

Mineral biyojenik kompleksler-kuduritler

Litofaji veya taş yeme ("lithos" - bir taş, "phagos" -
yutmak) uzun zamandır bilinmektedir. Hayvan dünyasında, bu fenomen çok
geleneksel yemekle aynı olağan.
Doğada gıda ve tıbbi tuzların yanı sıra büyük bir
yenen bir grup alüminosilikat ve silikat minerali
kuşlar, hayvanlar ve insanlar.
-Tepelerin yamaçlarında. Sumatra katlanmış zeolit ​​ve
3,5 × 7,5 m ölçülerinde, "kazınmış" mağaraları tarif eden tüfler
filler, beyaz taştan pomza madenciliği (tüflerin aşınmasının bir ürünü,
zenginleştirilmiş
mineraller
İle birlikte
yüksek
içine çekme
ve
iyon değişim özellikleri). Bu fil kazıları
kullanılan diğer hayvanlar - orangutanlar, gibonlar, geyikler ve hatta
proteinler.
– Afrika'nın birçok yerinde, tüm endüstriler için
mineral gıdaların hazırlanması. Yani, Anfoeda (Gana) yerleşiminde
iki bin işçi kil çıkarır ve ondan kek yapar
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 içeren alanlar
bağırsaklardan yoğun CO2 çıkışı, bitki örtüsü önemli ölçüde
zondan farklıdır. Daha "gür" ve daha "güneyli".

Litofajinin doğası

Litofaji, vahşi hayvanların doğal ihtiyacıdır.
vücudun tuz bileşiminin dengelenmesi, özellikle
mevsimsel gıda değişim dönemleri.
Litofaji, litoterapiye dayalıdır.
vücudun tuz dengesinin düzenlenmesi. menü olarak
hayvanlar, sahip oldukları mineral karışımları seçerler.
yüksek iyon değişimi ve sorpsiyon özellikleri.
İkincisi, Altay'daki kudyurites adını kelimeden aldı.
"kudur" - solonets toprak, solonchak, solonetz, ki
ilkel pastoralistler tarafından kullanılan eski zamanlardan beri - Altaylılar, Moğollar,
manjura, vb.
Son yıllarda kudyurit,
evcil hayvan mamalarında önemli olan katkı maddeleri
büyümelerini arttırdı ve fiziksel durumlarını iyileştirdi.

Tuz

Sofra tuzu tipik bir mineral oluşumudur,
biyota tarafından ve her şeyden önce insanlar tarafından tüketilir. Karşı
hepsi litofajdır.
Dünya sakinleri onu 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 bir kaynak açısından sofra tuzu doğal rezervleri
alarma neden olmaz.
Bu mineral kaynağının insan için gerekli olduğu unutulmamalıdır.
biyolojik bir tür olarak Sofra tuzu bazılarını aktive eder
enzimler, asit-baz dengesini korur,
mide suyu 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 ihtiyacı
Kuzey Avrasya sadece %90 memnun kaldı. aynı pozisyon
günümüze kadar korunmuştur.

Biyotanın yaşamı için gerekli olan bir litosfer 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 geçer böyle bir miktar
hacim ve miktar olarak dünyaya eşit olan su
okyanus.
yeraltı
su,
uygun
için
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. Aynen öyle
bu onların önemini en önemli olarak belirler
içme suyu temini 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
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 suyunun kıtlığı temel olarak üç ana nedenden kaynaklanmaktadır.
faktörler:
- doğal sebeplerden dolayı yeterli yeraltı suyu kaynaklarının eksikliği (permafrost bölgesi,
susuz katmanlar - Karelya, Murmansk, Kirov ve Astrakhan bölgeleri);
- ana akiferlerin yoğun kullanımı ve tükenmesi
(Orta Urallar, büyük kentsel yığılma alanları);
- kullanılan akiferlerin teknolojik kirliliği
içme suyu temini.

Yeraltı suyu kıtlığına örnekler

Bu tür yıkıcı teknolojik etkilerin en etkileyici örneği Ova Kırım artezyen havzasıdır. Yeraltı suyunun sulama için yoğun olarak kullanılmasının yanı sıra
Kuzey Kırım Kanalı'nın inşası ve işletmeye alınması, tatlı yeraltı suyunun tuzlanmasına yol açtı. 30'dan fazla
akiferlerin yıllarca işletilmesiyle, yaklaşık 10 km3 tatlı su acı hale geldi.
Yeraltı suyunun evsel ve içme suyu temini için kullanılmasının imkansızlığı
katı evsel atıkların depolandığı yerlerde kirlilik not edilir. Örneğin, çokgen alanında
MSW Shcherbinka, Moskova bölgesi Bir dizi bileşen için MPC'yi aşan kirli yeraltı suyu
Karbonifer yataklarının Podolsko-Myachkovsky akiferine 100-130 kez nüfuz etti. Sonuç olarak
Sonuç olarak, ufuk sularındaki klorür içeriğinin 3-7 kat arttığı, sülfatların iki katından fazla arttığı kaydedildi.
krom ve kadmiyum varlığı.
Katı mineral yataklarının gelişimi, operasyonel rezervlerin tükenmesine yol açar.
sadece gelişmiş sahada pompalanan su seçimi ile değil, aynı zamanda
Mevcut yeraltı suyu alımlarının başarısızlığı ile. En büyük depresyon hunileri
akiferlerin olduğu durumlarda oluşur
bölgesel dağıtım. Böylece, susuzlaştırma sisteminin uzun süreli çalışması (1956'dan beri)
mevduat KMA, Lebedinsky taş ocağı ve madenin etrafındaki çöküntü hunilerinin kapanmasına yol açtı.
Gubkin. Kretase akifer seviyeleri 20-25 m alçaldı ve inşaata neden oldu
Bir sonraki Stoilensky taş ocağı, ilk aşamada pratik olarak susuz kayalarda gerçekleştirildi. AT
Halihazırda, geliştirme 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 kılar.
Nüfusun su temini için bu bölgenin yeraltı suları.

Maden kaynakları, yapıları ve insan toplumu

Mineral kaynakları, bağırsaklarda tanımlanmış bir dizi ile temsil edilir.
çeşitli minerallerin birikimleri (birikmeleri), içinde
kimyasal elementler ve oluşturdukları mineraller keskin bir şekilde
clarke içeriğine kıyasla artan konsantrasyon
sağlayan yer kabuğu
onların endüstriyel
kullanmak.
Tüm doğal kaynaklar, doğal cisimler ve maddelerdir (veya bunların
set) ve ayrıca belirli bir gelişim aşamasında olan enerji türleri
üretici güçler kullanılır veya teknik olarak kullanılabilir
için
verimli
memnuniyet
çeşitli
ihtiyaçlar
insan toplumu.
Maden kaynaklarının yapısı, kullanım amaçlarına göre belirlenir.
Beş ana maden kaynağı kategorisi vardır:
– yakıt ve enerji (petrol, kondensat, yanıcı gaz, sert ve kahverengi kömür, uranyum,
bitümlü şeyl, turba vb.),
demir 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 tuzları (fosfat,
potasyum, sodyum), inşaat (kırma taş, granit ve kum) ve diğer malzemeler (yerli
kükürt, florit, kaolin, barit, grafit, asbest-krisotil, manyezit, refrakter kil))
-Yeraltı suyu.

Kürede litosferin doğal kaynaklarının kullanımının şematik diyagramı

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

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

Litosferin üst ufuklarının mineral kaynaklarının rezervlerinde

Yakıt ve enerji kaynaklarının mevcudiyetinin değerlendirilmesinin bir analizi, en çok
petrol kıt bir yakıt türüdür, çeşitli kaynaklara göre kanıtlanmış rezervleri yeterlidir.
kaynaklar, 25-48 yıldır. Ardından, 35-64 yıl içinde yanıcı gaz ve uranyum rezervleri tükenecek. Daha iyi
durum kömürde, dünyadaki rezervleri büyük ve güvenlik 218-330 yıl.
Aynı zamanda, küresel sıvı enerji taşıyıcılarının arzında olduğu dikkate alınmalıdır.
Dünya rafındaki verimli petrol ve gaz yataklarıyla ilişkili önemli rezervler
okyanus. Rusya'nın beklentileri, tahminlere göre, Arktik denizlerinin rafının gelişimi ile bağlantılıdır.
uzmanlar, petrol eşdeğerinde 100 milyar tondan fazla hidrokarbon içerir.
Demirli ve alaşımlı metaller arasında titanyum cevherleri en düşük bulunabilirliğe sahiptir (65
yıl) ve tungsten (çeşitli kaynaklara göre 10 ila 84 yıl arası).
Demir dışı metallerin küresel arzı genellikle demirli ve demir dışı metallerden çok daha düşüktür.
alaşımlama. Kobalt, kurşun, çinko, kalay, antimon ve cıva stokları 10-35 yıl sürecek.
Rusya'nın bakır, nikel, kurşun rezervleri ile sağlanması% 58-89 ve antimon - sadece% 17-18
dünya ortalamasından. Bu arka plana karşı, alüminyum rezervleri bir istisnadır: mevcut
rezervlerinin tüketim ve üretim seviyesi 350 yıl daha yeterli olacaktır.
Metalik olmayan minerallerin küresel kaynak donanımı ortalama olarak
50-100 yaş ve üzeri. 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 olarak tatlı yeraltı suyunun çekilmesi

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

Litosferin bir kaynağı olarak yeraltı suyu

Rusya'da yeraltı suyu kaynaklarının mevcudiyeti bir bütün olarak oldukça yüksektir. Bağlantılı olarak
özellikle önemli olan, taze sağlanmasını daha ayrıntılı olarak ele alalım,
maden, termal ve endüstriyel sular.
Taze yeraltı suları. GOST 2874-82'ye göre, bunlar yeraltı suyunu içerir.
1 g/dm3'e kadar kuru kalıntı ile (bazı durumlarda 1,5 g/dm3'e kadar).
Yeraltı suyu kaynaklarının mevcudiyeti hesaplanırken, sahipsiz
yeraltı suyu rezervleri, 50 yıl çalıştı. Böylece, varsayarsak
Önümüzdeki 50 yıl içinde, yeraltı suyunun toplam çekimi iki katına çıkacak ve
yaklaşık 35-40 km3/yıl, toplam işletme kaynaklarının
seçim sonucunda Rusya'da yaklaşık 230 km3 / yıl olan yeraltı suyu
yenilenemeyen rezervler yaklaşık 15-20 km3/yıl azalacaktır.
Tatlı yeraltı suyunun büyük bir kısmının içme suyu için kullanıldığına şüphe yoktur.
su tedarik etmek. Bununla birlikte, tatlı yeraltı suyunun belirli bir oranı teknik olarak harcanmaktadır.
ihtiyaçlar, ekilebilir alanların sulanması ve meraların sulanması.

Eski SSCB topraklarında maden sularının sağlanması

Termal sular

Termal sular, yeraltı suları ile sınırlıdır.
jeotermal enerjinin doğal toplayıcıları ve sunulan
doğal ısı taşıyıcılar (su, buhar ve buhar-su karışımları).
Pratik kullanım için termal sular
birkaç sınıfa ayrılır:
– düşük potansiyel (20-100oС ısıtma sıcaklığı ile)
ısıtma ihtiyaçları,
- orta potansiyel - ısı temini için,
– yüksek potansiyel (daha fazla güç üretimi için.
kullanılmış
için
Sıcaklığı (150-350°C) daha yüksek olan termal sular
bunları ele almanın teknik zorlukları henüz uygulamalarını bulamadı.
Rusya'nın termal su rezervleri ile temini çok yüksektir. generalden
kaplıcaların yaydığı derin ısı miktarı
atmosfer,% 86 Kuril-Kamçatka bölgesine düşüyor, yaklaşık% 7 -
Baykal Yarığı bölgesi ve diğer tüm mobil bölgelere sadece %8
kıtasal kabuk.
Jeotermal kaynakların gelişiminin çevresel yönleri ile ilişkilidir
yüzey katmanlarının termal ve kimyasal kirlenme olasılığı
litosfer, termal sular nedeniyle, yüksek sıcaklığa ek olarak,
ayrıca artan mineralizasyon ile karakterize edilir. Bundan kaçınmak için
akiferlerin işletilmesi için bir teknoloji geliştirilmiştir.
kullanılmış termal suların yeniden enjekte edilmesi.

endüstriyel su

Endüstriyel sular, derin (15003000 m) akiferlerin yüksek derecede mineralize yeraltı sularını içerir. Onlardan, endüstriyel ölçekte, aşağıdaki gibi unsurlar
sodyum, klor, bor, iyot, brom, lityum veya bunların bileşikleri (örneğin sofra tuzu).
Derin akifer sularının endüstriyel kullanımına ilgi
mineral hammaddeler, çeşitli şekillerde nadir elementlere olan ihtiyacın genişlemesi ile belirlenir.
endüstriler ve geleneksel cevher hammaddelerinin tükenmesi. Dünyada
endüstriyel sulardan elde edilen toplam brom üretiminin %90'ı, %85 - iyot, %30 - pişirme
tuz, sodyum sülfür, lityum, %25 - magnezyum, brom, vb.
Rusya'nın yeraltı sanayi suları ile sağlanması oldukça yüksektir. Onlar ... gibi
kural olarak, büyük artezyen havzalarının derin kısımlarıyla sınırlıdır, vb.
Doğu Avrupa, Batı Sibirya ve Batı Sibirya'daki iyot ve brom alanları için umut verici
Sibirya platform alanları.
Endüstriyel suların gelişiminin çevresel yönleri, bertaraf sorunu ile ilişkilidir.
atık sular ve ana kayaların ve gün yüzeyinin kirlenme olasılığı
bunların çıkarılması ve işlenmesi.

Jeolojik uzay kaynaklarının tanımı ve yapısı

Jeolojik uzay kaynağı araçları
yerleşim için gerekli jeolojik alan ve
yaşam ve aktivite dahil olmak üzere biyotanın varlığı
kişi.
Litosferin ekolojik işlevlerinin genel sistematiğinde, yapı
jeolojik alanın kaynakları şunları içerir: biyota habitatı,
insan yerleşim yeri, yer ve yeraltı deposu
tesisleri, atıkların gömüldüğü ve depolandığı yer,
son derece toksik ve radyoaktif.
Jeolojik uzayın kaynaklarını yapılandırmak için başka bir yaklaşım
olarak litosferi düşünmemize izin veren bir yaklaşıma dayanmaktadır.
floranın çeşitli temsilcilerinin habitatları ve yerleşimleri ve
biyolojik bir tür olarak insanlar da dahil olmak üzere fauna ve
sosyal olarak insanlık tarafından aktif olarak geliştirilen alan
yapı.

Jeolojik uzay kaynaklarının genel yapısı

Jeolojik uzayın kaynakları ve insanlığın mühendislik ve ekonomik faaliyetlerinin genişlemesi

Litosferi bir mühendislik ve ekonomik ortam olarak değerlendirirken
insan faaliyeti, kaynakları tahmin etmenin iki yolu açıkça ayırt edilir
jeolojik uzay: "alansal" yüzey kaynağının değerlendirilmesi
litosferik alan ve yeraltı jeolojik kaynağının değerlendirilmesi
gelişiminin çeşitli türleri için alan. Her durumda olabilir
çeşitli mühendislik faaliyetleriyle ilgili değerlendirme için birçok seçenek.
Bunlardan ilki - jeolojik uzayın "alansal" kaynakları zaten
büyük eksiklik. Şu anda, insanlık yaklaşık %56'sında ustalaşmıştır.
Bu süreçte daha da artma eğilimi gösteren arazi yüzeyi. Ve eğer
büyük toprak kaynaklarına sahip bir dizi ülke için, yer bulma sorunu
endüstriyel, tarım ve konut tesisleri henüz akut hale gelmedi
ilgili, daha sonra büyük bir 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 sanayi tesisleri ve rekreasyon alanları
su alanları ve toplu topraklarda inşaat yapmak.

Jeolojik Uzay Kaynakları ve Kentleşme

Özellikle akut, hatta genel bölgesel bakış açısından nispeten müreffeh
Ülkelerin güvenliği, kentsel alanlarda yer sıkıntısı sorunu var. 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
1900 - 224,4 milyon (% 13,6), 1950 - 729 milyon arasında 29,3 milyon insan (dünya nüfusunun% 3'ü) yaşıyordu.
(%28,8), 1980'de 1821 milyon (%41,1), 1990'da 2261 milyon (%41).
1990'ların 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 (1 milyondan fazla nüfuslu), en büyüğü
bunlardan - Mexico City (9,8 milyon). Büyük Londra'da 6.8 milyon insan yaşıyor
1800 km2'den fazla bir alana sahip olan Moskova'da 1000 km2'lik bir alanda yaklaşık 9 milyon insan yaşıyor.
Böyle bir nüfus yoğunluğu ile, belirli bir kaynak resmi oluşturulur;
gelişmeye uygun bölgeler, karmaşık mühendislik-jeolojik ve çevresel koşullarla (eski depolama alanları, cüruf-kül çöplükleri, vb.)

Jeolojik uzay kaynakları ve karmaşık sivil ve endüstriyel tesisler

En karmaşık yerleşim için jeolojik alanın kaynakları
zemine yüksek basınç uygulayan mühendislik yapıları (0,5 MPa
ve daha fazlası), özellikle termik santraller (TPP) gibi nesneler,
demirhaneler, televizyon kuleleri, gökdelenler, tanımlanmış
bölgede uygun mühendislik ve jeolojik koşulların varlığı
önerilen inşaat Bu yapılar, özgünlükleri nedeniyle,
kural olarak, iyi gelişmiş bölgelerde bulunurlar, genellikle
şehir veya yakın çevresinde. Bu özel sunar
kararlılık ve güvenlik gereksinimleri, yalnızca mühendislikten değil, aynı zamanda
ekolojik pozisyonlar.
Ana kaynak (aynı zamanda jeokimyasal çevre) sorunu,
TPP ile ilgili - soruna yakın olan kül dökümlerinin yerleştirilmesi
madencilik ve işleme endüstrilerinden kaynaklanan atıkların bertarafı
endüstri aşağıda tartışılmıştır.
Nükleer için bir site seçerken ana kısıtlamalar
enerji santralleri (NGS):
– yüksek sismisite (MSK-64 ölçeğinde 8 puandan fazla);
- kalın (45 m'den fazla) çöken, suda çözünür ve
sıvılaşan topraklar;
– aktif fayların, karst ve diğer potansiyel olarak tehlikeli olan fayların varlığı
dışsal jeolojik süreçler;
– yüksek yeraltı suyu seviyesi (3 m'den az);
– iyi filtrelenen toprakların ve düşük sorpsiyonlu toprakların varlığı
10 m'den fazla kapasiteye sahip.
Nükleer santrallerin ana çevresel tehlikesi, olasılıktır.
acil durumlarda geniş alanların radyoaktif kirlenmesi.
Bu bölgeler yüzlerce, hatta binlerce kişi tarafından herhangi bir kullanımdan düşüyor
yıllar.

Jeolojik uzay kaynakları ve hidroteknik inşaat

açısından belirgin bir özgüllük
gerekli
kaynak
jeolojik
Uzay
sahip olmak
hidroteknik
inşaat. Önce uzay kaynağı
dönüş, su yollarının varlığı ile belirlenir ve
üzerlerinde uygun mühendislik-jeolojik koşullara sahip siteler.
Büyük hidroteknik inşaat
önemli
ölçüm
yorgun
kaynak
uygun jeolojik alan
bu hedefler, su bakımından zengin Rusya'da bile ve
bölgesel kaynaklar.
Ülkemizin birçok büyük nehrinin akışı
düzenlenmiş.

Eski SSCB'nin bireysel büyük rezervuarları için su altında kalan alanlar ve taşınan bina sayısı

Madencilik bölgelerinin jeolojik uzayının kaynakları

Madencilik bölgelerinin jeolojik uzayının kaynakları
Gelişme alanlarında jeolojik alan eksikliği konusunda akut bir sorun var.
madencilik ve madencilik ve işleme endüstrileri.
Doğal jeolojik yabancılaşma ile ilgili olarak en yetenekli
alan kömür endüstrisinin işletmeleridir: 1 milyon ton üretim
yakıta ortalama yaklaşık 8 hektarlık arazinin yabancılaşması eşlik ediyor.
Madencilik alanlarında, önemli bir toprak ihlali
kaynak, dünya yüzeyinin yeraltı üzerine çökmesi nedeniyle oluşur
işler. Moskova kömür havzasında 3 çökelme değerlerine ulaşıyor
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 potansiyeline önemli ölçüde zarar verilmesi bir değişikliğe neden olur.
akifer susuzlaştırmanın bir sonucu olarak hidrojeolojik koşullar, maden
ve taş ocağı drenajı. Büyük depresyon hunilerinin oluşumu
300 km2'ye kadar alan sadece kabul edilen sistemi ihlal edemez
bölgenin su temini ve dünya yüzeyinin çökmesine yol açar, aynı zamanda
karst aktivasyonu, boğulma ve başarısızlık süreçlerine neden olur.

Jeolojik alan kaynakları ve insan toplumunun atık ürünlerinin bertarafı

İnsan topluluğunun atık ürünlerinin çeşitliliği büyük bir yer kaplar.
alan. Yalnızca Rusya'da, (1997) itibariyle toplam alanları 500 bin hektardan fazladır ve
atıkların çevre üzerindeki olumsuz etkisi bölgede 10 kez kendini gösteriyor
belirtilen alanı aşıyor.
Çoğu atık 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 süreçlere bağlı değişiklikler hem de
dış koşulların etkisi. Sonuç olarak, atıkların depolanması ve bertarafı için düzenli depolama sahalarında
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
sınırları içindeki ülkeler ve kişi başına daha fazla miktarda atık.
Gelişmiş ülkelerde ortalama atık birikim oranı 150-170 (Polonya) ile
700-1100 kg/kişi yılda (ABD). Moskova yılda 2.5 milyon ton katı yerli üretiyor
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 depolama alanlarının olumsuz etki yarıçapı

Katı atık depolama alanlarının çevresel ve insan bileşenlerinin etkisinin ana yönleri

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

Çokgenlerin olumsuz etkisinin yarıçapları
madencilik ve işleme endüstrilerinden gelen atıkların depolanması

Antik çağda insanlar, insan gelişiminin tarihsel dönemlerinin adlarında ifadesini bulan bu kaynaklardan bazılarını ihtiyaçları için kullanmayı öğrendiler: "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 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".

Dünya çapında 3.600'den fazla bilinmektedir. 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 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 alanlar ile 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, dünya kabuğunun üst katmanlarında bulunan birçok yatak ve havzanın halihazırda yoğun olarak geliştirildiği yabancı Avrupa, Rusya'nın Avrupa kısmı, ABD'de gerçekleştirilir.

Mineraller 20-30 m derinlikte oluşursa, kayanın üst tabakasını buldozer ve madenle 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 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 °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, doğada maddenin dolaşımında önemli bir rol oynamasına ve Dünya'da 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 ayrılmıştır: 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 Paleozoyik 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 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 su 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 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 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 450 °C ila 700 °C arasında bir 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 3000 km derinliğe kadar uzanır ve Dünya'nın tüm mantosunu çevreler. Bu bölgedeki su sıcaklığının 1000° ila 4000°C aralığında 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 aşmaktadır. 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 bisiklet sürmek 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 eden ve 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, aydınlatmanın 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 bir 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. Sıcaklıktaki artış, başta UV (ultraviyole) ışınları olmak üzere Güneş'ten gelen kısa dalgalı radyasyonun atmosferin bu tabakasında ozon tarafından emilmesinden 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 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 yükseklikte 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 artış ile 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 buharlaşmanın yanı sıra bitkiler tarafından terleme yoluyla girer. Havadaki su buharının nispi içeriği, yeryüzüne yakın yerlerde 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. 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. 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 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. Dünya yüzeyi ısıtıldığında 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 yer ve zamanda durumuna denir. hava. 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 değişir ve subtropikal bölgelerde ve orta enlemlerde yıllık sıcaklık genliği 65 °C'ye ulaşabilir. 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 gazı 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.

Antik çağda insanlar, insan gelişiminin tarihsel dönemlerinin adlarında ifadesini bulan bu kaynaklardan bazılarını ihtiyaçları için kullanmayı öğrendiler: "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 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".

Dünya çapında 3.600'den fazla bilinmektedir. 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 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 alanlar ile 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, dünya kabuğunun üst katmanlarında bulunan birçok yatak ve havzanın halihazırda yoğun olarak geliştirildiği yabancı Avrupa, Rusya'nın Avrupa kısmı, ABD'de 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

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 Kaledonya kıvrımlarının kat 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.

Suyun benzersiz özellikleri, yerkabuğunun yüzey katmanlarında meydana gelen evrimsel süreçlerde, doğada maddenin dolaşımında önemli bir rol oynamasına ve Dünya'da 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 x 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 -% 98 - Dünya Okyanusunda yoğunlaşmıştır. Dünya okyanusu şartlı olarak dört okyanusa ayrılmıştır: 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 -, C03 2-, F - hakimdir. Dünya Okyanusunun tuz bileşiminin, yaşamın karada gelişmeye başladığı Paleozoyik çağdan bu yana, yani yaklaşık 400 milyon yıldır sabit kaldığına inanılmaktadır.

Kıtasal 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 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 su 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 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 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° ila 4000°C aralığında 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 hidrosferinin yüzey katmanları, suyun önemli özelliklerinden biri olan yüksek ısı kapasitesinden kaynaklanmaktadır. 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 bisiklet sürmek 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 eden ve 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 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 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, aydınlatmanın 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.). Dünya yüzeyindeki ortalama hava sıcaklığı 15°C iken, sıcaklık subtropikal çöllerde 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 bir konumda bulunan bölgelerine sırasıyla denir. tropopoz, stratopoz ve mezopoz.

Troposfer - kutup enlemlerinde 8-10 km, 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 dalgalı radyasyonun atmosferin bu tabakasında ozon tarafından emilmesinden 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 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 artış ile 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 olan 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 havanın önemli bir bileşenidir. Atmosfere yüzeyden, sudan ve nemli topraktan buharlaşmanın yanı sıra bitkiler tarafından terleme yoluyla girer. Havadaki su buharının nispi içeriği, yeryüzüne yakın yerlerde 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 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. 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 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 değeri arasındaki fark chernozem için %7-9'dan yeni yağan kar için %90'dır. Dünya yüzeyi ısıtıldığında atmosfere ısı ışınları yayar ve alt katmanlarını ısıtır. Atmosferin ana termal enerjisine ek olarak - dünya yüzeyinin ısısı; Isı, su buharının yoğunlaşmasının yanı sıra doğrudan güneş ışınımını emerek atmosfere 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 yer ve zamanda durumuna denir. hava. 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 Yunan, 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 değişir ve subtropikal bölgelerde ve orta enlemlerde yıllık sıcaklık genliği 65 °C'ye ulaşabilir. 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 gazı 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 FONKSİYONLARI: KAYNAK, JEODİNAMİK, JEOFİZİK VE JEOKİMYASAL

Eski zamanlardan beri insanlar, litosferin bazı kaynaklarını ve insanlığın gelişimindeki tarihsel dönemlerin adlarına yansıyan Dünya'nın diğer kabuklarını ihtiyaçları için kullanmayı öğrendiler: "Taş Devri", "Bronz Devri" , "Demir Çağı". Günümüzde 200'den fazla farklı türde kaynak kullanılmaktadır. Tüm doğal kaynaklar, doğal koşullardan açıkça ayırt edilmelidir.

Doğal Kaynaklar- bunlar, belirli bir üretici güçlerin ve bilginin gelişme düzeyinde, insan toplumunun ihtiyaçlarını maddi faaliyete doğrudan katılım şeklinde 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 Dünya'nın iç ısısının enerjisi bulunur. Böylece, litosfer insanlık için en önemli işlevlerden birini gerçekleştirir - kaynak - bir kişiye neredeyse her türlü bilinen kaynağı sağlar.

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 dayanır. İç süreçlerin kaynağı, radyoaktif bozunma ve Dünya içindeki maddelerin yerçekimi farklılaşması sırasında üretilen ısıdır.

Yerkabuğunun çeşitli tektonik hareketleri, iç süreçlerle ilişkilidir ve ana rahatlama biçimlerini yaratır - 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 aktivitesinin neden olduğu depremler ve volkanizma gibi tehditkar 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 hesaplanmıştır: oksijen - %47, silikon - %27.5, alüminyum - %8,6, demir - %5, kalsiyum, sodyum , magnezyum ve potasyum - %10,5, titanyum - %0,6, karbon - %0,1, bakır -%0,01, kurşun - %0,0016, altın - %0,0000005 dahil olmak üzere diğer tüm elementler yaklaşık %1,5'i oluşturur. Açıkçası, ilk sekiz element yerkabuğunun 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 fiziksel ve kimyasal özellikleri bakımından en değerli olanı yerkabuğunun doğal verimliliğe sahip olan ve toprak denilen üst ince tabakasıdır.

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

Eski zamanlardan beri insanlar, litosferin bazı kaynaklarını ve insanlığın gelişimindeki tarihsel dönemlerin adlarına yansıyan Dünya'nın diğer kabuklarını ihtiyaçları için kullanmayı öğrendiler: "Taş Devri", "Bronz Devri" , "Demir Çağı". Günümüzde 200'den fazla farklı türde kaynak kullanılmaktadır. Tüm doğal kaynaklar, doğal koşullardan açıkça ayırt edilmelidir.

Doğal Kaynaklar- bunlar, belirli bir üretici güçlerin ve bilginin gelişme düzeyinde, insan toplumunun ihtiyaçlarını maddi faaliyete doğrudan katılım şeklinde 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 Dünya'nın iç ısısının enerjisi bulunur. Böylece, litosfer insanlık için en önemli işlevlerden birini gerçekleştirir - kaynak - bir kişiye neredeyse her türlü bilinen kaynağı sağlar.

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 dayanır. İç süreçlerin kaynağı, radyoaktif bozunma ve Dünya içindeki maddelerin yerçekimi farklılaşması sırasında üretilen ısıdır.

Yerkabuğunun çeşitli tektonik hareketleri, iç süreçlerle ilişkilidir ve ana rahatlama biçimlerini yaratır - 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 aktivitesinin neden olduğu depremler ve volkanizma gibi tehditkar 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 hesaplanmıştır: oksijen - %47, silikon - %27.5, alüminyum - %8,6, demir - %5, kalsiyum, sodyum , magnezyum ve potasyum - %10,5, titanyum - %0,6, karbon - %0,1, bakır -%0,01, kurşun - %0,0016, altın - %0,0000005 dahil olmak üzere diğer tüm elementler yaklaşık %1,5'i oluşturur. Açıkçası, ilk sekiz element yerkabuğunun 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 fiziksel ve kimyasal özellikleri bakımından en değerli olanı yerkabuğunun doğal verimliliğe sahip olan ve toprak denilen üst ince tabakasıdır.