Охорона літосфери

Сергиево-Посадская гімназія № 5.

Реферат за географією на тему.

«Охорона литосферы».

Виконав: Xxxxxxx Xxxxxx.

Проверил:

Xxxxxx.

1998 год.

План. 1. Запровадження. 1. Поверхневі порушення. 1. Порушення літосферних флюїдів. 1. Техногенні порушення літосфери. 1. Список використовуваної литературы:

Люди, народжені середині ХХ в., опинилися у світ із населенням 2,5 млрд. людина. Знадобилося 10 000 поколінь, аби досягти такий чисельності людей на планеті. Певне, це ж саме покоління застане то час, коли Землю буде населяти 10 млрд. людина, і вже у всякому разі, ще за життя покоління, який народився середині нинішнього століття, на Землі житиме більше шести млрд. людина, оскільки саме такий прогноз на 2000 р. Період, починаючи 1950;го р. до нашого часу, називають періодом науково-технічної революції. Наприкінці сучасності сталися ті величезні зміни й у технології, з’явилися нові засоби зв’язку й інформаційні технології, що різко змінило можливості обміну інформацією між і зблизило самі віддалені точки планети. Світ буквально очах стрімко змінюється, і у свої дії який завжди встигає за цими змінами. І національному, і міжнародному рівнях досі переважають короткострокові, а чи не довгострокові політичні домінанти, регіональні і національні інтереси продовжують переважати над глобальними. Екологічні проблеми не власними силами. Це результат природного розвитку цивілізації, у якій сформульовані раніше правил поведінки людей їхніх взаєминах із навколишньою природою, і всередині людського суспільства, підтримували стійке існування, суперечать один одному з новими умовами, створеними науково-технічним прогресом. У умовах необхідно формування та нових правил поведінки, та освоєння нової моралі з урахуванням інтересів усіх природничонаукових знань. Найбільша труднощі, що визначає багато речей рішенні екологічних проблем — все-таки недостатня занепокоєність людського суспільства загалом і багатьох його лідерів проблемами збереження навколишнього среды.

Поверхневі нарушения.

Людина існує у певному просторі, і основний складової цього простору служить земна поверхню — поверхню літосфери. У процесі еволюції осіб розпочав змінювати земну поверхню, але в особливо великих масштабів ці зміни сягнули останні років. Це ілюструють даних про будівництві великих водоймищ: 90% великих водоймищ світу було побудовано після 1950 р., а СРСР цей період побудовано 94% великих водохранилищ.

Порушення поверхні літосфери розпочинаються з найменшого — зі будівництва житла, коли необхідно вирівнювання поверхні, і закладання фундаменту. Основний зростання таких порушень відбувався саме 1950 р., коли в усьому світі, у тому числі у Росії йшов швидкий процес урбанізації, який призвів до подвоєнню чисельності міського населення. У той водночас інтенсивно розвивалася господарська інфраструктура, що супроводжувалося серйозними змінами поверхні літосфери — будувалися залізничні й автомобільні дороги, прокладалися продуктопроводи, лінії електропередачі, і зв’язку. Загальна площа порушень міської забудовою і господарської інфраструктурою біля Росії становить порядка.

3,5 млн. км2.

Крім водоймищ, які у Росії 5,5 млн. га, побудовано канали великої протяжності, мережі дрібних каналів, і навіть дренажні системи. У мережах каналів, як зрошувальних, і дренажних, які у здебільшого не облицьовані, тривають активні ерозійні процеси. Такі порушення поверхні займають біля Росії більше 12,3 млн. га, із яких приблизно половину становлять осушені землі. У багатьох осушених землях зараз спостерігаються зниження і осаду грунту внаслідок «вигоряння «торфу і руйнувань підземних дренажних систем.

Перегороджені греблями річки виявляються порушеними на всьому протязі, оскільки вище водосховища змінюється баланс стоку наносів, значна частина затримується у верхній б'єфі греблі. У результаті нижче водосховища йде ерозія русла, а гирло починають відбуватися зміни, зумовлені порушенням балансу наносів. Особливо це на краснодарському узбережжя Чорного моря, де внаслідок порушення природного стоку наносів йде швидкий розмив пляжів, тому вся смуга узбережжя забудована бетонними шпорами. Тут зону поверхні літосфери від передгір'їв, зайнятих шляхами Європи та містами, до прибережній частини моря можна припустити повністю нарушенной.

На сільськогосподарських угідь внаслідок заміни природних співтовариств агроценозами застосування неадекватних прийомів обробітку грунту при крутизну схилів більше однієї градуси з кожного га щорічно виноситься не менш як шести т мелкозема. Це зростанню ерозійних борозен, ярів і балок.

Площа сільськогосподарських угідь, схильних до водяної та вітрової ерозії, зростає. За 1975;1989 рр. у Росії вона зросла на 7,5 млн. га і становить нині близько 60 млн. га, у тому числі 40 млн. га піддаються водної ерозії. На эродируемой площі Росії кілька гектарів зайнято ярами, протяжність яких складає сотні тисяч километров.

Широко провідні гірські розробки великих площах порушують поверхню літосфери під час створення кар'єрів, розрізів, під'їзних шляхів до ним. По статистичних даних, площа, порушення в через відкликання несельскохозяйственной діяльністю 1989 р. становила 1,2 млн. га. Хоча вказується, що з цього площі відпрацьовано 0,4 млн. га, але ці, тим не менш, вже порушений ділянку литосферы.

У Західного Сибіру, особливо її північній частині, де працюють пошуки нафти і є, розвивається новим типом антропогенних порушень поверхні літосфери. Широко використовувані тут всюдиходи створюють колії, у яких відновлення рослинного покриву неспроможна відбуватися швидко, оскільки тундрова і лісотундрова рослинність відновлюється дуже повільно. Опережающею розвивається процес ерозії грунту, оскільки колії служать борознами стоку для талих і дощових вод. На місці мережі шляхів руху усюдиходів формується антропогенна дренажна сеть.

Ще одна шлях порушення літосфери — геологорозвідувальні роботи, супроводжуваних порпанням шурфів, буріння дрібних свердловин, вибухами приповерхностных зарядів під час проведення сейсмічної розвідування й т.п. При регіональних дослідженнях заряди досягають 1000 кг і може проводити 100 — метрову товщу породы.

Площа, охоплена антропогенними порушеннями поверхні літосфери становить понад 5% території России.

На кожного жителя загалом доводиться 6 тис. кв. метрів порушеною поверхні. Основні порушення перебувають у зонах найбільш щільного заселення, у цієї зоні рівень порушення поверхні літосфери, що припадає на 1 кв. км, становить середньому порядку 10−25%, але в урбанізованій территории-75−100%.

Порушення поверхні літосфери — далеко ще не необразливе явище. Порушення наводять, зазвичай, до активізації небезпечних стихійних явищ: зсувів, обвалів, осідань грунтів, створюють умови на формування селів і сніжних лавин, сприяє збільшення поверхового стоку, змінюють умови інфільтрації і рух флюїдів в грунтах, порушують співтовариства почвенно-грунтовых організмів і микробный «фільтр », регулюючий потоки газів у надрах земли.

Порушення літосферних флюидов.

На терені Росії відбувається великомасштабне втручання людини у системи водоносних, нафтоносних і газоносных горизонтів літосфери, як і неглибоко які, і у глибокі. Вплив на літосферні флюїди здійснюється кількома путями.

Частина поверхні стоку перетворюється на підземний, особливо в зрошенні. Сільське господарство Росії у 1989 р. зажадало 39 кубічних кілометрів води на рік. Більшість цієї води використовується на зрошенні. При зрошенні у магістральних каналах так і безпосередньо з полів втрачається на фільтрацію до 30% води, виражену величиною, перевищує 10 кубічних кілометрів. У результаті значній своїй частині орошаемой території відбувається піднесення рівня грунтових вод і навіть виникають заболочені площі. Вже сьогодні через це немає 200 тисяч гектарів зрошуваних земель, а площа, де підвищився рівень води, сягає мільйон гектаров.

Інший шлях перекладу поверхового стоку в товщу літосфери — це підтоплення околицях створення водоймищ, де рівні води піднялися на десятки сантиметрів і метри. Такий піднімання грунтових вод, і заповнення водою раніше ненасиченої зони змінює механічні властивості грунтів, сприяє руйнації берегів водоймищ, розвитку суффозии і появі зубчастих пісків, розвитку карсту тощо. Можна припустити, під великими водоймищами у місцях розламів земної кори цілком можливо проникнення поверхневих вод в глибокі пласти й у глибоко які водоносні горизонти. Це часто породжує підвищену сейсмічність, що ж добре відомо з практики будівництва великих водохранилищ.

Переклад частини поверхового стоку в підземний відбувається в всіх містах при витоках в водогінної і каналізаційних мережах. Комунальне господарство Росії споживає 14 км³ на рік. Втрати води в системах її розподілу досягають 20%, такі втрати навіть закладаються у проекти (Лосєвим, 1989). Отже, у містах в ненасыщенную зону літосфери і до вільним обріям грунтових вод надходить до 3 км³ води, зокрема гарячої з тепломереж. Тож у багатьох містах виявляються затопленими підвали будинків, підземні комунікації, а рівень грунтових вод зростає. У результаті маємо руйнація фундаментів, просадки грунтів, розвивається суффозия.

Ще одна шлях вторгнення літосферу — це закачування забруднених вод в глибокі свердловини і закачування гарячої води і пара в нафтові свердловини за метою збільшення нафтовіддачі пласта. Обсяги цих закачек не определены.

Потужним засобом на літосферні флюїди служить відкачка води із різних горизонтів підземних вод. Обсяг вилучення підземних вод становив 9,6 км3 1989 р. До цього ще треба додати відкачування шахтних вод і вод з кар'єрів і розрізів, що оцінюється приблизно 2,8 км³. При откачках, які зазвичай перевищують поповнення води, відбувається зниження рівня підземних вод й освіту великих воронок депресії. Найбільші зниження рівня підземних вод спостерігаються у районі у містах, використовують для водопостачання підземні води. Так, рівень підземних вод в Ленінграді знизився на 50 м, а Москві - на 60 м. Загалом у Росії виявлено понад 100 ділянок виснаження грунтових вод. Для отримання води пробурено 170 тис. свердловин, у тому числі 30% не действует.

Потужним вторгненням у флюидные системи літосфери служить видобуток нафти й газу. У Предуралье, у Західному Сибіру, в Прикаспии і північному Кавказі цілі поля свердловин безупинно відкачують нафта та природний газ. Обсяг видобутку нафти на Росії у 1989 р. становив 480 млн. т., а газу — 640 трилл. м3. Тільки Західного Сибіру 1989 р. було пробурено близько 3 млн. м свердловин, що відповідає приблизно півтора тисячам свердловин глибиною 2 км. Протягом часу розвідки нафтогазових родовищ Західного Сибіру пробурені багато десятки тисяч таких свердловин. Через війну виникли великі депрессионные воронки, відбувається розтин і розгерметизація дедалі більше глибоко залягаючих водоносних, нафтоносних і газоносных горизонтів. Наслідки цього процесу ще проявилися у Західного Сибіру сповна, оскільки видобування нафти ведеться тут порівняно недавно. У Татарії, наприклад, де видобування нафти ведеться упродовж тривалого часу, у районі Ромашкинского нафтового родовища з вересня 1986 р. до січня 1989 р. зареєстровано 198 землетрусів силою до 10 класу. Переважна більшість осередків землетрусів залягає на глибині 2- 3 км в осадочном чохлі древньої Східно-Європейської платформы.

Крім розвідувальних й управління промислових свердловин досить глибокі горизонти надр зачіпають шахти з видобутку з корисними копалинами: вугілля, поліметалевих руд, солей. Які Утворюються внаслідок видобутку корисних підземні порожнечі весь час зростають за обсягами і площами. Так, на рудниках об'єднань «Уралкалий «і «Сильвинит «закладання гірських виробок ведеться через 5−10 років по його видобутку. Ця закладання не компенсує освічений обсяг порожнин, т.к. з 17 млн. м3 щорічно які виникають порожнин закладається лише 3,5 млн. м3. Зараз обсяг порожнин лише рудника. Першого рудоуправління об'єднання «Уралкалий «становить 70 млн. м3. На підприємствах з видобутку вугілля взагалі прийнято ролі необхідного елемента закладання відпрацьованого простору. Усе це призводить до просадкам грунтів, і навіть спричиняє порушення флюидных систем, оскільки з шести діючих шахт і кар'єрів вода відкачують, а закритих шахт зазвичай затопляются. Є вагомі підстави думати, що райони видобутку нафти, газу та вугілля служать джерелами надходження у атмосферу метана.

У цілому Росії щорічно створюється до 3 млрд. м3 порожнин як у вигляді розрізів і кар'єрів, і у вигляді підземні пустоти. Приблизно третина цих поверхневих і підземні пустоти засипається і закладається, а решта збільшують обсяг порожнин, що зараз перевищує 10 млрд. м3.

Техногенні порушення литосферы.

Після 50-х років потужним чинником на земні надра стали підземні ядерні вибухи, яких терені Росії лише у мирних цілях провели 84, причому значна частина їхніх було зосереджено у російського узбережжя Каспію. Віддалені наслідки впливу ядерних вибухів на надра землі важко передбачити. До того ці наслідки приймати свої форми, і мати особливостями, пов’язані з географічним розташуванням регіонів, геологічною будовою та розвитком тектонічних процессов.

Через війну багаторічного освоєння нафти і є навколо Каспійського моря, и у межах утворився пояс (чи ареал) дестабілізації надр, пов’язані з впливами людини. Його розвиток зазнало два етапу. Перший етап тривав із 1847 по 1959 р. і тут почався з буріння першої свердловини на Апшеронском півострові. Наприкінці в XIX ст. нафтові розробки почалися приморській частини Дагестану, у районах Західної Туркменії й у Північному Прикаспии. Вже з’явилися перші ознаки наслідків потужного втручання людини: почалися просадки грунту, обводнювання продуктивних пластів, викиди піску з свердловин. Глибини впливу на цей час перевищували 3 км, відкривали, зазвичай, слабонапорные флюидодинамические системи, формувалися воронки депресії, виснажувалися водоносні горизонти верхніх гідрогеологічних поверхів, чому сприяла поява глибинних насосів, турбінного способу буріння, а газлифта. Такі техногенні впливу сприяли відтоку води з Каспію в верхні горизонти надр прибережних регіонів. Аналізуючи цей етап відкачка флюїдів з чільних горизонтів могла навіть прискорювати обміління Каспію. Закінчення першим етапом характеризувалося тим, що з розширенням площ, і обсягів депресійних воронок, почалася розгерметизація высоконапорных флюидодинамических систем з аномально високим пластовим тиском, тому кінець першим етапом характеризувався різкими змінами флюидодинамики надр. Розгерметизація высоконапорных горизонтів з аномально високим пластовим тиском викликала перетікання флюїдів знизу вгору, в результаті чого почалася нівелювання депресійних воронок і підпор приповерхностных водоносних горизонтів. Ознаками такого процесу можуть служити зростання числа і зменшення періодів між виверження грязьових вулканів Апшерона і Кобыстана, різке зростання мінералізації в спостережної свердловині в Дагестані в Терекли-Мектао, аномально високі дебети джерел на Индерском солянокупольном піднятті не в Північному Прикаспии, які ув’язувалися з режимом приповерхностных вод і атмосферними опадами. Каспій можна як щодо тонкий безнапорный шар води, взаємодіє з багатокілометрової товщею водонефтеі газонасыщенных порід. Ця товща поводиться, уподібнившись губці із котрим попередньо напруженим і легко деформируемым пружним чи в’язким скелетом. Шар морської води вінчає розріз відкладень новітньої тектонічної западини Каспійського морів — найбільш зануреної частини велетенського Арало-Каспийского прогину, що об'єднує південно-східний кут древньої Східно-Європейської платформи, область зчленування молодих Туранській і Скіфської плит і Кавказо-Копетдагский сегмент пояса альпійської складчатости.

Неоген-четвертичные відкладення западини Каспійського морів зі значним кутовим і азимутальным незгодою стягнуто з давніші структурні поверхи. Звідси випливає, що відокремлення прогину в новітнє час ще завершено, у результаті має місце напруженої стан надр та висока тектонічна активність. Про це свідчить серією фактів: изостатической неурівноваженістю регіону, сейсмічністю і активністю сучасних рухів земної кори, гидротермальной діяльністю, грязєвим вулканизмом, наявністю аномально високих шарових тисків у флюидодинамических системах.

Напружене стан надр і тектонічна активність, супроводжується перебудовою надр, породжують нестійкість флюидодинамических систем і чутливість їх до різноманітних возмущениям.

Обурення викликають два ефекту. По-перше, порушується рівновагу між напругою в скелеті гірських порід і давлениями в каналах фільтрації флюїдів, що зумовлює рухливості надр, і перерозподілу потоків флюїдів. По-друге, порушується теплоі массоперенос і виникають фазові переходи: відбувається гідроліз алюмосиликатов з руйнацією кристалічних решіток мінералів осадових порід і адсорбционного зниження їх міцності, відбувається хімічне розкладання молекул води, випадання вторинних солей, а також парафінів в колекторах з нафтидами, змінюється пружність газових компонентів з допомогою запечатывания чи розгерметизації значних объемов.

Наприкінці першим етапом ці процеси має, і з початком другого етапу (1960 р.) людина різко розширив масштаби техногенних впливів. На великих просторах йшла подальша розгерметизація зон аномально високого пластового давления.

Новим чинником впливу на надра з’явилися ядерні підземні вибухи. У Прикаспійському регіоні хоч і його обрамленні, починаючи з середини 60-х років, ці вибухи використовувалися до створення підземних ємностей у соляних банях (Астраханський звід — 15 вибухів в 1980;1984 рр., купол Великий Азгар — 10 вибухів в 1966 — 1979 рр., 3 вибуху поблизу Оренбурга 1970;го — 1971 рр., 6 вибухів поблизу Уральська 1983;го — 1984 рр.), до створення провальних воронок (Мангышлак — 3 вибуху 1969 — 1984 рр.) й у глибинного сейсмічного зондування — 6 вибухів в 1972 — 1987 рр. вздовж профілів Элиста-Бузулук, Камышин-Гурьев, Элиста-Жаркамыс-Эмба-Кушмурун. Отже, було виконано 47 підземних ядерних вибухів, у тому числі понад половину біля Росії. З іншого боку, проводилися вибухи й у військових целях.

Через війну таких потужних впливів вже не точкової, а місцями базарною розгерметизації зон аномально високих шарових тисків, в 60-х роках почав підвищуватися рівень підземних вод у верхніх горизонтах, що особливо далося взнаки поблизу Астрахані. Після цього пішов зростання сейсмічної активності у західній частині прогину, почастішали викиди грязьових вулканів, і зародилася хвиля деформацій, що виникла на Апшероні - у найстарішому районі нафтовидобутку, й рухалася в галузі альпійської складчатости на північний схід убік хлопців і древніх платформ зі швидкістю 50−60 км/год. Проходження цієї хвилі супроводжувалося різким падінням нафтовидобутку з усього региону.

Проходження хвилі деформацій, мабуть, посилило підпор рівнів підземних вод, розрядка якої настала в 1978 р., чому передувало в 50-і роки повільність падіння рівня Каспію. З цієї року підземні води стали вивантажуватися в Каспій з великих просторів в обсязі від 40 до 60 км3/ рік. У 1979 р. розвантаження придбала вибуховий характер — рівень моря піднімався зі швидкістю 30−32 см/год.

За аномальним підйомом рівня Каспію з 1980 р. наспів ще один сплеск сейсмічної активності, що охопив як західну частина регіону, іншу щодо невисокою сейсмічної активностью.

Нині це, мабуть, єдине пояснення підйому Каспію у нинішньому столітті, що від минулих підйомів відрізняється надзвичайно все швидше. Пояснення, пов’язані зі змінами конфігурації дна внаслідок тектонічних рухів, не підтверджуються високоточними повторними нивелировками. Спроба пояснити зміна водного балансу Каспію збільшенням припливу води у ньому і зменшенням випаровування не узгоджуються особливостям зональної циркуляції, зростанням глобальної температури і вилученнями води на зрошення й господарські нужды.

Отже, масштаби техногенної дестабілізації надр АралоКаспійського прогину придбали не локальний, а регіональний характер, сумірний з природними тектонічними процесами. Ця дестабілізація необоротна і піддається поки регулированию.

Очікується, що іншим місцем регіональної дестабілізації надр може бути північ Західного Сибіру, де йде масоване тиск людини на флюидодинамические системи дедалі більше глибоких поверхів недр.

Список використовуваної литературы:

— Голубов Б. М. Техногенна дестабілізація надр і аномальне зміна рівня Каспійського морів. // Изв. АН сірий. геогр., 1992 г.

— Ларіонов Г. А., Чалов Р. С. Ерозія грунтів і русловые процеси: управління економіки й контроль. // Глобальні проблеми современности.//Сб. праць ВНИНСИ. — № 5. — М:1988.

— Федеральний екологічний фонд Російської Федерації, Лосєвим К.С., Горшков В. Г., Кондратьєв К.Я., та інших. Проблеми екології Росії. //Москва, 1993.