2.3 Характеристика природных ресурсов Земли
Земля представляет собой сложную систему, состоящую из нескольких таких называемых геосфер, которые находятся в тесной взаимосвязи друг с другом. Такими геосферами являются литосфера, педосфера (почвенный покров), гидросфера, атмосфера и газы Земли, биосфера. Все они имеют свои характерные особенности, от которых зависят методы использования их ресурсов и богатств.
2.3.1 Ресурсы литосферы. Земная кора и верхняя мантия подразделяются на литосферу - жесткий слой и астеносферу - пластичный вязкий слой, способный к течению и перемещению под воздействием внутриземных напряжений. Граница между литосферой и астеносферой не является жесткой. Таким образом, литосфера включает в себя земную кору, именующуюся иногда сиалической оболочкой (так как она состоит главным образом из алюмосиликатов), и верхнюю часть мантии - астеносферу.
В строении земной коры резко выделяются два этажа: верхний осадочный и нижний складчатый, кристаллический, сложенный гранитными и базальтовыми породами. В настоящее время осадочные породы составляют около 6% общей массы континентальной коры. Мощность осадочных пород колеблется от нескольких метров до 20 км и более в осадочных бассейнах (Прикаспийская впадина, район Мексиканского залива).
В 1889 году американский геохимик Д. Кларк, проанализировав 6000 образцов горных пород, впервые рассчитал среднее содержание химических элементов в земной коре. Наиболее распространены в литосфере (до глубины 16 км) кислород (47 %), кремний (29,5%), алюминий (8,05%), железо (4,65%), кальций (2,96%), калий (2,5%), натрий (2,5%), магний (1,87%) (рисунок 2.1). На долю этих элементов приходится более 99% массы литосферы.
Рисунок 2.1 Содержание основных химических элементов в литосфере
На поверхности коры выветривания происходят процессы разрушения структуры и текстуры состава минералов и пород, превращение их в рыхлые отложения остаточной и аккумулятивной коры выветривания и почвообразования. При этом происходит перегруппировка элементов и минеральных веществ и образование множества других минералов. Эрозия и денудация постоянно обновляют поверхность суши, в ландшафты поступают продукты поверхностного сноса литогенного, гидрогенного и биогенного вещества, совершается непрерывный круговорот элементов в системе кора выветривания - почва - вода - растение.
Актуальность экологического изучения литосферы обусловленная тем, что литосфера является средой всех минеральных ресурсов, одним из основных объектов антропогенной деятельности (составных природной среды), через значительные изменения которой развивается глобальный экологический кризис.
Человек тесно связан с литосферой с тех пор, как он впервые обратился к каменным материалам и природным водам для удовлетворения своих потребностей. Сначала его геологическая деятельность была ограничена только самой поверхностью земли, затем человек стал добывать металлы, нефть, уголь, артезианские воды. В настоящее время на поверхность земли доставляются многие миллионы тонн полезных ископаемых, выкачиваются пресные и минерализованные воды, накапливаются многочисленные отходы горных и других отраслей промышленности, которые ухудшают состояние окружающей среды, загрязняют ее техногенными продуктами.
Литосфера загрязняется жидкими и твердыми загрязняющими веществами и отходами. Установлено, что ежегодно на одного жителя Земли образуется одна тонна отходов, в том числе более 50 кг полимерных, трудноразлагаемых.
Весьма актуальной является проблема захоронения и складирования отходов производства и потребления в хвостохранилищах, золошлакохранилищах, свалках, полигонах, прудах-испарителях, прудах-накопителях и т.д. Изменения в геологической среде часто вызывают обвалы, оползни, деформации оснований фундаментов. Динамические нагрузки, вибрации приводят к опусканию поверхности земли. Эрозия почвы является естественным геологическим процессом. Вместе с тем человек часто создает условия для ускорения процессов эрозии (неправильная ирригация, нарушение агротехники, вырубка лесов и т.д.). Плохо контролируемая ирригация, нерациональное использование пастбищ, вырубка леса часто ведут к образованию болот и пустынь. По подсчетам специалистов ООН, площадь "искусственных" пустынь превышает 9 млн. км2. Деятельность человека приводит к загрязнению земли продуктами техногенеза, нарушению естественной миграции химических элементов в литосфере.