Литература(1) / В.Т.Трофимов, Д.Г.Зилинг, Экологическая геология - Москва (2002)(5-900357-58-9)(PDF) Русский, 5-9

уделяется вопросам загрязнения атмосферы, почв, поверхностных вод, трансформации природных и природно-техногенных ландшафтов. Литосфера в них практически не выделяется и не рассматривается, хотя и служит геологической (литогенной) основой ландшафта, почв, средой обмена веществом и энергией с атмосферой и поверхностной гидросферой, через нее осуществляется круговорот воды в природе. Именно литосфера (ее континентальная часть) служит накопителем пресных вод, входящих в структуру наземной биоты, обеспечивая процессы ее жизнедеятельности. Литосфера - среда сосредоточения природных минеральных ресурсов, необходимых для функционирования и развития человечества как общественной социальной структуры. С казанное в равной мере касается и техногенно измененной литосферы, и этот вопрос требует особого внимания и рассмотрения. Наступил тот момент, когда к литосфере с экологических позиций уже нельзя относиться только как к литогенной основе для расселения биоты. Пришло время оценить роль литосферы как одного из ведущих факторов в становлении экосистем, обеспечивающих существование жизни на Земле. Поставленная задача требует более детального рассмотрения природных и техногенно обусловленных свойств литосферы, влияющих на функционирование биоты.

Литосфера представляет собой верхнюю твердую оболочку планеты толщиной от 50 до 200 км, имеющую большую прочность и переходящую без определенной резкой границы в нижележащую астеносферу. Она включает в себя земную кору и твердую часть верхней мантии, отделенную от земной коры границей Мохоровичича (граница Мохо). Сверху литосфера ограничивается гидросферой и атмосферой, частично в нее проникающими.

Литосфера как часть планеты не являет собой нечто "застывшее, раз и навсегда созданное". В литосфере протекают весьма разнообразные геологические процессы, результаты которых в виде подвижек земной коры, извержений вулканов и других явлений можно наблюдать на поверхности планеты. На внутреннюю энергию Земли как на фактор геологической эволюции, играющий весьма важную роль в формировании земной коры, указывал М.В.Ломоносов, далеко по своим научным воззрениям опередивший современную ему эпоху. В своих трудах В.И.Вернадский также неоднократно отмечал, что Земля как планета претерпевает определенную геофизическую и геохимическую эволюцию. При этом, как подчеркивал В.И.Вернадский, эволюция Земли носит не беспорядочный, случайный характер, а, напротив, подчиняется определенным закономерностям.

Доступная наблюдению поверхностная часть литосферы сложена частью твердыми, а частью относительно рыхлыми горными породами. Основными факторами, определяющими физическое состояние горных пород в объеме литосферы, являются температура, количество флюидов и давление. На земной поверхности господствуют "нормальные" условия, что означает пространственные и временные (сезонные) температурные изменения в диапазоне от -50 до +60°С при атмосферном давлении 105 Па. Опыт горных работ, данные глубокого бурения и наблюдений за деятельностью горячих источников и активных вулканов показывают, что температура в литосфере повышается с глубиной. При этом возрастают

14

с глубиной также давление и плотность вещества, что обусловлено действием веса перекрывающих горных пород. Так, на глубине 30 км температура составляет приблизительно 900°С при давлении около 8 • 108 Па.

Неоднородность литосферы есть следствие всей геологической истории нашей планеты, энергетического взаимодействия главных противоположно направленных процессов, которые следует рассматривать как механизм обратной связи, саморегулирования и поступательной эволюции Земли. Расходуемую на геологические и биологические процессы энергию Земля получает в основном от Солнца. Однако и в самой литосфере - в земной коре и в мантии - также существуют источники энергии, к которым следует относить, в первую очередь, реакции распада радиоактивных элементов, протекающих с выделением большого количества тепла.

Непрерывное поступление энергии в литосферу обусловливает неравновесность ее энергетического состояния, что выражается в работе рек, горообразовании, трансгрессии и регрессии морей, землетрясениях и, наконец, в существовании жизни. Указанные процессы поглощают и трансформируют ту избыточную энергию, которая поступает в литосферу как извне, от Солнца и из космоса, так и изнутри, из более глубоких недр планеты. Наряду с энергией (в основном тепловой) литосфера поглощает большое количество вещества в виде газов, паров, жидкой магмы из мантии, метеоритов из космического пространства. С другой стороны, земная кора отдает свои вещество и энергию в космос и мантию. Непрерывно протекающий массо- и энергообмен литосферы с гидросферой, атмосферой, космическим пространством и с внутренними глубинными сферами Земли, таким образом, является тем механизмом, который лежит в основе всех наблюдаемых в литосфере и на ее поверхности геологических и биологических процессов. Взаимоотношение последних представляет собой своеобразную реализацию экологических функций литосферы. В таком контексте литосфера предстает как один из источников энергии, дополнительный к солнечной радиации и космическому излучению, как ее преобразователь, накопитель, поглотитель и как передающая среда. Значительная часть этой энергии тратится на поддержание геологических процессов, а также на создание условий, пригодных для жизнедеятельности представителей растительного и животного мира, населяющих нашу планету. Эти качества литосферы проистекают из особенностей ее строения, состояния и происходящих внутри нее и на ее поверхности геологических процессов и реализуются через ее экологические функции.

Что же конкретно следует понимать под экологическими функциями литосферы? Каково их многообразие? Есть ли подходы к оценке их влияния на биоту?

С позиций экологической геологии экологические функции литосферы в планетарном плане в общем виде следует определить как роль и значение литосферы в жизнеобеспечении и эволюции биоты. Конкретизируя, дадим следующее определение этого понятия: под экологическими функциями литосферы понимается все многообразие функций, определяющих и отражающих роль и значение литосферы, включая подземные воды, нефть, газы, геофизические поля и протекающие в ней геологические процессы, в жизнеобеспечении биоты и, главным обра-

15