Литосфера и её защита от загрязнений. Литосфера и ее строение

Литосфера - твердая оболочка Земли, толщина которой колеблется в пределах 50...200 км. Суша на Земле занимает около 29% поверхности земного шара. Верхняя часть литосферы образует земную кору, толщина которой на континентах доходит до 50...75 км, а под дном океанов - 5...10 км, а нижняя - верхнюю часть мантии Земли. Граница между этими частями литосферы определяется по скачку в изменении скорости распространения продольных и поперечных упругих сейсмических волн (так называется граница Мохоровичича, или поверхность М).

Земная кора состоит из более 3 тыс. минералов. Однако наиболее распространены из них лишь 60, остальные находятся в рассеянном состоянии и встречаются редко. Доля распространения пяти наиболее характерных для земной пяти наиболее характерных для земной коры минералов, в %:

Химический анализ минералогического состава земной коры показывает, что она включает в основном легкие элементы по железо включительно, а элементы, следующие в периодической системе за железом, в сумме составляют лишь доли процента.

Приведем данные о содержании восьми основных элементов в земной коре, в %:

На долю остальных химических элементов периодической системы приходится менее 1%. Среди самых распространенных химических элементов особая роль принадлежит кислороду. Так, его атомы составляют 46,8% массы земной коры и почти 90% объема важнейших породообразующих минералов.

В биосферу входит только верхняя часть земной коры, причем нижняя граница биосферы имеет нечеткий, расплывчатый характер, поскольку распространенность живых организмов от границы литосферы с атмосферой и гидросферой в глубь Земли резко уменьшается. Отчетливая миграция жизни отмечается лишь до нескольких десятков метров, однако с подземными водами микроорганизмы достигают и значительно больших глубин - порядка 2...3 км. Известны единичные случаи обнаружения микроорганизмов в нефтеносных водах и нефти, добытых при бурении с глубин около 4...3 км. Положение границы сильно зависит от геологического строения местности, гидрогеологических условий и геотермического градиента. Геотермический градиент, характеризующий прирост температуры горных пород земной коры при углублении на каждые 100 м, в различных местах неодинаковый -обычно от 0,5⁰С до 20°С, в среднем составляет около 3°С. Основным же физическим фактором, определяющим границы деятельности микроорганизмов в земной коре, является температура. Подавляющее большинство организмов не выдерживают длительного пребывания при температуре, близкой к 100°С, поэтому нижней границей биосферы считают ту глубину, где температура близка к 100°С. В действительности же распространение жизни ограничено не только температурными условиями, но и другими факторами и не всегда достигает предела, обусловленного возрастанием температуры. Поэтому реальное положение нижней границы биосферы пока точно не установлено.

Человек существует в определенном пространстве, основной составляющей которого служит земная кора. В настоящее время человек оказывает сильнейшее техногенное влияние на литосферу, что стало одним из факторов разрушения биосферы. Масштабы такого влияния огромны. Достаточно лишь отметить, что суммарная площадь, покрытая всеми видами инженерных сооружений (здания, шахты, дороги, каналы, трубопроводы, водохранилища и пр.), достигает 1/6 суши. В сильно урбанизированных районах Земли (Япония, США, Западная Европа, Гонконг) искусственные грунты покрывают 95...100% городских территорий, а их мощность достигает десятков метров. Глубина шахт, открытых карьеров достигает 1000 м, а скважин различного назначения —4...5 км.

Наиболее интенсивное техногенное воздействие на литосферу происходит в двух направлениях: изменение и гибель ландшафтов, а также загрязнение и деградация почв.

Ландшафт - природный географический комплекс, в котором все основные компоненты (рельеф, климат, вода, растительность, животные) взаимосвязаны. Ландшафты непрерывно развиваются под действием антропогенных и природных факторов. На примере ландшафтов - аналогов экосистем — можно проследить техногенные влияния на литосферу.

Почва - важнейший элемент наземной экосистемы и литосферы, продукт взаимодействия биоты и залегающих пород. Биомасса животных, располагаемых в почве, составляет до 80% от их общей биомассы. Последствия технического воздействия человека на почву, ее состав внушительны по масштабам и могут привести к тяжелым последствиям.