Ресурсная и геодинамическая экофункции литосферы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема

РЕСУРСНАЯ И ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ  ЭКОФУНКЦИИ ЛИТОСФЕРЫ

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

1.ГЕОЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА

.1Формирование геоэкологической  науки

.2 Определение, объект, предмет,  задачи исследований

.3 Взаимосвязь экологической  геологии с естественными науками

.4 Структура геоэкологии

. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ  ЛИТОСФЕРЫ

.1 Понятие экологических  функций литосферы

.2 Классификация экологических  функций литосферы

.3 Ресурсная функция

.3.1 Ресурсы литосферы,  необходимые для жизнедеятельности  биоты

.3.2 Минеральные ресурсы,  необходимые для жизни и деятельности  человеческого общества

.4 Анторопогенное воздействие  на ресурсную функцию литосферы

.5 Геодинамическая функция

.5.1 Понятие, объект, предмет  геодинамической функции

. ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ.

.1 Проявление геодинамической  функции

.2 Землетрясения

.3 Шкала интенсивности  землетрясений

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

литосфера геоэкологическая наука

ВВЕДЕНИЕ

 

Возрастающее внимание во всем мире к проблемам экологии вызвано  обостряющимися экологическими проблемами глобального масштаба. Острота этих проблем еще не осознана человечеством. Нередко острейшие экологические  проблемы сводятся лишь к загрязнению  и изменению атмосферного воздуха, водной среды, сохранению растительных сообществ и животного мира. В  то же время все эти компоненты природы тесно взаимосвязаны  с внешней оболочкой планеты - литосферой. Решение экологических  проблем невозможно без изучения литосферы - внешней оболочки Земли. Литосфера является материальной литогенной основой биосферы - сферы живого вещества. Именно в литосфере формируются  почвы, ландшафты, биосообщества. В  настоящее время литосфера существенно  изменяется в процессе хозяйственной  деятельности человека. По этой причине  в геологии сформировалось новое  направление - экологическая геология или геоэкология, изучающая качества литосферы в совокупности с ее экологическими функциями.

Цель и задачи моей курсовой работы это рассмотреть свойства и значения ресурсной и геодинамической  экофункций литосферы для окружающей природной среды, их влияние на организм человека. Последствия антропогенного воздействия на биосферу и изменение, в результате этого, функций литосферы.

1.ГЕОЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА

 

1.1 Формирование геоэкологической  науки

 

До 80-х годов прошлого столетия об экологических проблемах литосферы  не упоминалось. Однако вскоре глобальный экологический кризис все более  стал проявляться в верхних слоях  земной коры. По этой причине в геологии постепенно стали акцентировать  внимание на экологических проблемах. Геоэкология зародилась в недрах инженерной геологии, изучающей свойства и динамику верхних горизонтов земной коры в связи с инженерно-хозяйственной  деятельностью человека (по определению  И.В. Попова). Задачи инженерной геологии первоначально охватывали достаточно узкий спектр вопросов, например, в  сфере строительства, в т.ч. геологическое  обоснование проектов зданий, дорог, карьеров, плотин, ГЭС, и т.д. Поэтому  инженерная геология была чрезмерно  антропоцентричной, учитывала только экономическую прибыльность того или  иного хозяйственного проекта, оставляя без внимания экологическую составляющую вопроса.

Со временем такое положение  стало меняться, т.к. все более  осознавалась связь между геологической  средой и человеческим обществом. Благодаря  этому фактору впоследствии в  инженерной геологии стало разрабатываться  направление, исключающее негативные последствия инженерной деятельности человека в литосфере.

Перед инженерной геологией  были поставлены задачи защиты геологической  среды и вопросы рационального  использования ресурсов литосферы. В это время зародилось новое  направление в инженерной геологии - инженерная геоэкология, наука, занимающаяся практическими и теоретическими вопросами экологии верхних горизонтов литосферы. Так инженерная геоэкология  передала эстафету более универсальной  науке - экологической геологии, изучающей  вопросы экологии литосферы и  различных геосфер Земли в  их взаимосвязи.

Большой вклад в формирование экологической геологии внесли работы В.И. Вернадского по геохимии биосферы. Учение Вернадского о геосферах  Земли привнесло серьезный стимул для дальнейших исследований в развитии новой науки.

И, наконец, только к концу 20-века появилось осознание того, что методами инженерной геологии нельзя решить глобальных экологических проблем  литосферы. Появилась необходимость  в разработке следующих наук:

·экологической геохимии: для изучения вопросов загрязнения  литосферы и миграции в ней  элементов с точки зрения их влияния  на экосистемы;

·экологической геофизики: для изучения физических полей литосферы  Земли с точки зрения их влияния  на экосистемы;

·экологической гидрогеологии: для изучения вопросов загрязнения  подземных вод.

Все вышеперечисленные науки  объединились сегодня в одну большую  науку - геоэкологию.

 

1.2 Определение, объект, предмет,  задачи исследований

 

Экологическая геология рассматривается  как новое направление, которое  изучает взаимосвязи между литосферой, биотой, населением и хозяйством (Гарецкий, Каратаев, 1995; Теория…, 1997; Бгатов, 1993).

Объект исследования экологической  геологии - приповерхностная часть  земной коры - литосфера, расположенная  преимущественно в зоне антропогенного воздействия. Литосферный блок включает горные породы, рельеф и геодинамические  процессы. В структуре экологической  геологии выделяются две области -предметная и информационно-методическая.

Предметом экологической  геологии являются экологические функциилитосферы.

Как и большинство геологических  наук, экологическая геология исследует, по В.Т. Трофимову и Д.Г. Зилингу (2000,2002), задачи трех типов: морфологические, ретроспективные  и прогнозные.

Морфологические задачи - это  задачи, связанные с изучением  состава, состояния, строения и свойств  анализируемой системы, ее эколого-геологических  условий в целом. Решение задач  этого типа позволяет ответить на вопрос: «Что это за система, и какие  качества ей присущи?», а также получить качественные и количественные показатели, характеризующие современные эколого-геологические  условия (обстановки) изучаемого объекта.

Ретроспективные задачи - задачи, обращенные в прошлое и связанные  с изучением (точнее, восстановлением) истории формирования объекта исследования, формирования его современного качества. Решение задач этого типа позволяет  ответить на вопросы: «Почему объект такой? Каким путем он сформировался?».

Прогнозные задачи - задачи, связанные с изучением поведения, тенденций развития исследуемой  системы в будущем под воздействием различных причин природного и техногенного происхождения. Решение задач этого  типа позволяет ответить на вопрос: «Как будет вести себя объект в  будущем при тех или иных воздействиях?»

Как и в инженерной геологии, вэкологической геологии приходится решать задачи пространственного, временного и пространственно-временного прогноза изменения эколого-геологической  системы под влиянием причин естественных (природных), техногенных или их совместного  действия. Методика решения прогнозных задач разработана значительно  слабее, чем морфологических и  ретроспективных.

Ранее уже было показано, что экологическая геология исследует  эколого-геологические системы. Выделяется четыре типа этих систем (Трофимов, Зилинг, 2002):

природная эколого-геологическая  система реальная;

природная эколого-геологическая  система идеальная;

природно-техническая эколого-геологическая  система идеальная;

природно-техническая эколого-геологическая  система реальная.

 

1.3 Взаимосвязь экологической  геологии с естественными науками

 

Экологическая геология находится  на стыке экологических и геологических  дисциплин

 

Рис.1 Место экологической  геологии в системе наук (По А.Д. Абалакову)

 

Экологическая геология - это  синтез двух взаимосвязанных наук: геологических и экологических, куда входят также естественные, точные, медицинские и социально-экономические  дисциплины. Центральную часть в  ней занимает геоэкология - междисциплинарное  научное направление, изучающее  экологические аспекты взаимодействия природы и общества (Ясаманов, 2003)

1.4 Структура геоэкологии

 

Экологическая геология развивается  по принципу «экологизации» основных разделов геологии и включает дисциплины, с экологических позиций изучающие:

·состав и свойства Земли (экологическая петрология, геохимия, гидрогеология, геофизика);

·геологические процессы (экологическая геодинамика);

·роль органической жизни  в формировании литосферы и месторождений  полезных ископаемых (экология литогенеза и экология полезных ископаемых);

·геологическую среду (инженерная экологическая геология);

·дисциплины методического  содержания (экологическая картография  и геоинформатика).

Основными разделами экологической  геологии являются:

·экологическая петрология;

·экологическая геодинамика;

·экологическая геоморфология;

·экологическая геохимия;

·экологическая геофизика;

·экологическая гидрогеология;

специальная экологическая  геология, включающая эколого-геологические  аспекты проектирования и строительства. В ее состав можно включить рекреационную  экологическую геологию.

Рис. 2. Структура экологической  геологии (По А.Д. Абалакову)

 

2. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ  ЛИТОСФЕРЫ

 

2.1 Понятие экологических  функций литосферы

 

Под определением «функция»  понимается роль, которую играет тот  или иной объект, процесс или явление. Экологические функции литосферы - это все многообразие функций, определяющих и отражающих роль и значение литосферы, включая подземные воды, газ, нефть, геофизические поля и протекающие  в ней геологические процессы в жизнеобеспечении биоты и, главным

образом, человеческого общества (Трофимов, Зилинг, 2000, 2002).

Все виды функциональных зависимостей между природной и техногенно- преобразованной литосферой и биотой как биологическим видом, так  и общественной социальной структурой - человеческим обществом, сводится В. Т.

Трофимовым и Д.Г. Зилингом (2000, 2002) к четырем функциям: ресурсной, геодинамической, геофизической и  геохимической.

В публикациях и директивных  материалах, посвященных геоэкологической проблеме, большое внимание уделяется  вопросам загрязнения атмосферы. Мирового океана, состояния поверхностных  и подземных вод суши. состояния  и охраны почв, степени трансформации  природных ландшафтов, т.е. в основном географической оболочке. Литосфера  как таковая в них никак  не вьщеляется, несмотря на то, что она  служит геологической основой ландшафта  и является к тому же средой обмена веществом и энергией с другими  геосферами. В определенных аспектах внимания удостоены проблемы истощения  минерально-сырьевых ресурсов, которые  заключены в поверхностной части  литосферы, и загрязнения природной  среды в процессе добычи, обогащения и переработки минерального сырья.

Однако надо учитывать  и то обстоятельство, что литосфера  является накопителем и хранителем поверхностных и подземных вод. Она обеспечивает биоту неорганическими  питательными вещества ми, содержит минеральные  и энергетические ресурсы, необходимые  для существования и развития человеческого общества.

Экологические функции литосферы  как планетарной геосистемы вместе с протекающими в ней геологическими процессами (как природными, так  и антропогенными) можно определять на основании той роли, какую они  играют в жизнеобеспечении и эволюции биоты и главным образом человеческого  общества.

В.Т. Трофимов с соавторами (1995, 1997, 1998) рассматривают экологические  функции литосферы как «держателя»  минерально-сырьевых и энергетических ресурсов, источника геодинамических  процессов и геофизико-геохимических  полей.

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис3. Экологические функции  литосферы

2.2 Классификация экологических  функций литосферы

 

Классификация экологических  функций литосферы включает:

Геодинамическую экологическую  функцию литосферы - отражает свойство литосферы влиять на состояние биоты, безопасность и комфортность проживания человека через природные и антропогенные  геологические процессы и явления. Она изучается экологической  геодинамикой .

Геохимическую экологическую  функцию литосферы - отражает свойство геохимических полей (неоднородностей) природного и техногенного происхождения  влиять на состояние биоты в целом  и здоровье человека в частности. Она изучается экологической  геохимией.

Геофизическую экологическую  функцию литосферы - отражает совокупность свойств геофизических полей  полей (неоднородностей) литосферы  влиять на состояние биоты и человека. Она изучается экологической  геофизикой

Ресурсную экологическую  функцию литосферы - определяет роль минеральных органических и органоминеральных  ресурсов литосферы, а также ресурсов геологического пространства, необходимых  для жизни и деятельности биоты  как в качестве биогеоценоза, так  и социальной структуры (человеческое сообщество). Она изучается экологическим  ресурсоведением.

Можно выделить четыре класса состояния литосферы:

удовлетворительное или  благоприятное;

условно удовлетворительного  или неблагоприятное;

неудовлетворительное или  весьма неблагоприятное;

катастрофическое - ему соответствует  четыре зоны нарушения экосистемы - нормы, риска, кризиса и бедствий.

Итак, Трофимов и Д.Г. Зилинг выделяют геодинамические, геохимические, геофизические и ресурсные функции. Но может быть предложена несколько  иная схема их классификации, где  число функций расширено.

Нижний классификационный  где уровень, соответственно, может  быть разделен на дополнительные ячейки. Например, геодинамические экофункции литосферы, связанные с внутренней динамикой земли, могут быть обусловлены  магматическими, вулканическими, тектоническими и сейсмическими эндогенными  геологическими процессами.

Экзогенные геологические  процессы подразделяются на гравитационные, эрозионные, абразионные, карстовые, суффозионные, мерзлотные, эоловые и др. Они  определяют разнообразие гидроклиматических свойств литосферы.