Литосфера Земли. Экологические функции литосферы
Верхние слои земной коры состоят преимущественно из пластов горных пород., которые образовались в процессе осаждения различных мелких частиц, главным образом в морях и океанах. В этих пластах захоронены остатки животных и растений, населявших земной шар в прошлом. С течением времени они превратились в окаменелости. Последние позволяют ученым от пласта к пласту восстановить историю развития жизни на Земле. Толщина осадочных пород колеблется в широких пределах и иногда достигает 15-20 км. В образовавшейся толще залегают уголь, нефть, руды железа и других металлов, драгоценные и поделочные камни.
Существует два основных типа земной коры: континентальная и океаническая. Средняя толщина континентальной коры – 30-40 км, а под горами достигает 70 км. Континентальная кора распределяется на ряд частей. Ниже осадочных пород выделяются два главных слоя: верхний – гранитный, близкий по физическим свойствам и составу к граниту, и нижний – базальтовый, состоящий из более тяжелых, чем гранит, пород, главным образом из базальта. Средняя толщина и каждого из этих слоев составляет 15-20 км.
Океаническая кора намного тоньше континентальной. Ее толщина 3-7 км. По составу и свойствам она ближе всего к веществу базальтового слоя континентальной коры и, видимо, состоит из базальта и других пород, богатых магнием и железом. На современные представления о строении верхних горизонтов земной коры во многом повлияли уникальные данные, полученные при сверхглубоком бурении. Обычное бурение позволяет проникнуть в глубину Земли не более чем на 3 км.
|
|
|
Сверхглубокая скважина в нашей стране пробурена на Кольском полуострове. Она внедрилась в недра более чем на 12 км и впервые в истории позволила людям получить данные прямых наблюдений на таком расстоянии. Исследования показали, что давление в массиве пород, лежащих в близи ствола скважины, возрастает по сложной зависимости от глубины и горногеологических условий. Резкое повышение давления отмечено на глубине 3 км, а на отметке 8 км оно заметно падает. Температура на уровне 10 км достигает 1800С. По мнению теплофизиков, основным источником тепла, поступающего наверх, следует считать мантию.
На Кольской скважине по всей ее глубине обнаружены газы и притоки сильно минерализованных вод. Первые представлены гелием, водородом, азотом, метаном, а вторые насыщены бромом, йодом и содержат тяжелые металлы. Эти газы и растворы поступают в кристаллические породы на больших глубинах. Там протекают процессы рудообразования и, следовательно, расширяются перспективы выявления новых рудных горизонтов. Многочисленные данные указывают на то, что и на больших глубинах существуют благоприятные условия для образования месторождений полезных ископаемых.
|
|
|
С помощью Кольской сверхглубинной скважины выделяются два источника углекислого газа: один связан с мантией, другой – с результатом жизнедеятельности микроорганизмов. Обнаружены их окаменевшие остатки. Таким образом, земные недра раньше были ареной активных биологических процессов.
В настоящее время бурение скважины прекращено. Она стала лабораторией, в которой проводятся испытания новых приборов и методов геологогеографических, геохимических и гидрогеологических исследований, а также ведутся наблюдения за температурным режимом и физико-химическими процессами, протекающими в земной коре.
Для человечества недра Земли являются кладовой полезных ископаемых. Их добыча из года в год растет. В качестве подтверждения этого остановимся на примере топливодобывающей промышленности. Каждые 13 лет потребность в энергии удваивается. Развитие энергетики в значительной степени определяет промышленную мощь любой страны, уровень благосостояния ее жителей. Каждый новый процент увеличения электроэнергии дает, например, один процент прироста производительности труда.
|
|
|
В большинстве стран мира жизненный уровень людей прямо пропорционален их энергопотреблению. Это во многом предопределяет нынешнее интенсивное развитие мировой топливно-энергетической индустрии, при которой «львиная доля» отводится нефти, газу и каменному углю. В последнее время появилась тенденция к некоторому снижению доли нефти, но и к увеличению роли каменного угля, гидро – и ядерной энергетики.
Если представить годовую добычу нефти в России в виде непрерывного потока, то этот состав следует разделить на четыре рукава. Один из них – «экспортный ручей», утекающий за рубеж и возвращающийся в виде конвертируемой валюты. Второй – «ручей» (также, к сожалению, утекающий за рубеж) и представляющий собой нефтепродукты, которые мы отдаем кредиторам или дружеским странам в счет долгосрочных обязательств. Третий «ручей» – это потери, происходящие при транспортировке, хранении нефти и нефтепродуктов. Считается нормой, если от годовой добычи теряется два процента.
Что же остается от нефтяной реки людям, используется для внутренних нужд страны? В лучшем случае это 65% от общегодового объема добычи, то есть примерно 400 млн.т. нефти. Для сравнения, США потребляют в год порядка 750 млн.т. нефти, из которых 455 млн.т. добывают у себя (в 1987 годы) и около 300 млн.т. импортируют. Для прогрессивного развития экономики и повышения производительности труда России необходимо иметь для своих нужд не менее 500 млн.т. нефти в год.
|
|
|
Природный газ занимает пока сравнительно скромное место в энергетическом балансе мира – в среднем около 19%. Его мировые запасы (по данным на 1987 год) – 107 трлн.м3 , а годовая добыча составляет примерно 1.8 трлн. м3. Это означает, что если газ извлекать из недр такими же темпами, как сейчас, то его хватит лет на 60. Это без учета возможного прироста запасов.
В развитых странах использование газа в последние годы возрастает. В Японии, например, потребление газа увеличивается ежегодно на 5%, в Западной Европе – на 6,5%. Это явление характерно и для нашей страны. Доля газа в энергетическом балансе нашей страны достигла 38%. В наших недрах находится более 43% мировых запасов голубого топлива, поэтому в условиях возможного нефтяного кризиса активное использование газа, по всей видимости, вполне разумно. Так как теплота сгорания газа в 1,5 раза выше, чем угля, то широкое использование его в электро- и тепловых станциях сулит большие выгоды. В США, и в ряде стран Европы взят курс на замену бензиновых двигателей на газовые, а также отмечается переход значительной части электростанций на природный газ.
Очевидно, именно газ должен стать в нашей стране в обозримой перспективе альтернативой нефти и каменному углю. Чтобы покрыть топливный дефицит, который неизбежен при падении нефтедобычи, необходимо обеспечить ежегодное увеличение в потреблении энергии и следует в разумных пределах наращивать газодобычу. Доля газа вероятно, дойдет до 50%. Но людям не обойтись и без нефти. По всей вероятности, энергобаланс России будет удовлетворяться за счет черного золота на четверть. Остальное место займут другие источники энергии.
Сейчас за рубежом серьезно пересматриваются стратегия и тактика использования энергии. Экономное, эффективное потребление энергии позволило во многих странах мира за последние 10-15 лет при росте валовой продукции более чем на 30% увеличить расход энергии лишь на 5%. Это означает огромную экономию всех видов топлива.
Глава VI
особенности биологического уровня организации материи
Дата добавления: 2015-12-18; просмотров: 23; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!