1. Поняття про літосферу та геологічні процеси, що діють в ній

Літосфера - верхня «тверда» оболонка Землі, до складу якої входять земна кора і верхня мантія. Потужність літосфери від 50 до 200 км. Потужність верхньої її частини - земної кори - сягає 30-70 км під континентами і 5-20 км під океанами.

подібні до граніту), а ще глибше - більш твердий базальтовий горизонт, фізичні властивості якого нагадують базальт. Разом вони складають материкову земну кору (табл. 7.1)

Таблиця 7.1.

Основні відомості про земну кору (за Pohobhm А.Б., Ярошевським А.А.)

Під океанами немає гранітного горизонту взагалі або він дуже тонкий - це океанічна кора. Для визначення хімічного складу кори доступні її верхні частини - до глибини 15-20 км. Вміст хімічних елементів у земній корі (за А.Є.Ферсманом) такий, що на 8 елементів за масою припадає 97,34% від усього складу земної кори (кисень - 49,13%, кремній - 26%, алюміній - 7,45%, залізо - 4.2%, кальцій - 3,25%, калій -2,35%, магній - 2,35%, натрій - 2,24%.

Рухи земної кори, зумовлені глибинними процесами, викликають порушення земної кори - тектонічні дислокації. Вони бувають двох видів: складчасті і розривні. До складчастих дислокацій належать антикліналі, синкліналі, монокліналі та флексури. Розривними дислокаціями є тектонічні розриви, які відбуваються зі зміщенням блоків гірських порід. Глибокі розриви, що сягають мантії Землі, називають глибинними розломами. Блоки гірських порід, що опускаються між двома розломами, іменують грабенами, а блоки, що піднімаються - горстами. Великі грабени та системи грабенів, що простягаються на сотні і тисячі кілометрів, а у глибину - на кілька кілометрів, називають рифтами або рифтовими системами. До них належить западина озера Байкал.

Серед тектонічних рухів розрізняють горизонтальні та вертикальні. За гіпотезою німецького геофізика Вегенера, на початку палеозойської ери на Землі існував єдиний велетенський материк Пангея, який згодом розколовся і, дрейфуючи, утворив сучасні материки: Північну америку, Південну Америку, Євразію, Африку, Австралію та Антарктиду. Такі рухи континентальних плит є горизонтальними. Проте в геосинклінальних зонах при горотворенні переважають вертикальні рухи, які відзначаються значною амплітудою і порівняно великою в геологічному розумінні) швидкістю.

Від повільних рухів земної кори відрізняються раптові стрибкоподібні зміщення поверхні Землі, що називаються землетрусами. Тектонічні землетруси - це пружні хвильові коливання, що виникли в глибинах земної кори або навіть в мантії і викликають масштабні розривні та складчасті деформації земної кори протягом дуже короткого часу. Багато тектонічних землетрусів призводять до катастрофічних наслідків, величезних руйнувань і загибелі величезної кількості людей. Меншими за масштабами є вулканічні землетруси, що передують виверженню вулканів і викликаються підйомом магми до кратера вулкана.

Отже, у горішніх геосферах Землі - літосфері, гідросфері та атмосфері відбувається безперервний геологічний кругообіг речовин, викликаний внутрішніми (ендогенними) та зовнішніми (екзогенними) геологічними процесами. Внаслідок глибинних ендогенних процесів тектонічні рухи піднімають, опускають і зминають у складки цілі блоки земної кори, формуючи рельєф земної поверхні.

Екологічні аспекти літосфери та педосфери вітру, текучих вод та льодовиків, а також викликані гравітаційними силами зсуви, обвали та осипи намагаються знівелювати, вирівняти цей рельєф. Виступи рельєфу поступово руйнуються, заглибини заповнюються новоутвореними осадовими відкладами. Крім того, розломами з глибин Землі піднімається розплавлена магма, яка застигає на поверхні або біля поверхні Землі у вигляді магматичних порід. Ці породи, що є нестійкими у поверхневих умовах, вивітрюються, вступають у хімічні реакції з водою, киснем, вуглекислим газом гідросфери та атмосфери, перетворюються на нові осадові породи, що перевідкладаються на поверхні Землі екзогенними процесами.

Мінеральною основою біосфери є надра. За мільярди років накопичувалися і проходили підземну переробку велетенські маси гірських порід, породжених діяльністю живої речовини, і появились родовища біогенних (народжених при безпосередній участі живих організмів) корисних копалин, наприклад вугілля, фосфоритів, нафти. Всі осадові гірські породи, що складають значну частину земної кори, і продукти їх підземної переробки (майже всі метаморфічні породи) накопичувались колись біля поверхні Землі, в біосфері. Значить, на них прямо чи опосередковано впливала життєдіяльність організмів. Тому земну кору не рідко називають областю колишніх біосфер (палеобіосферою), безпосередньо продуктом біосфери.

Вже сьогодні вплив людини на літосферу наближається до меж, перехід яких може викликати незворотні процеси майже по всій поверхневій частині земної кори. У процесі перетворення літосфери людина (за даними на початок 90-х рр.) витягнула 125 млрд. т вугілля, 32 млрд. т нафти, більше 100 млрд. т інших корисних копалин. Розорано більш 1500 мли. га земель, заболочено і засолено 20 мли. га. Ерозією за останні сто років знищено 2 мли. га, площа ярів перевищила 25 мли. га. Висота териконів досягає 300 м, гірських відвалів - 150 м, глибина шахт, пройдених для видобутку золота, перевищує 4 км (Південна Африка), нафтових свердловин - 6 км.

Мінеральна сировина займає провідне місце у всесвітньому господарстві, а нерівномірність розподілу обумовлює її важливу роль в міжнародних відношеннях. Найінтенсивніше ведеться видобуток енергетичних ресурсів (нафти, газу, вугілля), а також поліметалевих руд.

Якщо в 1960 році морський видобуток складав 25 мли. т (4% від світому видобутку), в 1985 році-78,5 мли. т (28,4%), то в 2000 році близько 50% нафти і газу поступить із надр Світового океану. Основними районами морського видобутку нафти і газу є: країни Перської затоки, Мексиканської затоки, узбережжя Венесуели, західне узбережжя Африки, акваторія Північного та акваторія Каспійського морів.

Із твердих корисних копалин найбільше значення відіграють родовища металоносних мінералів, алмазів, янтарю, будматеріалів. Провідне місце видобутку розсипних металоносних мінералів належить Австралії. З рудних металів найбільший видобуток залізної руди, міді і нікелю, марганцю, залізо-марганцевих конкрецій (ЗМК).

Забруднення літосфери відбувається як природним шляхом, так і в результаті антропогенної діяльності. Під впливом природних процесів, які відбуваються в Космосі та земній корі і супроводжуються стихійними лихами (падіння метеоритів, землетруси, буревії, повені та ін.), руйнуються природні ландшафти, господарські будівлі, знищуються сільськогосподарські угіддя тощо. В результаті у величезній кількості гинуть представники флори і фауни, руйнуються господарські об’єкти, що призводить до значних матеріальних втрат. {Запольський, Салюк, 2001, С.194).

Внаслідок антропогенної діяльності, основними забруднювачами літосфери є відходи, що можна умовно поділити на три категорії: промислові, сільськогосподарські та побутові.

7.2.