WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 31 |

Основные задачи экологической петрологии заключаются в изучении свойств различных групп горных пород, закономерностей их размещения, тех преобразований, которые происходят в результате взаимодействия литосферы с биотой (растительностью, животным миром) и хозяйственной деятельностью человека. При характеристике экологопетрологических функций литосферы учитываются: физикомеханические свойства различных генетических и петрографических типов горных пород, прежде всего прочность, деформируемость, устойчивость, водопроницаемость и др.

Одна из специфических черт эколого-петрологических функций заключается в раскрытии роли живого вещества в формировании пород биогенного и осадочного происхождения, процессов накопления и преобразования органических остатков в скопления углеводородного вещества.

Геодинамические функции литосферы (экологическая геодинамика) раскрываются через взаимодействие биоты и геологических процессов, как эндогенных, так и экзогенных.

Эндогенные геологические процессы проявляются в виде вулканической и тектонической деятельности Земли. С вертикальными тектоническими движениями связано формирование рельефа, ландшафтной поясности гор. В горах с увеличением высоты происходит изменение климата, что влияет на формирование почв, развитие рельефообразующих процессов, различных видов животных и растений. Существенна роль неотектонических движений, разрывных и складчатых деформаций в формировании залежей и месторождений нефти и газа. Оценка экологического риска связана с развитием эндогенных и экзогенных процессов, параметров их проявления и экологических последствий.

Геохимические функции литосферы (экологическая геохимия) рассматриваются как способность геохимических полей природного и антропогенного происхождения влиять на состояние биоты и здоровье человека. Геохимические поля представляют природные или техногенно-обусловленные геохимические аномалии, приуроченные к определенным типам горных пород, которые, как правило, формируются на тех или иных геохимических барьерах.

Геохимические ландшафты образуют парагенетические ассоциации неравномерно сочетающихся элементарных ландшафтов, связанных между собой миграцией элементов.

Элементарный ландшафт представляет определенный тип местности с однородными компонентами – рельефом, почвами, растительностью и климатом. Все эти условия создают определенную разность почвы и свидетельствуют об одинаковом развитии взаимодействия между горными породами и организмами. Ландшафтно-геохимический подход позволяет по одной методике оценить территории, представленные природными и техногенными ландшафтами.

На земную поверхность, благодаря глубинным разломам, поступают углеводороды, в связи с этим создаются локальные геофизические и геохимические аномалии. Большой интерес представляют радиофильные микроорганизмы, обнаруженные в природных биоценозах, высока их роль в биогеохимических циклах радиоактивных элементов. Известно влияние радиации всех типов радиоактивных излучений в различных дозах на представителей микрофлоры на популяционном и клеточном уровне, на их физиологические функции и генетический аппарат, обсуждаются результаты стимулирующего воздействия определенных доз и возможности использования микроорганизмов в качестве биоиндикаторов радиоактивных загрязнений.

Гидрогеологические функции литосферы (экологическая гидрогеология) связаны с появлением и закономерностями распространения и движения подземных вод, их режимом и ресурсами, закономерностями миграции химических элементов, составом подземных вод и его формированием, термическими свойствами и особенностями происхождения и эволюции подземной гидросферы, геологической деятельностью подземных вод в недрах земли и ее ролью в развитии геологических процессов. Особое внимание уделяется анализу взаимодействия подземных вод и биоты, оценивается их значение для питьевого, хозяйственно-бытового и промышленного водоснабжения.

Подземные воды влияют на обводненность месторождений, условия мелиорации земель, проведения промышленного и других видов строительства. Они используются для водоснабжения, мелиорации, в лечебных, промышленных и термоэнергетических целях. В результате этого происходит истощение подземных вод: количественное (недостаток воды) и качественное (загрязнение воды) Поэтому необходимо проводить защитные мероприятия по предотвращению истощения ресурсов подземной гидросферы. Экологические аспекты гидрогеологии связываются также с влиянием подземных вод на жизнедеятельность биоты, их использованием для хозяйственного и питьевого водоснабжения. Предъявляемые к ним требования включают бактериологические показатели, токсичные химические вещества в питьевой воде и органолептические показатели.

При поисково-разведочных работах и разработке месторождений нефти и газа наибольшую опасность представляет загрязнение пресноводного подземного комплекса продуктами бурения, буровыми растворами, углеводородами, минеральными рассолами. Загрязнение может происходить сверху и снизу.

Для территорий нефтегазовых месторождений составляют карты защищенности подземных вод в отношении загрязнителей, поступающих сверху. Эти карты позволяют разрабатывать мероприятия по предотвращению попадания загрязнителей с земной поверхности.

В результате взаимодействия поверхностных и подземных вод может происходить миграция загрязнителей из подземных горизонтов в открытые водоемы (загрязнения снизу), что негативно сказывается на их обитателях и снижает питьевые качества.



Климатические функции литосферы (экологическая климатология) связана с взаимным влиянием климата, литосферы, ее компонентов, биосферы и антропосферы. Климат зависит от многих факторов, прежде всего, положения местности в системе географической зональности Земли и поясности гор, а также секторальности, обусловленной положением участка местности относительно океанов и континентов.

Климат понимается как одна из физико-географических характеристик местности, как зависящий от географического положения многолетний режим солнечной радиации, земного излучения, температуры воздуха и почвы, увлажнения и ветра.

Особенности климатического режима определяются географической широтой (широтная зональность) и высотой над уровнем моря (высотная поясность), циркуляцией атмосферы и характером земной поверхности. Географическая широта и высота над уровнем моря и характер поверхности представляют неизменно действующие факторы. Циркуляция атмосферы определяет многолетний режим погоды, отличающийся изменчивостью и контрастностью своих воздействий на природу и деятельность человека.

Вертикальная поясность обусловлена рельефом; она связана с тектоническими движениями, горообразовательными процессами. Зональность климата и природных зон Земли, геоморфологическая зональность выражены в ярусноконцентрическом расположении разновозрастного рельефа относительно центра общего поднятия. Высотная поясность рассматривается как сочетание местностей, расположенных в сходных условиях экспозиции макросклонов, высотного положения и характера расчленения рельефа. Являясь одним из факторов формирования климата, литосфера влияет на биоту и человека, обусловливая комфортность или дискомфортность климата. В свою очередь, климатообусловленные экзогенные геологические процессы воздействуют на литосферу, почвы, растительность, животный мир, человека и его деятельность.

Органически связан с климатом и биотой процесс нефтегазообразования. Количество и характер образующегося органического вещества углеводородных продуктов и, как следствие, запасы и состав формирующихся скоплений углеводородов в значительной степени предопределяются палеогеографическими условиями накопления. Палеоландшафты, в которых происходило формирование осадков, контролировали исходный тип органического вещества и его концентрацию в них.

Выделяется два основных генетических типа вещества:

«сапропелевое», связанное с планктоном и бентосом океанических, морских и пресноводных водоемов, и «гумусовое», связанное с высшей наземной растительностью. Концентрации и накопление его сильно меняются. С момента зарождения жизни преобладало планктоногенное органическое вещество, затем в связи с массовым развитием высшей наземной растительности произошел качественный скачок в закономерностях накопления органического вещества в осадках. В континентальных озерноаллювиальных и озерно-болотных ландшафтах гумидных зон в осадках накапливалось преимущественно органическое вещество высшей наземной растительности. В бассейнах седиментации областей питания формировались мощные торфяники.

В условиях аридного и семиаридного литогенеза в континентальных бассейнах седиментации захоронялись ничтожные количества органического вещества, поэтому в процессе нефтегазообразования они играют незначительную роль.

В тесной связи с составом органического вещества в осадочных толщах находится нефтегазоносность. В морских осадочных толщах или в непосредственно их подстилающих или перекрывающих породах преобладают скопления нефти, а в континентальных – скопления газа.

На основе экологической оценки климата проводится оценка и составляются карты мезоклиматического потенциала формирования качества воздуха в приземном слое, характеризующего самоочищение атмосферы от промышленных выбросов на территории нефтегазовых месторождений.

Выделяются различные уровни экологического риска, определяемые по следующим критериям эколого-климатических условий: влияние абсолютных высот на рассеивание загрязнителей, простирание долин по отношению к розе ветров, ветровой режим, влияние влажности воздуха, туманов, температурных инверсий.

Биотические функции литосферы связаны с взаимодействием литосферы, ее компонентов, биоты и человека.

В результате такого взаимодействия формируются биоценозы – устойчивые системы совместно существующей биоты и созданной ими биоценотической среды. Тот или иной вид животных или растений, однородный в экологическом отношении, и соответствующий биоценозу или фитоценозу, обитает в определенном месте – биотопе. Биотическая функция литосферы отражает процессы биогенной миграции химических элементов, их биологический круговорот. Посредством геохимической и биотической функций можно анализировать химический состав биоты и причины, вызывающие ее изменения.

В результате взаимодействия литосферы с другими сферами, такими как гидросфера, атмосфера, биосфера и техносфера, возникает ландшафтная оболочка Земли или геосистема.

Ландшафтной сфере свойственно множество динамических состояний. В зависимости от природных и антропогенных факторов, в соответствии с представлением о движении переменных состояний геосистемы, выделяют ее переменные состояния: коренное, мнимокоренное и серийное. Переменные состояния подчинены одному инварианту в пределах эпифации.





Например, формирование и смена биогеоценозов при выветривании горных пород или при изменении режима поймы реки и прочее, динамика под воздействием человека и последующие восстановительные процессы. Коренные фации находятся в относительно устойчивом эквифинальном динамическом состоянии геосистемы при гармоничном (оптимальном) сочетании ее компонентов. Мнимокоренные (квазикоренные) фации относятся к числу более или менее длительно существующих, они возникают, когда структурные пропорции коренной фации нарушены вследствие длительного гипертрофического воздействия какого либо фактора. Серийные геосистемы в большинстве случаев недолговечные, спонтанно сменяющие друг друга. В конечном счете, достигающие (или могут достигать) эквифинального или коренного состояния (Сочава, 1980).

Влияние различных факторов природной среды на развитие биоты, которые проявляются в пространстве и во времени, связываются с представлениями о факторально-динамических рядах. Отклонение от коренных фаций, которые соответствуют планетарно-региональной норме, по направлению к серийным фациям происходит вследствие внутриландшафтных изменений природных условий. Выделяются основные отклонения от нормы – факторально-динамические ряды: литоморфный, псаммофитный, галлофитный, гидроморфный, ксероморфный, криоморфный и др. (Крауклис, 1979).

Литература 1. Бгатов В. И. Подходы к экогеологии / В. И. Бгатов. – Новосибирск :

Изд-во НГУ, 1993. – 154 с.

2. Гарецкий Р. Г. Основные проблемы экологической геологии / Р. Г. Гарецкий, Г. И. Каратаева // Геоэкология. – 1995. – № 1. – C. 28–35.

3. Гриценко А. И. Экология. Нефть и газ / А. И. Гриценко, Г. С. Акопова, В. М. Максимов. – М. : Недра, 1997. – 589 с.

4. Королев В. А. Современные проблемы экологической геологии / В. А. Королев // Соросовский образовательный журнал. – 1996. – № 4. – С. 60–68.

5. Крауклис А. А. Проблемы экспериментального ландшафтоведения / А. А. Крауклис. – Новосибирск : Наука, 1979. – 233 с.

6. Ломтадзе В. Д. Инженерная геология. Специальная инженерная геология / В. Д. Ломтадзе. – Л. : Недра, 1978. – 496 с.

7. Сергеев Е. М. Инженерная геология – наука о геологической среде / Е. М. Сергеев // Инженерная геология. – 1979. – № 1. – С. 3–19.

8. Сочава В. Б. Географические аспекты сибирской тайги / В. Б.

Сочава. – Новосибирск : Наука, 1980. – 256 с.

9. Теория и методология экологической геологии / под ред. В. Т.

Трофимова. – М. : Изд-во МГУ, 1997. – 368 с.

10. Трофимов В. Т. Теоретико-методологические основы экологической геологии : учеб. пособие / В. Т. Трофимов, Д. Г. Зилинг. – СПб. : Издво С.-Петербург. гос. ун-та, 2000. – 68 с.

11. Трофимов В. Т. Экологическая геология : учебник для вузов / В. Т. Трофимов, Д. Г. Зилинг. – М. : Геоинформмарк. 2002. – 416 с.

12. Ясаманов Н. А. Основы геоэкологии : учеб. пособие для эколог.

специальностей вузов / Н. А. Ясаманов. – М. : Издательский центр «Академия», 2003 – 352 с.

Глава 3. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПЕТРОЛОГИЯ 3.1. Принципы изучения и классификация горных пород в инженерной геологии (инженерной петрологии) и экологической геологии (экологической петрологии) Как известно, петрология (петрография) изучает процессы образования горных пород, условия их залегания, а также состав, внутреннее строение и другие признаки с целью выяснения закономерностей в распространении полезных ископаемых.

Инженерная петрология, или по старому грунтоведение, рассматривает горные породы как грунты в аспекте инженерностроительной деятельности, например, как основания и фундаменты сооружений (Ломтадзе, 1984). Экологическая петрология изучает экологические функции горных пород, как их состав и свойства влияют на жизнедеятельность биоты и человеческого общества.

Горные породы разнообразны по своему происхождению, составу, строению и свойствам. Поэтому для решения задач инженерной и экологической петрологии необходима классификация горных пород. Классификация – это основной раздел любой естественной науки, первый этап обобщения, она отражает степень изученности рассматриваемых предметов в определенном, в данном случае, биоцентрическом аспекте. Во всякой науке общая классификация изучаемых предметов является центральной теоретической проблемой.

В инженерной и экологической геологии классификация горных пород, помимо систематизации, является средством и методом их познания. Классификация влияет на:

1) разделение всего многообразия горных пород, встречающихся в природе, на группы, существенно различающиеся по генетическим и петрографическим признакам, чтобы, пользуясь классификацией можно было давать инженерно-геологическую и эколого-геологическую характеристику горных пород;

2) построение инженерно-геологических и эколого-геологических карт, разрезов, схем;

3) определение состава, объема, методики и направления инженерно-геологического и эколого-геологического изучения горных пород и др.

Единой общепринятой классификации горных пород в экологической геологии, в отличие от петрографии и инженерной геологии, пока нет. Это связано с недостаточной изученностью их экологических свойств. Вместе с тем, для решения задач экологической петрологии более близки и лучше подходят классификации пород, принятые в инженерной петрологии.

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 31 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.