Похожие презентации:
Учение о биосфере и глобальные экологические проблемы
1. Учение о биосфере и глобальные экологические проблемы
УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕИ ГЛОБАЛЬНЫЕ
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ
ПРОБЛЕМЫ
ЛЕКЦИЯ 4:
«ЛИТОСФЕРА»
2. План лекции:
ПЛАН ЛЕКЦИИ:• 1. Понятие
«литосфера».
• 2. Строение литосферы.
• 3. Горные породы.
• 4. Почва.
• 5. Состав почв.
• 6. Антропогенное воздействие на почвы.
3.
Литосфера (от греч. lithos — камень, sphaire — шар) —верхняя «твердая» (каменная) оболочка Земли,
постепенно переходящая с глубиной в сферы с
меньшей прочностью вещества
Включает в себя земную кору и часть верхней
мантии Земли.
4.
Строение литосферы• Характерная особенность верхней мантии
— ее расслоенность, установленная
геофизическими методами исследований.
На глубине около 100 км под материками
и 50 км под океанами ниже подошвы
земной коры находится астеносфера (от
греч. asthenes — слабый, sphaire — шар).
5.
Выше астеносферы породы мантии находятся втвердом состоянии и совместно с земной корой
образуют литосферу.
Мощность литосферы составляет 50—200 км, в том
числе земной коры — до 75 км на континентах и 10
км под дном океана.
6.
Кора выветривания - верхняя частьземной коры, постоянно
видоизменяемая под влиянием
механического и химического
воздействий под влиянием
климатических факторов, растений и
животных.
Русский геохимик и минералог А. Е.
Ферсман предложил среднее
содержание химических элементов в
земной коре называть кларками.
7.
. Кларки наиболее распространенныххимических элементов
Химический элемент
Кларк, %
наименова- символ
ние
Химический элемент
Кларк, %
наименова- символ
ние
Кислород
О
46,6—49,1
Натрий
Na
2,01—2,83
Кремний
Si
26,0—29,5
Калий
К
2,35—2,59
Алюминий
А1
7,45—8,14
Магний
Mg
1,79—2,35
Железо
Fe
4,20—5,00
Водород
Кальций
Са
2,71—3,63
ИТОГО
Н
до 1
более 99%
8. Более чем на 80% земная кора состоит из кислорода, кремния и алюминия. Менее всего земная кора содержит инертных газов —
Более чем на 80% земная кора состоит из кислорода,кремния и алюминия.
Менее всего земная кора содержит инертных газов
— гелия, неона и радона.
Кларки химических элементов в современных горных
породах - в среднем в 1 м3 содержится железа 130 кг,
алюминия 230 кг, меди 0,26 кг, олова 0,1 кг.
Участки, где фактическое содержание того или иного
химического элемента значительно выше его кларкового
значения - геологи исследуют с целью поиска месторождений полезных ископаемых.
9.
Минералы.• Химические элементы земной коры образуют естественные
соединения, состоящие из одного, но чаще всего из нескольких
элементов.
• Минералы (от лат. minera — руда) — однородные по составу,
внутренней структуре и свойствам твердые химические соединения.
• Известно более 3 тыс. минералов, большинство из которых являются
кристаллами и обычно имеют форму многогранников.
• В строении земной коры существенную роль играют всего несколько
десятков минералов, называемых породообразующими. Наиболее
распространены из них — полевые шпаты (55%), иные силикаты
(15%), кварц (12%), различные виды слюды (3%), магнетит и гематит
(3%).
10.
11.
Горные породы.В земной коре минералы группируются
в естественные ассоциации — горные породы.
Горные породы - это природная совокупность
минералов, слагающих земную кору.
Выделяют магматические, осадочные и
метаморфические породы.
12. Магматические (изверженные) горные породы. Образуются при остывании расплавленных магм, поднимающихся из глубин Земли к ее
поверхности.Различают глубинные породы - если магма
застыла на глубине,
и излившиеся - если остывание произошло уже
на поверхности.
Магматические породы состоят
преимущественно из силикатов и
алюмосиликатов, наиболее важными
компонентами которых являются кремнезем
(SiO2) и глинозем (А12О3).
13. Большая часть земной коры состоит из магматических пород. Чаще всего они покрыты другими породами и отложениями, и на
поверхность выходят редко.Самые распространённые горные породы: базальт,
гранит, драгоценные камни, руды металлов,
вулканический туф.
14. Осадочные горные породы.
ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ.• Они образуются путем переотложения на поверхности
Земли или на дне морей, озер, болот, рек продуктов
разрушения различных коренных пород.
• Ими покрыто более 75% поверхности континентов.
Осадочные породы накапливались и уплотнялись иногда
миллионы лет.
• Эти процессы сопровождались образованием таких
важнейших полезных ископаемых, как нефть и природный
газ, уголь, железо, алюминий, золото и др.
• В зависимости от происхождения осадочные породы делят
на обломочные, глинистые, химические и биохимические.
15.
• В зависимости отпроисхождения
осадочные породы
делят на:
• обломочные,
• глинистые,
• химические и
• биохимические.
16. Обломочные породы
ОБЛОМОЧНЫЕ ПОРОДЫ• Это продукты механического разрушения
коренных горных пород.
• Их классифицируют по размерам обломков (в
мм):
• грубообломочные породы более 1
• песчаные породы 0,1 —1,0
• алевритовые фракции
0,01—0,1
17. Глинистые породы.
ГЛИНИСТЫЕ ПОРОДЫ.• Они состоят из мельчайших минеральных
частиц размерами менее 0,01 мм и содержат
свыше 30% тонкодисперсных частиц
размером менее 0,001 мм.
• По минеральному составу глины резко
отличаются от типичных обломочных пород,
они состоят преимущественно из кремнезема
и глинозема.
18. Химические и биохимические породы.
ХИМИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕПОРОДЫ.
• Они образуются в результате химических реакций
или выпаривания, либо при косвенном участии
биологических организмов, а также при
концентрации их тел и скелетов.
• К данной группе относятся такие широко
известные породы, как бокситы, фосфориты,
бурые железняки, известняки, мел, доломиты,
гипс, бурые и каменные угли, горючие сланцы и
др.
19. Метаморфические горные породы.
МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕПОРОДЫ.
• Образуются путем глубокого преобразования
магматических и «садочных пород под действием
огромных давлений и высоких температур на
большой глубине.
• В результате получаются породы, отличающиеся
от исходных минералогическим составом.
• К метаморфическим породам относятся твердые
глинистые и слюдянистые сланцы (получающиеся
из мягкой сланцевой глины), мрамор (из
известняков), кварциты (из песчаников), яшмы,
серпентиниты (из ультраосновных пород) и др.
20. Метаморфические горные породы
МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ21. Геологические циклы.
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ.• Взаимное расположение и очертание континентов
и океанского дна постоянно изменяются.
• В пределах верхних оболочек Земли происходит
непрерывная постепенная замена одних пород
другими, называемая большим круговоротом
вещества.
• Геологические процессы образования и
разрушения гор являются величайшими
энергетическими процессами в биосфере Земли.
22.
23. Учение о почве
УЧЕНИЕ О ПОЧВЕ• На поверхности коры выветривания формируется
почвенный покров — основа земельного фонда
биосферы. Он представляет собой самостоятельную
земную оболочку — педосферу.
• Почва — особое органоминеральное естественноисторическое природное образование,
сформировавшееся в результате длительного
преобразования поверхностных слоев литосферы при
совместном взаимообуславливающем воздействии
гидросферы, атмосферы, живых и мертвых организмов
в различных условиях климата и рельефа в
гравитационном поле Земли.
24.
• Основателем современного почвоведения являетсярусский ученый В. В. Докучаев.
• Им впервые сформулировано понятие о почве как об
особом естественно-историческом теле,
• разработаны методы изучения и картографирования
почв,
• заложены основы их генетической классификации.
• В. В. Докучаев предложил рассматривать почву как
динамическую, а не инертную среду, открыл основные
закономерности географического распространения
почв.
25. Химический состав почвы
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВЫ• Твердая часть почвы состоит из минеральных и
органических веществ.
• Минеральный состав - определяется составом
почвообразующих пород, возрастом почвы,
особенностями рельефа, климата и т. д.
• В состав минеральной части почвы входят Si, Аl, Fe, К,
Na, Mg, Ca, P, S, некоторые микроэлементы Сu, Мо, J,
В, F, РЬ и др.
• Подавляющее большинство химических элементов в
почве находится в окисленной форме: SiO2, A12O3,
Fе2О3, К2О, Na2O, MgO, CaO.
26.
• В почвах распространены также cолиугольной, серной, фосфорной,
хлористоводородной и других кислот.
• На основных породах почва более богата Al,
Fe, щелочноземельными и щелочными
металлами,
• На породах кислого состава — Si.
• В засоленных почвах преобладают хлориды и
сульфаты кальция, магния, натрия.
27. Органический состав почв
ОРГАНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВ• Формируется из соединений, содержащихся в большом
количестве в растительных и животных остатках.
• Это белки, углеводы, органические кислоты, жиры,
лигнин, дубильные вещества и др. - 10—15% от всей
массы органического вещества в почве.
• При разложении органических веществ содержащийся
в них азот переходит в формы, доступные растениям.
• Органические вещества играют важную роль в
почвообразовании, определяют величину
поглотительной способности почв, воздействуют на
структуру верхних горизонтов почвы и ее физические
свойства.
28.
• Не полностью разложившиеся остатки органикиназывают подстилкой
• Конечный продукт разложения, в котором
невозможно различить первоначальный
материал, — гумусом.
• Гумус — аморфное органическое вещество
почвы, образующееся в результате разложения
растительных и животных остатков и продуктов
жизнедеятельности организмов, причем
утратившее тканевую структуру.
29.
• По химическому составу — это сложная смесь разнообразныхорганических молекул.
• Гумус состоит из гуминовых кислот, фульвокислот, гумина и
ульмина; имеет цвет от темно-бурого до черного.
• По агрегатному состоянию гумус похож на глину; и то и другое
находится в коллоидном состоянии. Отдельные его частицы
прочно прилипают к глине, образуя глино-гумусовый комплекс.
Гумуса в верхних горизонтах почвы содержится от десятых долей
до 18% (в черноземных почвах), а мощность гумусовых
горизонтов от нескольких сантиметров до 1,5 м.
30.
Гумификация• Одновременно с
гумификацией многие
жизненно важные элементы
переходят из органических
соединений в
неорганические, например,
азот в ионы аммония (NH+4),
фосфор в орто-фосфат-ионы
(Н2РО4), сера в сульфатионы (SO2-4), т. е. идет
процесс минерализации.
Углерод высвобождается в
процессах дыхания и в виде
СО2 поступает в атмосферу.
31. антропогенного воздействия на почвы
АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НАПОЧВЫ
• Основные виды антропогенного воздействия на
почвы следующие:
• 1) эрозия (ветровая и водная);
• 2) загрязнение;
• З) вторичное засоление и заболачивание;
• 4) опустынивание;
• 5) отчуждение земель для промышленного и
коммунального строительства.
32.
• Эрозия почв (от лат. егоsio — разъедание) —разрушение и снос верхних наиболее плодородных
горизонтов и подстилающих пород ветром (ветровая
эрозия) или потоками воды (водная эрозия).
• Земли, подвергшиеся разрушению в процессе эрозии,
называют эродированными.
• К эрозионным процессам относят также
промышленную эрозию (разрушение
сельскохозяйственных земель при строительстве и
разработке карьеров), военную эрозию (воронки,
траншеи), пастбищную эрозию (при интенсивной
пастьбе скота), ирригационную (разрушение почв при
прокладке каналов и нарушении норм поливов) и др.
33.
• Водной эрозии подвержены 31 % суши.• Ветровая эрозия (дефляция), активно
действующая на 34% поверхности суши.
• В США эродировано, т. е. подвержено
эрозии, 40% всех сельскохозяйственных
земель.
• В засушливых районах мира больше — 60%
от общей площади, из них 20% сильно
эродированы.
34.
• Пыльные бури возникают при очень сильных ипродолжительных ветрах. Скорость ветра
достигает 20—ЗО м/с и более. Уносят самый
плодородный верхний слой почв; они способны
развеять за несколько часов до 500 т почвы с 1 га
пашни.
• В нашей стране пыльные бури неоднократно
возникали в Нижнем Поволжье, на Северном
Кавказе, в Башкирии и в других районах.
• Крупнейший источник пыли — Арал. Общая масса
переносимой ветром пыли в районе Арала
достигает 90 млн. т в год.
• Крупный пылевой очаг в России — Черные земли
Калмыкии.
35.
Пыльная буря в КалмыкииПыльная буря в Африке
36.
• Различают следующие формы водной эрозии:плоскостную, струйчатую, овражную, береговую.
• значительный вред окружающей природной среде
и в первую очередь почвам приносит овражная
эрозия.
• Ежедневные потери почв из-за развития оврагов
достигают 100—200 га.
37. Загрязнение почв
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВ• Основные загрязнители почвы: 1) пестициды
(ядохимикаты); 2) минеральные удобрения; 3) отходы
и отбросы производства; 4) газо-дымовые выбросы
загрязняющих веществ в атмосферу; 5) нефть и
нефтепродукты.
• В мире ежегодно производится более миллиона тони
пестицидов.
• В России используется более 100 индивидуальных
пестицидов при общем годовом объеме их
производства — 100 тыс. т.
• Наиболее загрязненными пестицидами районами
являются Краснодарский край и Ростовская область (в
среднем около 20 кг на 1 га).
38. Вторичное засоление и заболачивание почв
ВТОРИЧНОЕ ЗАСОЛЕНИЕ ИЗАБОЛАЧИВАНИЕ ПОЧВ
• Вторичное засоление развивается при неумеренном
поливе орошаемых земель в засушливых районах.
• В мире процессам вторичного засоления и
осолонцевания подвержено около 30% орошаемых
земель.
• Площадь засоленных почв в России составляет 36
млн. га (18% общей площади орошаемых земель).
• Заболачивание почв наблюдается в сильно
переувлажненных районах, например, в
Нечерноземной зоне России, на Западно-Сибирской
низменности, в зонах вечной мерзлоты.
39.
40. Опустынивание
ОПУСТЫНИВАНИЕ• Опустынивание — процесс необратимого изменения почвы и
растительности, снижения биологической продуктивности, который
в экстремальных случаях может привести к полному разрушению
биосферного потенциала и превращению территории в пустыню.
• Всего в мире подвержено опустыниванию более 1 млрд. га
практически на всех континентах.
• Процесс этот получил столь широкое распространение, что явился
предметом международной программы «Опустынивание».
• Опустынивание является одновременно социально-экономическим
и природным процессом, оно угрожает примерно 3,2 млрд га
земель, на которых проживают более 700 млн. человек.
• Особенно опасное положение сложилось в Африке в зоне Сахеля
(Сенегал, Нигерия, Буркина, Фасо, Мали и др.) — переходной
биоклиматической зоне (шириной до 400 км) между пустыней
Сахара на севере и саванной на юге.