Bodenschätze der Lithosphäre. Ressourcenfunktion der Lithosphäre. Radius der negativen Auswirkungen von Deponien zur Lagerung von Abfällen aus dem Bergbau und der Bergbauindustrie

Ressourcenfunktion

Die Ressourcenfunktion der oberen Horizonte der Lithosphäre liegt in ihrer potenziellen Fähigkeit, den Bedarf von Biota (Ökosystemen) mit abiotischen Ressourcen zu decken, einschließlich des menschlichen Bedarfs mit bestimmten Mineralien, die für die Existenz und Entwicklung der menschlichen Zivilisation notwendig sind. (Korolev, 1996; Trofimov, Ziling, 2000, 2002).

Die Ressourcenfunktion ist im System „Lithosphäre-Biota“ von grundlegender Bedeutung, da sie nicht nur mit den Lebensbedingungen und der Entwicklung der Biota, sondern auch mit der Möglichkeit ihrer Existenz verbunden ist.

Diese Funktion bestimmt die Rolle von Ressourcen (mineralisch, organisch und organomineralisch) für das Leben und die Aktivität von Biota sowohl als Biogeozänose als auch Sozialstruktur. Die Ressourcenfunktion der Lithosphäre bestimmt die Bedeutung mineralischer, organischer und organomineralischer Rohstoffe, die die Grundlage für die Lebensaktivität von Biota sowohl als Biogeozänosen als auch als Anthropogeozänosen bilden (Yasamanov, 2003).

Laut V.T. Trofimova et al. (2000) umfasst folgende Aspekte:

· Ressourcen, die für das Leben und die Aktivität der Biota notwendig sind,

· Ressourcen, die für das Leben und die Aktivitäten der menschlichen Gesellschaft notwendig sind,

· Ressourcen, wie der geologische Raum, der für die Ansiedlung und Existenz von Biota, einschließlich der menschlichen Gesellschaft, notwendig ist.

Die ersten beiden Aspekte beziehen sich auf Bodenschätze, der letzte auf die ökologische Kapazität des geologischen Raums, in dem sich das Leben des Organismus abspielt.

Vom Standpunkt des Biozentrismus aus sollten die Bedürfnisse des Menschen nicht im Widerspruch zu den Bedürfnissen der gesamten Biota stehen. Unter den natürlichen Ressourcen der Erde stehen die Energieressourcen im Hinblick auf ihre Bedeutung für die entwickelten Länder an erster Stelle. Beim gegenwärtigen Stand der industriellen Entwicklung in der Welt erzeugt und wandelt technologische Energie eine riesige Menge an Energie um, wenn wir den Planeten als Ganzes betrachten. Etwa 70 % der weltweit geförderten Mineralien sind Energieressourcen. Folglich können wir über die Verhältnismäßigkeit des technogenen Energiepotenzials mit dem Energiepotenzial der Erde natürlichen Ursprungs, insbesondere in urbanisierten Gebieten, sprechen.

Lithosphärenressourcen, die für das Leben von Biota notwendig sind

Sie werden durch Gesteine ​​und Mineralien repräsentiert, zu denen chemische Elemente der biophilen Reihe gehören, die für das Wachstum und die Entwicklung von Organismen lebenswichtig sind, Kudyurite – die mineralische Substanz von Kudyuren, die die mineralische Nahrung von Lithophaten darstellt. und Grundwasser. Organismen benötigen Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Kalzium, Phosphor, Schwefel, Kalium, Natrium und eine Reihe anderer Elemente erhebliche Mengen, deshalb werden sie makrobiogen genannt. Mikrobiogene Elemente für Pflanzen sind Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo, C1, V, Ca, die die Prozesse der Photosynthese, des Stickstoffstoffwechsels und der Stoffwechselfunktion sicherstellen.

Tiere benötigen die gleichen Elemente, außer Bor. Sie gewinnen sie teils über Lebensmittelerzeuger, teils aus Mineralstoffverbindungen usw natürliche Gewässer. Darüber hinaus benötigen Tiere (Verbraucher erster und zweiter Ordnung) zusätzlich Selen, Chrom, Nickel, Fluor, Jod usw. Diese Elemente sind in geringen Mengen für die Aktivität lebenswichtig

Organismen und erfüllen biogeochemische Funktionen.

Einige der aufgeführten Elemente sind in Gaszustand in der Atmosphäre, andere sind im Wasser der Hydrosphäre gelöst oder liegen in gebundenem Zustand vor Bodenbedeckung und Lithosphäre. Pflanzen (Produzenten) extrahieren diese Elemente im Laufe ihres Lebens zusammen mit dem Boden und dem Grundwasser direkt aus dem Boden.

Mineralstoffe von Kudyuren sind episodische Nahrung von Pflanzenfressern (Konsumenten erster Ordnung) und Allesfressern (Konsumenten dritter Ordnung) von Tieren. Sie essen sie mindestens zweimal im Jahr zum Essen. Kudyurs sollen die Salzzusammensetzung des Körpers regulieren. Dabei handelt es sich vor allem um Mineralien der Zeolithgruppe. Neben Zeolithen sind auch Tonmineralien wie Bentonite, Palygorskite sowie Glaukonit und Kieselgur Stimulanzien für das Wachstum von Pflanzen, Tieren und Fischen.

Grundwasser ist die Grundlage für die Existenz von Biota, bestimmt deren Richtung und Geschwindigkeit biochemische Prozesse Pflanzen und Tiere.

Mineralische Ressourcen, die für das Leben und die Aktivitäten der menschlichen Gesellschaft notwendig sind

Dazu gehören alle vorhandenen Mineralien, die verwendet werden Menschlichkeit für die Produktion notwendige Materialien und Energie. Derzeit werden mehr als 200 Arten von Mineralien aus dem Untergrund gewonnen und die jährliche Produktion mineralischer Rohstoffe erreicht etwa 20 Milliarden Tonnen Gesteinsmasse pro Jahr.

Die wichtigsten Mineralstoffgruppen und die Hauptanwendungsgebiete sind in Abb. dargestellt. 4.

Reis. 4.

Die ökologische Bedeutung des Grundwassers ist enorm. Nachfolgend sind die Haupteinsatzgebiete und Verbrauchsmengen (km/Jahr) aufgeführt.

Die Lithosphäre ist einer der wichtigsten Bestandteile der geologischen Umwelt, mit deren geodynamischer Aktivität und Zusammensetzung die Menschheit jede Minute konfrontiert wird. Die Ressourcenfunktion der Lithosphäre wird durch die an ihrem Aufbau beteiligten mineralischen, organomineralischen und organogenen Ressourcen vorgegeben. Sie sind für das Leben und die Aktivität von Biota, die als Bestandteil von Ökosystemen fungieren, sowie für das Leben der menschlichen Gesellschaft äußerst notwendig. Die Ressourcen der Lithosphäre umfassen die folgenden Aspekte: Ressourcen, die für das Leben der Biota notwendig sind; Ressourcen, die für das Leben und die Aktivitäten der menschlichen Gesellschaft notwendig sind; Ressourcen als geologischer Raum, der für die Besiedlung und Existenz von Biota und der menschlichen Gesellschaft notwendig ist. Beziehen sich die ersten beiden Aspekte auf die Bodenschätze der Erde, so bezieht sich der letzte ausschließlich auf den geologischen Raum, der die oberflächennahen und oberflächennahen Teile der Lithosphäre umfasst.

Bodenschätze gehören zur Kategorie der erschöpfbaren Ressourcen und die überwiegende Mehrheit davon ist nicht erneuerbar. Sie spielen eine zentrale Rolle im Leben der menschlichen Gesellschaft und bestimmen deren materielles, wissenschaftliches und technisches Niveau. Seit der Antike haben die Zahl der Bodenschätze und die Mengen ihrer Gewinnung und Nutzung kontinuierlich zugenommen. Im Paläolithikum beschränkte sich die Gewinnung von Rohstoffen nur auf solche Gesteine, die als Rohstoffe für die Herstellung von Steinwerkzeugen dienen konnten. Später wurden auch Metallerze in den Tätigkeitsbereich einbezogen – zunächst Zinn und Kupfer, dann Eisen. Die Dynamik der Gewinnung und Nutzung mineralischer Rohstoffe hat in den letzten Jahrhunderten dramatisch zugenommen. Basierend auf bestehenden Prognosen werden die Reserven verschiedener mineralischer Rohstoffe bis zur Mitte des 21. Jahrhunderts versiegen. Lithosphärenressourcen, die für das Leben von Biota notwendig sind werden durch Gesteine ​​und Mineralien repräsentiert, zu denen chemische Elemente der biophilen Reihe gehören, die für das Wachstum und die Entwicklung von Organismen lebenswichtig sind, Kudyuriten – die mineralische Substanz von Kudyuren, die die mineralische Nahrung von Lithophagen darstellt, und Grundwasser. Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Kalzium, Phosphor, Schwefel, Kalium, Natrium und eine Reihe anderer Elemente werden von Organismen in erheblichen Mengen benötigt, weshalb sie als makrobiogen bezeichnet werden. Mikrobiogene Elemente für Pflanzen sind Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo, CI, V, Ca, die die Prozesse der Photosynthese, des Stickstoffstoffwechsels und der Stoffwechselfunktion bereitstellen. Tiere benötigen die gleichen Elemente, außer Bor. Einen Teil davon gewinnen sie über Lebensmittelproduzenten, einen Teil aus Mineralstoffen und natürlichen Wässern. Darüber hinaus benötigen Tiere (Verbraucher erster und zweiter Ordnung) zusätzlich Selen, Chrom, Nickel, Fluor, Jod usw. Diese Elemente sind in geringen Mengen für die Aktivität von Organismen und die Ausführung biogeochemischer Funktionen lebenswichtig.

Einige der aufgeführten Elemente liegen in der Atmosphäre in gasförmigem Zustand vor, andere sind in den Gewässern der Hydrosphäre gelöst oder liegen in gebundenem Zustand in der Bodenbedeckung bzw. Lithosphäre vor. Pflanzen (Produzenten) extrahieren diese Elemente im Laufe ihres Lebens zusammen mit dem Boden und dem Grundwasser direkt aus dem Boden.

Mineralstoffe von Kudyuren sind episodische Nahrung von Pflanzenfressern (Konsumenten erster Ordnung) und Allesfressern (Konsumenten dritter Ordnung) von Tieren. Sie essen sie mindestens zweimal im Jahr zum Essen. Kudyurs sollen die Salzzusammensetzung des Körpers regulieren. Dabei handelt es sich vor allem um Mineralien der Zeolithgruppe. Neben Zeolithen sind auch Tonmineralien wie Bentonit, Glaukonit und Kieselgur Stimulanzien für das Wachstum von Pflanzen, Tieren und Fischen.

Grundwasser ist die Grundlage für die Existenz von Biota; es bestimmt die Richtung und Geschwindigkeit biochemischer Prozesse von Pflanzen und Tieren.

Lebensnotwendige Bodenschätze und Aktivitäten der menschlichen Gesellschaft. Dazu gehören alle vorhandenen Mineralien, die der Mensch zur Herstellung notwendiger Materialien und Energie nutzt. Derzeit werden mehr als 200 Arten von Mineralien aus dem Untergrund gewonnen und die jährliche Produktion mineralischer Rohstoffe erreicht etwa 20 Milliarden Tonnen Gesteinsmasse pro Jahr. Die wichtigsten Mineralstoffgruppen und die Hauptanwendungsgebiete sind in Abb. dargestellt. 8.4.

Geologischer Raum. Es besteht darin, die Lithosphäre als Lebensraum für Biota (grabende und wühlende Tiere und Mikroorganismen) und geotechnische menschliche Aktivitäten zu betrachten.

Damit einhergehend ist die Bewertung der Ressourcenfunktion der Lithosphäre mit der Platzierung hochgiftiger und radioaktiver Abfalldeponien im geologischen Raum verbunden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die dafür geeigneten geologischen Raumvolumina sehr begrenzt sind. Es wird immer schwieriger, geeignete und sichere Orte für die Entsorgung von Abfällen sowie Industrie- und Haushaltsdeponien zu finden. Ein markantes Beispiel In dieser Hinsicht ist Japan gezwungen, Küstengebiete mit Meeresgewässern aufzufüllen und Bauarbeiten auf Aufschüttungsböden durchzuführen. Andere Länder wie Holland nutzen Dämme, um Land vor Überschwemmungen durch das Meer zu schützen. Folglich sind nicht nur landwirtschaftliche Flächen wertvoll natürliche Ressource Aber auch Grundstücke für den Industrie-, Zivil- und Verkehrsbau sind von großem Wert.

Reis. 8.4. Schema zur Nutzung der wichtigsten natürlichen Ressourcen der Lithosphäre

Mineralien und ihre Klassifizierung

Die Lithosphäre hat folgende Umweltfunktionen:

1) Ressource (Sicherheit verschiedene Arten natürliche Ressourcen, die für Biota und Menschen notwendig sind);

2) Geodynamik (Vorhandensein von Störungen Oberteile Lithosphäre aufgrund endo- und exogener, natürlicher und künstlicher Prozesse);

3) geochemisch (der Gehalt an chemischen Elementen, die für Biota und Menschen notwendig sind, sowie das Vorhandensein von Schadstoffen);

4) geophysikalisch (Vorhandensein physikalischer Felder).

Bei der Betrachtung jeder Funktion gilt: Folgen für die Umwelt oder Bergbau oder Störungen der Lithosphäre oder Ansammlung chemischer Elemente; Der Einfluss physikalischer Felder auf lebende Organismen wird aufgezeigt.

Kraftstoff- und Energieressourcen

Zu den wichtigsten Bodenschätzen zählen Treib- und Energierohstoffe, die zur Energieerzeugung und als Brennstoff genutzt werden. Zu den Brennstoff- und Energieressourcen zählen Öl, Stein- und Braunkohle, Gas, Schiefer und Uran. Jede Art von Brennstoffrohstoff hat einen bestimmten Heizwert. Der Heizwert ist die Energiemenge, die bei der Verbrennung einer Brennstoffeinheit freigesetzt wird. Öl und Gas erzeugen einen erheblichen Heizwert.

Die Brennstoffrohstoffe sind im gesamten Gebiet ungleichmäßig verteilt Globus. Die bedeutendsten Mengen befinden sich in Nordamerika und Eurasien (87 % des gesamten Energiepotenzials sind hier konzentriert). Zu den wichtigsten Brennstoffrohstoffen zählen Öl, Gas und Kohle.

Öl ist das wichtigste und effizientes Aussehen Brennstoffrohstoffe. Es zeichnet sich durch einen hohen Kaloriengehalt und Heizwert sowie einen geringen Gehalt an Schadstoffen aus. Öl lässt sich leicht transportieren und bei der Verarbeitung entstehen vielfältige Produkte.

Ölfelder sind weltweit ungleich verteilt. 62 % der gesamten Erdölreserven der Welt sind hier konzentriert Arabische Halbinsel und Gewässer des Persischen Golfs ; 11 % der Weltölreserven Nordamerika, 7 % in Afrika und Russland, 9 % in Südamerika Vielversprechende Ölfelder liegen in der Schelfzone der Meere und Ozeane, am Kontinentalhang (600-900 m). Offshore-Felder machen derzeit 25 % der weltweiten Ölproduktion aus. Große Ölreserven finden sich in Ölsanden, Ölschiefer und bituminösen Gesteinen (enthalten sogenanntes Schweröl). Es ist noch nicht möglich, diese Reserven im industriellen Maßstab zu erschließen. 32 % des weltweiten Energiebedarfs werden durch Öl gedeckt.

Erdgas ist im Erdinneren noch ungleichmäßiger verteilt. Weltweit erster Platz in Bezug auf Ressourcen gasförmiger Brennstoff besetzt Russland (Vorkommen Westsibiriens). Bedeutende Gasvorkommen befinden sich in den Ländern des Nahen und Mittleren Ostens (besonders groß sind die Ressourcen im Iran, Saudi-Arabien, in den Gewässern des Persischen Golfs). Kleinere Reserven gibt es in den USA, Nordafrika und Venezuela. Die Schelfzonen des Weltozeans sind vielversprechend.

In der Weltenergiebilanz beträgt der Anteil Erdgas macht in einer Reihe von Ländern (USA, Westeuropa, Japan) oben. Im Gegensatz zu Öl steigt das Gaspotenzial schneller als die Produktion (etwa das Zweifache). Darüber hinaus ist mehr als die Hälfte der Schelffläche noch nicht auf ihren Gasgehalt untersucht und Unterwassergasfelder machen 15 % der weltweiten Gasproduktion aus. An Land sind nur 30 % der für diesen Rohstoff vielversprechenden tektonischen Strukturen untersucht. Eine weitere Reserve dieser Art von Brennstoffressource ist die Gaseinsparung.

Kohlevorkommen sind weltweit ungleichmäßig verteilt. Auf Russland und die Nachbarländer USA, China und Südafrika entfallen mehr als 90 % der geförderten Ressourcen Kohle. Polen, Deutschland, Australien, Großbritannien und andere Länder verfügen über große Reserven.

Bis in die 60er Jahre dominierte die Kohle die Struktur der Brennstoffbilanz (mehr als 50 %). In den 1980er Jahren sank der Kohleanteil durch den Einsatz von Öl und Gas (auf 28 %). Derzeit werden bis zu 30 % der weltweiten Energie aus Kohle gewonnen (Grund ist die Instabilität des Weltmarktes).

Der Globus ist nicht gleichmäßig mit nuklearen Rohstoffen versorgt. Mehr als 28 % der nuklearen Rohstoffressourcen befinden sich in den USA und Kanada, 23 % in Australien, 14 % in Südafrika, 7 % in Brasilien. In anderen Ländern sind die Uranreserven unbedeutend. Thoriumvorkommen gibt es in Indien (fast die Hälfte der Vorkommen), Australien, Brasilien, Malaysia und den USA.

Alternative Energiequellen

Zu den nicht-traditionellen Energieressourcen gehören Solar-, Wind-, Gezeiten-, Geothermie- und Biokonversionsenergie.

Die Gesamtmenge an Sonnenenergie ist 20.000 Mal höher als der aktuelle Energieverbrauch der Weltwirtschaft. Da die Dichte der Sonnenstrahlung auf der Landoberfläche so gering ist (sogar in tropische Wüsten tagsüber beträgt sie 5-6 kWh/m² pro Tag, bei gemäßigten Temperaturen sind es 3-4 kWh/m²), dann ist es technisch schwer zu beherrschen. Heutzutage werden Solaröfen zur Erzeugung von Niedertemperaturbrennstoff eingesetzt.

Windenergie wird in England, Holland, Frankreich und anderen Ländern schon lange in kleinem Maßstab genutzt. Gemeinsame Ressourcen Windenergie ist riesig, aber streng lokal begrenzt. In Dänemark und anderen Ländern des europäischen Nordens liefern Windkraftanlagen mindestens 12 % der Energie. Die technischen Schwierigkeiten bei der Nutzung der Windenergie sind jedoch erheblich.

Gezeitenenergie wird tatsächlich in mehreren Gezeitenkraftwerken genutzt: in Russland (Kislogubskaya), in Frankreich (Mündung der Garonne). Die Schwierigkeit bei der Nutzung von Energie liegt in der Umwandlung Aufprallkraft Wellen in gravitative, thermische und elektrische Energieformen.

Biokonversionsenergie ist in Biomasse gespeicherte Energie. Holz wird seit langem als Brennstoff genutzt. Es gibt experimentelle Entwicklungen zur Herstellung von Biogas aus Abfällen Landwirtschaft, aber dieses Verfahren wurde noch nicht im industriellen Maßstab entwickelt. Biogas besteht zu 60-70 % aus Methan (mit einem Heizwert von 5000 kcal pro 1 m 3), während der Prozess der Gasfreisetzung kontinuierlich erfolgt und der entstehende Rückstand – Schlamm – ein guter Dünger ist.

Geothermie ist die innere Energie der Erde. Der normale Temperaturgradient der Erde beträgt 3 °C pro 100 m Tiefe, mancherorts bis zu 5 °C pro 100 m. Geothermiekraftwerke werden in Italien, den USA, Japan, Island usw. betrieben. In Kalifornien sind es 7 % Energie wird aus hydrothermalen Quellen gewonnen. Durch endogene Wärme erhitzte Ressourcen Felsen 20-mal höher als die Reserven fossiler Brennstoffe.

Öl und Gas (gefördert)

Weißrussische Ölfelder und Begleitgas liegt im östlichen Teil des Pripyat-Trogs.

Bis 2010 wurden etwa 75 Lagerstätten entdeckt und erkundet, die größten davon sind Rechitsa, Ostashkovichskoe und Vishanskoe.

Fast alle Ölvorkommen der Felder sind begrenzt Devon Sedimente (terrigene Vorsalz-, Untersalz-Karbonat-, Zwischensalz-, Obersalz-Devon-Schichten) und nur 2 Ablagerungen - bis Oberes Proterozoikum.

Industrieller Bergbau begann im Jahr 1965 und im gesamten Zeitraum wurden mehr als 115 Millionen Tonnen produziert. Derzeit beträgt die jährliche Ölproduktion 1,5 Millionen Tonnen pro Jahr (mehr als 12 Millionen Tonnen Öl pro Jahr werden für den Bedarf der Republik benötigt). Die maximale Jahresproduktion lag 1975 bei 8 Millionen Tonnen.

Ölschiefer(nicht abgebaut)

Ölschiefervorkommen Weißrussland - Lyubanskoye und Turovskoye, auf das Postsalz beschränkt Devon dicker als der Pripyat-Trog. Geringe Qualität – hoher Aschegehalt.

Die prognostizierten Ölschiefervorkommen im Pripyat-Schieferbecken bis zu einer Tiefe von 600 m betragen 11 Milliarden Tonnen, davon 5,5 Milliarden Tonnen bis zu einer Tiefe von 300 m.

Braunkohle (nicht abgebaut)

Braunkohlevorkommen Weißrusslands in Sedimenten entdeckt unterschiedlichen Alters: V Karbon, Jura, Paläogen und Neogen. Der bisher größte Wert ist jedoch genau Neogen Kohlen.

Im westlichen Teil des Pripyat-Trogs wurden drei Ablagerungen aus dem Neogenzeitalter identifiziert: Zhitkovichskoye, Brinevskoye und Tonezhskoye. Die Vorkommenstiefe beträgt 20-80 m, was den Kohleabbau im Tagebau (Steinbruch) ermöglicht.

Die Reserven dieser drei Felder betragen mehr als 100 Millionen Tonnen.

Torf (abgebaut)

Torfvorkommen in Weißrussland Fast überall verteilt, das Alter dieses Minerals Quartär.

In Weißrussland wurden etwa 9.200 Lagerstätten identifiziert, die 3 Milliarden Tonnen Torf enthalten. Etwa 400 Lagerstätten werden ausgebeutet, jährlich werden 13-15 Millionen Tonnen Torf abgebaut. In all den Jahren der Erschließung der Torflagerstätten wurden 1,1 Milliarden Tonnen Torf abgebaut.

Chemische Rohstoffe von Weißrussland

Kaliumsalze (abgebaut)

Kaliumsalze - der größte Bodenschätze Weißrusslands, das wichtigste Exportprodukt.

Sie liegen im Pripyat-Tal und sind mit den unteren und oberen Salzschichten des Oberen verbunden Devon

Wichtigste Kaliumsalzvorkommen in Weißrussland– Starobinskoe(Reserven 2,7 Milliarden Tonnen) - in Entwicklung, Petrikovskoye (Reserven 1,28 Milliarden Tonnen) und Oktyabrskoye (Reserven 637,2 Millionen Tonnen).

Die gesamten industriellen Reserven an Kaliumsalzen belaufen sich auf mehr als 5 Milliarden Tonnen; diesem Indikator zufolge liegt Weißrussland weltweit an dritter Stelle nach Kanada und Russland.

Die industrielle Produktion von Kaliumsalz begann im Jahr 1961; heute beträgt die jährliche Produktion von Kaliumsalzen in Weißrussland etwa 20 Millionen Tonnen, wovon jährlich mehr als 8 Millionen Tonnen Kalidünger hergestellt werden.

Steinsalz (abgebaut)

Steinsalz ist eines der wichtigsten Mineralien in Weißrussland. Seine Ressourcen sind gewidmet Devon Die Salzschichten des Pripyat-Trogs sind praktisch unerschöpflich.

Derzeit sind drei erforscht größte Vorkommen: Mozyrskoye, Starobinskoye und Davydovskoye. Die ersten beiden sind im Einsatz.

Die Gesamtreserven betragen etwa 22 Milliarden Tonnen.

Dolomiten (abgebaut)

Dolomitvorkommen in Weißrussland befinden sich in der Orscha-Senke, begrenzt auf Devon Sedimente.

Erkundete und erschlossene Dolomitlagerstätte - Ruba (Gebiet Witebsk). Der durchschnittliche Karbonatgehalt liegt bei etwa 94 %.

Die Lagerstätte wird durch Tagebau (Gralevo-Steinbruch) erschlossen. Jährliche Produktion von 3-4 Millionen Tonnen Dolomit. Die Hauptprodukte sind Dolomitmehl zur Kalkung saurer Böden.

Die gesamten nachgewiesenen Reserven des Feldes belaufen sich auf 755 Millionen Tonnen.

Phosphorite (nicht abgebaut)

Phosphoritvorkommen in Weißrussland befinden sich in der Orscha-Senke, begrenzt auf Oberkreide Sedimente.

Erkundete Phosphoritvorkommen – Mstislawskoje (Reserven 175 Millionen Tonnen), Lobkowitschskoje (Reserven 246 Millionen Tonnen).

Metallische Mineralien von Weißrussland

Sande (abgebaut)

Glassande Weißrussland wurde in den Regionen Gomel (Loevskoye) und Brest (Gorodnoye) erkundet (noch nicht abgebaut). Ihre Gesamtreserven betragen 15 Millionen m3. Glassande eignen sich zur Herstellung von Fenster- und Behälterglas.

Formsande Weißrussland – Bezirke Schlobin und Dobrusch. Die Gesamtreserven betragen 100 Millionen Tonnen. Jährlich werden etwa 0,6 Millionen m3 Gießereisande abgebaut.
Sand- und Kiesmischungen– im Norden und Zentrum Weißrusslands 136 Felder mit Gesamtreserven von mehr als 700 Millionen m 3; 82 Lagerstätten werden ausgebeutet, die Gesamtreserven betragen 660 Millionen Tonnen. Jährlich werden etwa 3 Millionen m3 Sand- und Kiesmaterial abgebaut. Sie werden hauptsächlich zur Herstellung von Beton und Mörtel verwendet.

Tone (abgebaut)

Die Lagerstätten liegen im Süden Weißrusslands.

Mehr als 210 Vorkommen schmelzbarer Tone wurden erkundet (Gebiet Witebsk) mit Gesamtreserven von etwa 200 Millionen m 3. Mehr als 110 Lagerstätten werden erschlossen und jährlich 2,5-3,5 Millionen m 3 Rohstoffe gefördert.

Feuerfeste Tone kommen im Süden Weißrusslands (Bezirke Luninetsky, Loevsky, Stolinsky) in etwa 20 Lagerstätten vor.

Kreide und Mergel (abgebaut)

Kreide- und Mergelvorkommen befinden sich hauptsächlich im Osten Weißrusslands und im Westen des Landes. Eine Reihe von Lagerstätten wurden in Gebieten mit flachem Vorkommen erkundet, hauptsächlich in den Bezirken Krichevsky, Klimovichsky, Kostyukovichsky und Cherikovsky in der Region Mogilev sowie in den Bezirken Volkovysk und Grodno in der Region Grodno. Einige von ihnen (z. B. Krichevskoye) werden durch Schreibkreide dargestellt, andere (Kommunarskoye) durch Mergel und andere (Kamenka) durch Mergel und Schreibkreide.

Die Gesamtreserven betragen etwa 270 Millionen Tonnen.

Gips (nicht abgebaut)

Die Gipslagerstätte Brinevskoe liegt westlich des Pripyat-Trogs und ist auf begrenzt Oberes Devon Sedimente.

Die Gipsreserven betragen 400 Millionen Tonnen.

Baustein (abgebaut)

Geburtsort Bausteine ​​in Weißrussland Mikaschewitschi und Sitniza (Gebiet Brest), Steinbruch Gluschkewitschi und Nadeschda (Gebiet Gomel).

In der Lagerstätte Mikaschewitschi (der größten) beträgt die jährliche Steinproduktion etwa 3,5 Millionen m 3, die Schotterproduktion 5,5 Millionen m 3, in der Lagerstätte Glushkevichi 0,1 Millionen m 3 bzw. 0,2 Millionen m 3.

Vorlesung 2.1. allgemeine Informationenüber Lithosphärenressourcen

1. Mineralien und ihre Klassifizierung

2. Kraftstoff- und Energieressourcen

3. Alternative Energiequellen

4. Bodenschätze von Weißrussland.

Zustand der Oberflächen- und Grundgewässer des Landes, Zustand und Schutz der Böden, Grad der Umwandlung Naturlandschaften, also grundsätzlich geografische Hülle. Die Lithosphäre als solche wird in keiner Weise unterschieden, obwohl sie als geologische Grundlage der Landschaft dient und auch ein Medium für den Austausch von Materie und Energie mit anderen Geosphären ist. In bestimmten Aspekten wurde den Problemen der Erschöpfung der im Oberflächenteil der Lithosphäre enthaltenen Bodenschätze und der Umweltverschmutzung Aufmerksamkeit geschenkt natürlichen Umgebung im Prozess der Gewinnung, Anreicherung und Verarbeitung mineralischer Rohstoffe.

Wir müssen jedoch auch die Tatsache berücksichtigen, dass die Lithosphäre ein Speicher und Bewahrer von Oberflächen- und Grundwasser ist. Es versorgt Biota mit anorganischen Stoffen Nährstoffe, enthält Mineral- und Energieressourcen, die für die Existenz und Entwicklung der menschlichen Gesellschaft notwendig sind.

Die ökologischen Funktionen der Lithosphäre als planetarisches Geosystem sowie die darin ablaufenden geologischen Prozesse (sowohl natürliche als auch anthropogene) können auf der Grundlage ihrer Rolle bei der Lebenserhaltung und Entwicklung von Biota und vor allem der menschlichen Gesellschaft bestimmt werden.

Ressourcenfunktion der Lithosphäre

Die Ressourcenfunktion der Lithosphäre bestimmt die Bedeutung der mineralischen, organischen und organomineralischen Rohstoffe der Lithosphäre, die die Grundlage für das Leben und die Aktivität von Biota sowohl als Biogeozänose als auch als Anthropogenese bilden. Laut V. T. Trofimov et al. (1997) umfasst es die folgenden Aspekte: Ressourcen, die für das Leben und die Aktivität von Biota notwendig sind; Ressourcen, die für das Leben und die Aktivitäten der menschlichen Gesellschaft notwendig sind; Ressourcen als geologischer Raum, der für die Besiedlung und Existenz von Biota, einschließlich der menschlichen Gesellschaft, notwendig ist. Die ersten beiden Aspekte beziehen sich auf Bodenschätze und der letzte auf die ökologische Kapazität des geologischen Raums, in dem das Leben von Organismen stattfindet.

Bodenschätze gelten als erschöpfbar und alle, mit Ausnahme des Grundwassers, sind nicht erneuerbar. Im Laufe ihrer Geschichte hat die menschliche Gesellschaft Bodenschätze in unterschiedlichem Umfang genutzt und die Menge der gewonnenen Rohstoffe hat kontinuierlich zugenommen. Gleichzeitig nahm die Zahl der geförderten Chemikalien und Verbindungen zu: im 18. Jahrhundert. - 18 chemische Elemente und Verbindungen, im 19. Jahrhundert. - 35, 1917 - 64, 1975 - 87, dann in den 90er Jahren des 20. Jahrhunderts. - 106 Elemente Periodensystem D. I. Mendelejew. Derzeit werden jährlich etwa 100 Milliarden Tonnen mineralische Rohstoffe aus dem Untergrund gefördert. Es besteht die Gefahr einer Erschöpfung der Mineralvorkommen. Nach Ansicht einiger Experten werden die Reserven vieler mineralischer Rohstoffe bis zur Mitte des 21. Jahrhunderts erschöpft sein und Blei und Zink werden nur für die ersten Jahrzehnte des dritten Jahrtausends reichen.

Die Lithosphäre enthält Gesteine, die biophile Elemente enthalten, d. h. chemische Elemente, löslich in aquatische Umgebung und zugleich lebenswichtig für Organismen. Sie werden auch biogene Elemente genannt. Darüber hinaus ist die Lithosphäre ein Grundwasserreservoir und enthält auch Substanzen, die bestimmten Tieren als Nahrung dienen – Lithophagen.

Die lebenswichtige Aktivität von Biota wird durch biogeochemische Kreisläufe in der Natur, einschließlich derjenigen in der Lithosphäre, sichergestellt. Laut G. A. Bogdanovsky (1994) handelt es sich um mehr oder weniger geschlossene Zirkulationswege chemischer Elemente, aus denen das zelluläre Protoplasma besteht, von der äußeren Umgebung in den Körper und zurück Außenumgebung. Es gibt zwei Arten von biogeochemischen Kreisläufen: den Kreislauf gasförmiger Stoffe mit einem Reservefonds in der Atmosphäre und im Ozean; Sedimentkreislauf mit einem Reservefonds in Erdkruste.

Die Entwicklung der menschlichen Gesellschaft ist ohne die Nutzung mineralischer Ressourcen nicht möglich. Dank ihnen kann die Menschheit ihren Bedarf an Energie, Düngemitteln, Wohnraum, Transport und Kommunikation decken. Zu dieser Kategorie kommen heute auch Mittel zum Empfangen, Senden, Verarbeiten und Analysieren hinzu. Jährlich werden etwa 17–18 Milliarden Tonnen Gesteinsmasse aus dem Untergrund abgebaut.

Zu den Bodenschätzen zählen auch unterirdische Ressourcen. Sie dienen der Haus- und Trinkwasserversorgung (10,34 km 3 /Jahr), der technischen Wasserversorgung (2,66 km 3 /Jahr), der Landbewässerung und der Weidebewässerung (0,51 km 3 /Jahr). medizinische Zwecke, als geothermische Quellen, zur Gewinnung einer Reihe wertvoller Bestandteile (Jod, Brom, Bor, Lithium, Strontium, Tafel- und Kaliumsalz).

Die Lithosphäre spielt eine wichtige Rolle als geologischer Raum, der für die Besiedlung und Existenz von Biota, einschließlich des Menschen, notwendig ist. Einerseits sind die oberflächennahen Bereiche der Lithosphäre der Lebensraum von Biota (Höhlenbewohner, Grab- und Grabtiere, Mikroorganismen), andererseits werden ihre unterirdischen Räume in urbanisierten Gebieten genutzt: für den Bau unterirdischer Kommunikation , Transportstraßen im Untergrund von Objekten sowie Container zur Entsorgung hochgiftiger und radioaktiver Abfälle. Der laufende Bau von Tiefbauanlagen führt jedoch häufig zu einer Verschärfung der Situation Umweltprobleme. Die für diese Zwecke genutzten Objekte der geologischen Umwelt sind sehr begrenzt und werden in den meisten Regionen schnell zu Quellen akuter Umweltkrisensituationen.

Lange Zeit herrschte die Vorstellung, dass die Territorien der Kontinente für die Besiedlung und Lebenserhaltung von Biota, einschließlich des Menschen, unerschöpflich seien. Allerdings im Zeitalter der Technogenese Erdoberfläche und die geologische Umgebung sind zu wichtigen Natur- und Umweltressourcen geworden. Heute hat die Menschheit etwa 55 % der Landoberfläche erschlossen, und es besteht die Tendenz, dass dieser Prozess zunimmt. Gegenwärtig ist die Menschheit mit der Tatsache konfrontiert, dass die weitere Platzierung urbanisierter Gebiete sowohl die Überwindung natürlicher Schwierigkeiten als auch große Materialkosten erfordert.

Wie in ihrer Monographie von V. T. Trofimov und Co-Autoren (1997) festgestellt, liegt die Besonderheit der Landressource darin, dass ihre Untersuchung und Bewertung nicht nur von geologischen, sondern auch von geologischen und bodenkundlichen Wissenschaften durchgeführt wird. Geologen betrachten die Ressourcenseite unter dem Gesichtspunkt rationelle Nutzung geologischer Raum, Geographen – vom Standpunkt der rationellen Nutzung der Landschaft und Bodenkundler – vom Standpunkt der rationellen Nutzung von Böden für die Landwirtschaft. Gemeinsam müssen sie die Rationalität und Möglichkeit der Nutzung eines bestimmten Territoriums aus der Perspektive bewerten.

Geodynamische Funktion der Lithosphäre

Nach V. T. Trofimov et al. (1997) wird unter der geodynamischen Funktion der Lithosphäre die Fähigkeit der Lithosphäre verstanden, natürliche und anthropogene geologische Prozesse und Phänomene zu manifestieren und zu entwickeln, die in gewissem Maße die Lebensbedingungen und das Leben beeinflussen Aktivität der Biota und insbesondere der menschlichen Gesellschaft. Das muss besonders hervorgehoben werden diese Funktion wird seit der Entstehung der Biota durchgeführt und ihre Entstehung und Entwicklung sind untrennbar mit der Entwicklung der Erde und der Biosphäre verbunden. Wie Sie wissen, ist die gesamte Erdgeschichte voller Krisensituationen und katastrophaler Phänomene auf globaler und regionaler Ebene. Neben katastrophalen Situationen in der Erdgeschichte gab es auch Phasen relativer Ruhe, in denen sich die Entwicklung entwickelte organische Welt verlief reibungslos gemäß den festgelegten natürlichen (physiografischen) Bedingungen. An moderne Bühne Für die geoökologische Ausrichtung ist es wichtig, die geologische Rolle und Bedeutung anthropogener Prozesse einzuschätzen, deren Richtung zu ermitteln und die Möglichkeit der Entwicklung zu globalen Katastrophen zu bestimmen geologische Prozesse.

Ein charakteristisches Merkmal der geodynamischen Funktion der Lithosphäre ist ihre Fähigkeit, sich sowohl in negativen als auch in positiven Einstellungen gegenüber der Entwicklung und räumlichen Verteilung von Biota zu manifestieren. Dieser Zusammenhang kann direkt oder indirekt sein, das heißt, er kann sich durch Ressourcen- oder geophysikalisch-geochemische Funktionen manifestieren.

Im Rahmen dieser Funktion sollen geodynamische Prozesse und Phänomene berücksichtigt werden, die sich direkt auf die Existenzbedingungen von Biota auswirken. Basierend auf dem Ausmaß der Auswirkungen auf Biota, einschließlich des Menschen, können alle geodynamischen Prozesse in zwei Gruppen eingeteilt werden. Einige Prozesse sind aufgrund ihres Ausmaßes und ihrer Manifestationsgeschwindigkeit nicht in der Lage, einen direkten negativen Einfluss auf Biota zu haben, während andere in Form von Katastrophenphänomenen und Naturkatastrophen auf Biota einwirken und somit gefährliche Naturprozesse darstellen. Zu ersteren zählen beispielsweise Bewegungen von Lithosphärenplatten, tektonische langsame vertikale und horizontale Bewegungen, geologische Prozesse wie Verwitterung, Denudation, Transport von Sedimentmaterial und Sedimentation. Zu den katastrophalen geologischen Phänomenen zählen solche, die aufgrund der kurzen Dauer ihres Auftretens die gewohnte natürliche Struktur und das Lebensraumsystem der Biota schnell zerstören, die Lebensbedingungen des Menschen stören und zu Todesfällen führen.

Nach Angaben der UNESCO leben derzeit etwa 0,5 Milliarden Menschen in Gebieten mit einer hohen Häufigkeit katastrophaler Erdbeben. Etwa ein Viertel der Weltbevölkerung lebt in Gebieten, die von Naturkatastrophen bedroht sind.

Alle bekannten katastrophalen und ungünstigen natürlichen und anthropogenen Phänomene im Zusammenhang mit der Lithosphärenhülle lassen sich in zwei große Gruppen einteilen. Die erste Gruppe umfasst Prozesse und Phänomene, die keine unmittelbare Bedrohung für die Existenz von Biota darstellen, aber die Lebensbedingungen des Menschen beeinflussen und verändern. Aufgrund der hohen Anpassungsfähigkeit der organischen Welt sind ihre Auswirkungen auf die Biota jedoch oft minimal. Für den Menschen verändern diese Naturphänomene lediglich die Bedingungen für ein angenehmes Leben. Dazu gehören Winderosion und Deflation, Wassererosion, Stoffübertragung und -akkumulation, Suffusion, Staunässe, Thermokarstbildung, Neubildung und Abbau von Permafrost sowie Karstbildung. Die negativen Auswirkungen katastrophaler Naturphänomene sind sehr hoch. Zu besonders gefährlich Naturphänomen Dazu gehören Erdbeben, explosive Eruptionen, Erdrutsche, Erdrutsche und Steinschläge, Ausfälle usw.

Geophysikalisch-geochemische Funktion der Lithosphäre

Diese Funktion wird als eine Eigenschaft geophysikalischer und geochemischer Felder (Heterogenitäten) natürlichen und anthropogenen Ursprungs definiert, die den Zustand der Biota und der menschlichen Gesundheit beeinflussen können.

Die gesamte Erdoberfläche besteht aus mosaikartig verteilten bestimmten Durchschnittswerten verschiedener chemischer Elemente und physikalischen Parametern der Umwelt. Gebiete mit einem hohen Gehalt an chemischen Elementen, die sich stark vom geochemischen Hintergrund unterscheiden, werden als Gebiete mit einer geochemischen Anomalie bezeichnet. Es werden natürliche geophysikalische Felder unterschieden – magnetische, gravitative, geothermische und künstlich angeregte elektrische Felder Gleichströme und geophysikalische Anomalien. Geochemische und geophysikalische Anomalien in den Erdhüllen werden oft als geopathogene Zonen bezeichnet, obwohl die Interpretation dieses Begriffs noch unklar ist.

Eine Reihe von Wissenschaftlern betrachten geopathogene Zonen als Bereiche mit anomaler Manifestation der Eigenschaften der Atmosphäre, der Hydrosphäre, der Lithosphäre und des tiefen Inneren des Planeten, die sich negativ auf den Zustand der organischen Welt, einschließlich des Menschen, auswirken. In diesem Zusammenhang bezeichnet Geopathogenese eine Reihe geologischer und geophysikalischer Bedingungen, die mit der Entwicklung pathogener Anomalien in lebenden Organismen einhergehen.

Das Vorhandensein von Anomalien oder geopathogenen Zonen ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass es in der Lithosphäre vertikale und horizontale Heterogenitäten sowie durchlässige Zonen gibt, durch die spürbare Verzerrungen in die Zusammensetzung von Energiefeldern und in die Verteilung chemischer Elemente eingebracht werden Gebiete mit tektonischen Störungen.

Ressourcenfunktionen der Lithosphäre

Die Lithosphäre ist einer der wichtigsten Bestandteile der geologischen Umwelt, mit deren geodynamischer Aktivität und Zusammensetzung die Menschheit jede Minute konfrontiert wird. Die Ressourcenfunktion der Lithosphäre wird durch die an ihrem Aufbau beteiligten mineralischen, organomineralischen und organogenen Ressourcen vorgegeben. Sie sind für das Leben und die Aktivität von Biota, die als Bestandteil von Ökosystemen fungieren, sowie für das Leben der menschlichen Gesellschaft äußerst notwendig. Die Ressourcen der Lithosphäre umfassen die folgenden Aspekte: Ressourcen, die für das Leben der Biota notwendig sind; Ressourcen, die für das Leben und die Aktivitäten der menschlichen Gesellschaft notwendig sind; Ressourcen als geologischer Raum, der für die Besiedlung und Existenz von Biota und der menschlichen Gesellschaft notwendig ist. Stehen die ersten beiden Aspekte in direktem Zusammenhang mit den Bodenschätzen der Erde, so bezieht sich der letzte Aspekt ausschließlich auf den geologischen Raum, der die oberflächennahen und oberflächennahen Teile der Lithosphäre umfasst.

Bodenschätze gehören zur Kategorie der erschöpfbaren Ressourcen und die überwiegende Mehrheit davon ist nicht erneuerbar. Sie spielen eine zentrale Rolle im Leben der menschlichen Gesellschaft und bestimmen deren materielles, wissenschaftliches und technisches Niveau. Seit der Antike haben die Zahl der Bodenschätze und die Mengen ihrer Gewinnung und Nutzung kontinuierlich zugenommen. Im Paläolithikum beschränkte sich die Gewinnung von Rohstoffen nur auf solche Gesteine, die als Rohstoffe für die Herstellung von Steinwerkzeugen dienen konnten. Später wurden Erze in den Wirkungsbereich einbezogen – zunächst Zinn und Kupfer, dann Eisen. Die Dynamik der Gewinnung und Nutzung mineralischer Rohstoffe hat in den letzten Jahrhunderten dramatisch zugenommen. Basierend auf bestehenden Prognosen werden die Reserven verschiedener mineralischer Rohstoffe bis zur Mitte des 21. Jahrhunderts versiegen.

Lithosphärenressourcen, die für das Leben von Biota notwendig sind

Sie werden durch Gesteine ​​und Mineralien repräsentiert, zu denen chemische Elemente der biophilen Reihe gehören, die für das Wachstum und die Entwicklung von Organismen lebenswichtig sind, Kudyuriten – die mineralische Substanz von Kudyuren, die die mineralische Nahrung von Lithophagen darstellt, und Grundwasser. Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Kalzium, Phosphor, Schwefel, Kalium, Natrium und eine Reihe anderer Elemente werden von Organismen in erheblichen Mengen benötigt, weshalb sie als makrobiogen bezeichnet werden. Mikrobiogene Elemente für Pflanzen sind Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo, Cl, V, Ca und sorgen für die Prozesse der Photosynthese, des Stickstoffstoffwechsels und der Stoffwechselfunktion. Tiere benötigen die gleichen Elemente, außer Bor. Einen Teil davon gewinnen sie über Lebensmittelproduzenten, einen Teil aus Mineralstoffen und natürlichen Wässern. Darüber hinaus benötigen Tiere (Verbraucher erster und zweiter Ordnung) zusätzlich Selen, Chrom, Nickel, Fluor, Jod usw. Diese Elemente sind in geringen Mengen für die Aktivität von Organismen und die Ausführung biogeochemischer Funktionen lebenswichtig.

Einige der aufgeführten Elemente liegen in der Atmosphäre gasförmig vor, andere sind in den Gewässern der Hydrosphäre gelöst oder liegen in gebundenem Zustand in der Bodenbedeckung und Lithosphäre vor. Pflanzen (Produzenten) extrahieren diese Elemente im Laufe ihres Lebens zusammen mit dem Boden und dem Grundwasser direkt aus dem Boden.

Mineralstoffe von Kudyuren sind episodische Nahrung von Pflanzenfressern (Konsumenten erster Ordnung) und Allesfressern (Konsumenten dritter Ordnung) von Tieren. Sie essen sie mindestens zweimal im Jahr zum Essen. Kudyurs sollen die Salzzusammensetzung des Körpers regulieren. Dabei handelt es sich vor allem um Mineralien der Zeolithgruppe. Neben Zeolithen sind auch Tonmineralien wie Bentonite, Palygorskite sowie Glaukonit und Kieselgur Stimulanzien für das Wachstum von Pflanzen, Tieren und Fischen.

Grundwasser ist die Grundlage für die Existenz von Biota; es bestimmt die Richtung und Geschwindigkeit biochemischer Prozesse von Pflanzen und Tieren.

Mineralische Ressourcen, die für das Leben und die Aktivitäten der menschlichen Gesellschaft notwendig sind

Dazu gehören alle vorhandenen Mineralien, die der Mensch zur Herstellung notwendiger Materialien und Energie nutzt. Derzeit werden mehr als 200 Arten von Mineralien aus dem Untergrund abgebaut und das Volumen der jährlichen Produktion mineralischer Rohstoffe erreicht etwa 20 Milliarden Tonnen Gesteinsmasse pro Jahr.

Geologischer Raum

Es besteht darin, die Lithosphäre als einen Bereich des Biota-Lebensraums (die Oberfläche der Lithosphäre wird von grabenden und grabenden Tieren und Mikroorganismen genutzt) und geotechnischer menschlicher Aktivität zu betrachten.

Beliebig Wirtschaftstätigkeit Die menschliche Entwicklung ist ohne den Bau von Wohn- und Industriegebäuden, den Bau von Unternehmen, unterirdischen Kommunikationswegen, Verkehrsstraßen, unterirdischen Bergwerken oder Tagebauen für den Bergbau undenkbar. Alle Bauarbeiten werden erst nach ausführlicher Vermessung durchgeführt, um die Tragfähigkeit des Bodens für die entsprechende Belastung zu ermitteln.

Damit einhergehend ist die Bewertung der Ressourcenfunktion der Lithosphäre mit der Platzierung hochgiftiger und radioaktiver Abfalldeponien im geologischen Raum verbunden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die dafür geeigneten geologischen Raumvolumina sehr begrenzt sind. Es wird immer schwieriger, geeignete und sichere Orte für die Entsorgung von Abfällen sowie Industrie- und Haushaltsdeponien zu finden.

Im Zeitalter der Technogenese ist die Erdoberfläche zu einer wichtigen natürlichen und ökologischen Ressource geworden. Derzeit sind etwas mehr als 55 % der Landfläche erschlossen und es besteht die Tendenz, dass dieser Prozess weiter zunimmt. Und wenn für Länder mit großen Landressourcen das Problem der Entsorgung von Industrie-, Agrar- und Siedlungsabfällen noch nicht relevant geworden ist, ist es für kleine Länder mit hoher Bevölkerungsdichte zum wichtigsten Faktor der gesellschaftlichen Entwicklung geworden. Ein markantes Beispiel hierfür ist Japan, das gezwungen ist, Küstengebiete mit Meeresgewässern aufzuschütten und auf Aufschüttungsböden zu bauen. Andere Länder wie Holland nutzen Dämme, um Land vor Überschwemmungen durch das Meer zu schützen. Folglich sind nicht nur landwirtschaftliche Flächen eine wertvolle natürliche Ressource, sondern auch Flächen, die für den Industrie-, Zivil- und Verkehrsbau bestimmt sind, sind von großem Wert.

Die Lithosphäre ist die obere feste Hülle des Planeten mit einer Dicke von 50 bis 200 km, die eine große Festigkeit aufweist und ohne eine bestimmte scharfe Grenze in die darunter liegende Asthenosphäre übergeht. Von oben wird die Lithosphäre durch die Hydrosphäre und die Atmosphäre begrenzt, die teilweise in sie eindringen. Die Lithosphäre ist die geologische Grundlage der Landschaft, der Böden, ein Medium für den Stoff- und Energieaustausch mit der Atmosphäre und der Oberflächenhydrosphäre, über sie findet der Wasserkreislauf in der Natur statt. Es dient als Süßwasserreservoir, das Teil der Struktur der terrestrischen Biota ist und deren Lebensprozesse ermöglicht. Die Lithosphäre ist eine Umgebung für die Konzentration natürlicher Bodenschätze, die für das Funktionieren und die Entwicklung der Menschheit als öffentliche soziale Struktur notwendig sind. In diesem Zusammenhang bedürfen die Eigenschaften der Lithosphäre einer besonderen Betrachtung, vor allem im Hinblick auf ihre geoökologischen Funktionen als Produkt der natürlichen und technogenen Entwicklung des oberen Teils der Erdkruste. Unter den geoökologischen Funktionen der Lithosphäre versteht man die gesamte Vielfalt an Funktionen, die ihre Rolle und Bedeutung für die Lebenserhaltung der Biota und der menschlichen Gesellschaft bestimmen. Alle geoökologischen Funktionsbeziehungen zwischen der natürlichen und technogen veränderten Lithosphäre einerseits und Biota und Mensch andererseits lassen sich auf vier Hauptgruppen reduzieren: Ressourcen, Geodynamik, Geophysik und Geochemie.

Die geoökologische Ressourcenfunktion der Lithosphäre bestimmt die Rolle mineralischer, organischer und organomineraler Ressourcen, des geologischen Raums der Lithosphäre für das Leben der Biota und der menschlichen Gesellschaft. Es umfasst die für das Leben der Biota notwendigen Bodenschätze der Lithosphäre; Bodenschätze, die für die menschliche Gesellschaft als soziale Struktur notwendig sind; Ressourcen des geologischen Raums – Flächen- und Volumenressourcen der Lithosphäre, die für die Besiedlung und Existenz von Biota notwendig sind, einschließlich des Menschen als biologische Spezies und der Menschheit als soziale Struktur. Die ersten beiden Aspekte beziehen sich auf die Untersuchung und Bewertung mineralischer, organischer und organomineraler Ressourcen der Lithosphäre, einschließlich Grundwasser. Die letztgenannte Art von Ressourcen wird durch die geoökologische Kapazität des geologischen Raums bestimmt, der den oberflächennahen Teil der Lithosphäre sowohl in Flächen- als auch in Volumendimensionen abdeckt. Die für das Leben von Biota, einschließlich des Menschen als biologischer Spezies, notwendigen Lithosphärenressourcen werden durch vier Komponenten repräsentiert: 1) Gesteine, zu denen Elemente der biophilen Reihe gehören – lösliche Elemente, die für Organismen lebenswichtig sind und als biogene Elemente bezeichnet werden; 2) Kudyuriten – Mineralstoffe der Kudyuren, die die mineralische Nahrung von Tieren sind – Lithophagen; 3) Grundwasser. Elemente und ihre Verbindungen, die die Grundlage der biophilen Reihe bilden und von der Biota in großen Mengen benötigt werden, werden als makrobiogen (Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Kalzium, Phosphor, Schwefel) und in kleinen Mengen als mikrobiogen bezeichnet. Für Pflanzen ist es so Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo, Cl, V, Ca, die die Funktionen der Photosynthese, des Stickstoffstoffwechsels und der Stoffwechselfunktion übernehmen. Tiere benötigen sowohl die aufgeführten Elemente (außer Bor) als auch zusätzlich Selen, Chrom, Nickel, Fluor, Jod und Zinn. Trotz geringer Mengen sind alle diese Elemente für das Leben biologischer Systeme und die Ausführung biogeochemischer Funktionen lebender Organismen notwendig. Ein wichtiger Aspekt im Zusammenhang mit dem Verständnis der Lebensaktivität von Biota sind biogeochemische Kreisläufe. Dies sind mehr oder weniger geschlossene Zirkulationswege chemischer Elemente, aus denen das zelluläre Protoplasma besteht, von der äußeren Umgebung in den Körper und wieder in die äußere Umgebung. Bei einem solchen Stoffkreislauf werden zwei Fonds unterschieden – Reserve und Austausch. Die erste ist in der Regel eine nichtbiologische Komponente – eine große Masse langsam beweglicher Stoffe, die zweite ist ein schneller Austausch zwischen Organismen und ihrer Umwelt. Auf dieser Grundlage werden zwei Arten biogeochemischer Kreisläufe unterschieden: 1) die Zirkulation gasförmiger Stoffe mit einem Reservefonds in der Atmosphäre und im Ozean; 2) Sedimentkreislauf mit einem Reservefonds in der Erdkruste, der Gegenstand des Studiums der Geowissenschaften ist. Es enthält Elemente wie Phosphor, Eisen, Schwefel usw. Mineralien von Kudyuren sind episodische Nahrung für Pflanzenfresser und Allesfresser, die von ihnen zweimal im Jahr verzehrt werden, um die Salzzusammensetzung des Körpers zu regulieren. Dabei handelt es sich vor allem um Mineralien der Zeolithgruppe. Zu dieser Gruppe mineralischer Ressourcen gehören die sogenannten „nicht-traditionellen“ Quellen mineralischer Rohstoffe, zu denen Zeolithe, Bentonite, Polygorskite, Glaukonite und Kieselgur gehören. Sie alle sind Wachstumsstimulanzien für Pflanzen, Tiere und Fische. Grundwasser als Grundlage für die Existenz von Biota bedarf keiner Erklärung. W. I. Vernadsky bemerkte: „In nur 7 bis 10 Millionen Jahren durchdringt lebende Materie eine Wassermenge, die in Volumen und Menge dem Weltmeer entspricht.“ Mineralische Ressourcen, die für das Leben und die Aktivitäten der menschlichen Gesellschaft notwendig sind, gehören mit Ausnahme von frischem Grundwasser zur Kategorie der erschöpfbaren Ressourcen und zur Gruppe der nicht erneuerbaren Ressourcen. Besonders wichtige Rolle Sie spielen eine Rolle bei der sozioökonomischen Entwicklung der menschlichen Gesellschaft. Im Wesentlichen sind Bodenschätze die Grundlage einer Pyramide, die die sozioökonomischen und geoökologischen Probleme der Entwicklung der materiellen Grundlagen der modernen Gesellschaft widerspiegelt. Diese Probleme hängen miteinander zusammen und bestimmen zusammen die Rolle der Ressourcenfunktion der Lithosphäre (des Zustands ihrer Mineralressourcenbasis) für das Funktionieren von Geosystemen auf hoher Organisationsebene. Derzeit werden etwa 200 Arten von Mineralien aus dem Untergrund gewonnen, darunter alle Elemente des Periodensystems, und das jährliche Volumen der weltweiten Produktion mineralischer Rohstoffe erreicht etwa 17–18 Milliarden Tonnen Gesteinsmasse pro Jahr. Nach den Prognosen einiger Ökonomen werden die Reserven vieler mineralischer Rohstoffe bis zum Jahr 2050 erschöpft sein, Blei und Zink werden nur noch bis zum Beginn des 21. Jahrhunderts reichen. Die geoökologische Bedeutung des Grundwassers wird durch die Mengen und Richtungen seiner Nutzung bestimmt. Die wichtigsten sind: Haushalts- und Trinkwasserversorgung, technische Wasserversorgung, Landbewässerung, Weidebewässerung, Medizin (Nutzung von Mineralwässern für balneologische Zwecke), Geothermie (Nutzung von geothermischem Wasser zum Heizen und zur Stromerzeugung), Industrie (Nutzung von Grundwasser). um eine Reihe nützlicher Komponenten zu extrahieren - Jod, Brom, Bor, Lithium, Strontium, Speisesalz usw.). Betrachtet man den geologischen Raum als eine für die Ansiedlung und Existenz von Biota notwendige Ressource, so kann man feststellen, dass auch hier seine Reserven begrenzt sind. Derzeit sind 56 % der Landoberfläche unseres Planeten erschlossen. Der unterirdische Raum der Lithosphäre wird in städtischen Gebieten und an Orten der Vergrabung und Lagerung umweltgefährdender (giftiger und radioaktiver) Abfälle intensiv erschlossen.

Der Einfluss menschlicher Wirtschaftstätigkeit auf die geologische Umwelt nimmt von Jahr zu Jahr zu und wird immer unkontrollierbarer. Abhängig von der Größe der Manifestation solcher Prozesse gibt es großräumige (regionale), lokale (flächenhafte, begrenzte), lineare (laterale) und punktuelle Prozesse technogener Einfluss. Im Laufe der Zeit können die Auswirkungen konstant oder episodisch sein. Unter natürlichen Bedingungen ist es schwierig, den vorherrschenden Einflussfaktor zu identifizieren; in den meisten Fällen wird das Ergebnis des Gesamteinflusses mehrerer beobachtet. Basierend auf der Art der Auswirkungen auf die geologische Umwelt werden Auswirkungen unterschieden, die einerseits zur Erschöpfung ihrer Ressourcen führen (Wasserentnahme zur Wasserversorgung, Entwässerungsrückgewinnung, Bergbau usw.) und andererseits , zu positiven und negativen Veränderungen (künstliche Auffüllung von Reserven, Bewässerung von Land, Überschwemmung des Territoriums usw.).

Zu den Hauptfaktoren technogener Auswirkungen zählen: Landwirtschaft, Industrie und Wohnen, Bergbau, Wasserwirtschaft und Verkehr. Industrie-, Siedlungs- und Bergbaufaktoren haben einen wesentlichen Einfluss auf den Entwicklungsverlauf (Dynamik) der geologischen Umgebung. Eine solche Wirkung entsteht durch die Veränderung des Reliefs der Erdoberfläche, verschiedene Arten von Verformungen von Gesteinsmassen, chemische Kontamination von Böden und Grundwasser sowie die Aktivierung exogener und seismotektonischer Prozesse.

Verschiedene Faktoren technogener Einwirkungen auf den oberen Teil der Lithosphäre führen zu einer Störung des natürlichen ökologischen Zustands der geologischen Umwelt oder zur Kontamination ihrer Bestandteile, vor allem Böden und Grundwasser.

Die Störung der geologischen Umgebung wird durch eine physikalische (mechanische, hydrodynamische usw.) Einwirkung auf Gesteinsmassen verursacht, bei der diese verformt werden und zur Entwicklung ungünstiger, oft gefährlicher Phänomene beitragen. Am Beispiel von Lagerstättenerschließungssystemen kann man sich ein Bild von den wesentlichen Prozessen und Phänomenen dieser Art machen (Tabelle 6).

Der Abtransport und die Bewegung großer Gesteinsmengen ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Mineralienmengen im Verhältnis zur Masse des geförderten Gesteins gering sind. Bei Eisen und Aluminium beträgt dieser 15–30 %, bei Blei und Kupfer etwa 1 %, bei Silber und Zinn 0,01 % und bei Gold und Platin 0,00001 %. In dieser Hinsicht sind die Deponievolumina beeindruckend, die im globalen Maßstab mehr als 1200 km 3 für Erzmineralien, etwa 100 km 3 für nichtmetallische Mineralien und etwa 300 km 3 für Brennstoffe betragen. Der Tagebau von mineralischen Rohstoffen ist im Durchschnitt drei- bis viermal günstiger als der Tagebau, sodass der Anteil des Tagebaus 70 % beträgt. Im Durchschnitt vertiefen sich die Steinbrüche weltweit um 5–10 m pro Jahr, ihre maximale Tiefe beträgt 500–700 m und die Höhe von Deponien und Müllhalden übersteigt 100 m. Derzeit gibt es in großen Kohlebecken bis zu 1000–1500 Abfälle Haufen. Somit nähern sich die Amplituden der technogenen Entlastung 1 km. Hunderttausende Hektar Land wurden durch den Tagebau von Bodenschätzen zerstört, wo sich einzigartige Steinbruch- und Haldenlandschaften gebildet haben. Moderne Bagger verarbeiten produktive Ablagerungen bis zu einer Tiefe von 50 m zu Seifenablagerungen. Jedes Jahr erweitern sich die vom Menschen verursachten Landschaften von Industriegebieten um 35–40.000 Hektar.

Das Pumpen von Wasser aus Steinbrüchen, das häufig zur Schaffung von Bedingungen für den Bergbau erforderlich ist, verursacht eine Reihe komplexer Prozesse an den Böden und Wänden von Steinbrüchen.

Es gibt verschiedene Methoden des Bergbaus.

Es werden Bodenschätze abgebaut, die sich an der Oberfläche der Erdkruste oder flach im Untergrund befinden offene Methode. Bei der Tagebaumethode werden in einer Lagerstätte Gruben angelegt, die als Tagebaue oder Steinbrüche bezeichnet werden. Die Abmessungen solcher Einschnitte und Steinbrüche hängen von der Größe der Lagerstätte und der Tiefe der Mineralvorkommen ab. Im Tagebauverfahren werden vor allem Baurohstoffe abgebaut: Kalkstein, Sand, Kreide und dergleichen. Auch Torf, einige Kohlearten sowie Eisen- und Kupfererze werden im Tagebau abgebaut.

Mit ihr werden feste Mineralien abgebaut, die in großen Tiefen im Erdinneren liegen unterirdische Minenstrukturen. Am häufigsten wird Kohle auf diese Weise abgebaut. Die Bergbaumethode gilt als die gefährlichste für das Leben der Mitarbeiter solcher Unternehmen.

Aus der Erde werden flüssige und gasförmige Mineralien gewonnen durch das Bohren spezieller Brunnen, von wo aus Mineralien durch Rohre an die Oberfläche gebracht werden. Für die Gewinnung bestimmter Arten von Mineralien verwenden sie zusätzliche Methoden. Um beispielsweise Salz zu gewinnen, wird es unter der Erde gelöst, indem Wasser in einen Brunnen gepumpt wird. Und Rohstoffe wie Schwefel werden unter der Einwirkung von heißem Dampf, der durch das Bohrloch zugeführt wird, vorgeschmolzen.

Auch bei der Gewinnung einiger Nichteisenmetalle werden im Bergbau Wasser bzw. Verunreinigungen aus dem Grundwasser eingesetzt. So wird Lithium abgebaut – es kommt im Grundwasser vor, wo es gelöst ist und in Form von Verbindungen im Mineralwasser vorkommt. Es gibt auch Grundwasservorkommen, aus denen Kupfer abgelagert wird. Ein markantes Beispiel ist die Degtyarsky-Mine im Ural. Kupfer löst sich im Grundwasser unter der Einwirkung von Bakterien auf, die Kupfer-Schwefel-Verbindungen auflösen und in Kupfersulfat umwandeln können.

Rohstoffe wie Germanium lassen sich nach Ansicht vieler Experten gewinnbringend aus der Aufbereitung von Wärmekraftwerken, genauer gesagt aus deren Asche, gewinnen.

Jedes Jahr werden neue Bergbaumethoden entwickelt. Die Entwicklung moderner Technologien trägt zur Entstehung neuer Methoden und Geräte zur Gewinnung bestimmter Mineralien bei.