Разрушение литосферы

Основные потоки минерального вещества (в млрд. т/год) на планете Земля имеют следующие значения (по Королеву, 1996):

вынос солей с моря на сушу – 0,3-0,5;

фитогенный вынос минеральных веществ – 1,0;

сжигание минерального топлива – 6,5;

вулканизм – 3,0;

твердый сток – 14,1;

сток растворенных веществ – 3,3;

морская абразия (разрушение берегов) – 0,7-1,0;

денудация (размывание грунта) в областях покровного оледенения – 2,2-2,3.

Таким образом, сегодня главными факторами, усиливающими процесс перемещения твердого вещества на планете, являются сжигание минерального топлива (т.е. углеродистых энергоносителей) и твердый сток, который благодаря человеку резко усилился за счет эрозии почв.

Масштабы техногенного влияния человека на литосферу достигли колоссальных величин, которые превышают интенсивность естественных потоков вещества и подтверждают вывод В.И.Вернадского о том, что человек сегодня является главной геологической силой планеты (табл. 4).

Таблица 4

Техногенное воздействие на верхние горизонты земной коры (в год, по Королеву, 1996)

Интенсивность вмешательства в геологическую среду возрастала с увеличением энерговооруженности человека. К примеру, скорость строительства крупных гидротехнических сооружений за последнее столетие увеличилась в 10 раз (табл. 5).

Таблица 5

Объемы перемещенного грунта и темпы строительства некоторых каналов (по Хазанову, 1975)

В результате антропогенного вмешательства в литосферу искусственные (или техногенные) грунты уже покрывают более 55% площади суши Земли, а в ряде урбанизированных районов (Европа, Япония, Гонконг и др.) – 95-100% территории, а их мощность достигает нескольких десятков метров.

Если к 1985 г. суммарная площадь суши, покрываемая всеми видами инженерных сооружений (здания, дороги, водохранилища, каналы и т.п.), составляла около 8%, то к 1990 г. она превысила 10%, а к 2000 г. возросла до 15%, то есть примерно до 1/6 площади суши Земли.

В РФ общая площадь земель, нарушенных при добыче полезных ископаемых, а также занятых отходами горного производства, превысила 2 млн. га, из которых 65% приходится на европейскую часть страны. Только в Кузбассе угольными карьерами занято свыше 30 тыс. га, а в районе Курской магнитной аномалии – более 25 тыс. га плодородных угодий.

Немалый вклад в изменение литосферы внесла гидромелиорация. Суммарная длина только искусственных водохранилищ, построенных на территории бывшего СССР к середине 80-х гг., равнялась длине экватора Земли. На всем их протяжении развивались и продолжают развиваться различные геологические процессы (активизация склоновых процессов – смыв грунта, переработка берегов, подтопление и т.д.). Протяженность магистральных оросительных и судоходных каналов на территории СНГ, также изменяющих геологическую обстановку, намного больше и составляет около 3/4 расстояния от Земли до Луны.

Фактором, нарушающим литосферу, является откачка грунтовых вод, вызывающая опускание поверхности. Так, северо-восточная часть Токио за период с 1920 по 1975 г. опустилась на 4,5 м. Аналогичное опускание на 4-9 м произошло в Мехико. Из-за больших водозаборов из грунтовых вод активизируются карстовые процессы. По этой причине в Уфе зарегистрировано 80 провалов, в Дзержинске – 54 провала. В северо-западной части Москвы образовалось 42 карстовые воронки диаметром до 40 м при глубине 1,5–8 м.

Нарушение целостности литосферы происходит также при строительстве угольных шахт и добыче нефти. Например, в результате добычи нефти и газа почти на 9 м произошло оседание грунта в городе Лонг-Бич (США).

Крупные вмешательства человека в литосферу стали причиной землетрясений. Чаще всего землетрясения техногенного происхождения возникают в связи с созданием крупных и глубоких водохранилищ.