Дәріс №1 Кіріспе және негізгі түсініктемелерге анықтаулар
Дәріс №2 Литосфераның химиялық мәселелері
жүктеу/скачать 365,41 Kb.
|
Д ріс №1 Кіріспе ж не негізгі т сініктемелерге аны таулар
- Бұл бет үшін навигация:
- Литосфера туралы жалпы түсінік. Литосфераның құрамы
| Дәріс №2
Литосфераның химиялық мәселелері Дәріс мақсаты: Литосфераның химиялық экологиясы. Литосфераның химиялық құрамы. Магмалық, тұнбалық, метаморфтық таулы жыныстар. Табиғаттағы топырақтың жалпы ерекшеліктері. Топырақтың химиялық құрамы және оның ластануы. Литосфера туралы жалпы түсінік. Литосфераның құрамы. Тірі заттың биогеохимиялық функциялары. Литосфераның негізгі компоненттері. Биогеохимиялық айналымдар. Биосферадағы көміртегінің айналымы. Биосферадағы азоттың айналымы. Биосферадағы фосфордың айналымы. Биосферадағы күкірттің айналымы. Литосфера туралы жалпы түсінік. Литосфераның құрамы Литосфера — (грекше — lithos — тас + sphair — шар) — жердiң қабығы, құрамы силикатты, қалыңдығы 30-80 км болатын жер шарының сыртқы қатты тас қабықшасы. Литосферада тiрi организмдер 3 км дейiнгi тереңдiкте тiршiлiк етедi. Құрамына жер қыртысы және жоғары мантияның сыртқы қатты бөлігі кіреді. Жоғарғы мантиядан жер қыртысы Мохорович (мохо – беті бөлінген) беті арқылы бөлінеді – бұл бөлу шекара өтуде жүйелік толқындар жылдамдығы кенет өзгереді, яғни өседі: 6,7-7,6 км/сек жылдамдықтан 7,9-8,2 км/сек жылдамдыққа дейін. Бұл құбылысты 1926 жылы Югославия геологы Мохорович анықтады. Топырақ. Жер бетiнде Күннiң энергиясы заттардың екi айналымын: су айналымы мен атмосфера циркуляциясында байқалатын үлкен, немесе геологиялық жəне заттардың топырақ, өсiмдiктер, микроорганизмдер мен жануарлар арасындағы айналымы - кiшi немесе биологиялық айналымды туғызады. Екi айналым да бiр-бiрiмен тығыз байланысты. Топырақтың табиғи ландшафттар мен экожүйелердегi маңызы зор, оны жекеленген экожүйе деп қарастыруға болады. Топырақтану ғылымының негiзiн салушылардың бiрi В.В.Докучаев ХХ ғасырдың басында топырақты өзiне тəн өзара байланыстары, тiршiлiк ету заңдылықтары мен өзiн-өзi реттеуге қабiлеттi табиғи-тарихи дене деп қарастырады, топырақтың планетаның тарихымен, тау жыныстарымен, климатымен, өсiмдiктерiмен, рельефiмен жəне ландшафтымен тығыз байланысты болатынын атап көрсеткен. Тау жыныстарының топыраққа айналу процесiнiң аса бiр маңызды жəне жалпы құбылысы құрлықтың бүкiл бетiн жауып жатқан гумустық қабаттың түзiлуi болды. Бұл қабат топырақтың ең бiр белсендi бөлiгi болып саналады. Топыраққа ең алғаш рет М.В.Ломоносов ғылыми анықтама бердi, ол: топырақ түзiлу процесi құнарлылық түзiле жүретiн өсiмдiктер мен тау жыныстарының арасындағы ұзақ өзара қарым-қатынас деп көрсеттi. Топырақ ресурстары Жер бетiндегi тiршiлiкке қажеттi ен маңызды алғы шарттардың бiрi болып табылады. Алайда оның шын мəнiндегi маңызы мен ролiн өз дəрежесiнде бағалай алмай келемiз. Топырақ биосфераның компоненттерiнiң бiрi ретiнде адам, жануарлар мен өсiмдiктер үшiн биохимиялық орта болып саналады, ол энергетикалық сиымдылығы жоғары, топырақ биотасы мен адамдар арсындағы тiкелей жəне жанама əсерлердi тепе-теңдiкте сақтап тұра алатын өздiгiнен тазару процестерiнiң механизмдерiнiң аса маңызды резервi болып табылады. Адамдарға азық-түлiк пен жануарларға қоректi өндiру үшiн қажеттi жағдайлар тек топырақ арқылы ғана жасалынады. Топырақтың табиғи дене ретiндегi негiзгi функциясы атмосфералық жауын-шашынды жинақтау мен су балансын реттеу, өсiмдiктерге қажеттi қоректiк элементтердi жинақтау, жер асты суларын түзумен тазалығын қамтамасыз ету, ластаушы заттарды тасымалдау. Топырақ — сыртқы орта жағдайлары: жылу, су, ауа, өсiмдiктер мен жануарлар, микроорганизмдердiң бiрiккен əсерiнен қалыптасқан жердiң беткi құнарлы қабаты. Топырақ түзгiш факторларға сол сияқты рельеф пен адамның iс-əрекетi де жатады. Тiрi организмдер топырақтың негiзгi қасиетi — құнарлылығының қалыптасуына жағдай жасайды. Топырақтың құнарлылығы дегенiмiз — оның өсiмдiктердi оларға қажеттi қоректiк элементтермен, сумен жəне ауамен қамтамасыз ету қабiлетi. Ол топырақ түзiлу процесi барысында жəне адамның топыраққа əсер етуi нəтижесiнде қалыптасады. Ол бүкiл адам баласының тiршiлiгiнiң көзi болып табылатын аса маңызды байлық, ауылшаруашылық дақылдарының өнiмiнiң, ауылшаруашылық дақылдары өндiрiсiнiң негiзi. Топырақ - барлық элементтердiң аккумуляторы: ол оларды өзiнде жинақтап, сумен шайылып кетуден сақтайды. Өзiнiң қалыптасқан зат алмасу процесi бар, тұрақты динамикалық жүйе болғандықтан топырақ табиғи факторлар (су тасқыны, эрозия, құрғақшылық, т.б.) əсерiне қарсы тұра алады. Бiрақ топырақ көптеген антропогендiк факторлардың (жер жырту, мал жаю, техниканы қолдану, т.с.с.) ұзақ уақытқа созылатын əсерiне сезiмтал келедi. Топырақтың құнарлылығы адам iс-əрекетiне де байланысты. Топырақ — барлық материалдық игiлiктердiң көзi. Ол азық-түлiк, малға жем, киiм үшiн талшық, құрылыс материалдарын бередi. Топырақ ешнəрсеге айырбасталмайтын табиғи ресурс. Қазiргi таңда, ғылым əлi күнге дейiн табиғи топырақтың орнын баса алатын жасанды материал таба алған жоқ. Өсiмдiктердi топырақсыз өсiрудiң кез келген əдiсi (гидропонды, пластопонды, аэропонды) топырақтың ролiн дəл өз мəнiнде орындай алмайды. Сондықтан адамзат қоғамы алдында тұрған жəне əлi де маңызды болып қала беретiн аса маңызды проблема топырақтың топырақ түзiлу процесiндег өзiдiгiнен қалпына келу қабiлетiн сақтап қалуға барынша жағдай жасау. Топырақ - биосфераның басқа элементтерiмен үздiксiз алмасып отыратын, олармен тығыз байланысты жəне биосфераның кейбiр элементтерiне (атмосфералық ауа, жер бетiлiк жəне жер астылық сулар) өзi де əсер ете алатын өте күрделi ашық система. Топырақ үнемi климат пен ауа райы компоненттерi, флора мен фауна, əсiресе соңғы кезде түрлi антропогендiк зиянды əсерлерге ұшырап отыр. Топырақта эрозиялық процестер көбейiп, өздiгiнен тазару қабiлетi нашарлап, құнарлылығы кемуде. Топырақтың деградациялануының (латын тiлiнен аударғанда — "төмендеу", "артқа кету" ) негiзгi факторлары : эрозия, минералдық тыңайтқыштар мен пестицидтердi шамадан тыс көп қолдану, т.с.с. Топырақтың қорғау мен бақылау объектiсi ретiнде қоршаған ортаның басқа объектiлерiмен салыстырғанда бiрқатар өз ерекшелiктерi бар. Ең алдымен топырақ атмосфералық ауа мен жер бетiлiк суларға қарағанда əлдеқайда қозғалыссыз орта, соған байланысты басқа орталарға тəн аса қуатты табиғи өздiгiнен тазару қасиетi жоқ. Топыраққа түскен антропогендiк ластаушылар онда жинақталып, көбейе бередi. Литосфера атмосфераның астынан жайылған және бірталай жері гидросферамен басылған. Гидросфера литосфераның әртүрлі горизонттарына кіреді және жер асты суларының пайда болуына мүмкіндік туғызады. Жер қыртысының қалыңдығы бірдей болмайды. Мысалы: мұхит астында – 5-10 км, ал материктер мен жазықтар астында – 35-45 км, ал тау облыстарында – 70 км болады. Барлық жердегі жер қыртысының көлемі – 10,2∙1018 м3. Ал массасы 28∙1021 кг. Материктік жер қыртысының құрылысында 3 қабат бөлінеді: 1) жоғарғы – бұл қабат шөгінді жыныстармен көрсетіледі; 2) орта – гранитті қабат деп аталады, құрамына қышқыл, магмалық жыныстар кіреді; 3) төменгі – базальт қабат деп аталады, көбінесе габро жыныстарынан құралады. Төмендегі кестеде осы қабаттардың көлемі, массасы және шекарасы көрсетіледі (1 – кесте). 1 – кесте Жер қыртысының астындағы қабаттар
Мұхит жер қыртысында тек қана базальт қабаты және өте қысқартылған шөгінді чехол бар. Жалпы айтқанда, литосфера 95% магмалық жыныстардан тұрады. Қалған 4% құм-сазды, балшықты тақтатас, 0,75% кварц, кварц - дала шпаты құм тастары, 0,25% карбонат жыныстары (2 – кесте). Магмалық тау жыныстары – бұл магма (силикат, кейбір жағдай силикат емес балқымалар) жер қоймасында немесе жер бетінде пайда болатын табиғи, минералды агрегаттар. Пайда болу және орналасу жағдайы бойынша олар 2 топқа бөлінеді: 1) плутониялық - өте терең орналасқан. 2) жанартау – жер бетінде немесе оған жақын жерде орналасқан және пайда болған. SiO2 мөлшері бойынша олар бірнеше топқа бөлінеді (магмалық жыныстар): 1) қышқыл (SiO2 70-90%); 2) орташа (SiO2 60%); 3) негізгі (SiO2 50%); 4) ультра негізгі (SiO2 40%). 2 – кесте Жер қыртысындағы тау жыныстарының ара қатынасы
Шөгінді тау жыныстары – жер үстіндегі жер қыртысы бөлігіне өзгешелік болатын, термодинамикалық жағдайда болатын және әртүрлі тау жыныстарының бұзылу, желге мұжылу өнімдерінің қайтадан бөлініп шығуы нәтижесінде судағы химиялық және механикалық жолмен түскен тұнблалардан, ағзалардың тіршілік етуі нәтижесінде және осы үш процестің қатар жүруі нәтижесінде пайда болатын жыныстар. Аз мөлшерде шөгінді жыныстар өсімдіктер тіршілік етуі нәтижесінде де пайда болады (басқаша «ыстық жыныстар» деп аталады). Себебі, ыстық күн әсерінен болады, яғни фотосинтез нәтижесінде: СО2 + Н2О С6Н12О6. Шөгінді жыныстар көбінесе пайдалы қазындылар (көмір, торф) болады. Шөгінді жыныстардың көпшілігі, мысалы, құм (кварц жинағы немесе кремнезем жинағы және ізбесті тас СаО жинағы). Геохимиялық көзқарастан тау жыныстары – бұл табиғи минералдардың жыныстары, көбінесе петрогенді элементтерден тұрады (Al,Fe,Ca,Mg,Si). Ең көп таралған шөгінді минералдардың тобына кварц, ортоклаз (органикалық шыны KAlSi3O8), каолинит (саз Al4Si4O10(OH)8), кальцит (СаСО3), доломит (MgCa(CO3)2) және басқа минералдар жатады. Метаморфиялық жыныстардың негізгі ерекшеліктері: 1) минералдық құрамы; 2) құрылысы және 3) текстурасы. Бұл ерекшеліктер метаморфиялық жыныстармен анықталады, шөгінді, магмалық жыныстар қасиеттері жойылады. Метаморфиялық жыныстар (тақтатас, гранулиттер (дала шпаты), эклогиттер (гранит) және басқа да) метоморфизмге ұшыраған жыныстар. Осы жыныстар химиялық және физикалық тепе–теңдікке келу үшін жаңа жоғарғы температура және жоғарғы қысым жағдайында өзгеріп отырады. Бұл химиялық реакциялар термодинамика заңдарымен реттеледі. жүктеу/скачать 365,41 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||