Воздействие человека на земную кору

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЗЕМНУЮ КОРУ — человек стал вмешиваться в жизнь земной коры, являясь мощным рельефообразующим факторам. На земной поверхности возникли техногенные формы рельефа: валы, выемки, бугры, карьеры, котлованы, насыпи, терриконы и др. Отмечены случаи прогибания земной коры под крупными городами и водохранилищами, последние в горных районах привели к увеличению естественной сейсмичности. Примеры таких искусственных землетрясений, которые были обусловлены заполнением водой котловин крупных водохранилищ, имеются в Калифорнии, США, на полуострове Индостан. Такой тип землетрясений хорошо изучен в Таджикистане на примере Нукерского водохранилища на р. Вахш. Когда в 1972 г. его наполнили до 100 метрового уровня, количество землетрясений возросло в несколько раз и достигло максимума именно в 1972 г. (133 случая). Иногда землетрясения могут вызываться откачиванием или закачиванием отработанных вод с вредными примесями глубоко под землю, а также интенсивной добычей нефти и газа на крупных месторождениях. Воздействие человека на литосферу приближается к пределам, переход которых может вызвать необратимые процессы почти по всей поверхностной части земной коры. В процессе преобразования литосферы человек (по данным на начало 90-х гг.) извлек 125 млрд. т угля, 32 млрд т нефти, более 100 млрд т других полезных ископаемых. Распахано более 1500 млн. га земель, заболочено и засолено 20 млн. га. Эрозией за последние сто лет уничтожено 2 млн. га, площадь оврагов превысила 25 млн. га. Высота терриконов достигает 300 м, горных отвалов — 150 м, глубина шахт, пройденных для добычи золота, превышает 4 км (Южная Африка), нефтяных скважин — 6 км. горный недра влияние геологический В процессе своей жизнедеятельности люди активно воздействуют на все верхние оболочки Земли: литосферу, гидросферу, атмосферу и биосферу, т. е. природную среду. Преобразующая природу деятельность человека вполне сопоставима по размерам и масштабам с геологическими процессами, а в некоторых случаях и превышает ее, но отличается молодостью и необычайно бурным нарастанием. Человек активно вмешивается в развитие естественных геологических процессов — изменяет рельеф, ландшафт, естественные русла рек, создает новые искусственные водоемы и др., тем самым, нарушая природное равновесие. Например, на огромных пространствах развития криолитозоны в результате инженерно-хозяйственной деятельности человека нарушен естественный, сохранявшийся тысячелетиями баланс, в результате чего на этой территории стали активно развиваться термокарстовые явления и заболачивание. Проблемы, связанные с взаимоотношением человека и геологической среды изучаются специалистами по инженерной геологии, геоэкологии, охраны среды и др. Эти проблемы в большинстве случаев не являются чисто геологическими, а носят комплексный характер. При всех способах отбора минерального сырья в недрах создаются пустоты, трещины, камеры, нарушающие целостность горной породы. Например, известные катастрофические нарушения отмечались в Лонг-Бич в Калифорнии из-за активной эксплуатации нефтегазового месторождения. Отбор нефти и газа привел к проседанию на 8 м территории в 50 км². Разрушились все здания и промышленные сооружения. Предотвратить дальнейшее разрушение территории удалось лишь после нагнетания в полость большого количества морской воды. Аналогичные ситуации типичны почти для всех месторождений нефти, газа и воды. Учитывая, что месторождения углеводородов занимают огромные территории (наиболее известные нефтегазоносные провинции — Западно-Сибирская, Волго-Уральская, Прикаспийская, Северо-Кавказская — имеют общую площадь около 3700 тыс. км2), то становится очевидным, что проблема проседания земной поверхности носит региональный характер. Неграмотное использование минеральных удобрений может отрицательно отразиться на качестве грунтовых вод в результате миграции вредных элементов. Выпас скота в ряде случаев приводит к уничтожению травяного покрова и проявлению дефляции и эрозии, активизации оползневых процессов и др. В результате хозяйственной деятельности человека площадь земель, частично или полностью уничтоженных эрозией и дефляцией, составила более 2 млрд га за последние 100 лет. Таким образом, совершенно очевидна необходимость детального планирования и координации различных преобразований, затрагивающих в той или иной степени окружающую среду. При отсутствии должной координации могут возникнуть разрушительные геологические процессы; при соблюдении же необходимых условий удается свести к минимуму нежелательные побочные явления.

В настоящее время масштабы горного производства, осуществляемого людьми, уже сопоставимы с природными геологическими процессами. В мире насчитывается более 600 крупных шахт, в том числе более 70 мощностью свыше 3 млн. т. и около 600 карьеров, в том числе более 200 мощностью свыше 3 млн. т. Наибольшее число крупных горнодобывающих предприятий сконцентрировано в Канаде, США, ЮАР — около 50% всех шахт и карьеров годовой мощностью 1 — 3 млн. т и более.

Горное производство негативно воздействует на поверхностные водотоки и подземные воды, которые сильно загрязняются механическими примесями и минеральными солями. Ежегодно из угольных шахт на поверхность откачивается около 2,5 млрд. м3 загрязненных шахтных вод. При открытых горных работах в первую очередь истощаются запасы высококачественных пресных вод. На карьерах Курской магнитной аномалии инфильтрация из хвостохранилищ препятствует снижению уровня верхнего водоноса горизонта на 50 м, что приводит к подъему уровня грунтовых вод и заболачиванию прилегающей территории.

Отрицательно влияет горное производство и на недра Земли, так как в них захороняют отходы промышленного производства, радиоактивные отходы (в США — 246 полигонов подземного захоронения) и др. В Швеции, Норвегии, Англии, Финляндии в горных выработках устраивают хранилища нефти и газа, питьевой воды, подземные холодильники и др.