Ананьев. Земля - Полная Энциклопедия 2007. Ананьева Е. Г, Мирнова С. С
 Скачать 31.25 Mb.
|
|
Благородные металлы — золото, серебро, платина ценились всегда благодаря изысканному виду, мягкости и уникальным свойствам (золото, например, очень стойкое серебро обладает дезинфицирующим свойством). «ЗОЛОТАЯ ЛИХОРАДКА» Едва прослышав о находках золота, тысячи людей теряли покой, заболевали золотой лихорадкой и устремлялись в глухие и дикие края в надежде разбогатеть. Одна из самых известных «лихорадок» связана с освоением золотых россыпных месторождений Аляски. Золото в природе может находиться в коренных месторождениях (жилах) либо в виде россыпей, когда драгоценный металл вместе с речным песком из разрушенной жилы перемещается водой и складируется по берегам реки ручьёв. Реки впоследствии могут поменять своё русло, уйти от своего прежнего места, а россыпь останется. Среди золотого песка могут попасться и самородки достаточно крупные куски металла. В 1896 году Америку облетела весть о богатейших россыпных месторождениях, найденных старателями в долине ручья Клондайк. На поиски золота устремились многочисленные золотоискатели, многие из которых были совершенно не подготовлены к тяготам старательского быта. Об эпопее добычи клон- дайкских россыпей красочно рассказал Джек Лондон. Но россыпные месторождения быстро истощаются. Самые богатые россыпи были выработаны за несколько десятилетий. Крупнейшее месторождение золота находится в Южной Африке в провинции Витватерсранд. Отсюда получают до 50% от всего объёма добычи этого металла в мире. ЦВЕТНЫЕ РУДЫ К рудам цветных металлов относятся известные с древности медь, олово, свинец, ртуть, цинк. Они были востребованы на всем протяжении че- Магнетит Железо Для получения россыпного золота требуется промыть многие кубометры песка. Это делают с помощью драги ловеческой истории. Нов последние десятилетия, когда структура экономики стала более прогрессивной, без них просто не обойтись. Цветные металлы это электротехническая, авиационная, космическая промышленность, производство полупроводников, катализаторов, автомобильных фильтров и др. Радиоактивность — свойство металлов, око- тором стало известно только в XX веке. Оно связано со способностью некоторых элементов — урана, тория, радия, циркония — излучать энергию особого типа. Это свойство используется в атомной энергетике. Однако выяснилось также, что отходы такого производства обладают смертоносными свойствами. Пока проблема ядерных отходов оста тся нерешённой. ВТОРИЧНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Добыча руды с древности и до недавнего времени не обходилась без отходов — отвалов пустой породы. Современные методы дают возможность извлекать руду и из этих отвалов. Как правило, получают не очень большое количество, нов современном мире, когда недра Земли постепенно истощаются, вторичное использование месторождений приобретает всё большее значение СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Известняк — широко распространённая податливая порода, лёгкая в обработке, но достаточно прочная, несмотря на свою способность к растворению. Известняки и их метаморфические аналоги мраморы, доломиты — широко распространены по всему миру. В Средние века в Европе именно из известняков строились многочисленные города, окружённые крепостными стенами, в том числе и знаменитые памятники архитектуры соборы Парижа, Милана, замки Луары, храмы в Древней Руси... Мрамор, благородный и прочный материал, часто использовался в облицовке зданий. Чтобы оценить богатую палитру цветов мрамора и яшмы — другого ценного материала, достаточно обратить внимание на богатый декор многих станций Московского метрополитена, по праву считающегося одним из самых красивых в мире. В Италии, в местечке Каррара, добывался мрамор, из которого ваяли свои творения знаменитые зодчие эпохи Возрождения — Леонардо да Винчи, Микеланджело Буонарроти. АГРОХИМИЧЕСКОЕ СЫРЬЁ Фосфор, калий и азот. Для поддержания плодородия почв и получения высоких урожаев требуются удобрения. Издавна в сельском хозяйстве для этих целей применялись зола, помёт, навоз. Современное агропромышленное произодство всё шире использует камни плодородия — сырьё из агрохимических руд. Все вещества, повышающие плодородие почв, содержат наиболее ценные компоненты фосфор, калий и азот. Осадочные горные породы фосфориты добываются во многих странах. Крупные запасы этого ценного компонента содержатся в апатитонефелиновых рудах на Кольском полуострове. В странах Средиземноморья фосфориты связаны с осадочными породами, образовавшимися на дне древнего моря Тетис. Добыча строительного камня Калийные соли помогают растениям лучше переносить засуху и мороз, способствуют росту. Эти полезные ископаемые добывают в основном из соленосных отложений, образовавшихся на месте древних морей. Они есть на территории современных Германии, Польши, России, но первое место в мире по добыче калийных солей занимает Канада всей мировой добычи). Минеральное сырь, содержащее азот, — это в основном селитра и торф. Самые крупные месторождения селитры находятся на тихоокеанском побережье Южной Америки, в пустыне Атакама в Чили ив пустыне Сечура в Перу. ДРАГОЦЕННЫЕ И ПОДЕЛОЧНЫЕ КАМНИ Эти полезные ископаемые не являются промышленным сырьём, не используются как топливо. Но их добыча — одна из самых ярких и захватывающих страниц в истории человечества, а для некоторых стран — основной источник дохода. Красивые камни, из которых делали украшения, во все времена были очень популярны, а их поиски и добыча иногда носили характер лихорадок, когда слухи о богатых находках побуждали многих людей отправляться на их поиски. На протяжении нескольких веков людей тревожили «золотые и серебряные лихорадки в Калифорнии и на Аляске, алмазные лихорадки в Индии и Южной Африке, многочисленные изумрудные лихорадки в Бразилии и Колумбии. Способы добычи драгоценных камней практически не изменились это тяжёлый ручной труд, промывание многих кубометров породы в поисках драгоценных камней и металлов. ВОДА - САМОЕ НЕОБХОДИМОЕ ЛЮДЯМ ПОЛЕЗНОЕ ИСКОПАЕМОЕ Вода служит источником всего живого на нашей планете, источник энергии, источник руд (так как содержит растворённые частицы разных минералов, может использоваться ив быту, ив медицине. Нет другого такого полезного ископаемого, в котором так нуждался бы человек. Без воды или в условиях её дефицита земли становятся высохшими и безжизненными. Сейчас 1/3 населения земного шара страдает от нехватки воды. Воды реки морей не знают границ, и загрязнение их на территории или в акватории одной страны влечет отравление природы в других. Поэтому охрана водных ресурсов — первоочередная проблема для всех стран мира. Наличие или отсутствие воды влияет на рельеф, ландшафты и саму жизнь Земная кора находится в постоянном движении. Скорость таких подвижек может быть совсем небольшой, заметной лишь сверхточным приборам. Но за тысячелетия горизонтальные перемещения, подъёмы и опускания поверхности приводят к впечатляющим результатам. МЕДЛЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ Во время ледниковых периодов длительное колоссальное давление огромных масс ледникового щита заставило земную кору прогнуться. По мере таяния нагрузка уменьшалась, и поверхность в этих местах начала подниматься. Определить величину и скорость таких поднятий помогают изменения положения береговых линий суши. При подъеме поверхности море отступает и формируется новый берег. На побережье Балтийского моря, там, где особенно четко видны следы последнего ледникового покрова, береговые линии прослеживаются на сушена высотах 150—200 метров! Сегодня под огромными массами материковых льдов находятся материк Антарктида и остров Гренландия. Поданным ученых, земная кора здесь прогнулась на величину одной трети толщины самого покрова. Если предположить, что эти льды растают, то нашему взору предстанет подлёдный рельеф с горами, равнинами, озерами и долинами. Причем поверхность этих новых территорий будет медленно подниматься. Правда, для человека это стало бы заметно очень нескоро, поскольку уровень Мирового океана также бы значительно поднялся. Береговые валы на Балтийском побережье Расположение очагов землетрясений практически совпадает с границами литосферных плит ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ Самые активные движения земной коры происходят вблизи огромных тектонических разломов, своеобразных трещин планетарного масштаба, через которые на поверхность поступает вещество мантии. В этих зонах расположены действующие и потухшие вулканы, происходят землетрясения. Землетрясения изучает наука сейсмология (от греч. seismos — колебание, logos — учение. Самые сейсмоопасные районы планеты, где чаще всего происходят землетрясения, как правило, совпадают с границами литосферных плит. Сейсмической активностью отличается Тихоокеанское огненное кольцо вулканов, в которое входят Камчатка, Сахалин, Курильские и Японские острова, Филиппины, Индонезия, побережья Калифорнии, Чили. Именно в этих местах регулярно происходят не только извержения вулканов, но и сильнейшие землетрясения. Жители Японских островов живут под постоянной угрозой подземных толчков. Даже конструкции и фундамент зданий имеют здесь свои особенности при подземных толчках они способны сместиться, ноне разрушиться. Другой опасный район — Евроазиатский пояс, в который входят полуостров Малая Азия, районы Гиндукуша, Тянь- Шаня и Памира, Гималаи. Очаг землетрясения располагается в недрах планеты на больших глубинах. От него вовсе стороны кругами расходятся сейсмические волны, ослабевающие по мере удаления от очага Эпицентр землетрясения — проекция очага землетрясения на поверхность Земли. Здесь происходят самые большие разрушения. ШКАЛЫ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ В сообщениях о землетрясениях часто упоминают шкалу Рихтера. Единица е, называемая магнитудой, — это физическая величина, обозначающая энергию землетрясения. С каждой единицей энергия возрастает почтив раз Но чаще используется другая шкала — относительная. В баллах эти шкалы оценивают разрушения и действие подземных толчков на человека и постройки. Так, 1—4 балла для человека могут пройти почти незаметно, на верхних этажах высотных зданий раскачиваются люстры, разливается вода. При 5—6 баллах уже возникают трещины в стенах домов, лопаются стёк- ла. При 9 баллах разрушаются фундаменты, падают линии электропередача землетрясение в 12 баллов — это катастрофа, сила, способная стереть с лица Земли целые города балла баллов баллов Вулканы — грандиозные постройки, сложенные излившейся на поверхность лавой. Внутри вулкана находится канал, по которому магма поднимается на поверхность. Когда речь идёт о вулканах, мы представляем себе конусообразную огнедыша- ЗАГАДОЧНАЯ АТЛАНТИДА Древнегреческий философ Платон в своих трудах «Тимей» и «Критий» рассказывало могущественной цивилизации — Атлантиде. За считаные дни огромный остров был поглощён беспощадными морскими волнами. До сих пор не утихают споры о том, была ли Атлантида реальностью, и если да, то где искать её и какой грозный катаклизм мог стереть с лица земли процветающий остров. Многие учёные склоняются к тому, что поиски надо вести в районе Эгейского моря. Здесь находятся несколько островков, оставшихся после извержения вулкана Санторин. По очертаниям находящихся недалеко друг от друга островков, самый крупный из которых Тира, угадывается очертание огромной кальдеры бывшего вулкана. Вероятно, взрыв Санторина был настолько мощным, что уничтожил верхнюю часть купола вулкана. В каль- деру ринулись волны. Извержение сопровождалось взрывами, землетрясением и вызванными им гигантскими волнами — цунами. Возможно, эта катастрофа положила конец минойской культуре и нашла отражение во многих древних источниках. Группа островов, оставшихся после извержения вулкана Санторин в Эгейском море ВУЛКАНИЧЕСКИЕ БОМБЫ - обломки (их диаметр больше 3 см, вылетающие из жерла вулкана КPATEP — чашеобразная воронка на вершине вулкана. В кратерах потухших и спящих вулканов нередко возникают озера КАЛЬДЕРА — провал на вершине вулкана с крутыми стенками. Он образуется при обрушении верхней части вулканического конуса в конце извержения ЖЕРЛО — канал, по которому магма поступает на поверхность ВУЛКАНИЧЕСКИЙ ПЕПЕЛ - частицы лавы, размер которых не превышает мм щую гору. Однако не все вулканические сооружения имеют именно такую форму. Состав и свойства лавы, извергаемой на поверхность, различны. В процессе извержения из магмы выделяются содержащиеся в ней газы. От того, как это происходит, зависит характер извержения. Если газы выделяются спокойно, а лава достаточно жидкая, то при излиянии она растекается, словно панцирем покрывая близлежащие склоны. При быстром выделении газов происходят взрывы. Ввоз- дух из жерла вулкана при этом вылетает огромное количество вулканических обломков, а вот лавовых потоков может не быть вообще. Более вязкая лава, изливаясь, наращивает высоту вулкана, переслаиваясь со слоями пепла и обломков. О древних вулканах ученые могут узнать по наличию в слоях верхней части литосферы пепла, пемзы, вулканического стекла — обсидиана и других вулканических обломков. Огромные потоки лавы разного состава могут образовыватьудивитель- ные постройки. Например, базальтовая лава, застывая, образует пяти- или шестигранные столбы, напоминающие трубы органа. В Ирландии застывшая лава создала подобие гигантской мостовой. За поразительное сходство с мощёной дорогой это место таки назвается — Мостовая гигантов. Внешний вид вулкана зависит от характера извержения. Наиболее распространены вулканы центрального типа — с центральным жерлом, вулканическим конусом, сложенным слоями излившейся лавы, пепла и вулканического обломочного материала. Среди таких вулканов Эльбрус, Везувий, Фудзияма, Этна, вулканы Камчатки. В трещинных вулканах излияние магмы происходит вдоль протяженных разломов. В настоящее время действующие вулканы такого типа распространены на о. Исландия. Этот остров является частью срединно-океанического хребта самого неспокойного места на поверхности Земли. Именно здесь рождается новая земная кора. Самый известный трещинный вулкан Исландии Лаки. Из этой трещины длиной около км лава растекается в разные стороны, образуя обширныелавовыепокро- вы и поля. Застывая, покровы образуют корку, которая прорывается новыми порциями магмы, ищущей путь наверх. В 1783 году многократные извержения Лаки чуть не привели к гибели всего живого на острове, так как вулканический пепел, поднявшийся в воздух, не пропускал к поверхности солнечные лучи. Такое ухудшение климата продолжалось достаточно долго. Древние трещинные вулканы находятся на Эфиопском нагорье на восточном побережье Африки, на плоскогорье Декан на полуострове Индостан. Когда из недр извергаются только газы, на поверхности образуются воронки — маары. Много таких древних плоскодонных воронок находится в Германии. Сними связаны многочисленные выходы минеральных и термальных вод. ВУЛКАНЫ ЦЕНТРАЛЬНОГО ТИПА ВУЛКАНЫ ТРЕЩИННОГО ТИПА Жить как на вулкане — значит быть в постоянной опасности. Для людей, живущих в окрестностях вулканов, это не метафора, а суровая реальность. Одним из самых известных в Европе вулканов по праву считается Везувий, расположенный на Апеннинском полуострове. Сейчас это невысокий, неправильной формы полуразрушенный конус. Но о его былой мощи красноречиво говорят вложенные одна в другую кальдеры. Везувий неоднократно извергался, но затих, его склоны покрылись густым лесом. Отмеченные в 62 г. н.э. подземные толчки не приносили катастрофических разрушений. Нов г. Везувий ожил. Плодородные земли на его склонах в считаные часы покрылись толстыми слоями пемзы и пепла, а цветущие города — Геркуланум, Стабии и Помпеи были погребены под горячими грязевыми потоками лахарами. После этого вулкан не успокоился и ещё несколько раз напоминало себе. Последнее извержение Везувия отмечалось в 1944 году. Везувий — это действующий вулкан. Вулканы считаются потухшими, если они не извергались и не проявляли активности на протяжении значительного промежутка времени. Вулкан Эльбрус на Кавказе покрыт ледниками и не извергался в течение тысячелетий. Нона его склонах есть выходы вулканических газов, их называют фумаролы отит дымиться, а это значит, что продолжается вулканическая деятельность. Эльбрус можно назвать спящим вулканом. Вулканы извергаются не только на сушено ив морях и океанах. О них нам известно меньше. Но иногда вулканическая постройка поднимается так высоко, что даже выходит выше уровня океана. Возникает новый островок. Как правило, морские волны быстро разрушают конус вулкана. Многократные извержения сразу нескольких подводных вулканов создают цепочки вулканических островов, таких как Азорские, Канарские, Гавайские. Т И П Ы ИЗВЕРЖЕНИЙ Действующие и потухшие вулканы различают по типу извержения. Так, извержение Везувия было взято за основу выделения среди них плинианского типа. Своё название этот тип извержений получил по имени римского учёного и государственного деятеля Плиния Старшего, погибшего при извержении Везувия в 79 г. Вулканы плинианского типа имеют обширную кальдеру, внутри которой находится ещё один конус. При извержении происходят взрывы, в воздух выбрасывается палящая газово-пепловая туча. Пелейский тип извержений получил своё название от вулкана Мон-Пеле на острове Мартиника. Такие извержения сопровождаются взрывами с выбросами застывшей в жерле вулкана лавы, образованием газово-пепловых потоков, скатывающихся по склонам вулкана. При катастрофическом извержении Мон-Пеле в 1902 году наибольшие разрушения принесли именно эти потоки горячего (до 1000 С) воздуха и пепла. В конце извержения вязкая магма, подобно пробке, вновь закупоривает жерло вулкана. При новых извер- Плинианский Пелейский С вулканической деятельностью связано образование многих месторождений полезных ископаемых, в том числе и алмазов. Их месторождения находятся в трубках взрыва — выходах вулканических газов, не сопровождавшихся излиянием лавы. Зоны вулканизма сопровождают такие необычные явления, как термальные источники и гейзеры. В районах активного вулканизма работают геотермальные электростанции. Долина гейзеров жениях она может быть прорвана мощными струями газов, и история извержения повторяется... Иногда от центрального канала отходят небольшие ответвления. По этим трещинам устремляется магма, и тогда на склонах вулканической постройки образуются дополнительные паразитические шлаковые конусы. Вулкан периодически выбрасывает из жерла обломки — вулканические бомбы и туфы. Так выглядит вулкан Стром- боли в Тирренском море у побережья Италии. По его имени этот тип извержения назван стромбо- лианским. Сам вулкан Стромболи невысок всего 926 м над уровнем моря. Его извержения происходят постоянно. При извержениях конические постройки могут и не образовываться. Например, при гавайском типе извержения на поверхность выходит достаточно жидкая лава. Она растекается и при застывании образует обширные покровы — щитовые вулканы. При повторном извержении покровы наслаиваются друг на друга. Склоны вулканов пологие, покрытые волнами застывшей лавы. Первоначально гавайские вулканы формировались как подводные, а затем, после многочисленных мощных извержений, поднялись над поверхностью океана. Стромболианский Гавайский Вулкан Попокатепетль, Мексика. Гравюра XIX в. Кратер вулкана Поас (2760 м, Центральная Америка. Гравюра XIX в. Вулкан Сен-Поль (279 м, Коморские острова, Индийский океан. Гравюра XIX в. Наиболее активные действующие вулканы располагаются по границам литосферных плит и линиям глубинных разломов земной коры. Подобное скопление вулканов по окраинам Тихого океана называют Тихоокеанским огненным кольцом. В него входят вулканы Камчатки, Фудзияма и другие вулканы Японии, вулканы Филиппинских островов, Индонезии (в том числе и знаменитый Кракатау), вулканические острова Меланезии, вулканы Алеутских островов, Мексики, все вулканы Южной Америки и Огненной Земли и даже действующий вулкан Антарктиды — Эребус. |