Абалаков А.Д. Экологическая геология

Подождите немного. Документ загружается.

ней геологические процессы в жизнеобеспечении биоты и, главным

образом, человеческого общества (Трофимов, Зилинг, 2000, 2002).

Все виды функциональных зависимостей между природной

и техногенно преобразованной литосферой и биотой как

биологическим видом, так и общественной социальной

структурой – человеческим обществом, сводится В. Т.

Трофимовым и Д. Г. Зилингом (2000, 2002) к четырем функциям:

ресурсной, геодинамической, геофизической и геохимической

Ресурсная функция верхних горизонтов литосферы

заключается в ее потенциальной способности обеспечения

потребностей биоты (экосистем) абиотическими ресурсами, в том

числе и потребностей человека (Королев, 1996; Трофимов,

Зилинг, 2000, 2002). Ресурсная функция является базовой в

системе «литосфера–биота», так как с ней связаны не только

условия жизни и эволюции биоты, но и саму возможность ее

существования. Данная функция определяет роль ресурсов

(минеральных, органических, и органо-минеральных) для жизни

и деятельности биоты как в качестве биогеоценоза, так и

социальной структуры. Ресурсная функция литосферы

обусловливает значение минерального, органического и ее

органоминерального сырья, составляющего основу для

жизнедеятельности биоты как в качестве биогеоценозов, так и

антропогеоценоза (Ясаманов, 2003). По мнению

В. Т. Трофимова

и др. (2000), она включает следующие аспекты: ресурсы,

необходимые для жизни и деятельности биоты, ресурсы,

необходимые для жизни и деятельности человеческого общества,

ресурсы, как геологическое пространство, необходимое для

расселения и существования биоты, в том числе и человеческого

общества. Первые два аспекта связаны с минерально-сырьевыми

ресурсами, а последний, – с

экологической емкостью

геологического пространства, в пределах которого происходит

жизнедеятельность организма.

Геодинамическая функция литосферы в экологическом

аспекте проявляется в ходе геологических процессов, причем

эколого-геодинамические свойства литосферы обусловлены как

энергетической составляющей литосферы, так и динамикой ее

вещественного состава, включая рельефообразующие факторы.

Геохимическая экологическая функция отражает свойство

геохимических полей (неоднородностей) литосферы природного

и техногенного происхождения влиять на состояние биоты в

целом и человеческое общество, в частности.

ЛД

Аналогично, геофизическую функцию литосферы В. Т.

Трофимов и Д. Г. Зилинг (2000) рассматривают как свойство

геофизических полей (неоднородностей) литосферы природного и

техногенного происхождения влиять на состояние биоты и

здоровье

человека. Развивая представления этих ученых, составлена

графическая модель, демонстрирующая характер взаимодействия

литосферы с другими природными сферами и обществом (рис.

2.2.1.).

СХ

БК

Рис. 2.2.1. Эколого-геологическая система

Сферы пространственно-временного экологического взаимодействия: ЛД –

литодинамическая, БК – биоклиматическая, СХ – социально-хозяйственная

(общество).

Чистые классы: 1 – минералы, горные породы, фации и формации,

геологические тела и структуры, подземные воды, геодинамические,

геохимические и геофизические процессы, явления, поля и структуры,

геотекстуры; 2 – живые организмы, их происхождение и жизнеобеспечение

(тепло, влага, питание

);

3 – социум (население) и хозяйство.

Классы двойного взаимодействия: 4 – биотопы, местообитания видов,

стации, почвы, биогеохимические процессы и образования, рельеф, ландшафты;

5 – биотические и гидроклиматические ресурсы и условия; 6 – минеральные,

топливно-энергетические, геодинамические, геофизические и пространственные

ресурсы и условия.

Классы тройного взаимодействия: 7 – литосфера как экологический

ресурс, среда обитания живых организмов и жизнедеятельности человека – ядро

эколого-геологической системы

Эколого-геологическая система складывается из сфер

пространственно-временного экологического взаимодействия:

литодинамической, биоклиматической и общественной, при этом

чистые классы взаимодействия отражают структуру этих сфер. В

области взаимопроникновения и взаимодействия двух сфер

образуются классы двойного взаимодействия. На последнем

уровне образуется класс тройного взаимодействия всех трех сфер –

литосфера, как экологический ресурс, среда обитания живых

организмов и жизнедеятельности человека, которая и составляет

ядро эколого-геологической системы.

2.3. Классификация экологических функций литосферы

На основе данной модели предложена классификация

экологических функций литосферы (табл. 2.3.1), основанная на

представлениях В. Т. Трофимова и Д. Г. Зилинга (2000, 2002).

Экологические функции могут выступать как условия и

факторы, так и природные ресурсы. Они определяют развитие

природных геосистем и социально-хозяйственных комплексов.

Природные ресурсы подразделяются на возобновимые

(неисчерпаемые) и невозобномимые (исчерпаемые). В

зависимости от вещественно-энергетических и пространственных

характеристик экологические функции ландшафтов могут

проявляться биотических (живых) и абиотических (косных)

средах, протекать в двух – или трехмерном пространстве. В. Т.

Трофимов и Д. Г. Зилинг выделяют геодинамические,

геохимические

, геофизические и ресурсные функции. Нами

предложена несколько иная схема их классификации; число

функций расширено.

Нижний классификационный уровень, соответственно,

может быть разделен на дополнительные ячейки. Например,

геодинамические экологические функции литосферы, связанные

с внутренней динамикой земли, могут быть обусловлены

магматическими, вулканическими, тектоническими и

сейсмическими эндогенными геологическими процессами.

Экзогенные геологические процессы подразделяются на

гравитационные, эрозионные, абразионные, карстовые,

суффозионные, мерзлотные, эоловые и др. Они определяют

разнообразие гидроклиматических свойств литосферы. В свою

очередь, ЭФЛ могут быть ресурсными, удовлетворять

материальные и духовные запросы общества.

Таблица 2.3.1

Экологические функции литосферы

Условия, факторы и ресурсы

необходимые для

развития природных

экосистем

необходимые для

развития общества

возобновимые невозобновимые

Вещественные и энергетические Пространственные

биотиче

ские

абиотические геоди

намич

еские

геохимическ

ие

геофизич

еские

двухмерны

(площадны

е)

трехмерны

(объемные

)

Растения

Животные

Почвы

Горные породы

Подземные воды

Снег

Газы

Эндогенные процессы

Экзогенные процессы

Лито

Гидро

Атмо

Сноу

Гравитационные, элек-

трические, температурные,

сейсмические,

адиационные поля

Территориальные (рельеф)

Аквальные

(водная поверхность)

Геологические тела

Подземные полости

и сооружения

Классификация экологических функций литосферы

определяет состав разделов экологической геологии.

2.4. Структура экологической геологии

Экологическая геология развивается на базе других

фундаментальных наук о Земле, тесно взаимосвязана с геоэкологией

и инженерной геологией. Таким образом, четко определяется

предмет и задачи экологической геологии, ее место в семействе наук

о Земле.

Экологическая геология развивается по принципу

«экологизации» основных разделов геологии и включает

дисциплины, с экологических позиций изучающие состав и

свойства Земли (экологическая петрология, геохимия,

гидрогеология, геофизика), геологические процессы

(экологическая геодинамика), роль органической жизни в

формировании литосферы и месторождений полезных

ископаемых (экология литогенеза и экология полезных

ископаемых), геологическую среду (инженерная экологическая

геология) и дисциплины методического содержания

(экологическая картография и геоинформатика).

Основными разделами экологической геологии являются

экологическая петрология, экологическая геодинамика,

экологическая геоморфология, экологическая геохимия,

экологическая геофизика, экологическая гидрогеология,

специальная экологическая геология, включающая эколого-

геологические аспекты проектирования и строительства. В ее

состав можно включить рекреационную экологическую геологию

(рис. 2.4.1).

На рисунке 2.4.1 показано положение разделов

научных

направлений экологической геологии, определяющее ее

логическую структуру как науки в целом.

Экологическая геология

Экологическая пет

ология

Экологическая гео

инамика

Экологическая геомо

рф

ологи

Экологическая геохимия

Экологическая гео

изика

Экологическая гидрогеология

Специальная экологическая

геология, в том числе

рекреационная

экологическая геология

Рис. 2.4.1. Структура экологической геологии

Структура экологической геологии некоторым образом

повторяет структуру инженерной геологии, и это не случайно.

Такая преемственность отражает процесс формирования

экологической геологии из основ инженерной геологии.

Экологическая геология состоит из общих (экологическая

петрология, геодинамика, геохимия, геофизика, гидрогеология) и

специальных (эколого-геологическое картографирование,

проектирование и др.) дисциплин. Каждая из них имеет свой

предмет, задачи

и методы исследований, что и определяет их

положение в логической структуре экологической геологии как

науки в целом. Все они составляют единую систему эколого-

геологических знаний и направлены на достижение общих целей.

Экологическая геология рассматривается как синтез

геологических и экологических дисциплин, в состав которых

входят различные точные, естественные, медицинские и

социально-экономические науки, что обеспечивает связь с ними

экологической

геологии (Трофимов, Зилинг, 2000, 2002).

Развивая эти представления, предложена классификационная

схема экологической геологии, определенное положение в

которой занимает экология нефтегазовых и газовых

месторождений (табл. 2.4.1).

В таблице 2.4.1 по горизонтальной оси расположены

геологические дисциплины, по вертикальной – экологические. На

пересечении осей находятся соответствующие дисциплины

экологической геологии.

Геология. Вещественная (науки, изучающие вещественный

состав и свойства

Земли): ПТ – петрография, минералогия, ГХ –

геохимия.

Геодинамическая (науки, изучающие геологические

процессы, протекающие в Земле): ДГ – динамическая геология,

ГМ – геоморфология.

Историческая (науки, изучающие историю развития Земли и

эволюцию органического вещества в ходе геологической

истории): ИГ – историческая геология, ФФ – учение о фациях и

формациях, литология, ПГ – палеогеография, палеонтология.

Практическая (науки о недропользовании

): ПИ – учение о

полезных ископаемых, ГР – гидрогеология, РД – рудничная,

шахтная и промысловая геология, в том числе геология нефти и

газа, поисково-разведочное дело, РС – геологическое

ресурсоведение, ИГ – инженерная геология, ГГ – гидрогеология,

ГФ – геофизика.

Методическая: АГ – аэрокосмическая геология, ГК –

геологическое картирование, ЭИ – геоэкоинформатика.

Экологическая геология. ОЭГ – общая экологическая

геология, РЭГ –

региональная экологическая геология, ЭГД –

экологическая геодинамика, ЭГМ – экологическая

геоморфология, ИЭГ – историческая экологическая геология, ЭФ

– экология фациальная, ЭПГ – историческая палеогеография,

СЭГ – социально-экологическая геология, ЛЭГ – ландшафтно-

экологическая

геология, ГЭ – геоэкология, ПЭГ – прикладная экологическая

геология, ЭПТ – экологическая петрология, ЭГД – экологическая

Таблица 2.4.1

Формирование дисциплин экологической геологии