XIII. 1-сурет. Литосферанын, негізгі плиталары: 1 — мұхиторталық жоталардық рифттік зоналары, 2 — плиталар-дың жылжү бағыты. 225

1 — мұхиторталық жоталардық рифттік зоналары, 2 — плиталар-дың жылжү бағыты.

ты кішігірім (шағын) плиталарды ажыратуға болады. Ұсақ плита-лардың көпшілігі планетарлық белдеулер бойында (Альпі—Гималай және Циркум—Тынық мұхит белдеулері) орналасқан. Олардың шекарасында (сығым күштеріне байланысты) сырғанау немесе сырғу процестері байқалады.

Мұхиттық плита төмен шөгіп, мантиялық заттармен араласу барысында оның құрамындағы тез балқығыш компоненттер одай бөлініп шығып, жоғары қарай көтеріледі. Соның нәтижесінде, құрамы андезиттік және қышқыл жынысты магмалық ошақтар құралады. Мұхиттық плиталардың ауыр компоненттері төмен шөгіп, ал олардың шеткі бөліктері (мантиялық) қызу әсерінен біртіндеп балқи бастайды.

Конвергенттік шекараның басқа бір түрі плиталардың континент-тік шеткі бөліктерінін, қысылып, сығылуы кезінде байқалады. Жер қыртысының континенттік бөліктері (мантиямен салыстырғанда меншікті салмағының жеңілдігіне байланысты) литосфера құрамында калқып жүрген “қалтқының” ролін атқарады. Сондық-тан да олар мантия қабатына терең батып кетпей, оның , беіінде қалқып жүреді. Континентальдық литосферада қысылу немесе сығылу әсерінен әр түрлі жарықтар пайда болып немесе бірінің үстіне бірі шығып кететін жағдайлар байқалады.

Бүйірлік шекараның үшінші бір түрі трансформалы жарықтар мен жарылыстар болып саналады. Көрші орналасқан екі плитаның шеткі бөліктері трансформалы жарықтар бойымен сырғып отырады. Мұндай жарықтар плиталардың дивергенттік және конвергенттік шеткі бөліктерін біріктіреді. Бұл жерде “Плиталар тектоникасы” атты концепцияның (неомобилизм) Вегенер болжамының классикалық вариантымен салыстырғанда өзіндік айырмашылық-тары болатындығын айта кеткен жөн.

Вегенер айтқандай жердің жоғарғы қабаттары, “Мохо” жазықтығының бетімен емес “астеносфера” беті арқылы (200 км-дей тереңдікте) жылжып, орын ауыстырады;

базальтты жыныстар есебінен, мүхиттық литосфера қабатының қалыңдыры (рифттік терең жарықтар арқылы шығып жатқан) бір жағынан көбейіп жатса, екінші жағынан олардың артық үлестері (порциялары) аралдық доғалар астында және континенттердің шеткі аудандарында төмен шөгіп, мантия қабатына араласып

226

жатады. Соның нәтижесінде компенсациялық тепе-теңдік байқалады;

жердің терең қабатында мантиялық заттармен араласып жатқан мұхиттық плитаның әрі жеңіл және тез балқығыш компоненттері жоғары қарай көтеріліп, құрамы андезиттік магмалық ошақтар пайда болады. Соған сәйкес, жер қыртысының континенттік тегі құралады.

Вегенер айтқандай, плиталардың қозғалыс механизмі Жердің өз осінен айналу жылдамдығына тәуелсіз, ал мантия қабатын түгел қамтитын конвекциялық ағындарға тәуелді болады деп саналады. Мұндай ағындар мантиялық заттардың дифференциациялық жіктелу (ауыр және жеңіл компоненттерге) процестерімен тікелей байланысты. Ауыр элементтер төмен сарқылып ядро қабатын толықтырса, ал жеңіл компоненттер жоғары көтеріліп жер қыртысына, гидросфера және атмосфера қабаттарына қосылып жатады (Сорохтин, 1974—1979; Ушаков, 1974).

Мантиялық конвекция ағындарының бағыттық өзгерістері материктердің бөлшектенуіне, сонымен қатар кейбір жерлерде мұхиттардың жаңа орындарының пайда болуына, ал кейбір аудан-дарда ескі мұхиттардың жабылуына әкеліп соғады. Осындай әрекеттердің нәтижесінде континенттердің (шеткі бөліктерінің) бір-бірімен соқтығысуы кезінде қатпарлы тау жоталары құрылады (мысалы, Альпі—Гималай).

Осы уақытқа дейін іргелі деп саналып келген геосинклиналды-платформалық теорияның көп жағдайлары соңғы кездерде жаңа мобилистік болжам негізінде қайта қаралуда. Бұл болжам литос-фераның эволюциялық даму ерекшеліктерін және геотектоникалық режимнің цикл сайын ауысып және қайталанып отыратындығын өзінше түсіндіреді. Геотектоникалық циклдері “Уилсон циклі” деген атпен белгілі (\Уі1зоп, 1966) болып, геологтар арасында кең таралып кетті.

Бұл циклдің алғашқы стадиясында материктерде жиі байқалатын дөңес пішінді құрылымдар (мысалы, ¥лы Африкалық рифттік зоналар) қалыптасады; келесі стадиясында материктер бөлшектеніп, мұхиттардың жаңа орындары айқындалады (мысалы, Қызыл теңіз және Аден шығанағы); үшінші стадия кезінде мұхит түбі кеңейіп, оның жалпы көлемі ұлғаяды. Сонымен қатар, мұхит түбінің шеткі (перифериялық) бөліктерінде шөгінді жыныстарынын. қалың (15—18 км) қабаттары жинала-

227

ды (мысалы, Атлант мұхитының көпшілік бөлігі және Үнді мұхиты-ның солтүстік-батыс бөлігі). Мұхит түбінід кеңеюі оның көлемінің азайып, қысқару стадиясымен алмасып отырады Соған байланысты, мұхиттық литосфераның шеткі бөліктері төмен шөгіп, аралдық доғалардың және материктердің шеткі бөліктері мен шеткі теңіз-дердің қарқынды дамуы байқалады (мысалы, Тынық мұхиты және Үнді мұхитының солтүстік-шығыс бөлігі). Мұхит көлемінің қыс-қаруы аралдық доғалардың және материктердің шеткі бөліктерінің бір-бірімен соқтығысуына әкеліп соғады. Соның нәтижесінде литосфера сығылу әрекеттеріне ұшырап, ғаламдық көлемде тау белдеулері құралады Ең соңында, мұхит орындары түгелдей жабылуға дейін барады.

Сығым күштерінің азаюы (мантиялық конвекция ағындарының бағыттарының өзгерістері нәтижесінде) сығылмалы белдеулердің даму қарқынының бәсеңдеуіне әкеліп соғады. Соның нәтижесінде платформалық режим қалыптасып, олар плиталық ішкі режимге ауысады.

“Плиталар тектоникасы” атты концепция тұрғысынан қарағанда, әрбір ескі геосинклиналдық зона бір кездегі ірілі-ұсақты мұхиттар-дың құрылымдық жапсарлары болып саналады. Осындай жапсарлы зоналарда бір-бірімен көрші орналасқан аудандарда кездесетін тау жыныстарының әр түрлі құрылымдық-фациальдық комплекстері бір-бірінен жүздеген немесе мыңдаран км қашықтықта да құралуы мүмкін.

Неомобилистік позиция, фиксистердің позициясымен салыс-тырғанда, палеотектоникалық реконструкция жұмыстарын орындауда алгоритмдердің дәлірек және айқын болуын талап етеді. Тек ең басты геотектоникалық оқиғалардың болған уақытын рет-ретімен реконструкция жасап қана қоймай (индикаторлық тау жыныстарын пайдалана отырып) олардың қандай жерлерде болған-дығьш да анықтай білу керек. Материктер мен мұхиттардың (көне дәуірлердегі) бұрынғы орындарын дәл анықтау үшін, палеомагнит-тік зерттеулер пайдаланылады. Палеомагниттік геофизикалық зерттеу жұмыстары (тарихи геологияның дамуына көп әсерін тигізіп) планетамыздьщ эволюциялық даму кезеңдерінің өзіндік ерекшеліктерін айқындап реконструкциялық жұмыстарды дәлірек жүргізуге мүмкіндік берді.

Геотектоникалық зерттеу жұмыстарының қазіргі кездегі ең басты бағыты осы уақытқа дейінгі геология-

лык факторларды неомобилистік тұрғыдан қайта қарап, жаңа интерпретациялық жұмыстарымен айналысу болып саналады. Мұндай жұмыстар соңғы 20 жылдың ішінде халықаралық келісім-дер бойынша қабылданған әр түрлі жобалар негізінде дүниежүзілік масштабта жан-жақты жүргізілуде.

Фанерозойлық ең басты литосфералық плиталардың ғаламдық көлемде қозғалу механизмін түсіндіретін геометриялық модель жасалынды (Англияда — А. Г. Смит т. б. 1973; ТМД-да

Л. П. Зоненшайн, А. М. Городницкий 1977; Канадада —

Е. Р. Канасевич және т. б. 1978).

Осыдан 500—550 млн. жылдар бұрын материктер мен мұхит-тардың кеңістікте орналасу жағдайы қазіргі кездегімен салыстыр-ғанда 90°-қа ауысып орналасқан деп саналады.

Мұхит түбінің кеңею кезеңінің ең максималь жағдайы трансгрес-сиялық, ал спрединг жылдамдығы минималь болған кезде ғаламдық көлемде регрессиялық процестер байқалады (Ушаков, Галушкин, 1983).

Материктер мен мүхиттардьщ кеңістікте алып жатқан орны климат жағдайына да үлкен әсерін тигізеді. Мысалы, материктердің полюстерге жақын орналасуы (альбеданың ұлғаюына байланысты) полярлық облыстардың суынуына және мұздықтардың көбейіп, қалыңдауына әкеліп соғады. Соған байланысты полюстегі материк-терді ғаламдық көлемдегі тоңазытқыштар деуге болады.

Материктердің полярлық зонадан біртіндеп алыстауына байланыс-ты олар жылына бастайды. Мұндай қорытынды — фанерозой кезең-ін түгел қамтитын палеоклиматтық реконструкциялық зерттеу жұмыстары негізінде жасалды (Ушаков, Ясаманов, 1984).

Климаттың қалыптасуына үлкен әсер ететін тағы да бір маңызды фактор ретінде (плиталар тектоникасымен байланысты ғаламдық көлемде байқалатын) трансгрессиялық және регрессиялық процес-терді атауға болады. Трансгрессия кезінде (мұхиттық литосфераның үлкен жылдамдықпен қозғалуына байланысты) Жер бетіндегі климат өте жұмсақ болып, ал регрессия кезінде қатал, суық климат қалыптасып, климаттық зоналар айқындалады. Материктердің полюстерге жақындығы және регрессиялық процестердің қатар байқалуы ірі мұз жамылғыларының пайда болуымен аяқталады.

Осы айтылған факторлардын, барлығы да “Плиталар тектоника-сы” атты концепцияның (соңғы 20 жылдық

229

ғылыми-зерттеу жұмыстарының нәтижесінде) ғаламдық көлемде байқалатын көптеген табиғат құбылыстарын белгілі бір тұрғыдан қарай отырып, өзінше түсіндіре алатындығын көрсетеді.

“Плиталар тектоникасы” атты концепция негізінде планетамызды түгел қамтитын “бүкіл әлемдік жақа тектоника” концепциясы (көзқарас) қалыптасты. Бұл концепцияны одан әрі дамытуда шетелдік ғалымдармен бірге Ресей ғалымдары да (Монин, 1977; Сорохтин 1974, 1979; Ушаков 1974 және т. б.) еңбек етіп, өз үлестерін қосуда.

“Литосфералық плиталар тектоникасы” туралы концепцияның фиксистер болжамымен салыстырғандағы өзіндік артықшылық-тарын дұрыс бағалай отырып, бұл концепцияның геологиялық теория болып қабылдануы үшін, әлі де толып жатқан мәселелердің шешімін табу қажет.

Қазіргі кезде мұхиттар мен континенттерді түгел қамтитын жаңа теорияның негізі енді ғана қалыптасып келеді деуге болады. Бұл теорияның келешегі мол. Әзірше плиталардың жылжып, орын ауыстыру механизмі әлі толық шешімін тапқан жоқ. Соған қарамастан, бұл теория жыл сайын жаңа ғылыми факторлармен толығып, нығайып жылдан-жылға өсіп келеді.

Әрине ғылымның келешектегі даму жольш болжап айта білу өте қиын. Ал енді біз сіздерді қазіргі кездегі ғылым жаңалықтарына сүйене отырып (американ геологтары Р. Дитц пен Дж. Холденнің болжамы бойынша), планетамыздың 50 млн жылдан кейінгі болашақ көрінісіне ой жүгіртіп, көз жіберіп қарауға шақырамыз...

Егер литосфералық плиталардың келешектегі ығысу бағыттары бұрынғыша (қазіргі кездегі бағытта) сақталатын болса, Австралия солтүстікке қарай жылжи отырып, жол-жөнекей (бульдозер тәрізді) Жаңа Зеландия, Калимантан, Сулавеси, Суматра, Лусон аралдарын және т. б. жерлерді оңтүстік-шығыс Азияға қарай ығыстырады. Ал Үнді плитасы Орталық Азияны тықсырып Гималай, Тибет, Тянь-Шань және Памир тауларының одая әрі биіктей түсуіне әсерін тигізуі мүмкін.

Солтүстік Америка мен Европа бір-бірінен жылына 1—4 см жылдамдықпен ажырайтын болса (50 млн жыл ішінде), онда Атлант мұхитының ені 500—1000 км-ге дейін ұлғаяды. Ал Оңтүстік Америка солтүстік-батыс бағытта жылжи отырып, Солтүстік Америкаға жақындай түседі. Калифорния жарты аралы Сан-Андреас атты

терең жарық бойымен солтүстік-батыс бағытта жылжи отырып, континенттен бөлініп қалады. Олардың арасында кең көлемді мұхиттық бұғаз пайда болып, Қалифорния (Мадагаскар тәрізді) аралға айналады.

Литосфералық шшталардың бір-бірімен соқтығысуына бай-ланысты туатын әрекеттердің әсерінен Африка материгі солтүстік бағытта жылжу барысында Жерорта теңізін біртіндеп тарылта түседі. Италия, Греция, Турция жерлерінде байқалатын вулкан ат-қылау және жер сілкіну процестері жиіленуі мүмкін. Африканың Евразия материгінің төмен қарай шөгіп, батып бара жатқандығы дәлелденді десек те болады. Плитаның құлау бұрышы ~-35° (Эгей теңізі), ал Липар аралдарының маңайында 58°-қа дейін жетеді. Біртіндеп сығыла келе Жерорта теңізінің түбінде қатпарлар түзіліп, тау жоталары пайда болады. Қазіргі кездегі Альпі және Атлас тау-лары бұрынғыдан да биіктей түсіп, бірыңғай таулы алқап қалып-тасады. Жерорта теңізі кішігірім көлдерге бөлшектеніп, кейінірек мүлдем таусылады.

Африканың шығыс бөлігінде орналасқан ¥лы Африкалық жарық бойымен материктің бөлшектенуі мүмкін. ' Қазіргі кездің өзінде-ақ, арнаулы құралдар арқылы жүргізілген зерттеу жұмыстарының нәтижесінде бұл тәрізді терең жарықтардың жыл сайын кеңейе түсетіндігін байқауға болады. Егер жыл сайын жарықшақтың ені бірнеше см-ге дейін кеңейіп ұлғаятын болса, онда оның мөлшері 50 млн жыл ішінде жүздеген км-ге жетіп, соның нәтижесінде Африка материгі өзінің шығыс бөлігін жоғалтқан болар еді. Ал Мадагаскар болса континенттен одан сайын алыстай түсіп, аралдар архипелагы түзіледі.

Бұл жағдайда, Европа мен Азия тұрақты күйде болып, ал Антарк-тида жоғалып кетер еді. Қазіргі кезде Антарктида деструкциялық өзгеріс жағдайында деп есептеледі. Рифттік грабендер жүйесі қалыптасып (Ұлы Африкалық терең жарықтарға ұқсас), материк қақ бөлінеді. Мұндай рифттік жарықтардың бар екендігі геофизикалық зерттеу жұмыстарының нәтижесінде анықталды. Ал 50 млн. жылдан кейін Жердің ішкі күштері бұл материкті жеке аралдарға айналдырады.

Қызыл теңіз бен Аден шығанағы кеңейіп, солар арқылы Үнді мұхиты Жерорта теңізімен бірігеді. Сонымен, Атлант және Үнді мұхиттарының аумағы кеңейіп, ал Тынық мұхиттың акваториясы қысқарады. Жаңа мұхиттар мен теңіздер пайда болады. Трансгрессиялық

және реірессиялық әрекеттердің нәтижесінде Жер бетінің географиясы өзгеріп, күрделене түседі. Атлант мұхитының суы Батыс Европаның көп жерлерін басып жатады. Евразияның тундра-лық бөліктері солтүстік теңіз суларының шабуылына оқтын-оқтын ұшырап отырады. Скандинавия болса, керісінше жоғары көтеріліп, бұрынғыдан да биіктей түседі.

Енді 50 млн жылдан кейінгі ауа райыньщ өзгерістері туралы айтатын болсақ, Чикаго университетінін, ғылыми қызметкерлерінің жақында ғана жасаған болжамдарына сүйенуге болады. Олар (континенттердін. ығысу бағыттарын ескере отырып) солтүстік жарты шарда (50 млн жылдан кейін) ауа райы жұмсарып, полярлық мұздықтар түгелдей дерлік еріп кетеді деп санайды.

Европа мен Шығыс Азияда (қазіргі кезде АҚПІ-тың орталық ендіктерінде ғана болатын) күшті дауылдар (торнадо) жиі байқалатын болады.

Австралияның ауа райы құрғақ климаттан ылғалды .климатқа ауысып, тропикалық климатқа жақындайды деуге болады. Тынық мұхитта тайфундар саны азаяды. Солтүстік Америка мен Азия аралығында (Алеут аралдарынын, маңайында) құрлықтық “көпір” пайда болып, Аляска, Чукотка, Камчатка жерлерінде және Қанада-ның солтүстік-батыс аудандарында ауа райы түгелдей өзгереді. Әрине бұл болжамның шындыққа қаншалықты жақын екендігін айту өте қиын.

Ең соңында қорыта айтсақ, бізді қоршаған жалпы әлемнің және сонымен бірге Жер планетасының тұрақты бір қасиеті — оның өзгергіштігі деуге болады.

XIV. ГЕОЛОГИЯЛЫҚ ОРТАНЫҢ АНТРОПОГЕНДІК ӨЗГЕРІСТЕРІ ЖӘНЕ ОНЫ ҚОРҒАУ. ЭКОЛОГИЯЛЫҢ МӘСЕЛЕЛЕР

Миллиондаған жылдар бойы геологиялық орта эндогендік және экзогендік әрекеттерге байланысты және Жердің сыртқы қабаттарынын, өзара қарым-қатынастары нәтижесінде қалыптасып, тепе-теңдік жағдайда болып келді. Қейінірек қоғам өмірінің даму барысында, әсіресе қазіргі замандағы ғылыми-техникалық револю-ция жардайында, адамдардың геологиялық ортаға тигізетін әсері күшейе түсті. Сонын, салдарынан қоршаған ортаның табиғи жағдайдағы тепе-тендігі бұзылып, әр түрлі өзгерістер байқалады. Қейде мұндай әрекеттер

232

ғаламдық көлемдегі ірі өзгерістер туғызады. Антропогендік әрекепер (инженерлік құрылыс, ауылшаруашылық, гидро-техникалық, таукен өндірісі және т. б.) әдетте жер қыртысының белгілі бір аймақтарын қамтып (техногендік әрекеттердің қарқындылығына қарай) өзіндік із қалдырады. Мұндай аймақтар техносфера немесе ноосфера (грекше “ноос” — ақыл, ес, парасат) деп аталады (Вернадский, 1944). Қазіргі кезде В. И. Вернадский негізін қалаған биосфералық ілім адамдардьщ саналы іс-әрекеттерін бүкіл планеталық сферада түгел қамтитын ілім негізі (ноосфера) болып қалыптасып келеді.

Геотермиялық өзгерістер жер бетінің және су қоймаларының жылулық режимдерінің өзгерістерімен анықталады. Әсіресе, олар көп жылдык, тоңды аудандарда жақсы байқалады.

Геодинамикалық өзгерістер таукен өндірісімен байланысты кен орындарын игеру барысында (орасан көп тау жыныстаръш қопарып) пайдалы қазбаларды жер қойнауынан жоғары көтеру кезінде байқалады. Сол секілді, мұнай мен газ кен орындарын және жер асты суларын игеру кезінде де (геодинамикалық өзгерістер байқалып) геостатикалық өрістің бұзылысын байқауға болады.

233

Техногендік әрекеттердің геоморфологиялық көрінісі

техногендік бедер пішіндері түрінде байқалады. Мұндай әрекет-тердің нәтижесінде аккумуляциялық және денудациялық процестердің арасындағы тепе-теңдік бұзылып, жер бетінің алғашқы бедері өзгереді (жаңа бедер пішіндері қалыптасады).

Сонымен бірге, техногендік әрекеттер жер қыртысында жиі байқалатын эндогендік геодинамиканың кейбір түрлеріне (тербелісті және дислокациялық қозғалыстар, жер сілкіну, магматизм, метаморфизм, физикалық өрістердің өзгеруі) ұқсас жағдай туғызып, олардың дамуына қосымша әсерін тигізеді.

ХІҮ.1. СЫРТҚЫ ГЕОСФЕРАЛАРДЫҢ ТЕХНОГЕНДІК ӨЗГЕРІСТЕРІ

Атмосфералық өзгерістер. Алғашқы атмосфераның негізгі құрамы метан, аммиак, су буы тәрізді компоненттерден құралып, кейінірек (өсімдіктердің пайда болуымен байланысты) фотосинтездік реакция нәтижесінде (атмосфераның алғашқы құрамы) азот-оттегілік болып өзгереді. Инженерлік-шаруашылық әрекеттерге байланысты атмосфераның құрамындағы газдардың тепе-теңдігі бұзылады. Мысалы, соңғы 100 жыл ішінде көмір қышқыл газының концентрациялық мөлшері 0,027 %-тен 0,0325%-ке дейін көбейгендігін айтуға болады, ал XXI ғасырда 0,038 %-ке дейін өсуі мүмкін (оның өсу жылдамдығы қазіргі деңгейде сақталған жағдайда) деп жорамалданады. Сонымен қатар, атмосфера қабатына кү-

234

кірт қосындылары да көп мөлшерде қосылып жатады. Оның негізгі көзі энергетика, түсті және қара металлургия деп саналады.

Атмосфера құрамының өзгерістері, әсіресе көмір қышқыл газының көбеюі (көпшілік ғалымдардьщ пікірлері бойынша) климат жағдай-ын ғаламдық (глобальдық) көлемде өзгертуі мүмкін. Мысалы, температураның артуы екі мыңыншы жылы 0,5°С шамасында болуы мумкін, ал оның одан әрі жоғарылауы апатты жағдайға әкеліп соғар еді.

Шаң басып, тозаң көтерілу жағдайыында атмосфераның күн сәулесін шағылыстырып, кері кайтару қабілеті жоғарылайды, соның натижесінде бұлт жамылғысы пайда болып, мұздықтар мен қарлы шыңдар ери бастайды. Сонымен бірге, шаң-тозаңдар жер бетінен көтерілетін жылу ағындарын ұстап қалады. Сондықтан болар, мұн-дай жағдайда парник эффектісі байқалып, планеталық көлемде ауа температурасы жоғарылайды. Сол тәрізді жер бетінде байқалатын жылу энергиясының белгілі бір мөлшері бөлініп шығып, атмосфера қабатына қосылып жатады. Мысалы, 100 жылдан кейін атмосфера қабатына қосылған техногендік жылу мөлшері, Күннен бөлінетін энергия мөлшеріне теңеледі деп жорамалданады.

Адам өмірінде тұрмыс қажетіне пайдаланылатын жалпы су қорынын, (ішімдік ас суы, техникалық, шаруашылық және т. б. мақсатта қолданылатын) 25%-ін жер асты сулары қамтамасыз етеді. Олардың химиялық құрамы әр түрлі себептерге (жер бетінде орналасқан су қоймаларының, қарлы-мұз жамылғыларының және топырақ қабатының ластануы, суландыру режимін бұзу, өндіріс, тұрмыс қажетіне жұмсалған судың ластануы, тыңайтқыштар мен улы химикаттардың, жер астына жерленген радиоактивтік заттардың қалдықтары және т. б.)

236

байланысты тез өзгеріп отырады. Әсіресе, өндірістік қалаларды қамтитын аудандарда жер бетіне жақын орналасқан сулы қабаттар тез ластанып, химиялық өзгерістерге ұшырап отырады. Мұндай жағдай жалпы су қорының азаюына әкеліп соғады.

Гидросфераға әсерін тигізетін техногендік факторлардың ішінде химиялық және биологиялық ластанумен қатар, су қабаттарындағы температураның артуын (10—• 15°С) атап айтуға болады. Температуралық өзгерістердің басты себептері металлургиялық және энергетикалық, әсіресе, атомдық энергия көздерімен тікелей байланысты.

Техногендік әрекеттердін, нәтижесінде жер беті және жер асты суларының деңгейі өзгеріп отырады. Соңғы он жыл ішінде өзен режимі кенеттен тез өзгеріп, ағыс жылдамдығы төмендеп кетті. Ірілі-ұсақты мьщдаған өзен сулары антропогендік әрекеттердін, салдарынан сарқылып таусылуға жақын, ал кейбір жағдайларда толығымен кеуіп кеткен.

Жер асты суларының өзгерістері әдетте 100 м-ге дейінгі тереңдікте, ал кейде одан да терен, қабаттарда байқалады.

Жер асты суларының деңгейінің төмендеуі өндіріс орындарын сумен қамтамасыз ету барысында (мысалы, кен өндіру ісінде, құрылыста және т. б. мақсатта) олардың шектен тыс көп жұмсалуымен немесе жер бетінен төмен сарқылып оның қорын толықтырып отыратын ат-мосфералық сулардын, инфильтрациялық көлемінің азаюымен тығыз байланысты. Су деңгейінің төмендеуі жергілікті және регионалдық, уақытша және ғасырлық болып ажыратылады.

Қалалар мен өндіріс орталықтарында жер асты суларын ұзақ уақыт бойы пайдалану әрекеттерімен байланысты топырақ суларының деңгейінің төмендеуі депрессиялық воронкалар түрінде байқалады Олардың диаметрі ондаған кейде жүздеген километрге, ал тереңдігі ондаған кейде жүздеген метрге дейін жетеді. Мұндай воронкалар (шұңқырлар) көбінесе кен өндіру бары-

сында, су айдау әрекеттерімен байланысты пайда болады.Ал жер асты суларының деңгейінің көтерілуі су қоймаларын жасау немесе каналдар жүргізу, сол тәрізді егін даласын суландыру және т. б. әрекеттермен байла-нысты. Әдетте, су деңгейінің жоғарылау шамасы 0,5— 10 м, ал кейде 10—15 м-ге дейін жетеді. Су деңгейінің максималь шамасы (60—100 м) таулы жерде орналасқан су қоймаларымен байланысты.

ХІУ.2. ЖЕР ҚЫРТЫСЫНЫҢ ТЕХНОГЕНДІК ӨЗГЕРІСТЕРІ

Жер қыртысының құрамы мен құрылыс өзгерістері.

Жер қыртысының құрамы әсіресе жер бетіне жақын аудандарда көп өзгерістерге ұшырайды. Өйткені, минералдық шикізат қорын өндіру ісі жылдан-жылға арта түсуде. Қазіргі кездегі өндіру технология-сының төмендігмен байланысты химиялық шикізат қорының үштен бір бөлігі, немесе өндірілуге тиісті металдьщ жартысына жуығы игерілмей босқа қалып жатады. Бүгінгі күні жер қойнауынан 100 млн. т мыс, қорғасын, мырыш, қалайы және алюминий өндіріліп алынған.

Жер қойнауынан алынған барлық пайдалы қазбалардың көпшілігі соңғы 20 жыл ішінде өндірілгендігі белгілі: мұнай — 75%, көмір — 40%, темір — 50% және жанғыш газдар — 90%. Химиялық элемент-терді өндіру ісінің қарқыны бұдан былайғы уақытта да өсе бермек.

Енді он жылдан кейін жер бетіндегі темір тотықтарының мөлшері 2 есеге, қорғасын — 10 есеге, сынап — 100 есеге, мышьяк — 150 есеге артады деп жорамал-данады.

Адамдардың техногендік әрекеттері көбінесе табиғи процестердің дамуына қарама-қарсы бағытталған. Мысалы, олар минералдық жылу көздерін пайдалану барысында көміртегі элементін, сол секілді минералдық тыңайтқыштарды (егін шаруашылығында қолдану барысында) жер қыртысына түгел шашып таратады. Сондай-ақ көптеген металдар да кең көлемде шашылып тарал-ғанмен, олар жер қыртысында сақталады. Сонымен, техногендік әрекеттерге байланысты жер қыртысын құрайтын өте бағалы химиялық элементтер жер бетінде кең таралып, шашыранды түрде кездеседі. Соның нәтижесінде, жер қыртысынын, алғашқы құрамының тепе-теңдігі өзгеріп, химиялық элементтердің табиғи жағдайдағы

238

миграциялық таралу заңдылығы бұзылады. Мұндай әрекеттердің зияндылығын бағалай білу өте қиын.

Инженерлік-құрылыс әрекеттері жер бетін құрайтын тау жыныс-тарына қосымша салмақ түсіріп, белгілі бір ауданға өзіндік әсерін тигізеді (сығым күштері ұлғайып тау жыныстары тығыздалады). Қазіргі кезде, әрбір 15 жылда құрылыс қажетіне бөлінетін жер аумағы екі еседей өсіп отырады. Егер 1980 ж. инженерлік-құрылыс объектілері алып жатқан жер аумағы 5% деп есептелсе, ал 2000 жылдары бұл 15%-ке дейін өседі деп жорамалданады. Инженерлік-құрылыс әрекеттері нәтижесінде болатын геотектоникалық көп өзгерістер әсіресе гидротехникалық құрылыс ісімен байланысты байқалады. Бұл жағдайда табиғи ортаның тепе-теңдігі күрт өзгеріп, тектоникалық жарылыстар пайда болуы мүмкін. Мысалы, Франциядағы Бузей (1895), АҚШ-тағы Аустин (1895) және Сан-Френсис (1928) плотиналарының (бөгеттерінің) катастрофалық апатқа ұшырауы геотектоникалық өзгерістермен байланысты деп саналады.

Тау-кен өндірісімен байланысты техногендік әрекеттер жер қойнауына тікелей әсерін тигізеді. Бұл мақсатта жүргізілетін әр түрлі жұмыстардың нәтижесінде тау жыныстарының (ірі массивтерінің) орналасу тәртібі мен жатыс элементтері бұзылып, үлкенді-кішілі үңгірлер мен қуыстар пайда болады. Олардың масштабы кейде табиғи жағдайда жер астында жиі кездесетін карстық үңгірлерден кем болмайды. Мысалы, Үнді жеріндегі “Колар” атты рудниктің тереңдігі 3800 м-ге жетеді; Оңтүстік Африка республикаларында алтын-уран кендері 4 км-лік тереңдіктен өндіріледі. Ал мұнай бұрғылау скважиналары одан да терең қабаттарға жетіп отыр. Мұндай әрекеттердің салдарынан литосфераның жоғарғы бөліктерінің құрылысы бұзылып, геодинамикалық өзгерістер байқалады. Кен өндірудің шахталық (жабық пішінді) әдістері жиі қолданылатын аудандарда шахта-лардың беткі қабаттарын қүрайтын жыныстардың опырылып құлауы нәтижесінде үлкенді-кішілі үңгірлер мен қазан шұңқырлар пайда болады.

Жер қыртысының регионалдық көлемде төмен шөгуі (5—10 м) жер қойнауынан газ немесе флюидтер алу барысында қабатаралық қысымның күрт төмендеуімен байланысты байқалады. Мұндай жағдайлар кейде катастрофалық апатқа ұшыратады. Мысалы, АҚШ-тың Техас штатында мұнай өндіретін аудандарда жер қыртысының майысып төмен шөгуі (1 м) ондаған шаршы

239

км-ді қамтиды. Сол сияқты Уилмингтон ауданында (АҚШ, Калифорния штаты) жер бетінің төмен шөгуі (8 м-ге дейін) көпірлер мен үйлердің қирауына әкеліп соқты (1957). Мехико қаласында жер асты суларын жоғары айдап, тұрмыс қажетіне жұмсау барысында, жер беті 9 м-ге дейін төмен шөкті. Осындай себептермен Токио қаласы да 50 жыл ішінде 3,5 м-ге төмендеді.

Кен өндірудің ашық әдістерін (карьер) қолдану жағдайында карьерлердің тереңдігі 300—800 м-ге дейін жетеді. Кейде тіпті тереңдігі 1000 м-лік карьерлер де жобаланып 2—5 км-ге дейін созыла орналасады.

Тау-кен өнеркәсібі дамыған аудандарда техногендік бедер пішіндері минералдық шикізат қорының қалдықтарынан қабатталып жинала келе бұйрат-бұйрат жоталар түрінде түзіледі. Төмен қарай бағытталған теріс пішінді (ойлы жер) бедер пішіндері техногендік денудация кезінде, ал жоғары қарай бағытталған көтеріқкі пішінді бедер техногендік аккумуляциямен (террикондар, дамбалар және т. б ) байланысты қалыптасады.

Сонымен, техногендік әрекеттердің нәтижесінде жер бетінің табиғи жағдайдағы бедер пішіндері ылғи өзгеріп отырады.

ХІҮ.З. ГЕОЛОГИЯЛЫҢ ӘРЕКЕТТЕРДІҢ ТЕХНОГЕНДІК ӨЗГЕРІСТЕРІ

Табиғи жағдайдағы геологиялық әрекеттер адамдардың техногендік әрекеттеріне қарай (саны мен сапасы жағынан алғанда) әр түрлі өзгерістерге ұшырап отырады: бір жардайда күшейіп, екінші бір жағдайда әлсіреп, ал кейде тіпті тоқтап та қалады. Әсіресе, жер беті және жер асты суларының геологиялық әрекеттері, яғни атмосфераның атқаратын геологиялық қызметі техногендік әрекеттерге байланысты көп өзгерістерге үшы-райды.

240

XIV. 3.1. Экзогендік геологиялық әрекеттердің техногендік өзгерістері

Адамдардың техногендік әрекеттерінің тікелей әсері нәтижесінде антропогендік үгілу қыртысы түзіледі. Әр түрлі жолдармен кен өндіру барысында (ашық әдіс және жабық әдістерді пайдаланып) тау жыныстары жан-жақты өзгере бастайды (босаңсу, дезинтеграция және-құрамы жағынан). Әсіресе олар карьерлердің штольнялар мен тоннельдердіқ бойында және т. б. жер астында кен өндіру мақсатында жоспарланған жұмыстарды атқару барысында үгіліске ұшырайды.

Сол секілді, ауыл шаруашылық жұмыстарын атқару барысында да үгілу әрекеттері байқалады. Өйткені, жыртылран жер температура-лық өзгерістерге бейім болып, оттегініқ, атмосфералық ылғалдың, және микроорганизмдердін, бұзушылық әрекеттеріне тікелей ұшырайды. Ал судың, көмірқышқылының және температуралық қосымша әсері техногендік әрекеттерге байланысты бір жағдайда күшейіп жатса, екінші бір жағдайда оттегінің және күн радиациясы-ның әсері әлсірей бастайды. Қазіргі кезде, бүкіл құрлықтың жартысынан көбі дерлік техногендік үгілу әрекеттеріне ұшырайды. Бұл әрекеттердің даму қарқыны тау-кен жұмыстарының терендігі-мен анықталады.

Су эрозиясы соңғы кездері ең көп таралрай геологиялық процесс больш есептеледі. Адамдардьвд геологиялық әрекеті — бедер өзгерістері, өсімдіктер, су режимі, микроклимат және т. б. жағдайлар эрозиялық әрекеттерді күшейтіп, сонымен қатар мұндай әрекеттердің дамуына қолайлы жағдайлар туғызады.

Жазықтық эрозияның дамуы егін шаруашылығымен тығыз байланысты, ал сызықтық эрозия (жыралар түзілу, ирригациялық және өзендік эрозия, жол эрозиясы) ауылшаруашылық жұмыстарымен қатар, қалалардың. дамуы, тау-кен өнеркәсібі және т. б. өндіріс орындарының жұмыстарымен байланысты.

241

Жыралар жылына бірнеше метрге дейін өсіп отырады ал кейбір жағдайда жылына 100 м-ге дейін жетеді. Соңғы кездері сулан-дырылған жерлердін, аумағы дүние-жүзі бойынша барлык, елдерде жылдан-жылға өсіп келеді. Суды дұрыс пайдаланбау, орынсыз көп жұмсау және т. б. кемшіліктерге байланысты топырақ қабаты көп шайылып ирригациялық эрозияға ұшырайды. Оның мөлшері жыл сайын әрбір гектардан 100 т-ға дейін жетеді. Сонымен қатар техногендік әрекеттер жел эрозиясының дамуына да әкеліп соғады. Соның нәтижесінде дефляциялық өзгерістер байқалады.

Пайдалы қазындыларды жер астында өндіру (сілтілендіру ар-қылы) жер астында салынған құрылыс, жер асты суларын орынсыз көп пайдалану, жер бетіндегі өсімдік жамылғысын жойып жіберу және т. б. әрекеттер карстты үңгірлердің түзілуіне әкеліп соғады. Техногендік әрекеттер нәтижесінде құралған карсттық үңгірлер карбонатты, гипс-ангидриттік жыныстардың, әсіресе тұздардың арасында жиі кездеседі.

Техногендік әрекеттермен байланысты опырылып құлау немесе сусып жылжу, орын ауыстыру тәрізді геоди-намикалық процестер жиі кездеседі. Олар кен өндіру ісі мен құрылыс жұмыстарын дұрыс жүргізбеуге байланысты,

XIV. 3. 2. Эндогендік геологиялық әрекеттерге ұқсас

жағдайлар

Жер қыртысының белгілі бір аудандары техногендік әрекеттерге (мұнай өндіру, жер асты суларын пайдалану және т. б.) байланысты иіліп, майысады (локальдық майысу). Оның амплитудасы бірнеше метрге (0,5—9,5 м) дейін жетеді. Жер бетінің төмен қарай майысу жылдамдығы жылына 3—8 см, ал кейде 20 см-ге дейін барады.

Тектоникалық жарықтар мен жарықшақтарға ұқсас өзгерістер ядролық қопарылыс кезінде байқалады. Мысалы, Амчитка аралында (АҚШ) болған ядролық қопарылыс (куаты 5 Мт) кезінде жарықтар мен жарықшақтар жүйесі пайда болады. Осындай жағдай Невада

штатында болған ядролық қопарылыс кезінде де байқалады. Ядролық қопарылыс кезінде тектоникалық әрекеттерге ұқсас процестер қайталанады. Мысалы, Колорадо штатында болған ядролық қопарылыс кезінде, оның эпицентрінен 80 км-лік қашықтықта жер сілкінді (5,5 балл).

Сонымен техногендік жер сілкіну әрекеттері ірі су қоймаларын салу, мұнай мен газ кен орындарын игеру барысында және т. б. жағдайларда байқалады. Қазіргі кезде 40-тан астам ірі су қойма-ларының жер сілкіну әрекетін туғызғандығын айтуға болады. Қейбір жағдай-да катастрофалық жер сілкіну болып тұрады. Сол сияқты ядролық қопарылыс кезінде табиғи жағдайдағы магмалық және метаморфтық әрекеттерге ұқсас процестер байқалады.

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

1.Аллисон А., Палмер Д. Геология. М., Мир, 1984.

М., Просвешенец, 1974

3. Белоусов В. В. Геотектоника. М., изд. МГУ, 1976.

4. Брэдшоу М. Дж. Современная геология. М., Недра, 1977

5. Войткеөич Г. В. Происхождение и химическая эволюция Зем-

ли. М 1983

6. Горшков Г. П., Якушова А. Ф. Общая геология. М., изд. МГУ, 1976

7. Друмя А. В., Шебалин Н. В. Землетрясение: где, когда, почему?

Кишинев,Штиница,1985

8. Ершов В. В., Новикое А. А., Попова Г. В. Основы геологии. М. Недра, 1986.

9. Жарков В. Н. Внутреннее строение Земли и планет. М., Наука,

10.Жуков М.М. Славин В. И., Дунаева Н. Н. Основы геологии. М., Недра, 1970

11. Зигель Ф. Ю. Путешествие по недрам планет. М., Недра. 1988

12. ИвановаМ. Ф. Общая геология сосновами исторической геологии. М., Высшая школа, 1980.

13. Кац Я. Г., Рябухин А. Г., Трофимов Д. М. Космические методы в геологии. М., изд. МГУ, 1976

14. Курс общей геологии (В И. Серпухов, Т. В. Билибина, А. И. Ша-

лимов и др.). М., Недра, 1976.

15. Кэлдер Н. Беспокойная Земля. М., Мир, 1975

16. Мариковский П. И. Животные предсказывают землетрясения

17. Машаное А. Ж. Кристаллография, минералогия, петрография. Алматы, Мектеп, 1969

18. Мильничук В. С., Арабаджи В. С. Общая геология. М., Недра, 1979

19. Панюков П. Н., Перфильева 3. Г. Основы геологии. М., Недра 1968.

20. Судо М. М. Современная геология. М., Знание, 1981

21.Тұяқбаев Н.,Арыстанов К.Популярного о Земле Жер қойнауына саяхат.Алматы,Мектеп,1989.

22.Ушаков С.А.,Ясаманов Н.А. Дрейф материков и климаты Земли М..,Мысаль,1984.

23. Хаин В. Е. Общая геотектоника. М., Недра, 1973.

24.Якушова А.Ф. Хаин В.Е.Славин В.И. Общая геология. Изд.МГУ,1988

244

Арыстанов Кенес