Геологическая деятельность человека

 

Особо следует отметить книгу  Г. Марша. Идеи, развиваемые в ней, получили широчайшую популярность. Г. Марш первым заговорил о непредвиденных вредных последствиях преобразования окружающей среды. Он особо отметил  решающую роль капиталистической системы  хозяйства в деле разрушения природных  комплексов и загрязнения воды и  воздуха. Вот как очерчивал автор  круг затронутых им вопросов: «Цель  этой книги: указать характер и, приблизительно, размеры изменений, произведенных  человеком в физических условиях обитаемой им планеты; раскрыть опасности  неблагоразумия и необходимость  осторожности, когда дело идет о  вмешательстве в широких размерах в непосредственные порядки органического или неорганического мира; выяснить возможность и важность восстановления нарушенных порядков, а также важность и возможность материального улучшения обширных истощенных стран; и наконец, между прочим, разъяснить ту истину, что проявляемая человеком сила, и по роду, и по степени, принадлежит к более высшему порыдку, чем силы, проявляемые другими формами жизни, участвующими вместе с человеком на пиру щедрой природы».

 

Гигантские преобразования природы и необходимость наиболее полно и с наименьшим вредом для  себя использовать природные богатства  поставили остро вопрос о детальных  научных разработках отдельных  аспектов взаимодействия общества и  природы.

 

В нашем веке появились  специальные сводки, обобщающие сведения о геологической деятельности людей  на планете (В.И. Вернадский, А.Е. Ферсман, Е. Фишер, Р.Шерлок). Советские ученые первыми начали исследовать геохимические  особенности деятельности человека -- наиболее перспективное и разработанное  направление техногеологии (так, по-видимому, можно назвать учение о геологической  деятельности человека).

 

Ученые оценивали геологическую  деятельность человека в разных аспектах. Например, Ч. Кингсли, чьи произведения носили научно-популярный характер, обращал  внимание прежде всего на использование  человеком природных строительных материалов. А. Финдлей и С. Аррениус писали о значении химии в жизни  человека, о синтезе новых материалов, препаратов и т.д. Оба эти автора были химиками, далекими от глобального  геологического подхода к деятельности человека. В отличие от них английский океанолог Д. Мерей, описывая сферы  Земли, особо подчеркнул планетарный  характер деятельности человека, преобразующего и постигающего разумом окружающий мир. Эту идею позже разрабатывали  французские ученые Е. Ле Руа и  Тейяр де Шарден преимущественно  с точки зрения антропологии и  философии.

 

Пожалуй, наиболее полные для  своего времени работы о геологической  деятельности человека принадлежат  английскому геологу Р. Шерлоку  и американскому геохимику Е. Фишеру. Так, Р. Шерлок отмечал, что человек  в результате своей трудовой деятельности не только менял свой внешний вид, но активно перестраивал окружающую природу, приспосабливая ее к своим  нуждам. Кроме того, Р. Шерлок проницательно  указал на склонность человека преувеличивать устойчивость природы и не учитывать, что незначительные нарушения естественного  баланса (Шерлок называл их «малыми  катастрофами») могут привести к  серьезным отрицательным последствиям. Р. Шерлок одним из первых стал классифицировать деятельность человека по принципу классификации  других природных процессов, выделив, в частности, денудационную аккумулятивную работу

 

В зависимости от уровня экономического развития и общественных отношений, от исторического этапа цивилизации  и господствующей идеологии человека считает себя то властелином природы, то ее рабом. На формировании подобных взглядов сказывается общественная структура: в классовом обществе, где существуют жесткие связи типа господство-подчинение, аналогичная связь невольно предполагается между природой и человеком. По-видимому, на первых этапах формирования новой общественной структуры преобладает идея подчинения природы человеку. В это время проявляются новые, более мощные орудия труда, более совершенные технологии, идет освоение новых территорий, складываются новые производственные отношения. Это, можно сказать, героический период, когда человек особенно ясно ощущает свою силу и проявляет ее. Более полно осваивая природные ресурсы, человек на деле познает свое могущество перед окружающей природой. И лишь позже суждено ему почувствовать печальные последствия первых побед.

 

Учение о взаимодействии человека и природы, о геологической  деятельности человека непосредственно  связано с нашей практической деятельностью, с судьбами людей  и планеты. Оно начало разрабатываться  совсем недавно, и у него, очевидно, большое будущее. Это именно тот  плацдарм, на котором встречаются  науки о космосе, Земле, жизни, человеке, обществе.

 

Что такое Техногенез?

 

Деятельность самая разнообразная, обычно очень активная и ведущая  к значительным планетарным переменам, отличает все живые существа. Это -- биогенез, могучий геологический  процесс. В качестве геологического термина «биогенез» стоит в одном  ряду с такими общепринятыми геологами  определениями, как «гипергенез», «диагенез», «галогенез» и т.д., а также  с менее употребимым «техногенез».

 

Как только человек стал сознательно, целенаправленно изготовлять орудия труда и пользоваться ими, он стал активно и по-своему преобразовывать  окружающую среду.

 

Человечество на основе разума, знаний и морально-этических норм регулирует новый геологический  процесс -- техногенез.

 

Термин «техногенез» впервые  предложил А.Е. Ферсман: «под именем техногенеза мы подразумеваем совокупность химических и технических процессов, производимых деятельностью человека и приводящих к перераспределению  химических масс земной коры. Техногенез есть геохимическая деятельность промышленности человека».

 

Таким образом,

 

Техногенез -- геологическая  деятельность человечества, оснащенного  техникой; целенаправленный (на основе разума, знаний, научных достижений, материальных и духовных потребностей, морально-этических норм) процесс  перестройки биосферы, земной коры и околоземного космоса в интересах  человечества.

 

Процесс техногенеза вызывает многочисленные явления, называемые техногенными, формирует разнообразные техногенные  объекты, а также воздействует на самого человека.

 

Прежде всего необходимо помнить, что техногенез -- геологическая  деятельность человека. Другими словами, то проявление деятельности человечества, которое активно воздействует на природные условия, окружающую среду. Человек выступает здесь как  геологическая сила.

 

Геологическая деятельность -- это одна из многочисленных функций  человечества. Однако было бы ложно  утверждение, что геологическая  деятельность человечества лежит полностью  вне плоскости общественных и  государственных отношений.

 

Во время первой мировой  войны были израсходованы воюющими сторонами многие миллионы тонн снарядов, патронов, взрывчатых веществ. Перекапывались при фортификационных работах огромные массы грунта, сооружались насыпи, траншеи и т.д. Нередко менялся  микрорельеф местности. Подобные процессы геологи относят к «военной эрозии». Размеры ее могут быть поистине глобальными.

 

А теперь представим себе геоморфолога, который исследует следы военной  эрозии и отмечает их на карте. Ему  вовсе не обязательно выяснять причины  войны и восстанавливать ход  военных действий. Он видит конечный результат процесса и для своих  специальных целей вынужден этим ограничиться. Иначе вместо карты  рельефа он создаст карту дислокации войск и боевых операций.

 

Еще один аспект глобального  техногенеза, связанный с социальными  факторами. Для промышленности США  не хватает запасов атмосферного кислорода, продуцирующегося на территории этой страны. Значит, США уже сейчас используют запасы кислорода других районов земного шара. Частное  проявление техногенеза в капиталистической  системе становится фактором глобальным, и недостатки капитализма сказываются  на глобальном техногенезе.

 

Таким образом, по своей внутренней сущности, движущим силам и некоторым  закономерностям геологическая  деятельность в условиях капиталистической  и социалистической систем хозяйства  имеет значительные, принципиальные различия. Но это еще не значит, что  следует ограничиться рассмотрением двух проявлений техногенеза: при социализме и при капитализме, исключая проблему глобального техногенеза.

 

 Современное человечество, раздробленное на государства,  раздробленное на классы, существует  в пределах единой, пространственно  ограниченной биосферы. Единство  пространства и времени определяет  правомерность обобщенного к  техногенезу. Это не значит, что  при обобщении неизбежно стираются,  смазываются грани, отделяющие  прогрессивную социалистическую  систему хозяйства от капиталистической.  Нет, эти отличия остаются. Но  по отношению ко всей биосфере  Земли, по отношению к геологической  среде Земли мы имеем суммарное  воздействия всех существующих  стран, как бы хороши или  плохи они ни были. В этом, в  частности, видится один из  серьезных аспектов мирного сосуществования  государств.

 

В последнее время очень  часто пишут о взаимодействии человека и природы в обобщенном смысле, т.е. речь идет о человечестве и биосфере Современные масштабы техногенеза -- поистине глобальные! -- делают совершенно правомерной подобную постановку вопроса.

 

А можно ли причислить техногенез к объективным природным процессам? Правомерно ли включать техногенез в  разряд геологических явлений?

 

Если речь идет о процессе самом по себе, в своей внутренней сущности, то, конечно, он включает в  себя волю и желание человека и  может быть запрограммирован, разумно  ограничен и т.п. Однако по отношению  к окружающей среде техническая  деятельность человека развивается  как объективный процесс; имеется  целый ряд объективных законов, которым он подчиняется. Наконец, человек  лишь совсем недавно стал замечать и познавать свою геологическую  функцию (а частично сознательно  регулировать техногенез), т.е. техногенез миллион лет развивался стихийно. Прекратить его мы не можем, если собираемся и впредь жить на Земле, используя  природные ресурсы для своего блага. Но мы должны научиться управлять  им. А для этого надо изучить  его детально и всесторонне.

 

 Часть II

 

Изменение в строении земной коры

 

Тектонические явления -- это  нарушения природного равновесия в  строении земной коры. Причины таких  нарушений весьма разнообразны и  взаимосвязаны. Они обусловлены  главным образом действием геофизических  и геологических сил как эндогенного (внутреннего), так и экзогенного (внешнего) происхождения. В последние  столетия воздействие человека на поверхностную  часть литосферы стало настолько  ощутимым, что мы теперь имеем право  говорить о появлении тектонических, которые можно назвать антропогенными, т.е. созданными человеком. Иногда нарушения развиваются медленно, в течение десятилетий, реже столетий. Такие процессы распространяются, как правило, на сравнительно большие площади, захватывая десятки и сотни квадратных километров и проникая в глубь земной коры на сотни метров. Быстрые нарушения длятся дни и месяцы, чаще всего ограничены по площади, проникают вглубь на единицы, десятки а иногда и сотни метров. Можно выделить и основные группы причин, вызывающих антропогенные тектонические изменения в земной коре.

 

1. Внешние причины обусловлены,  как правило, воздействием поверхностных  нагрузок, нарушающих природное  равновесие в нижележащих земных  массах, и чаще всего создаются  инженерно-строительной деятельностью.

 

2. Внутренние причины возникают  при изъятии из недр минеральных  веществ. При этом также нарушается  природное равновесие, главным образом  вышележащих масс. Такие причины  в основном порождаются горнотехнической  деятельностью.

 

3. Сложные причины представляют  собой сочетание внешних и  внутренних. В данном случае природное  равновесие нарушается наиболее  интенсивно. Происходит как бы  суммирование искусственно созданных  процессов, обусловленных преимущественно  механическим воздействием, нарушающим  первоначальную структуру сложения  горных пород. Иначе говоря, речь  идет об изменениях, которые не  могли бы возникнуть без вмешательства  человека. При более подробном  рассмотрении можно выявить элементы  не только механического воздействия,  но и химического, активно влияющего  на ход этих процессов.

 

Влияние инженерно-строительной деятельности

 

Эта деятельность человека приводит к созданию преимущественно внешних  факторов, постоянных переменных. Они  представлены в виде дополнительных нагрузок на земные массы и, как правило, вызывают ограниченные по зоне воздействия  нарушения.

 

Когда возводят здания, плотины  и другие сооружения, создают условия  для возникновения антропогенных  тектонических процессов.

 

Особенно наглядно подобные процессы проявляются в быстрых  нарушениях строения земных масс при  гидротехническом строительстве. Во Франции  в 1878--1881 гг. в Вогезском департаменте близ города Эпиналя возвели плотину  Бузей с целью создания водохранилища  вместимостью свыше 7 млн. м3. Вскоре в  плотине появились трещины, началась течь. А 27 апреля 1895 г., когда вода находилась на максимальном уровне, произошла  катастрофа. Часть плотины длиной 181 м внезапно опрокинулась. Авария стоила жизни многим людям и принесла большие убытки. Под сооружением залегал водопроницаемый трещиноватый песчаник. Он не выдержал искусственно созданной внешней нагрузки. Если бы плотина возводилась с учетом возможных тектонических нарушений и соответствующим их предупреждением, этого бы не произошло.

 

Итак, наблюдалось изменение  напряженного состояния массивов земной коры. Превышение критического предела  напряжения приводило к катастрофическим нарушениям типа поверхностных землетрясений. Но это -- явления исключительные. Как  правило, внешние постоянные нагрузки приводят к постепенным деформациям  поверхностных участков литосферы.

 

Городское, тем более высотное, строительство создает под зданиями зоны сжатия и сдвига. Глубина зон  достигает 2-50 м. Под каждым зданием  формируется осадочная воронка. Величина осадков колеьлется от 0 до 6 м , чаще всего 0,1--0,3 м. Катастрофические последствия возникают лишь в  тех случаях, когда статическая  нагрузка превышает сопротивляемость сжатию.

 

Исследования подтверждают, что не только отдельные сооружения, но и города в целом воздействуют своей массой на поведение верхних  участков земной коры. Эти участки  периодически опускаются и поднимаются, чаще всего за счет морозного пучения.