Лишь атмосферные осадки являются «вечным» запасом воды, доступным на длительную перспективу, однако существует и очень важный временный ее резервуар. Все разновидности воды, присутствующие в недрах Земли, обычно называются подземными водами. Это один из наших наиболее важных водных ресурсов к сожалению, он восполняется часто настолько медленно, что забор воды в больших количествах может вызвать серьезное локальное истощение подземных вод. В некоторых областях действительно скорость возобновления настолько медленная, что подземные воды должны рассматриваться как невозобновляемый pecypc. Подземные воды обычно делятся на три взаимосвязанные массы воды: грунтовые, вадозные и почвенные воды. Ниже уровня поверхности суши существует зона, где все пористые и кавернозные породы насыщены водой. Это грунтовые воды. Верхняя поверхность зоны насыщения называется водным зеркалом, которое может выходить на дневную поверхность, например в озерах или реках, или может находиться в сотнях метров ниже ее, но существует оно почти всегда. Вода ниже водного зеркала, просачиваясь через породы, медленно течет в сторону морей или внутренних бассейнов (см. рис. 9-2). Таким образом, подземную воду можно рассматривать как большую и очень медленную реку. Время нахождения грунтовых вод в подземных условиях, определяемое как время, необходимое чтобы достигнуть моря, колеблется в пределах нескольких суток — сотен тысяч лет. Водное зеркало не является горизонтальным. Из-за различий в сопротивлении, оказываемом горными породами течению грунтовых вод, оно имеет тенденцию, с одной стороны, быть неправильной формы, а с другой —отражать топографию лежащей над ним поверхности Земли (рис. 9-5).
(more…)

В 1965 г. гидрогеолог в докладной записке правительственному ведомству США утверждал, что «…во всех районах [США] или уже возникли, или возникнут проблемы водоснабжения. Даже хорошо обводненные восточные и южные штаты уже испытывают беспокойство по этому поводу, которое на засушливом западе проявлялось с момента его заселения. По мере того как развитие промышленности и урбанизация продвигаются на восток, становится очевидным, что нехватка воды может задержать наше развитие, если не принять мер, гарантирующих надежное водоснабжение ». Действительность подтверждает, насколько это заявление справедливо. Аналогичные выводы можно сделать для многих районов земного шара. Малые и крупные города, например в штате Коннектикут, которых раньше не касались проблемы водоснабжения, с недавних пор вынуждены ограничивать потребление воды.
(more…)

Вода испаряется с любой увлажненной поверхности. Значительная часть дождя, выпадающего на сушу, таким образом возвращается в атмосферу. Кроме того, вода поглощается корневой системой растений, поднимается по стволам и ветвям в виде сока, а затем удаляется с поверхности листьев в результате процессов, во многом идентичных испарению. Два явления — испарение и транспирацию — невозможно разделить по эффективности возвращения дождевой воды в атмосферу, однако можно оценить их суммарный вклад, который принято называть фактором испарения и транспирации. Например, часть дождя, выпадающего над США, которая возвращается в атмосферу в результате испарения и транспирации, равна 70%. Для Земли в целом — приблизительно 62 % (см. рис. 9-2). В таких засушливых странах, как Австралия, эта доля больше, а в менее засушливых, таких, как Великобритания,— меньше.
(more…)

Осадки распределены по земной поверхности крайне неравномерно. Пояс обильных дождей приурочен к экватору, к которому с флангов примыкают два пустын-

ных или засушливых пояса (рис. 9-3). В Соединенных Штатах, где имеется большая информация о гидрологическом цикле, в среднем в виде дождя и снега ежегодно выпадает 5,88-1015 л воды. Выпадение атмосферных осадков очень неравномерно: их количество изменяется в 20 раз и более при пересечении больших провинций (рис. 9-3). Лучшим примером такой неравномерности распределения осадков по районам, является тот факт, что на территорию США восточнее реки Миссисипи приходятся 65 % суммарных осадков (исключая Аляску и Гавайи), в то время как на территорию западнее Миссисипи — только 35 %.
(more…)

Вода столь насущный ресурс, что было бы бессмысленно питаться установить ее денежную стоимость; она, является самым ценным из всех наших ресурсов. Чтобы выжить, человеку требуется по крайней мере 1,4 л воды в день. Наше тело почти на 70 % (по массе) состоит из воды. Почвам необходима вода для поддержания жизни растений. Без гидросферы не было бы жизни на Земле.
(more…)

Для большинства неметаллических полезных ископаемых будущее выглядит оптимистичным. Запасы их значительны, а потенциальные ресурсы еще больше. Некоторые виды сырья — типа строительного камня — настолько обильны, что нет необходимости в количественной оценке их запасов. Некоторые специалисты считают, что к неметаллическим полезным ископаемым следует относиться так же, как к месторождениям распространенных металлов, и что общество должно искать пути использования неметаллического сырья в качестве заменителей редких металлов и других ограниченных видов сырья. По-видимому, это возможно, ибо стеклянные волокна уже стали использоваться для передачи телефонных разговоров. Если замена металлов неметаллами получит широкое развитие, само общество, возможно, будет выглядеть совсем иначе, чем сейчас. Исследования в области материаловедения и научно-технический прогресс могут сделать неметаллические полезные ископаемые еще одним видом распространенных и пока неиспользуемых ресурсов.

Продукты переработки горных пород используются с того дня, когда некто впервые слепил из глины предмет и обжег его в очаге. В настоящее бремя перерабатывается и используется исключительно широкая гамма материалов, но только пять их видов имеют особо важное значение.
(more…)

Существуют три класса каменных материалов, поучаемых из природных горных пород; их запасы почти безграничны, и останавливаться на рассмотрении глобальных запасов нерудного сырья не имеет смысла.

Строительный камень. Рациональные области применения строительного камня — кровельные работы (глиняная черепица), дорожное строительство (бордюрный камень), облицовка общественных зданий, создание надгробных памятников. Хотя с незапамятных времен камень служил и конструкционным материалом, и материалом для фундаментов, сейчас из этих областей применения он вытесняется бетоном; все другие области его использования определяются эстетическими соображениями. В зданиях, например, строительный камень используется преимущественно в качестве облицовочного материала. Неудивительно, что производство пиленого, тесаного и другими способами формованного камня снижается в течение многих лет.
(more…)

Неметаллические полезные ископаемые, используемые главным образом в. качестве сырья для: химической промышленности, весьма разнообразны, и имеют большое экономическое значение. Они обычно не являются главными полезными; компонентами, но при использовании большинства из них руководствуются количеством, легкостью извлечения и, следовательно, низкими затратами. Для многих из них имеются заменители.
(more…)

Общий их список очень длинен, но только одна группа — абразивные материалы — технологически столь важна, что требует особого обсуждения.

Абразивы исключительно важны для обработки современных твердых сплавов и таких соединений, как карбид вольфрама. Алмаз, самый твердый из всех природных веществ, представляет собой наиболее важный ресурс. Эта плотная природная форма углерода требует для своего образования высоких давлений, которые достигаются только на глубинах 150 км и более. Образование материнских алмазоносных пород, называемых кимберлитами, связано с этими большими глубинами и с мантией; сами же по себе они редки. Кимберлиты выполняют узкие трубки взрыва, диаметр которых часто не превышает 50м, Причины формирования и размещение кимберлитовых трубок остаются еще загадкой.
(more…)