内容正文:
课标要求和学科素养
Curriculum requirements and subject literacy
了解地震波的传播特征及其在划分地球内部圈层方面的应用;
理解地球外部圈层的组成及各圈层之间的关系。
理解地球内部圈层的划分及各圈层的特点;
从地球圈层的角度,认识地球的内部圈层和外部圈层(区域认知);
能够运用圈层理论,说明各圈层之间的关系和变化过程(综合思维);
课标要求
学科素养
从人地关系的角度,描述地球各圈层和人类活动的关系(人地协调观)。
情境导入
图1.33 地球内部探秘
《地心游记》——地球内部揭秘
在凡尔纳的科幻小说《地心游记》中,主人公可以在地下旅行,甚至穿过地心。
但就当前实际的科技水平来说,人类还无法实现“地心漫游”。目前最深的钻井,深度为12千米,仅仅触及地球的“表皮”。
那么人类通过什么方式认识地球的内部结构呢?
地球的内部结构究竟是怎样的呢?
CONTENT
01
地球的内部圈层结构
02
地球的外部圈层结构
01-
地球的内部圈层结构
The inner structure of the earth
思考:如何知道西瓜熟透了没?
思考:如何知道人体内部发生了什么病变?
思考:如何知道地球内部的结构?
前苏联·科拉半岛超深钻孔
科拉超深井是前苏联于1970年在科拉半岛邻近挪威国界的地区开始的一项科学钻探,其中最深的一个钻孔SG-3在1989年达到12,263米,以垂深计算,这个钻孔仍是到达地球最深处的人造物。
科拉超深钻井是人类探索地球内部的一个里程碑,它展示了人类对知识的渴求和对挑战的勇气。
(一)地震波
地球的内部结构,无法直接观察
科学家主要通过对地震波的研究来了解地球的内部结构
地震波是指地震发生时,地下岩石受到强烈冲击,产生弹性震动,并以波的形式向四周传播。
(一)地震波
地震波有
纵波(P波)和横波(S波)之分
1、 纵波(P波)
纵波在地壳中传播速度为5.5-7千米/秒,最先到达震中,又称P波,它使地面发生上下振动,破坏性较弱。
纵波(P波)
传播速度
传播介质
质点移动
速度较快
可以通过固体、液体和气体传播
使地表物质上下震动
2、 横波(S波)
介质质点振动方向与波的前进方向垂直,故称地震横波;到达地面时人感觉摇晃,物体为摆动,对地面破坏很大。
横波(S波)
传播速度
传播介质
质点移动
速度较慢
只能通过固体传播
使地表物质左右晃动
(二)地震波与不连续面
从地球内部地震波曲线图上,可以看出地震波在一定深度发生突然变化,这种波速突然变化的面叫不连续面,地球内部有两个不连续面。
(二)地震波与不连续面
在大陆地面下平均33千米处,在这个不连续面下,横波和纵波的速度都明显增加,这个不连续面叫“莫霍界面”
33km
莫霍界面
(二)地震波与不连续面
在地下约2900千米处,在这里纵波的传播速度突然下降,横波完全消失,这个面叫“古登堡界面”
2900km
古登堡界面
思考:不连续面的波速发生变化说明什么问题?
在莫霍界面和古登堡界面,地震波波速的突然变化说明了什么问题?
莫霍界面和古登堡界面下的物质状态可能是什么?
说明物质状态发生了变化
在莫霍界面下横、纵波都能通过,物质状态可能是 ;
在古登堡界面以下,横波消失,物质状态可能是 。
固态
液态
(三)地球内部圈层结构
以两个不连续面为界,地球内部划分为三个圈层
分别是:
地壳
地幔
地核(外核)
地核(内核)
1、地壳
地壳是地球表面一层由固体岩石组成的坚硬外壳,位于莫霍界面以外
地壳厚薄不一,海洋地壳薄,一般为5-10千米;大陆地壳厚,平均厚度为39-41千米,有高大山脉的地方地壳会更厚,最厚达70千米
1、地壳
地壳的主要元素:氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁
地壳上层:硅铝层,不连续;只存在于大陆上;
地壳下层:硅镁层,连续,存在于大陆和大洋底部。
2、地幔
地幔从莫霍界面直至2900千米深处的古登堡界面,占地球,总体积的80%
根据地震波波速的变化,地幔分为上地幔和下地幔
(1)软流层
上地幔的上部存在一个软流层,温度很高,岩石部分熔融,能缓慢流动;科学家推断,软流层是岩浆的主要发源地,地球板块的运动与之相关
(2)岩石圈
上地幔顶部与地壳都由坚硬的岩石组成,合称岩石圈;
是地球上部相对于软流圈而言的坚硬的岩石圈层,包括地壳的全部和上地幔的顶部,由花岗质岩、玄武质岩组成
(3)板块运动
板块运动是指地球表面一个板块对于另一个板块的相对运动
这些板块,都漂浮在具有流动性的地幔软流层之上, 随着软流层的运动,各个板块也会发生相应的水平运动
3、地核
地核主要由铁和镍等金属组成,厚度约3400多千米;
根据地震波的变化,可将地核分为内外两层