内容正文:
第四节 地球圈层结构
1、结合图文资料,认识地球的内部圈层和外部圈层。(区域认知)
2、运用圈层结构理论,说明各圈层之间的关系,从整体上说明自然环境的基本构成。(综合思维)
3、知道科学家利用地震波研究地球内部结构的基本方法,增强探究意识和科学精神。(地理实践力)
4、从人地关系的角度,描述地球各圈层和人类活动的关系,树立人地协调观。(人地协调观)
课程目标
Course objectives
科普:“上天”容易“入地”难!地球深处到底什么样
关于“上天”,人类已经取得了很多的成就,而“入地”的进程却一直很缓慢。
20世纪70年代以来,很多发达国家陆续实施了多项科学钻探计划,具有代表性的有:苏联科拉半岛12262米超深钻,这是目前世界上最深的井;德国KTB超深钻,深度9101米,排名第二;我国7018米深的松科二井,是国际大陆科学钻探计划实施22年以来的最深钻井,也是全球首个钻穿白垩纪陆相地层(陆相地层是指陆相环境下所形成的地层,如河流、湖泊、冲积扇等)的科学钻探井。我们知道,地球的直径是12756千米,而人类最深的钻洞为12262米。这样看来,人类对地球内部的了解只是一点皮毛。
科拉深钻
那我们人类通过什么样的方式去了解地球的内部?
地球内部结构
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The inner structure of the Earth
一、地震波——“探测地球内部的听诊器”
1.概念:地震波是指以地震为能量来源的波动。当地震发生时,人们通常会因为地震波的传播而感觉到地面“摇晃”。
2、分类:地震波分为纵波和横波
3、特性:地震波在不同的介质中传播速度不同
分类 通过介质 传播速度
横波 固态 较慢
纵波 固态、液态和气态 较快
探究:
纵波(P)是质点的振动方向与传播方向同轴的波(或称平行)。横波(S)也称“凹凸波”,是质点的振动方向与波的传播方向垂直。
思考:今年我国各地地震进入频发期,请问当地震来临时,站在地面上的人的感觉是怎样的?在江面上划船的游客他们有什么感觉?
2、地球内部圈层划分
(1)划分依据:地震波在不同地层的介质中传播速度不同
(2) “两个界面、三个圈层”:
莫霍面
地震波在经过地层一定距离后,横波和纵波速度都明显加快。该地震波发生变化的界面是克罗地亚地震学家莫霍洛维奇于1909年发现,故以他的名字命名,称为莫霍洛维奇不连续面,简称莫霍面(或莫氏面)。莫霍面之上为地壳,之下为地幔。
地壳
地壳是地球固体地表构造的最外圈层,整个地壳平均厚度约17千米,其中大陆地壳厚度较大,平均约为39- 41千米。高山、高原地区地壳更厚,最高可达70千米;平原、盆地地壳相对较薄。大洋地壳则远比大陆地壳薄,厚度只有几千米。
青藏高原是地球上地壳最厚的地方,厚达70千米以上;而靠近赤道的大西洋中部海底山谷中地壳只有1.6千米厚;太平洋马里亚纳群岛东部深海沟的地壳最薄,是地球上地壳最薄的地方。
地壳分为大陆地壳和大洋地壳,平均厚度为17千米。
大陆地壳平均厚度为39-41千米
大洋地壳平均厚度为5-10千米
⑴厚度
⑵构成
大陆地壳由硅铝层和硅镁层构成,大洋地壳只含有硅镁层。
⑶变化规律
一般情况下,地面海拔越高所对应的地壳越厚。
地幔
地幔分为上地幔和下地幔,上地幔顶部存在一个地震波传播速度加快的层(莫霍面),岩石圈(岩石圈指地壳和上层地幔顶部)以下称为软流层(Asthenosphere),推测软流层是由于放射性元素大量集中,蜕变放热,使岩石高温软化,并局部熔融造成的,很可能是岩浆(Magma)的发源地。软流层以上的地幔是岩石圈的组成部分。下地幔温度、压力和密度均增大,物质呈可塑性固态。厚度约有2900公里。随着地幔深度的增加,铁和镍的含量逐渐增加。
⑴组成:地幔由上地幔(莫霍面到距离地表900㎞)和下地幔(距离地面900km-2900科目)组成。
⑵特殊圈层:软流层位于上地幔上部岩石圈之下,深度在80—400km之间,是一个基本上呈全球性分布的地内圈层。介于固态和熔融状态之间。
岩石圈:由岩石组成,包括地壳和上地幔顶部。范围是从上地幔软流层向上至地表的由岩石组成的空间,包括地壳。
地幔
地幔分为上地幔和下地幔,上地幔顶部存在一个地震波传播速度加快的层(莫霍面),岩石圈(岩石圈指地壳和上层地幔顶部)以下称为软流层,推测软流层是由于放射性元素大量集中,蜕变放热,使岩石高温软化,并局部熔融造成的,很可能是岩浆的发源地。软流层以上的地幔是岩石圈的组成部分。下地幔温度、压力和密度均增大,物质呈可塑性固态。厚度约有2900公里。随着地幔深度的增加,铁和镍的含量逐渐增加。
地震波传播过程中,在深度约为2900千米处,地震波传播状态也会发生明显的改变,此处