内容正文:
第四节:地球的圈层结构
地球的圈层结构
1.了解地震波的类型和传播特点及其在划分地球内部圈层方面的应用;
2. 理解并掌握地球内部圈层的划分依据、主要特点;
3. 理解地球外部各圈层的组成、主要特点及各圈层的相互关系;
4.结合实际,会分析地球圈层结构与人类活动的密切关系。
课标要求
运用示意图,说明地球的圈层结构。
学习目标
导入新课
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?
我国“蓝鲸2号”
全球最先进超深水双钻塔半潜式钻井平台
最大钻井深度15250米
方式一:人工钻井
苏联卡拉井
1970年,开钻
1989年,井深12262米
1991年,钻至12869米,
至今保持世界最深纪录
人工震源车:给地球做“CT”
方式二:利用地震波(人工、天然)
地球内部圈层划分依据:地震波
地震波: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。地震波分为纵波(P波)和横波(S波)。
地球的内部圈层结构主要依靠地震波为划分依据。
质点运动
波向
地震波的分类
质点运动
波向
纵波(P波)primary
横波(S波) secondary
速度:较快
传播介质:固体、液体、气体
速度:较慢
传播介质:固体
都随着所通过物质的性质而发生变化
横 波
纵 波
横波到达地面,人们感觉左右摇晃。
纵波到达地面,人们感觉上下颠簸;
纵波、横波的特点差异
把图倒过来,模拟下更准确。横波像蛇匍匐前行的样子
当发生地震时,陆地上的人们会有什么感觉?如果是在海洋上的航行者会有什么感觉呢?
课堂思考
陆地上的人首先感受到的是上下颠簸,然后是左右摇晃;而海洋上的人只能感受到上下颠簸。
因为纵波传播速度快,可在固、液、气三态物质中传播,而横波只能在固态中传播。
不连续面
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
地球的内部圈层
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
地球的内部圈层
1909年,克罗地亚地震学者莫霍洛维奇根据地震资料首先发现了这一界面。为了纪念他,人们将此界面命名为“莫霍洛维奇界面”,简称“莫霍界面”。
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
地球的内部圈层
1913年, 德国地震学者古登堡( 1936年加人美国国籍)研究地震波时推算出这一界面,并得到世界的公认。为了表彰他在地球内部结构研究领域的贡献,人们将此界面命名为“古登堡界面”。
速度增大
纵波传播速度突然下降
横波完全消失
在莫霍界面和古登堡界面附近,地震波的波速发生突然变化,这说明了什么问题?
莫霍界面:
地球内部地震波曲线图
说明物质组成和物质密度发生了变化;
古登堡界面:
说明物质状态发生了变化。
依据地震波传播速度的变化,可将地球内部划分出若干个圈层
地球的内部圈层
地壳
地壳是地面以下,莫霍面以上,由各种岩石组成的坚硬外壳。它是一个连续不规则的圈层。
地壳厚度不一。平均厚度约为17千米,大陆部分较厚,大洋部分较薄。
地球大范围固体表面的海拔越高,地壳越厚;海拔越低,地壳越薄。
地球的内部圈层——
地幔
地幔是地球内部介于地壳和地核之间的圈层。它位于莫霍面与古登堡面之间,厚度约2900千米。地幔分为上地幔和下地幔。
软流层:位于上地幔上部,一般认为软流层是岩浆的主要发源地之一。
上地幔顶部与地壳合称岩石圈
地球的内部圈层——
地核
地核位于古登堡面以下,厚度约3 400千米。地核可分为外核和内核。
内核为固态,外核为液态。地核的温度很高,压力和密度很大。主要组成物质为铁和镍。
地球的内部圈层——
地幔:熔融状态
外核:液态
内核:固态
地壳:固态
地壳厚薄不一,洋壳一般为5-10千米;
陆壳平均厚度35千米,最后可达70千米(高大山脉)。
占地球总体积的80%。分为上地幔和下地幔,
上地幔顶部存在软流层,是岩浆的主要发源地,
并与地壳组合成岩石圈。
科学家认为,外核液态物质的运动形成了地球的磁场。
固体金属球,具有超强的压力。
地球的内部圈层结构
大气圈
地球的外部圈层
生物圈
水圈
岩石