内容正文:
第四节 地球的圈层结构
[课标要求] 运用示意图,说明地球的圈层结构。
1.运用图表资料,描述地球内部、外部圈层的范围和物质组成,说明地球圈层结构的特点。
2.结合实例,运用综合思维说明地球各圈层在自然环境形成和演变中的作用,及其与人类活动的关系。
知识点(一) 地球的内部圈层结构
[预读教材]
1.地震波
(1)概念:地震发生时,地下岩石受到强烈冲击,产生弹性震动,并以的形式向四周传播,这种弹性波叫地震波。
(2)分类
类型
传播速度[注1]
特点
能通过的介质[注2]
共性
纵波(P波)
较快
传播方向与质点的振动方向一致
固体、液体和气体
传播速度都随所通过物质的性质而变化
横波(S波)
较慢
传播方向与质点的振动方向垂直
只能通过固体
(3)波速变化
①在地下33 km的莫霍界面处(指大陆部分):传播速度都明显增加。
②在地下约2 900 km的古登堡界面处:横波完全消失,纵波传播速度突然下降。
2.内部圈层结构
(1)圈层划分的依据:地震波在地球内部传播速度的变化。
(2)内部圈层主要特点
地壳
①位于莫霍界面以外;
②厚度不一:海洋地壳薄,大陆地壳厚[注2]
地幔
①位于莫霍界面和古登堡界面之间,分为上地幔和下地幔;
②上地幔上部存在软流层,一般认为是岩浆的主要发源地
地核
①位于古登堡界面以内,分为核和内核;
②外核是熔融状态的金属物质,内核密度极大
(3)岩石圈:包括地壳和上地幔顶部(软流层以上),由坚硬的岩石组成。
[助解教材]
[注1]深化:纵波在地壳中传播的速度为8-9 km·s-1,最先到达震中,又称P波,它使地面发生上下震动,破坏性较弱。横波在地壳中传播速度为4-5 km·s-1,第二个到达震中,又称S波,它使地面发生前后、左右抖动,破坏性较强。
[注2]诱思:当地震发生时,受地震波的影响,在陆地上的人们和在海洋上航行的人们会有什么不同的感觉?
提示:地震发生时,陆地上的人们先感觉到上下颠簸,然后感觉到左右摇晃;而在海洋中航行的人们只能感觉到上下颠簸。
[注3]巧记:地壳“厚薄”歌
大陆厚,海洋薄——海陆差异;
山地厚,平原薄——地貌差异。
海岭厚,海沟薄——海底差异;
高处厚,低处薄——海拔差异。
知识点(二) 地球的外部圈层结构
[预读教材]
1.外部圈层及其特点
外部圈层
组成
作用或影响
大气圈
由气体和悬浮物质组成的复杂系统,主要成分是氮气和氧气
使地球上的温度变化和缓,提供了生物生存所需的氧气,形成风、云、雨、雪等天气现象
水圈
地表和近地表的各种形态水体的总称,主体是海洋,还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等
水是最活跃的自然环境要素之一,在地球表面物质迁移和能量转换中起着十分重要的作用,是人类和其他生物生存和发展不可或缺的
生物圈[注1]
地球表层生物及其生存环境的总称,多数生物集中分布在大气圈、水圈和岩石圈很薄的接触带
在促进太阳能转化、改变大气圈和水圈组成、改造地表形态等方面起着重要作用
2.外部圈层与岩石圈的联系[注2]
大气圈、水圈、生物圈与岩石圈相互联系、相互渗透,共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。
[助解教材]
[注1]拓展:生物圈的特殊性是与其他外部圈层相比较而言的,主要表现在:①生物圈有生命存在,其他的圈层是无机环境;②与其他圈层交错,没有明确的界线;③生物圈不仅包括全部生物,还包括生物生存的环境,是地球上最大的生态系统。
[注2]深化:说一说我们日常是怎样与地球的圈层结构密不可分的?
提示:我们呼吸的氧气来自大气圈,喝的水来自水圈,吃的食物来自生物圈,站立的大地属于岩石圈。
探究点一 地球内部圈层的划分与特点分析
[案例探究]
克罗地亚地震学家莫霍洛维奇在研究1909年的一次地震时发现,某些地震波到达观测站比预计的快。在该界面附近,纵波的速度从7.0 km/s左右突然增加到8.1 km/s左右;横波的速度也从4.2 km/s左右突然增至4.4 km/s左右。其出现的深度在大陆之下平均为33 km。在大洋之下平均为7 km,平均深度为17 km。根据分析,他提出地球有内外层之分。他指的内外层就是我们所说的地幔和地壳。而地壳与地幔的分界面也就被称之为莫霍洛维奇不连续面(莫霍面)。
[思考交流]
1.比较莫霍洛维奇所说的地球内外层的纵波、横波的速度大小。
提示:纵波和横波的速度都是在内层大,在外层小;在内层和外层,都是纵波速度大于横波。
2.你认为所谓“不连续面”是指莫霍面在水平方向上有间断,还是指在垂直方向上两侧有差异?
提示:莫霍面上下两侧地震波的速度不同、两侧的组成物质不同。
[综合思维]
1.地球内部圈层具体划分及特点
以莫霍界面和古登堡界面为界,可以将地球内部划分为地