内容正文:
地球的圈层结构
在《流浪地球1》中,在2061年,恶劣的生活环境使得人类不得不移居至地下,那么在现实的世界,我们是如何探秘地下世界的呢?
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随着科技的发展,人类的脚步已经跨过了“高山和海”,我们能通过什么方法来了解地球的内部构造呢?
知球知面想知心
有同学可能会说往下挖
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知球知面想知心
前苏联科拉钻井(Kola Superdeep Borehole),深达12262米
前苏联有一群科学家也是这么想的,并且付诸实践。
在国土最西北角的科拉半岛,这群科学家开动钻机,一钻就是20年,钻出了创下世界纪录的科拉超深钻孔。
这个雄心勃勃的项目启动于1970年,设定的目标深度是15000米。1990年,随着钻杆又一次断掉,苏联停止了钻探,钻孔深度停留在12262米,比地球上最深的地方——马里亚纳海沟的挑战者深渊——多出1000多米。
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那我们究竟通过什么方法来了解地球的内部构造呢?
知球知面想知心
地震波
同学们可能觉得12000米很深了,你需要知道地球的直径有12742千米,现在往下深挖的钻井对于地球而言,就是才挖到苹果的苹果皮。所以,通过往下挖的方法是不现实的。那么我们可以通过什么方式来知晓地球的内部结构呢?答案是地震波。
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01
地震和地震波
震源深度
震中
等震线
震中距
震 源
将烈度相同的点连成封闭的曲线。
从观测点(如地震台)到震中的直线距离。
震源在地面的垂直投影,即地面正对震源的点。
从震中到震源垂直距离。
地球内部岩石发生断裂引起震动位置
地震波是震源释放的能量波
地面出现的各种破坏现象,都是地震波冲击造成。
地震构造示意图
根据这张图已经课本上的概念定义,我们一起来看一看震源、震中、震中距、震源深度、等震线、震级、烈度分别是什么。这里需要同学们注意区分两组概念,震中距和震源深度、震级和烈度。
如同一个炸弹,其所含的炸药量相当于震级;炸弹爆炸后对不同地点的破坏程度有大有小,这相当于地震烈度。房屋建筑的地基坚固程度、设计的好坏、抗震结构和施工质量等,都会影响到地震的破坏程度。
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地震对人们的生命财产安全伤害重大。随着技术的发展,人类发明了地震预警系统。那地震预警是如何做的呢?我们一起通过一个视频了解一下。
视频来源:人民网-人民视频http://v.people.cn/n1/2020/1030/c432792-31912797.html
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02
地球的内部圈层
在莫霍面, 纵波和横波速度急增。
在古登堡面,纵波速度骤降,横波则完全消失。
【地球的内部圈层】
在视频中也提到,由于地震波在不同介质传播速度不同,通过不同界面时反射、折射等也有差异,故科学家们利用地震波推测地球内部结构。科学家通过对地震波传播速度的研究,把地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。之间的两个界面依次称为莫霍面和古登堡面。是为了分别纪念发现这两个界面的地震学家莫霍洛维契奇和古登堡。
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地壳
地壳平均厚度约 千米
大陆地壳较厚,平均厚度约 千米;
高山、高原地区(如青藏高原)地壳厚度可达 千米;
大洋地壳较薄,平均厚度约 千米。
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。
地壳是地面以下、莫霍面以上的固体外壳
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39 ~41
70
5~10
根据书本上的知识,请同学们补齐填空。
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地壳
地壳上层相对密度较小,
称为:
地壳是地面以下、莫霍面以上的固体外壳
硅铝层
其下的地壳铝含量减少,镁和铁比重增大,相对密度较大,
称为:
硅镁层
陆壳组成:
硅铝层+硅镁层
洋壳组成:
硅镁层
是连续的
硅镁层
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地幔
相态:
地幔是地球内部介于地壳和地核之间的圈层,在莫霍面以下到古登堡面以上
地壳
岩石圈
=
+
上地幔顶部
(软流层以上)
固态
物质组成:
含铁、镁的硅酸盐矿物
由上而下,铁、镁含量增加
岩浆主要发源地:
软流层
地核
地核是地球的核心部分,即古登堡面所包围的球体
相态:
外核:
物质组成:
高温、高压下的铁和镍
外核相对“流动”导致:
地球磁场产生
液态或熔融状态
内核:
固态
做一做
圈层名称 界面 地震波传播特点 圈层特点
地壳
地幔
地核
莫霍面
古登堡面
传播速度比较稳定
陆壳较厚,洋壳较薄
传播速度突然增加
纵波速度骤减,
横波突然消失
具有固态性质,由上而下,铁、镁的含量逐渐增加
外核的物质在高压和高温下呈液态或熔融状态,内核为固态
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地球的外部圈层
讲完地球的内部圈层,我们一起来看一下地球的外部圈层
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【地球的外部圈层】
通常把地壳表层以外的由大气、水体和生物组成的自然界,划分为大气圈、水圈和生物圈三个圈层,统称为地球的外部圈层。
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大气圈
大气圈是包裹地球的气体层。近地面的大气密度大。随着高度的增加,大气的密度迅速减小。在20