内容正文:
第4讲 地球的历史和圈层结构
核心素养
考情研判
1.综合思维:结合地球圈层的图文资料,分析地球圈层结构及特点。结合地质年代和有关图文资料,综合分析地球的演化特征。
2.地理实践力:能根据不同地层和化石分析地球演化的特点。
3.人地协调观:树立科学的地球发展观,保护人类赖以生存的地球环境。
1.命题特点:(1)结合新的科学发现,考查对地球圈层特点的认识。(2)以化石或新矿发现,考查地球演化史,成矿、成煤、陆地或山系形成时间。
2.考查方式:近年来在选择题中出现频率较高。
[对应学生用书P27]
一、地球的历史
1.化石和地质年代表
(1)地层:具有__时间顺序__的层状岩石。
(2)化石:在沉积岩的形成过程中,有些生物的遗体或__遗迹__会在沉积物中保存下来,形成化石。
(3)研究意义:通过研究地层和它们包含的化石,科学家发现了不同时期主要生命形式的特点及其变化,并以此了解地球的生命历史和__古地理__环境。
(4)地质年代表
2.地球的演化历程
宙
代
纪
主要生物进化
矿产形成
动物
植物
其他
显生宙
新生代
第四纪
人类出现
__被子__植物高度繁盛
人类出现是生物发展史上的重大飞跃
新近纪
哺乳动物
快速发展
古近纪
中生代
白垩纪
爬行动物盛行,尤其是恐龙;中后期,一些爬行动物进化出羽毛,开始向鸟类发展;小型哺乳动物出现
__裸子植物__极度兴盛
末期,物种大灭绝
主要的
成煤期
侏罗纪
三叠纪
显生宙
古生代
二叠纪
晚古生代脊椎动物发展:早期鱼类大量繁衍;中期两栖类形成;晚期爬行动物出现
晚古生代,__蕨类__植物繁盛;晚期,裸子植物开始出现
末期,物种大灭绝
重要的
成煤期
石炭纪
泥盆纪
志留纪
早古生代早期,海洋无脊椎动物空前繁盛
后期,陆地上开始出现低等的植物
奥陶纪
寒武纪
元古宙
前寒武纪
蓝细菌大爆发,演化出真核生物和多细胞生物
重要的成矿期,形成__铁__、金、镍、铬等金属矿产
太古宙
出现了蓝细菌等原核生物
冥古宙
只有一些有机质,没有生命的迹象
二、地球的圈层结构
1.地震波
类型
传播特点
用途
方向
速度
介质
纵波(P波)
传播方向与震动方向一致
较__快__
可通过固体、液体和气体传播
运用地震波在介质中传播速度的变化,推测其两侧物质的差异
横波(S波)
传播方向与震动方向垂直
较__慢__
只能通过__固体__传播
2.地球的内部圈层结构
(1)划分依据:地震波__传播速度__的变化,图中A为__横波__,B为纵波。
(2)两个界面:莫霍界面、古登堡界面。
(3)各圈层特征
名称
界面
特征
C__地壳__
莫霍界面
古登堡界面
①固体岩石组成的坚硬外壳;②__厚薄不一__,海洋地壳薄,大陆地壳厚;③海拔越高,地壳越__厚__
D地幔
上地幔
①固态,上地幔上部存在一个__软流层__,物质处于熔融状态,是__岩浆__的主要发源地;②温度、密度、压力增大
下地幔
E地核
外核
①极高温和高压状态下的__铁__和__镍__等金属组成;②外核呈__液态__,内核呈固态
内核
(4)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。
3.地球的外部圈层结构
(1)A:大气圈
①组成:由气体和悬浮物质组成的复杂系统,它的主要成分是__氮气__和__氧气__。
②意义:使得地球上的__温度__变化和缓;提供了生物生存所需的__氧气__;大气圈中的风、云、雨、雪等天气现象,与人类息息相关。
(2)B:水圈
①组成:地表和近地表的各种形态水体的总称,其主体是__海洋__,还包括陆地上的__河流__、湖泊、沼泽、冰川、__地下水__等。
②意义: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。
(3)C:生物圈
①概念:地球表层生物及其生存环境的总称。
②范围:多数生物集中分布在大气圈、水圈与岩石圈很薄的接触带中。
③意义:促进太阳能转化,改变大气圈和水圈组成,改造地表形态。
[点睛] 地层具有时间顺序、层理构造、含有化石;在地球的发展史上,由于经历过多次的地壳运动,在地势高的地区,以侵蚀为主,这时在低洼处形成的地层是缺失的。
[点睛] 同一时代的地层往往含有相同或相似的化石,越古老的地层,含有化石的生物越低级、越简单。
[点睛] 由于纵波传播速度大于横波,发生地震时,震区的居民感觉到先上下颠簸,再左右晃动。
[拓展] 地壳厚薄
海陆差异:大陆厚,海洋薄;
地貌差异:山地厚,平原薄;
海底差异:海岭厚,海沟薄;
海拔差异:高处厚,低处薄。
[点睛] 各圈层的“特质”
(1)生物圈是自然环境系统中最活跃的圈层。
(2)全球的水圈是一个连续但不规则的圈层。
(3)大气圈是所有圈层中分布最广泛的圈层。
[对应学生用书P29]
考点一 地球的历史
1.岩层新老关系的判断方法
(1)沉积岩是受沉积作用而形成的,因此一般的规律是岩层年龄越老,其位置越靠下;岩层年龄越新,其位置越靠上(接近地表)。
(2)侵入的岩层晚于被侵入的岩层。
(3)受岩浆活动高温高压的影响而变质的岩层,晚于相邻的岩层。
2.地层和化石对环境的指示作用
指示作用
根据地层组成物质的性质和化石特征,可以追溯地层沉积时的环境特征
举例
红色岩层指示氧化环境
黑色页岩并含黄铁矿指示还原环境
珊瑚化石指示清澈温暖的浅海环境
破碎的贝壳指示滨海环境
3.古生物成为化石的形成条件
(1)生物本身具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分。
(2)生物死亡后必须尽快地被沉积物所掩埋,这样才能避免腐烂或被其他动物所吞食。
(3)埋藏下来的生物遗体必须经石化(如矿物质的充填或交代作用、植物的炭化作用等)才能形成化石。
4.地壳运动性质的判断方法
(1)若出现大面积成层岩石,说明形成岩层的时代地壳下沉。
(2)若岩层发生侵蚀,说明地壳上升。
(3)若某个年代的岩层缺失,说明该年代该地区地壳上升没有接受沉积;或者地壳曾经下沉,形成了该年代的岩层,后来该地地壳上升,形成的岩层又被侵蚀掉。
(2023·浙江6月卷)下图为广东某丹霞地貌景观图,该地貌主要发育于白垩纪的红色地层。该地质时期,当地主要受信风、副高控制。据此完成1~2题。
1.该地貌景观的物质组成是( )
A.砂砾岩 B.石灰岩
C.石英岩 D.花岗岩
2.该红色地层形成时期的气候特征为( )
A.冷湿 B.暖湿
C.冷干 D.暖干
◎思维激活
思维流程
第1题,读图可知,景观地层有明显的层理结构→属于沉积岩;石英岩属于变质岩,花岗岩属于岩浆岩;图中岩石有颗粒度较大的砾石夹杂在砂岩当中→属于砂砾岩→石灰岩没有粗大的砾石
第2题,根据所学知识可知,图中砂砾岩由流水沉积作用形成→由此推断当时气候湿润→流水作用强烈;材料中显示,该地质时期,当地主要受信风、副高控制,说明气温较高→红色地层形成时期的气候特征为暖湿
思维方式
本题综合考查考生观察判断能力,对三大类岩石特征掌握情况,同时考查据岩层推理古气候特征的能力。本题的思维流程主要利用了逻辑思维,同时也利用了分析性思维
[自主解答] 1.____________ 2.____________
[答案] 1.A 2.B
考查点1 地层、化石与古地理环境
(2023·重庆一中月考)二连盆地地处内蒙古北部,埋藏着十分丰富的恐龙等脊椎动物化石,被古生物学家称为“恐龙墓地”。这里是亚洲最早发现恐龙化石的地区之一,恐龙化石品种繁多,其中白垩纪恐龙化石代表着全球恐龙活动最晚期的生物群特征,科研价值极高。据此完成1~2题。
1.白垩纪恐龙存续期间,二连盆地一带的地理环境特征是( )
A.气候湿润炎热 B.风沙天气频发
C.草原面积广大 D.蕨类植物繁盛
2.白垩纪恐龙化石所在地层( )
A.岩石致密而坚硬 B.下层的生物化石更高级
C.多垂直纹理结构 D.可能含有带羽毛的化石
解析 第1题,白垩纪晚期,恐龙等大型爬行动物活动频繁,气候较为湿润炎热,森林广布,为大型食草、食肉动物提供充足食物,A正确,B错误;草原为半干旱环境中优势植物,C错误;蕨类植物在古生代后期繁盛,D错误。故答案选A。第2题,形成恐龙化石所在的岩层主要为沉积岩,岩性相对疏松,多为层理构造,故A、C错误;中生代时期,除恐龙等大型爬行动物外,也有原始鸟类和小型哺乳动物出现,可能含有带羽毛的化石,故D正确;根据地层层序律,下层岩层更古老,生物化石更低级,故B错误。故答案选D。
答案 1.A 2.D
考查点2 地球的演化
(2023·华南师大附中三模)科学家团队在九江武宁地区约4.38亿年前的地层中发现真盔甲鱼类新属种化石并将其命名为“九江江夏鱼”。该鱼和之前发现于武汉地区的后棘江夏鱼均属曙鱼科,是一对失散了4.38亿年的江夏鱼“兄弟”,化石产地表明,它们“分家”各自演化的两地直线距离实际上不足200公里。据此完成3~4题。
3.江夏鱼大量繁衍的地质年代是( )
A.前寒武纪 B.古生代
C.中生代 D.新生代
4.根据“九江江夏鱼”和“后棘江夏鱼”的化石产地可合理推测( )
①“后棘江夏鱼”演变成两栖类动物独立进化
②4.38亿年前九江和武汉间曾经是连通的海洋
③泥沙淤积使九江和武汉间的海洋隔断
④地壳运动使九江和武汉间的海洋隔断
A.①② B.②③
C.③④ D.②④
解析 第3题,根据材料可知,江夏鱼生活的时期在距今4.38亿年前,属于古生代(距今5.41亿年-2.52亿年),B正确,故选B。第4题,“后棘江夏鱼”属曙鱼科,没有演变成两栖类动物,①错误;“九江江夏鱼”和“后棘江夏鱼”均属曙鱼科,是一对失散了4.38亿年的江夏鱼“兄弟”,说明它们曾经生活在一起,4.38亿年前九江和武汉间曾经是连通的海洋,②正确;古生代期间地壳运动剧烈,许多地方反复上升和下沉,海陆格局发生了多次大的变迁,应是地壳运动使九江和武汉间的海洋隔断,而不是泥沙淤积使九江和武汉间的海洋隔断,③错误,④正确。综上所述,②④正确,即D正确,故选D。
答案 3.B 4.D
考点二 地球的圈层结构
1.地球的内部圈层
圈层名称
地震波速度的变化
主要物质
主要特征
地壳
地震波的传播速度比较均匀
岩石
(硅铝层、
硅镁层)
厚度不均(大陆地壳较厚,平均约为33千米;大洋地壳较薄,平均约为6千米),平均厚度约为17千米
地幔
上地幔
纵波和横波传播速度明显加快
含铁、
镁的硅
酸盐类
矿物
固态,上部存在一个软流层,该软流层一般被认为是岩浆的主要发源地
下地幔
固态,温度较高,压力和密度较大
地核
外核
纵波波速突然下降,横波消失
以铁、
镍为主
在高温和高压下呈液态或熔融状态
内核
固态,温度很高,压力和密度很大
2.地壳的物质组成和结构特征
根据地壳化学组成的差异和地震波传播速度的不同,将地壳分为上、下两层(如下图),这两层的物质组成和结构特征有着明显的区别(如下表)。
分层
名称
主要成分
密度
分布
上层
硅铝层
由硅、铝成分较多的花岗岩类组成
小
不连续分布;在大洋地壳中很薄,甚至缺失
下层
硅镁层
由镁、铁、钙等成分较多的玄武岩类组成,成分增多
大
连续分布;大陆和大洋地壳中都有分布
2019年2月19日,我国在塔里木盆地顺北油气田完成某钻井钻探,钻井深8 588米,创亚洲陆上钻井最深纪录。据此回答1~2题。
1.关于该钻井位置的正确叙述是( )
A.未穿透地壳 B.深达莫霍界面
C.已穿透岩石圈 D.即将穿透地幔
2.该钻井深达8 500多米表明当地拥有深厚的( )
A.侵入岩 B.喷出岩
C.变质岩 D.沉积岩
◎思维激活
思维流程
第1题,钻井深8 588米→远小于地壳平均厚度(大陆约17千米)→未穿透地壳
第2题,油气储藏在沉积岩中→当地拥有深厚的沉积岩
思维方式
本题综合运用等值线判读及地球内部圈层的相关知识,对地壳、地幔、矿产及地下水埋藏深度的推理判断,考查了考生的多项能力;本题的思维流程主要利用了综合思维,如题目中煤矿与地下水埋藏深度问题,同时也利用了逆向思维
[自主解答] 1.____________ 2.____________
[答案] 1.A 2.D
考查点 圈层构造
(2024·徐州期中)2023年2月6日9时17分,在土耳其发生7.8级地震,震源深度为20千米。下图为地球圈层结构示意图。据此完成1~2题。
1.此次地震的震源最可能位于( )
A.Ⅱ圈层 B.莫霍界面以下
C.Ⅳ圈层 D.古登堡界面以下
2.关于图中各圈层的特点,描述正确的是( )
A.Ⅰ圈层的根本热源是地面辐射 B.Ⅲ圈层空间分布是不连续的
C.Ⅱ圈层是地核 D.Ⅳ圈层可能为液态物质
解析 第1题,地壳平均厚度约17千米,大陆部分平均厚度约39~41千米,此次地震发生在陆地,震源深度为20千米,由此判断,此次地震的震源最可能位于地壳之中,Ⅱ圈层属于地壳,A正确;地壳位于莫霍界面以上,B错误;图中Ⅳ圈层位于古登堡界面以下,为地核,C错误;古登堡界面以下为地核,D错误;故选A。第2题,读图可知,图中Ⅰ圈层位于地面以上,空中有云、雨现象,应为大气圈,大气的根本热源是太阳辐射,地面辐射是大气的直接热源,A错误;图中显示,Ⅲ圈层包括海洋,应为水圈,水圈是一个连续但不规则的圈层,B错误;图中显示,Ⅱ圈层是位于莫霍界面以上的地球内部圈层,应为地壳,不是地核,C错误;图中显示,Ⅳ圈层位于古登堡界面以下,应为外核,地震波横波不能穿过外核,因此一般认为外核在高温和高压下呈液态或熔融状态物质,D正确;故选D。
答案 1.A 2.D
下图为水循环联系四大圈层示意图。读图,完成3~4题。
3.甲、乙、丙、丁所代表的圈层依次是( )
A.生物圈、岩石圈、水圈、大气圈
B.水圈、大气圈、生物圈、岩石圈
C.岩石圈、水圈、大气圈、生物圈
D.大气圈、生物圈、岩石圈、水圈
4.岩石圈是( )
A.地壳和地幔的全部
B.软流层以上的地幔和地壳的全部
C.硅铝层连续分布
D.全部有生命存在
解析 第3题,有蒸腾作用的是生物圈,说明乙表示生物圈;丙处有径流可以判断为岩石圈;丙处径流最终汇入河流或海洋,说明丁为水圈;乙、丙、丁都可以蒸发形成水汽到大气圈,甲为大气圈,所以甲、乙、丙、丁所代表的圈层依次是大气圈、生物圈、岩石圈、水圈,D正确,A、B、C错误。故选D。第4题,岩石圈是由地壳和软流层以上的地幔构成并未包括地幔的全部,A错误,B正确;地壳由硅镁层和硅铝层组成,其中的硅镁层连续分布、硅铝层不连续分布,C错误;岩石圈中不是全部都有生命存在,D错误。故选B。
答案 3.D 4.B
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