内容正文:
第二讲 地球的圈层结构 地球的历史
课程标准
素养目标
1.运用示意图,说明地球的圈层结构。
2.运用地质年代表等资料,简要描述地球的演化过程。
1.区域认知:通过地球圈层结构图,知道地球各圈层的位置。
2.综合思维:结合材料,理解地球演化中不同阶段环境与生物之间的相互关系,综合分析与人类关系密切的圈层以及各圈层之间的相互联系。
3.人地协调观:通过圈层与人类的关系,树立正确的环境观、资源观。
4.地理实践力:通过观察地层、化石,推断其地质年代、当时的地理环境特征。
[对应学生用书P26]
地球的圈层结构
1.地震
(1)地震要素
①C为震源、B为震中、BC为震源深度、AB为震中距。
②D为等震线:是将烈度相同的点连成封闭的曲线。
(2)震级:表示地震的大小。地震释放的能量越大,震级越大。一次地震,只有一个震级。
(3)烈度:表示地震对地表和建筑物等破坏的程度。一次地震,可以有多个烈度。
2.地震波分类与特点
分类
纵波
横波
能传播的介质
固体、液体、气体
固体
速度
快
慢
代表字母
P
S
共同点
波速都随着所通过物质的性质的变化而变化,通过不同界面时,会发生反射和折射现象
3.地球的内部圈层
(1)划分依据:地震波的传播速度。
(2)地壳(A)
①范围:地球表面以下、a莫霍面以上的固体外壳。
②厚度:平均厚度为17千米,大陆部分平均厚度为39~41千米,海洋部分平均厚度为5~10千米,海拔越高,地壳越厚,海拔越低,地壳越薄。
(3)地幔(B)
①范围:介于地壳和地核之间,在莫霍面与b古登堡面之间,深度从地壳底界到2_900千米。
②分层:分为上地幔和下地幔。上地幔上部存在软流层,可能是岩浆的发源地。
③岩石圈:地壳和上地幔顶部(软流层以上)的合称,平均厚度100~110千米。
(4)地核(C)
①范围:地球的核心部分,即古登堡面所包围的球体。
②分层
C1外核:高温高压下呈液态或熔融状态。
C2内核:一般认为呈固态。
4.地球的外部圈层
(1)A生物圈:地球所有生物及其生存环境的总称,它不单独占有空间,分别渗透于大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。
(2)B大气圈:由气体和悬浮物组成的复杂系统,它的主要成分是氮、氧。
(3)C水圈:由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层。
地球的演化
1.地层和化石
(1)地层
①特点:保存有不同时代的生物遗体或遗迹,遗留下环境变化的物质凭证。
②作用:是记录地球历史的“书页”。
(2)化石
①特点:不同时代的地层一般含有不同的化石,而相同时代的地层往往保存着相同或近似的化石。
②作用:确定地层的时代和顺序。
(3)研究意义: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。
2.地球的演化史
(1)地质年代
①划分依据:地层顺序、生物演化阶段、地壳运动和岩石年龄。
②划分单位:宙→代→纪。
(2)前寒武纪
阶段
演化特点
冥古宙
初生地球阶段,地球经历了复杂而有序的发育与变化
太古宙
地质环境
①深浅多变的广阔海洋,没有宽广的大陆;②岩浆活动剧烈,火山喷发频繁;③是形成铁矿的重要时代
生物演化
①早期:没有生命现象;②中期:出现最原始的生物
元古宙
环境变迁
地壳运动剧烈,晚期出现若干大片陆地
生命发展
①海水中的生命活动明显增强;②出现了藻类、海绵等低等的多细胞生物
(3)显生宙
①古生代
地质环境变迁
地壳剧烈变动:反复上升和下沉→欧亚大陆和北美大陆雏形基本形成
生物进化
早期
海生无脊椎动物空前繁盛
中期
出现了脊椎动物——鱼类
陆地上蕨类植物繁生
中后期
部分鱼类逐渐演化为两栖类;动物从海洋向陆地发展;后期是重要的造煤时期
末期
60%以上的海生无脊椎动物种类灭绝,原始鱼类和古老的两栖类全部灭绝,蕨类植物明显衰退
②中生代
环境演变
陆地面积空前扩大;环太平洋地带地壳运动剧烈,形成高大山系,也带来了丰富的金属矿产
动物演变
爬行动物盛行;恐龙繁生;出现了始祖鸟
植物演变
裸子植物迅速发展,苏铁纲、银杏纲、松杉纲等植物是主要代表植物
中生代末期
恐龙突然销声匿迹;海洋中50%以上的无脊椎动物种类灭绝
③新生代
造山运动
发生一次规模巨大的造山运动,形成现代高山
海陆格局
现代地貌格局及海陆分布形成
气候特点
第四纪大冰期,气候变冷
生物演变
哺乳动物和被子植物大发展;出现了灵长类;出现了人类
旁栏边角·做一做
1.阅读教材必修第一册P25图118地震波的传播速度与地球内部圈层的划分,完成以下问题。
(1)地球内部圈层划分的主要依据是__________和不连续面(界面)。
提示:地震波
(2)纵波、横波在经过莫霍面、古登堡面时,波速分别发生了怎样的变化?
提示:纵波、横波在经过莫霍面时,波速都增加,在经过古登堡面时,横波消失,纵波波速降低。
(3)纵波、横波在经过莫霍面、古登堡面时,波速的变化,说明了什么问题?
提示:说明莫霍面、古登堡面上下物质的性质差别很大。
(4)地球内部可分为哪几个圈层?
提示:地壳、地幔和地核。
(5)岩石圈和地壳有何不同?大陆地壳和大洋地壳的厚度有何差异?
提示:岩石圈不同于地壳,岩石圈包括地壳和上地幔顶部(软流层以上);大陆地壳厚度大于大洋地壳厚度。
2.阅读教材必修第一册P32活动内容,完成以下问题。
(1)在我国辽宁南部距今10 000~8 000年的泥炭层中,桦属花粉占优势,而现在桦木林已退缩到大兴安岭、小兴安岭和长白山区。桦树为喜冷耐旱植物。据此分析我国辽宁南部近8 000~10 000年来气候的大致变化情况。
提示:气候由冷变暖,由干变湿。
(2)为什么说孢粉化石对于恢复古地理环境和古气候具有重要价值?
提示:通过孢粉化石,人们能判断出其所处地质年代的植被类型和植被数量的多少,从而分析出当时的气候特征和古地理环境。
易混易错·辨一辨
1.一次地震有多个烈度,但是只有一个震级。
提示:震级是地震能量大小的反映,一次地震释放的能量是一定的,所以一次地震只有一个震级。烈度是地震的破坏程度,受震级、震中距、震源深度、地质构造和地面建筑等因素影响,各地的烈度不同,所以一次地震只有一个震级,但是有多个烈度。
2.岩石圈并不是地壳。
提示:地壳与岩石圈的区别与联系
圈层
厚度
范围
联系
地壳
平均17千米
地表至莫霍界面
岩石圈不仅包含地壳而且还包含上地幔顶部(软流层以上)部分
岩石圈
平均100千米
地表至软流层
3.地球生命的进化过程并非是匀速的。
提示:研究发现,地球生命的进化过程并非是匀速的,总是伴随着物种的诞生、繁盛、灭绝等生物现象,地球演化呈现阶段性的特征。某种生命形式出现的地质年代,就是该物种出现的年代,同理,如果在某地层中发现大量某类生物化石,说明该物种在当时繁盛,从某个地层开始,某种生物化石突然消失,说明在该地质年代此物种灭绝。
备课札记
析图填图·练一练
在图中合适位置填出地球内部圈层、不连续面的名称。
提示:
创新情境·析一析
北京时间2023年2月6日9时17分,土耳其(北纬37.15度,东经36.95度)发生7.8级地震,震源深度20千米。这次地震给土耳其和叙利亚造成重大人员伤亡。
(1)此次地震发生在地球内部的哪一圈层?
提示:地壳。
(2)地震发生时当地居民若处在大街上,将会有怎样的震感?
提示:若处在大街上,首先感到地面上下颠簸,然后水平晃动。
备课札记
备课札记
[对应学生用书P29]
考点一 地球的圈层结构
角度一 地震)
(2020·海南卷)阅读图文材料,完成下列要求。
材料一 太平洋西南部群岛国巴布亚新几内亚,面积约46万平方千米,人口约600万,多集中在沿海平原。主陆多山,西南部和沿海有平原和沼泽低地,火山、地震活动频繁,森林覆盖率超过80%。目前,该国经济较为落后,以初级产品(矿石、椰油、椰干等)输出为主。响应“一带一路”倡议,巴布亚新几内亚为了提高经济发展水平,希望与中国开展多方面合作。
材料二 下图示意巴布亚新几内亚主要岛屿。
说出该国多火山、地震的原因。
[考题点睛]
情境
巴布亚新几内亚的位置
考向
火山、地震多发的原因
误区
不能正确判断该地所在的板块位置
切记
东南亚地处欧亚板块、印度洋板块和太平洋板块的交界地带
答案:地处太平洋板块和印度洋板块的消亡边界附近,地壳不稳定,多火山、地震。
解析:根据所学地理知识可知,该区域地处太平洋板块和印度洋板块的消亡边界附近,地壳运动活跃,所以火山、地震频发。
知能整合
1.地震的形成
2.地震的分布
3.地震的量度指标:震级与烈度
要素
概念
计量和单位
影响因素及关系
震级
表示地震本身强度的大小
是通过地震仪器的记录计算出来的,它的单位是级
与地震释放的能量多少有关,一次地震只有一个震级,通常用“里氏震级”来表示
烈度
反映地震活动所造成地面和建筑物破坏程度的指标
其大小是根据人的感觉、室内设施反应、建筑物破坏程度以及地面的破坏现象等综合评定的,它的单位是度
一次地震可以有多个烈度,震级越大,烈度越大。烈度还与震源深浅、震中距、地质构造、地面建筑等有关系。一般而言,震源深度越浅,距离震中越近,所在地地质构造越不稳定,地面建筑抗震指数越低,受到的破坏越多,烈度越大
4.影响地震破坏程度的因素
震级
震级越大,破坏程度越大
震源深度
震源越浅,破坏程度越大
震中距
距离震中越近,破坏程度越大
建筑物
抗震程度差,破坏程度大
人口密度
人口密度越大,人员伤亡越大
经济密度
经济发达地区,损失的绝对数量大
发生时间
晚上发生,人员伤亡大
地质构造
断层地区,破坏程度大
次生灾害
地震诱发的滑坡,火灾等,会加大损失
5.地震危害:房屋倒塌,破坏道路;诱发崩塌、滑坡、泥石流、火灾、海啸;有毒气体泄漏、疫病蔓延等灾害。
对点检测
2022年5月20日08时36分,四川省雅安市汉源县境内发生4.8级地震,震源深度20千米,震中位于汉源县宜东镇,北纬29.67度,东经102.48度。下图为地震预警系统示意图。据此完成1~2题。
1.本次地震的震源位于( )
A.地壳 B.软流层 C.地幔 D.地核
2.地震预警系统的主要工作原理是( )
①及时对民众预报S波到达时间 ②电磁波传播速度快于地震波 ③监测震源岩层形变,及时预警 ④预测地震发生时间并预警
A.①④ B.②③ C.③④ D.①②
1.A 2.D 解析:第1题,结合材料分析,本次地震的震源深度为20千米,而大陆地壳的平均厚度为33千米,由此可判断此次地震的震源位于地壳。第2题,结合材料并读图分析,地震预警系统不是通过监测震源岩层形变来预测地震发生时间,而是利用纵波和横波传播的时间差对横波的到达时间做出预警,①正确,③④错误;利用电磁波传播速度快于地震波的原理提前预警,②正确。
角度二 地球的内部圈层
莫霍面深度不一。下图为长江中下游某区域莫霍面的等深线分布图。据图可推断( )
A.①地地壳厚度最薄 B.②地金属矿产丰富
C.③地地幔深度最浅 D.④地地下水埋藏深
[考题点睛]
情境
长江中下游某区域莫霍面的等深线分布
考向
地壳厚度的判断、影响河流发育的因素
误区
误认为等深线数值越大,地壳厚度越小
切记
等深线数值越大,地壳厚度越大;断层处岩石破碎,易发育河流,岩浆沿断层上涌,形成金属矿产资源
答案:B 解析:莫霍面是地壳和地幔的分界线,莫霍面以上到地表为地壳。莫霍面深度越小,地壳越薄,图中①地莫霍面深度为38.5~39.0千米,不是最小的,故地壳厚度不是最薄的。②地位于河流附近,且该处河流大致沿莫霍面等深线发育,说明②地可能位于莫霍面断裂带上,金属矿产丰富。③地莫霍面深度为37.5~38.0千米,不是最小的,地幔深度不是最浅的。④地位于河流附近,地下水埋藏浅。
知能整合
1.地球内部圈层的划分及特征
依据地震波在地球内部传播速度的变化,地球固体表面以下可划分为地壳、地幔、地核三个圈层。具体分析如下所示:
圈层名称
特征
地壳
固体外壳;各圈层中厚度最小,其中大陆地壳较厚,大洋地壳较薄
地幔
上地幔
固态,上地幔上部存在一个软流层,物质处于熔融状态;随着深度增加,温度、压力、密度增大
下地幔
地核
外核
呈液态或熔融状态
内核
呈固态,温度很高,压力、密度很大
2.确定地球内部圈层的方法
(1)根据内部圈层的位置和顺序判断。地球内部圈层从外向内依次为地壳、地幔和地核,一般深度33千米(大陆部分平均)以上为地壳,33~2 900千米为地幔,2 900千米以下为地核。
(2)根据地震波波速变化判断。横波、纵波速度均明显增加的位置为地壳和地幔的分界线——莫霍面,该界面以上为地壳,以下为地幔;横波完全消失,纵波速度突然下降的位置为地幔与地核的分界线——古登堡面,该界面以上为地幔,以下为地核。
(3)根据具体特征进行判断。①上地幔上部存在一个软流层,一般认为是岩浆的发源地,若涉及岩浆的发源地等信息可判断为地幔;②地球内部某处物质状态为液态,最可能是地核的外核部分。
对点检测
(2023·广东模拟)南设得兰群岛是南极洲的火山群岛,它处于一个岛弧的地质环境,早期基本上和南极半岛连在一起,后来群岛逐渐与半岛分离,形成布兰斯菲尔德海峡。下图为布兰斯菲尔德海峡附近区域莫霍界面深度的等值线分布图(单位:千米)。据此完成3~4题。
3.判断图示区域莫霍界面深度的主要依据是( )
A.海底地貌类型 B.深海钻探探测
C.地震波速度变化 D.潜水实地观测
4.图中四地( )
A.①处为海底盆地
B.②处海平面较高
C.③处大洋地壳较②处薄
D.④处海水深度最大
3.C 4.C 解析:第3题,莫霍界面距离陆地地表平均深度约33千米,以人类目前的技术尚不能通过钻探到达其位置,也不能通过海底地貌确定其深度,海底潜水更是不能到达莫霍界面处,人类目前确定莫霍界面深度的主要依据是地震波在地下传播速度的变化,C项正确。第4题,根据图中等值线可知,①处等深线数值范围是30~32千米,①处莫霍界面深度较大,但根据莫霍界面深度难以判断海底地形,A项错误;图示区域海平面是相同的,B项错误;②处等深线数值范围是36~38千米,③处等深线数值范围是28~30千米,③处较②处莫霍界面深度浅,说明③处大洋地壳较薄,C项正确;由莫霍界面的深度不能判断海水的深度,D项错误。
考点二 地球的演化
(2022·北京卷)下图示意寒武纪至新近纪生物多样性和地表温度的变化。图中( )
A.寒武纪比奥陶纪生物种类更加丰富
B.侏罗纪是哺乳类动物的繁盛时期
C.第三次物种大灭绝与地表升温有关
D.生物演化主要依赖于地球的内能
[考题点睛]
情境
寒武纪至新近纪生物多样性和地表温度的变化图
考向
地球的演化历程
误区
误认为物种大灭绝后生物种类逐渐减少
切记
生物演化与地球内能无关
答案:C 解析:从生物多样性来看,奥陶纪比寒武纪生物物种更加丰富,A项错误。结合所学知识可知,侏罗纪是大型爬行类生物恐龙生存的时代,并非哺乳类动物的繁盛时期,B项错误。从图中资料可以看到第三次物种大灭绝时期,其地表温度相较之前有很大上升,故第三次物种大灭绝可能与地表升温有关,C项正确。生物的演化其影响因素较多,其形成过程较为复杂,D项错误。
知能整合
1.依据地层和化石推断地理环境
项目
具体内容
依据地层推断古地理环境
根据地层的组成物质的物理和化学性质,以及所含的化石,可以推知沉积物沉积时的环境特征,如由珊瑚礁组成的石灰岩,可以推知其沉积时的环境是温暖广阔的浅海地区;由丰富植物化石组成的含煤地层,可以推知其沉积时的环境是湿热茂密的森林地区
依据化石确定地层的地质年代
由于地质时期经历过几次大的生物灭绝事件,某些生物只生存于某个特定的地质时期,如含三叶虫、大羽羊齿化石的为古生代地层,含恐龙化石的为中生代地层。还有某些生物是在进化到某个地质时期才出现的,而且生物的进化是由低级到高级、由简单到复杂的过程,由此可以确定含有某种生物化石的地层形成的地质年代
2.地球的演化历程
地质历史时期
地表的演化
生物的演化
矿产的形成
植物
动物
前寒武纪
冥古宙
海洋与陆地形成,大气成分变化
出现有机质
无
重要成矿期(铁、金、镍、铬等矿物)
太古宙
出现蓝细菌
元古宙
蓝细菌大爆发
古生代
早古生代
地壳运动剧烈,海陆格局多次变迁,形成联合古陆
陆地上出现低等植物
无脊椎动物繁盛
—
晚古生代
裸子植物开始出现,蕨类植物繁盛
脊椎动物发展,出现两栖动物并逐渐进化为爬行动物
重要成煤期
中生代
板块运动剧烈,联合古陆开始解体
裸子植物极度兴盛
爬行动物盛行,鸟类、小型哺乳动物出现
主要成煤期
新生代
联合古陆最终解体,地壳运动剧烈,形成现代地势起伏的基本面貌
被子植物高度繁盛
哺乳动物快速发展,第四纪出现人类
-
对点检测
(2023·安徽黄山二模)松属是现存裸子植物最大的属,约113种,占松科的50%。下图表示松属多样性地质历史演化。据此完成5~6题。
5.松属物种多样性变化说明其能适应气候( )
A.变冷 B.变暖
C.变干 D.变湿
6.古新世松属多样性急剧减少的原因可能是( )
A.全球大幅降温
B.陆地大规模火山喷发
C.联合古陆分离
D.白垩纪末物种大灭绝
5.A 6.D 解析:第5题,读图可知,从白垩纪至第四纪,随着气候整体趋于变冷,松属物种多样性总体呈现增多的趋势,说明其能适应气候变冷,A项正确。第6题,读图可知,古新世并未出现全球大幅降温,A项排除;结合所学可知,古新世陆地上也并未发生大规模火山喷发,联合古陆分离发生在中生代末期,对古新世松属多样性急剧减少的影响不大,B、C项错误;结合所学可知,白垩纪末发生了物种大灭绝事件,导致古新世松属多样性急剧减少,D项正确。
[对应学生用书P34]
命题素材
地震的成因是由于地下几千米至数百千米的岩体发生突然破裂和错动。而这些破裂和错动释放的能量又以地震波的形式向四周辐射出去。研究人员在地震发生后,根据横波、纵波的速度差,建立了“地震预警系统”,为人们赢得黄金逃生时间。
[热考命题]
地震预警系统的原理是什么?
[考题突破]
信息指引
文字材料
根据横波、纵波的速度差,建立了“地震预警系统”→纵波传播速度快,横波传播速度慢
图表材料
图中检测纵波和横波→纵波传播速度快,但是破坏力弱,横波传播速度慢,破坏力强
素养指引
综合思维
根据纵波、横波的传播速度及其破坏力的大小分析地震预警系统的原理
地理实践力
建筑物上下颠簸不易倒塌,左右摇晃容易倒塌
答案:预警主要是利用纵波传播速度比横波快,在地震发生时纵波先传到地面做出预警,在破坏力更大的横波没到前的数秒、甚至数十秒对较远地区发出预警(电波传播速度快于地震波),为人们争取应对时间。
学科网(北京)股份有限公司
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