内容正文:
第一章第四节
宇宙中的地球
地球的圈层结构
学习目标
1.了解地震波的类型、传播特点、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。
向外,我们对外界了解还是蛮多的,实际的探测器已经飞出太阳系了。实际上,就是太阳系中这一颗普通的行星内部也没有被我们挖掘清楚。
3
天问一号
2021年5月15日7时18分,天问一号探测器在飞行了4亿多公里的距离后,成功着陆于火星预选着陆区,中国首次火星探测任务着陆火星取得成功。
地球半径6371KM,我们如何感知地球内部的结构呢?
1970年,开钻
1991年,钻至12869米
科拉超深钻孔是吉尼斯世界纪录收录的"对地壳的最深渗透"
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
通过声波,敲瓜判瓜
那如何探究看不到的地球内部呢?
地震波
地震波
1.地震波
一.地球的内部圈层结构
类型 传播速度 所通过物体的性质 地物表现
纵波(P)
横波(S)
上下震动
左右摇晃
较快
较慢
固体、液体、气体
固体
1.地震波
结合视频和教材21页第一段文字,填写下列表格
先上下震动,
后左右摇晃。
有上下震动,
无左右摇晃。
有上下震动,
无左右摇晃。
思考1:当地震发生时,
陆地上的人、水中的鱼、天空中的鸟感觉相同吗?为什么?
10
思考2:哪一种波的破坏性大?黄金逃生时间指?
横波;纵波和横波到达的时间差。
1.25 地震波的传播速度与地球内部圈层的划分
探究:
地震波传播速度在传播过程中发生几次明显的变化?
根据这些变化,我们应该将地球划分为几个圈层?请画一画。
2.内部圈层结构的划分
横波
纵波
0
3
6
9
12
速度/km•S-1
1000
2000
3000
4000
5000
6000
深度/km
莫霍界面
古登堡界面
6371
地面
地心
33
2900
5150
读图思考1:莫霍界面以下,横波和纵波有什么特点?
横波和纵波的速度都明显增加
读图思考2:在古登堡面处,横波和纵波有什么特点?
里纵波的传播速度突然下降,横波完全消失
读图思考3:在古登堡面以下,横波消失推测地核的成分?
液态
地壳:固态
地幔:固态
外核:液态
内核:固态
知识小结
名称 地下深度 波速变化
莫霍界面
古登堡界面
33km
2900km
横、纵波明显增加
纵波突然下降,横波完全消失
3.地球内部圈层结构特点
由固体岩石组成的坚硬外壳;
莫霍面之上;
平均厚度17Km;
厚薄不一,大陆部分较厚、大洋较薄
自主学习1:地壳的位置,厚度和组成有哪些特点?
18
大陆地壳:双层
大洋地壳:单层
莫霍界面
地 幔
地壳
上层: 硅铝层
下层:硅镁层
高大山脉 60-70KM
大陆平均39—41KM
海洋平均5—10KM
均厚17KM
3.地球内部圈层结构特点
莫霍面与古登堡面之间;
可分为上、下地幔;占地球总体积的80%;
上地幔上部软流层是岩浆主要发源地。
自主学习2:地幔的位置,组成和典型特点有哪些?
20
上地幔的上部存在一个软流层,温度很高,岩石部分熔融,能缓慢流动;科学家推断,软流层是岩浆的主要发源地,地球板块的运动与之相关
上地幔顶部与地壳都由坚硬的岩石组成,合称岩石圈
1912年阿尔弗雷德·魏格纳正式提出了大陆漂移学说,并在1915年发表的《海陆的起源》一书中作了论证。20世纪50年代中期至60年代,随着古地磁与地震学、宇航观测的发展,大陆漂移说获得新生,并为板块构造学的发展奠定了基础。
早在1620年的时候,英国的哲学家、政治家弗朗西斯·培根就在地图上观察到,南美洲东岸和非洲西岸可以很完美地衔接在一起。虽然培根喊出了著名的言语“知识就是力量”,但他不是真正的科学家,他只是将自己关于两块大陆的想法说了出来,而没有试图去寻找证据,来证实两岸曾经是相连的。
1910年的一天,年轻的德国气象学家魏格纳身体欠佳,躺在病床上。百无聊赖中,他的目光落在墙上的一幅世界地图上,他意外地发现,大西洋两岸的轮廓竟是如此相对应,特别是巴西东端的直角突出部分,与非洲西岸凹入大陆的几内亚湾非常吻合。自此往南,巴西海岸每一个突出部分,恰好对应非洲西岸同样形状的海湾;相反,巴西海岸每一个海湾,在非洲西岸就有一个突出部分与之对应。
第二年,魏格纳开始搜集资料,验证自己的设想。他首先追踪了大西1930年11月1日,魏格纳与爱斯基摩人向导罗姆斯·威廉洋两岸的山系和地层,结果令人振奋:北美洲纽芬兰一带的褶皱山系与欧洲北部的斯堪的纳维亚半岛的褶皱山系遥相呼应,暗示了北美洲与欧洲以前曾经“亲密接触”;美国阿巴拉契亚山的褶皱带,其东北端没入大西洋,延至对岸,在英国西部和中欧一带复又出现;非洲西部的古老岩石分布区(老于20亿年)可以与巴西的古老岩石区相衔接,而且二者之间的岩石结构、构造也彼此吻合;与非洲南端的开普勒山脉的地层相对应的,是南美的阿根廷首都布宜诺斯艾利斯附近的山脉中的岩石。
1930年魏格纳第三次深入格陵兰岛考察气象时,不幸长眠于冰天雪地之中,年仅50岁,他的遗体在第二年夏天才被发现。
阿尔弗雷德·魏格纳(Alfred Lothar Wegener,1880年11月1日-1930年11月2日),1880年11月1日生于柏林,德国气象学家、地球物理学家,1930年11月在格陵兰考察冰原时遇难。被称为“大陆漂移学说之父”。
23
6370
5150
2900
900
400
80
0
岩石圈
软流层
上地幔
下地幔
地幔
外核
内核
地核
地壳
深度 /km
思考1:请描述软流层的位置。
6370
5150
2900
900
400
80
0
岩石圈
软流层
上地幔
下地幔
地幔
外核
内核
地核
地壳
深度 /km
思考2:岩石圈和地壳的范围是否一致?请描述岩石圈的范围。
岩石圈=上地幔顶部+地壳
3.地球内部圈层结构特点
古登堡面以下;
由铁和镍等金属组成,厚度约3400多Km;
可分为内核、外核;
外核是熔融状态的金属物质,内核因高温、高压呈固态(金属球)。
自主学习3:地核的位置,组成和典型特点有哪些?
26
二.地球的外部圈层结构
水圈
大气圈
生物圈
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。
大气圈是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
大气圈笼罩着地球,使得地球上的温度变化和缓,同时提供了生物生存所必需的氧气;大气圈中的风、云、雨、雪等天气现象,与人类息息相关
大气圈
氮气
氧气
氩气
氙气
氖气
氢气
氦气
氪气
二氧化碳
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水 圈
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所不可或缺的
地球的圈层
概念:生物圈是地球表层生物的总称。
分布:水圈(全部)、大气圈(底部)、岩石圈(上部),多数的生物集中分布在大气圈、水圈和岩石圈很薄的接触带中。
生物圈
(底部)
大气圈
岩石圈
(上部)
水圈
(全部)
——地球特有的圈层,也是最活跃的圈层
意义:生物从环境中获取物质和能量,同时也在促进太阳能转化、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。
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
地球外部圈层与自然环境
自然景观涉及大气圈、水圈、生物圈和岩石圈
1.找出照片中主要事物,如山、云、山顶积雪、湖泊、草、树木等
2.将找出的事物按照大气圈、水圈、生物圈和岩石圈进行分类
3.思考各事物之间的联系
山体
云层
树木
积雪
湖泊
草本
认识大气圈、水圈、生物圈和岩石圈及其相互联系
地球的圈层结构
外部圈层
内部圈层
划分依据
分层
岩石圈:内部圈层与外部圈层交接过渡的一个圈层
生物圈
大气圈
水圈
地壳
地幔
地核
莫霍界面
古登堡界面
纵波
横波
地震波
记忆:一波二面三层四圈
思维导图
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