内容正文:
第四节 地球的圈层结构
自1970年起,苏联在科拉半岛进行科学钻探,其中最深的一个钻井达12262米。它当时是世界上最深的钻井。
该记录先后被卡塔尔的油井(12289米)和俄罗斯的油井(12345米)打破。目前,科拉超深钻井的深度居世界第三位。
人类地球表面的最深钻井不足13千米
地球平均半径为6371千米
人类已达部分只占地球平均半径1/516
直接了解地球内部构造现阶段几乎不可能
科学家是如何探测地球内部的奥秘的?
课题导入
1.了解地震波的特征及其在划分地球内部圈层方面的应用
2.掌握地球内部圈层的划分及圈层特点
3.理解地球外部圈层的组成及意义
目标引领
1.什么是地震波?分为哪两种?
2.两种地震波有何异同?
独立自学
概念:当发生地震时,岩石发生强烈的冲击,产生弹性震动,并以波的形式向四周传播。这种弹性波叫地震波。
1.地震波
分类:纵波(P)和横波(S)
地震波:地震的能量以波动的方式向外传播。地震波有纵波(P波)和横波(S波)之分。
质点振动方向与地震波传播方向平行叫纵波(P波)质点振动方向与地震波传播方向垂直叫横波(S波)
质点振动方向
纵波
波的传播方向
质点振动方向
横波
波的传播方向
引导探究
传播方向
振动方向
振动方向
纵波(P)
横波(S)
传播方向
分类 不同点
可通过介质的性质 传播速度
纵波(P波)
横波(S波)
固体、液体、气体 速度较快
固体 速度较慢
传播速度都随着所经物质的状态的改变发生变化
引导探究
相同点
思考题:当地震发生时,人在陆地上和在湖上的感觉一致吗?
不一样,处于陆地上的行人首先感到地面上下颠簸,然后左右摇晃,因为纵波、横波都能通过固体传播,且纵波传播速度比横波快。处于湖上的人只能感觉上下颠簸,因为只有纵波能通过液体传播
引导探究
思考题:在莫霍面和古登堡面附近,地震波的波速发生突然变化,这说明了什么?
说明莫霍面和古登堡面上下物质的性质发生了变化
引导探究
地壳
陆 地
海洋
深度/KM
0
80
400
900
2900
5150
6370
地壳
下地
幔
外
核
内
核
地
核
地
幔
上地
幔
软流层
岩石圈
莫霍面
古登堡面
地面以下、莫霍面以上固体外壳。地壳平均厚度17千米。大陆地壳较厚,平均厚度39~41千米,高山、高原地区(如青藏高原)地壳最厚处可达70千米;大洋地壳较薄,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。
引导探究
深度/KM
0
80
400
900
2900
5150
6370
地壳
下地
幔
外
核
内
核
地
核
地
幔
上地
幔
软流层
岩石圈
莫霍面
古登堡面
引导探究
介于地壳和地核之间的圈层
莫霍面以下到古登堡面(2900千米)以上
地幔能传播横波,具有固态特征
主要有含铁、镁的硅酸盐类矿物组成
由上而下,铁、镁的含量逐渐增加
地幔
上地幔上部存在一个软流层
一般认为这里可能是岩浆的主要发源地
地球核心部分,古登堡面所包围的球体。科学家推测,组成地核的物质,可能是极高温度和高压状态下的铁和镍。
地核
引导探究
深度/KM
0
80
400
900
2900
5150
6370
地壳
下地
幔
外
核
内
核
地
核
地
幔
上地
幔
软流层
岩石圈
莫霍面
古登堡面
地幔
内核
地核
地幔
地壳
地 核
地 幔
地 壳
位于莫霍界面之外,地壳厚薄不一,海洋地壳薄,一般为5-10km;大陆地壳厚,有高大山脉的地方地壳会更厚,最厚处达70km。
从古登堡界面到地心,厚度约3400多千米,可分为内核与外核,外核为熔融状态,内核为固态。
从莫霍界面至2900千米深处的古登堡界面,分为上地幔和下地幔,上地幔顶部存在软流层,是岩浆的主要发源地,并与地壳组合成岩石圈。
地球的内部圈层结构
圈层名称 不连续面 深度/km 物质形态 特征
地壳 莫霍界面 17(平均) 固态 由固体岩石组成的坚硬外壳,厚度不均,大洋部分薄,大陆部分厚
地幔 上地幔 17~900 固态 上部存在一个软流层
温度、压力、密度均很大
下地幔 古登堡界面 900~2900
2900~5150 液态或熔融状态 横波不能通过
地核 外核
5150~6370 固态 温度很高,密度、压力都很大
内核
引导探究
地球的内部圈层结构
1.地球外部圈层结构分为几层?
2.各圈层由什么组成?有何特点?
外部圈层 概念 组成 特征或重要性
大气圈
水圈
生物圈
由气体和悬浮物组成的包围地球的复杂系统
气体和悬浮物质,主要成分是氮气和氧气
使得地球温度变化和缓,同时提供了生物所必须的氧气
地表和近地表的各种形态水体的总称
地表水、地下水、大气水、生物水等
通过水循环可以塑造地表形态,促进地表物质迁移与能量交换等。
地球表层生物的总称
生物及其生存环境
生物圈与大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响
独立自学
地球的外部圈层结构
大气圈、水圈、生物圈和岩石圈之间,相互联系、相互制约、相互渗透,不断地进行着物质和能量的交换,构成了人类赖以生存和发展的自然环境。
生物圈
大气圈
水圈
岩石圈
地球系统
大气圈
水圈
岩石圈
生物圈
过渡圈层
概念:地球内部圈层和外部圈层的交界,是联系内部圈层和外部圈层的枢纽,它主要包括地壳和上地幔的顶部(软流层以上),由坚硬的岩石构成。
岩石圈
地核
地壳
33千米
2900千米
地慢
思考题:地壳与岩石圈的区别!
(1)地壳指莫霍界面以上部分,分为陆壳和洋壳;
(2)岩石圈不仅包含地壳,还包含上地幔的顶部;
(3)岩石圈以下是软流层,它位于上地幔的上部。
引导探究
地球的圈层结构
地球的外部圈层结构
地球的内部圈层结构
地核
地幔
地壳
大气圈
生物圈
水圈
岩石圈
自然环境
目标升华
18
地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等,这些圈层之间相互联系、相互制约,形成人类赖以生存和发展的自然环境。结合外部圈层构造示意图,完成下题。
1、图中所示的圈层A、B、C分别是( )
A.水圈、生物圈、岩石圈
B.生物圈、岩石圈、水圈
C.岩石圈、水圈、生物圈
D.生物圈、水圈、岩石圈
2、B圈层是一个( )
A.不连续、有规则的圈层
B.连续、不规则的圈层
C.连续、有规则的圈层
D.不连续、不规则的圈层
B
D
当堂诊学
1.在《流浪地球》中,人类居住在地下五千米深度左右的地下城中。下列关于地下城所在圈层叙述正确的是( )
A.横波无法传播,纵波能够传播
B.纵波无法传播,横波能够传播
C.主要是由固态岩石组成
D.主要是由熔融态岩浆组成
当堂诊学
地球是一个具有圈层结构的天体。图2为某同学手绘的“地球圈层结构示意图”。 读图回答2-4题。
2.与地幔相邻的地球圈层是
A.地核、地壳 B.大气圈、水圈
C.生物圈、水圈 D.地壳、气圈
A
当堂诊学
3.关于图中各圈层特点的正确叙述是
A.地壳是厚度最大的地球圈层
B.生物圈属于地球的内部圈层
C.水圈是连续但不规则的圈层
D.岩石圈由厚度相同的岩石组成
4.联系岩石圈、大气圈、水圈和生物圈,能促进各圈层间物质迁移和能量交换的是
A.太阳辐射 B.岩浆活动 C.热力环流 D.水循环
C
D
当堂诊学
1.火山喷发出的岩浆一般认为发源于( )
A.外地核 B.内地核 C.上地幔上部 D.下地幔下部
2.岩浆物质冲破了岩石圈的束缚后才喷发出来.岩石圈( )
A.属于地壳的一部分,是由岩石构成的 B.属于地幔的一部分
C.与生物圈关系密切 D.上部是软流层
3.火山灰对地球外部圈层产生了很大影响.有关外部圈层说法正确的是( )
A.大气圈是由大气组成的简单系统
B.水圈是一个连续但不规则的圈层
C.生物圈占据大气圈的全部、水圈的底部
D.地球的外部圈层之间关系密切,但与地球内部圈层没有关系
C
C
B
当堂诊学
下图为“地震波的速度与地球内部圈层的划分”图,读图回答4~6题。
4.图中表示地幔与地核的分界面的是( )
A.① B.② C.③ D.④
5.组成波波卡特佩特火山的岩石的矿物直接来源于( )
A.① B.② C.③ D.④
6.喀斯特地貌景观隶属的圈层是( )
A.① B.③ C.⑤ D.⑥
D
C
A
当堂诊学
分析地震波波速的变化可以了解地球内部的圈层结构。读图回答第7题
7.下列叙述正确的是( )
A.①是地壳,②是地幔,③是地核
B.图中X处为古登堡面
C.甲波由①层进入②层波速急剧上升
D.在①层中的地震波波速随深度增加而减慢
地壳
莫霍面
地 幔
古登堡面
外核
内核
横波
(S)
纵波
(P)
0
3
6
9
12
15
1000
2000
3000
4000
5000
6000
深度/千米
速度/(千米/秒)
B
当堂诊学
读地球圈层结构局部示意图,图中①②③代表地球不同圈层结构,完成8~9题。
8.有关①②③的叙述正确的是( )
A.①②圈层属于内部圈层 B.②圈层密度最大
C.②③圈层属于外部圈层 D.③圈层厚度有8~18 km
9.铺路、建楼用的建筑材料主要来源于( )
A.① B.② C.③ D.①②③
C
A
当堂诊学
(1)左图中的地震波,虚线代表的是________,实线代表的是________。
(2)无论纵波还是横波在经过a界面时,速度都明显加快,a为________面;横波经过b界面时消失,纵波速度突然减缓,b为________面。
(3)三个圈层名称:A是________,B是________,C是________。
(4)可能是岩浆发源地的软流层在________(填字母)层。
(5)岩石圈是指 的总称。
10.读图,回答下列问题。
横波
纵波
莫霍
古登堡
地壳
地幔
地核
B
地壳和软流层以上的地幔部分
当堂诊学
$$