内容正文:
第四讲 地球的历史 地球的圈层结构
★ [课程标准] 1.运用地质年代表等资料,简要描述地球的演化过程。2.运用示意图,说明地球的圈层结构。
一、地层与化石
1.地层:地层是具有时间顺序的层状岩石。
2.沉积岩的地层特点:
(1)具有明显的 层理 构造;
(2)先沉积的在下,后沉积的在上;
(3)有可能有 化石 ,且同一时代的地层其化石相同或相近;
(4)地层所含化石越低级、越简单,地层就越古老。
3.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。
4.地层与化石的关系:同一时代的地层往往含有相同或者相似的化石,越 古老 的地层含有越 低级 、越简单生物的化石。
二、地球的演化历程
1.前寒武纪
时间范围
地理环境特征
自地球诞生到距今 5.41 亿年,包含冥古宙、 太古宙 和元古宙
①地球的大气层、海洋和陆地慢慢形成
②从冥古宙无生命演化到太古宙的 原核生物 (如蓝细菌),再到元古宙演化出真核生物和多细胞生物
③是重要的成矿期,该时期地层中含有大量的 铁 、 金 、镍、铬等矿藏
2.古生代
时间范围
地理环境特征
距今5.41亿~2.52亿年,可分为早古生代和晚古生代
① 地壳运动 剧烈,联合古陆形成
②早古生代时期海洋 无脊椎 动物发展;晚古生代 脊椎动物 发展,从海洋向陆地发展,从鱼类到两栖类再到爬行类
③晚古生代 蕨类 植物繁盛,森林茂密,是地质史上重要的成 煤 时期,出现裸子植物
3.中生代
时间范围
地理环境特征
距今2.52亿~6 600万年,包含三叠纪、 侏罗纪 和白垩纪
①联合古陆解体分离,发生漂移
② 爬行 动物盛行,中后期一些爬行动物向鸟类进化,小型哺乳动物出现
③ 裸子 植物繁盛,是重要的成煤期
4.新生代
时间范围
地理环境特征
距今6 600万年至今,包含古近纪、新近纪和第四纪
①各 大陆板块 漂移到现在的位置,形成现代海陆分布格局,造山运动剧烈
② 被子 植物高度繁盛,草原面积扩大,哺乳动物快速发展;第四纪出现了人类
③第四纪气候出现数次 冷暖交替 变化
三、地球的内部圈层结构
1.地震波的分类
纵波:传播速度较 快 ,可以通过固体、液体和气体传播。
横波:传播速度较 慢 ,只能通过 固体 传播。
2.不连续面
不连续面
深度
地震波变化
莫霍界面
在地下平均 2.33 千米处(指大陆部分)
在该面以下纵波和横波的传播速度都明显 增加
古登堡
界面
在地下 2_900 千米处
该处纵波传播速度突然下降,横波完全消失
3.地球内部圈层
(1)地壳
①范围:是位于 莫霍 界面以外,由坚硬岩石组成的坚硬外壳。
②特点:厚薄不一,海洋地壳 薄 ,大陆地壳厚。
(2)地幔
①范围:从莫霍界面到 古登堡 界面。
②特点:占地球总体积的80%;上地幔的上部存在一个 软流 层,科学家推断是岩浆发源地。
(3)地核
①范围: 古登堡 界面到地心。
②特点:由铁和镍等金属组成;外核是 熔融 状态的金属物质,内核是一个密度极大的固体金属球。
四、地球的外部圈层结构
1.地球的外部圈层
(1)大气圈:由气体和悬浮物组成的复杂系统,主要成分是氮和氧。
(2)水圈:由地球表层水体构成的 连续但不规则 的圈层。
(3)生物圈
①构成:地球表层生物及其 生存环境 。
②范围: 大气圈 的底部、水圈的全部、岩石圈的上部。
2.圈层的相互关系
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。
考点一 依据地层和化石推测地质年代及地理环境
(2024·广西卷)分布于皖南地区的上溪群地层,其岩石是砂岩,受侵入岩浆高温的影响,在固态下发生弱重结晶形成的,保留了原岩的部分结构。早期研究认为该地层是元古宙古老大陆的一部分;后来有地质学者在该地层中发现了寒武—奥陶纪的水母等海洋古生物化石,为认识该地层的构造演化提供了新证据。下图为地质年代示意图。据此完成下题。
根据所发现的古生物化石,推测上溪群地层区( )
A.属于太古宙时期形成的古老大陆
B.由寒武纪早期板块碰撞隆升而成
C.属于元古宙时期形成的古老大陆
D.由古生代中晚期板块碰撞隆升而成
从材料中
获取信息
后来有地质学者在该地层中发现了寒武—奥陶纪的水母等海洋古生物化石
从图表中
获取信息
由图可知,太古宙、元古宙、寒武纪早期均早于奥陶纪
[解析] 根据材料信息“后来有地质学者在该地层中发现了寒武—奥陶纪的水母等海洋古生物化石”可知,上溪群地层区中有寒武—奥陶纪的水母等海洋古生物化石,说明其在寒武—奥陶纪为海洋环境,推测古生代中晚期板块碰撞隆升地层出露形成陆地,D正确;太古宙、元古宙、寒武纪早期均早于奥陶纪,演化为陆地环境不会有寒武—奥陶纪的水母等海洋古生物化石,A、B、C错误。所以选D。
[答案] D
[关键能力]
1.依据地层分析地理环境
(1)确定地层形成时间
正常状态下地层分布是有时间顺序的,即“老的地层在下,新的地层在上”,因此根据两个地层之间的上下位置关系,就可以推测两个地层形成的早晚顺序。如图示A地层最老,D地层最新。
(2)确定地壳运动状况
正常状态下的地层应是平行且连续分布。如果地层发生弯曲,说明该处地壳产生过水平运动;如果地壳同一岩层之间发生明显的位移,说明该处地壳产生过垂直运动;如果地层分布发生了缺失,说明该处地壳在缺失的某地层地质时期,地壳发生过剧烈的变化。
2.分析地层形成的地质年代和背景
(1)确定地层形成的地质年代
由于地质时期经历过几次大的生物灭绝事件,因此某些生物只生存于某个特定的地质时期,如古生代的三叶虫、中生代的恐龙化石;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,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)确定地层形成时间的地理环境
不同的生物生存的地理环境不同,因此保存有某种生物化石的地层的沉积环境就是该种生物的生存环境。如煤炭反映了茂密的森林环境特征,存在鱼化石的地层反映水生环境特征,等等。
[题组冲关]
(2024·湖南永州一模)由于地壳运动,上、下两套沉积岩地层之间往往出现明显的沉积间断,有一段时期没有沉积,这被称为不整合接触,两套地层之间的界面称为不整合面。读科罗拉多大峡谷地层剖面示意图(下图)。据此完成1~2题。
1.该区域从寒武纪至二叠纪的海陆变迁过程中( )
A.二叠纪早期为海洋环境
B.二叠纪晚期为陆地环境
C.寒武纪为海洋环境
D.石炭纪为陆地环境
2.有关科罗拉多大峡谷地质演化史的说法,正确的是( )
A.泥盆纪沉积环境最稳定 B.地震频繁
C.地层多次升降 D.石炭纪后沉积不连续
解析:1.C 2.C [第1题,本题主要考查读图分析能力,
第2题,本题主要考查读图分析能力,
选项
解析
结论
A
寒武纪到石炭纪这一段时间,沉积地层内含有三叶虫、海藻、珊瑚等海洋生物化石,说明当时可能为广阔的海洋环境,沉积环境稳定,但无法辨别泥盆纪沉积环境是最稳定的
×
B
寒武纪之后并未体现地震活动
×
C
在二叠纪早期,地层中含有植物和陆生动物遗迹化石,说明当时地壳抬升加强,形成以陆地为主的自然环境;而在二叠纪晚期,地层中又出现海洋生物化石,推测形成以海洋为主的自然环境;根据该地位于美国西部科罗拉多大峡谷,说明后来地壳抬升运动明显加强,形成了现今的陆地环境。由此推测该区域地层多次升降
√
D
石炭纪后沉积连续分布
×
考点二 地球内部圈层的特点
[真题赏析]
(2019·高考北京卷)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。读图,回答下题。
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
[解析] 本题以长江中下游某区域莫霍面等深线分布图为背景,考查地球圈层结构、地下水埋藏深度、金属矿产等知识;考查学生从地理等值线图中获取信息的能力;体现了学生的区域认知和综合思维的学科素养。莫霍面为地壳与地幔的分界线。图中莫霍面等深线数值越大,表明地壳厚度越大。①③两地数值较大,说明两地地壳较厚,地幔较深,故A、C错误;④地位于河流沿岸,地下水埋藏较浅,D错误;长江中下游多金属成矿带,故可推断B正确。
[答案] B
[关键能力]
1.地球内部圈层的划分
(1)两种地震波的特点比较
类型
传播速度
能通过的介质
共性
横波
较慢
固体
传播速度随所通过物质的性质而变化
纵波
较快
固体、液体和气体
(2)圈层划分
圈层名称
不连续面
地震波的速度变化
特征
地壳
莫霍
界面
古登堡
界面
陆地表面以下平均33千米处纵波和横波速度明显加快
2 900千米处纵波速度突然下降,横波消失
①固体外壳;②厚度最小,其中大陆地壳较厚,大洋地壳较薄
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;②温度、压力、密度增大
下地幔
地核
外核
呈熔融状态(液态)
内核
呈固态,压力、密度很大
2.地壳与岩石圈的差异与联系
圈层
厚度
范围
联系
地壳
平均约
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
平均约
100千米
地表至软流层
[题组冲关]
(2024·龙岩模拟)下图中甲地为我国某省会城市,等值线为我国某局部地区莫霍界面等深线(单位:km)。据此完成1~2题。
1.图示区域地壳厚度的总体特点是( )
A.东厚西薄 B.北厚南薄
C.西厚东薄 D.南厚北薄
2.沿34°N等深线向东凸出,反映了该纬度附近( )
A.有东西向山脉分布 B.有南北向山脉分布
C.有东西向河流分布 D.有南北向河流分布
解析:1.C 2.A [第1题,根据莫霍界面等深线的分布情况可判断,从西往东莫霍界面等深线数值越来越小,即由西往东莫霍界面的深度越来越浅,也就是地壳越来越薄,所以该区域地壳厚度为西厚东薄。第2题,沿34°N等深线向东凸出即向数值小的地方凸出,说明该地的莫霍界面较南、北两侧高,即存在一东西走向的高地,正好印证了34°N附近有我国的东西向山脉——秦岭。]
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