内容正文:
第一章 宇宙中的地球
地球的圈层结构
第二节
课程标准 运用示意图,说明地球的圈层结构
学习目标 1.了解地震波的传播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方法及圈层特点
3.了解地球外部圈层的组成及意义
19世纪,法国有个科幻小说家凡尔纳,他写了许多地理科幻小说,其中《从地球到月球》幻想发射一颗空心炮弹将人载到月球上去旅行;他的另部小说《地心游记》则幻想到地球中心去探险,这两部小说代表了人类“上天入地”的梦想。100多年过去了,现在已有6000多颗人造卫星飞上了天,月球旅行也已实现,甚至有航天器飞出了太阳系,可谓上天有路,但对于我们脚下的地球却是入地无门。
探 想:人类通过什么样的方式认识地球的内部结构呢?地球的内部结构究竟是怎么样的?
人类试图用钻井的方法来了解地球内部,但是人类钻井最深处才12,376米,相比地球的平均半径6371km来说,差距太远,还远不能了解我们地球的内部。
还有什么方法来研究地球的内部?
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
方式一:人工钻井
苏联卡拉井
1970年,开钻
1989年,井深12262米
1991年,钻至12869米,
至今保持世界最深纪录
人工震源车:给地球做”CT”
方式二:利用地震波(人工、天然)
地球内部圈层划分依据:地震波
地震波:地震发生时,地下岩石受到强烈冲击,产生弹性震动,并以波的形式向四周传播。地震波分为纵波(P波)和横波(S波)。
地球的内部圈层结构主要依靠地震波为划分依据。
地震波的分类
纵波(P波)
横波 (S波)
质点的振动方向与波的传播方向垂直
速度较慢
只能通过固体传播
质点的振动方向与波的传播方向同轴
速度较快
可以通过固体、液体和气体传播
都随着所通过物质的性质而发生变化
地震波的分类
分类 不同点 共同点
传播速度 所经物质状态
纵波(P波) 较快 固、液、气 传播速度都随着所通过物质的性质而变化
横波(S波) 较慢 固
地震发生时,走在路上的行人和坐在轮船上的人感觉是否一样?
思考?
【答案】不一样。走在路上的行人首先感到地面上下颠簸,然后左右晃动,因为陆地上纵波、横波都能通过,且纵波传播速度比横波快;坐在船上的人只能感到上下颠簸,不会感到左右晃动,因为水为液体,只有纵波才能通过。
地球的内部圈层划分
莫霍界面
17km
古登堡界面
2900km
读图思考:
(1)纵波、横波有几次明显的变化?在什么深度上有明显的变化?(2)地震波的波速突然发生变化,说明了什么问题?
(3)莫霍界面、古登堡界面分别在哪?
界面 地下深度(千米) 波速变化
莫霍界面 33(平均) 该面以下,纵波、横波的传播速度都明显增加
古登堡界面 2 900 在这里,纵波速度突然下降,横波完全消失
划分依据:根据地震波在地下不同深度传播速度的变化,可将地球内部圈层分为地壳、地幔、地核三层
地球的内部圈层构造
地壳
地幔
地核
地核(E-Core)
地球内部圈层结构·地壳 The inner layer structure of the earth
地壳是地面以下,莫霍面以上的固体外壳
地壳厚薄不一,地壳平均厚度为17km;海洋地壳薄,一般为5-10千米;大陆地壳厚,平均厚度为39-41千米,高山高原地区地壳最厚达70千米。
海拔越高,地壳越厚
地壳(Crust)
地球内部圈层结构·地幔 The inner layer structure of the earth
地幔介于地壳和地核之间的圈层
从莫霍界面以下到2900千米深处的古登堡界面以上,占地球,总体积的80%
根据地震波波速的变化,地幔分为上地幔和下地幔
地幔(Mantle)
… …
… …
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
地壳与上地幔顶部(软流层)都由坚硬的岩石组成,合称岩石圈
软流层
Asthenosphere
地球内部圈层结构·地核 The inner layer structure of the earth
地核:古登堡面所包围的球体
主要由铁和镍等金属组成,厚度约3400多千米;根据地震波的变化,可将地核分为外核和内核两层
外核是熔融状态的金属物质,不能传播横波
内核:固态,纵波速度增加
科学家认为,外核液态物质的运动形成了地球的磁场
地核(E-Core)
外核
内核
地球内部圈层结构·地核 The inner layer structure of the earth
… …
… …
内核是一个密度极大的固体金属球,超强的压力将铁原子和镍原子紧紧挤压在一起
地核(E-Core)
外核
内核
地球内部圈层的特征
圈层名称 分界面 深度/千米 物质形态 特征
地壳 莫霍界面
古登堡界面
33(平均)
900
2 900
5 150 固态 由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 固态 上部存在一个软流层
下地幔 温度、压力、密度均增大
地核 外核 液态或熔融状态 横波不能通过
内核
固态 温度很高,密度、压力很大
知识小结
二、地球的外部圈层
地球固体表面以上的各个圈层
地球的外部圈层结构 The outer sphere structure of the earth
地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等
岩石圈的表面高低不平,被大气圈、水圈和生物圈覆盖
大气圈
概念:指环绕地球的气体层
组成:气体和悬浮颗粒物,主要成分为氮和氧
密度: 随着高度増加而逐渐减小
厚度:2000-3000千米
作用:1.使地球上的温度变化和缓。
2.提供了生物生存所必须的氧气。
3.大气圈的风、雨、云、雪等现象,与 人类生活息息相关。
其下部的边界为地球海陆表面
2、水圈
组成:海洋水、陆地水(浅层和深层)、大气水、生物水。
作用: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。
概念:地表水体构成的连续而不规则的圈层
近地表各种形态水体的总称。
地球上的水中有97%是海洋咸水,3%是淡水
地球上约2/3的淡水储存在南北极和高山地区的冰川中
生物圈
概 念:是由地球上所有生物及其生存环境构成的圈层(广义)
指生物本身(狭义)
范 围:不单独占有空间,存在于大气圈下层、整个水圈和岩石圈上层
核心部分:生物绝大部分集中在地面以上100米至水面以下200米之间
特 点:在外部圈层里,质量最小,但是是最活跃的圈层
作 用: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。
地球的自然环境
外部圈层相互影响、相互制约,共同构成人类赖以生存和发展的自然环境
1. 若某次地震震源深度约为10千米,则此次地震的震源位于( )
A. 内核 B. 地幔 C. 外核 D. 岩石圈
2. 下列有关甲、乙、丙、丁的叙述,正确的是( )
A. 丙为莫霍面 B. 先到达地面的是甲波
C. 丁为古登堡面 D. 先到达地面的是乙波
3. 地震波横波(S波)和纵波(P波)的传播速度在莫霍面处发生的显著变化是()
A. S波、P波的波速都明显增加
B. S波完全消失, P波的波速突然下降
C. S波、P波的波速都明显下降
D. P波完全消失, S波的波速突然下降
地震发生后,某地理学习小组绘制了地震波波速在地球内部的变化图。读图,完成4-6小题。
课堂训练
课堂训练
2022年9月5日,四川省甘孜泸定县发生6.8级地震,震源深度16km。据此回答1~2题。
4、此次地震的震源位于( )
A.地核 B.上地幔 C.下地幔 D.地壳
5、地震发生时,当地居民的感觉是( )
A.左右摇晃
B.上下颠簸
C.先左右摇晃后上下颠簸
D.先上下颠簸后左右摇晃
D
D
课堂训练
读“地震波波速与地球内部构造图”,据此回答3~4题。
6、岩石圈是指( )
A.①的顶部 B.②的顶部 C.①和②的顶部 D.③的外部
7、地震发生时,这时地面上的人、附近
不远处的飞鸟和池塘里的鱼都会感到( )
A.先上下颠簸后左右摇晃
B.先左右摇晃后上下颠簸
C.P波,上下颠簸
D.S波,左右摇摆
C
C
读“地球圈层构成示意图”,据此回答4~5小题。
8. 上图中所示的圈层①、②、③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
9. 关于图中圈层的说法正确的是( )。
A.①圈层是外部圈层中厚度最大的圈层
B.②圈层是一个连续不规则的圈层
C.③圈层是地球外部圈层中厚度最小的圈层
D.①圈层是地球上所有生物的总称
课堂训练
课堂训练
10.读“地球圈层示意图”,回答下列问题。
(1)地球外部圈层中,厚度最大的是_______,连续而不规则的圈层是_______,其范围渗透到其他圈层之中的是_______。
(2)2017年9月8日,墨西哥瓦哈卡州沿岸近海海域地震发生在_______圈,由此引发的海啸主要发生在_____圈,流行性疾病主要在_______圈传播。
大气圈
水圈
生物圈
岩石
水
生物
读图,完成6~8题。
11.①②③④四圈层中最活跃的是
A.④ B.②
C.① D.③
12.②圈层的主体是
A.河流 B.湖泊
C.冰川 D.海洋
13.图中③圈层不同于其他圈层的特征是
A.只有③圈层具有生命存在的条件 B.不单独占有空间,渗透于其他圈层之中
C.占有独立空间,厚度约为300米 D.占有地壳的全部
课堂训练
地球的圈层结构
地球的内部圈层
地震波
大气圈
水 圈
生物圈
课堂小结
地球的外部圈层
地 壳
地 幔
地 核
谢谢欣赏!
$$