内容正文:
第二节 地球的圈层结构
课标展示
素养考查
运用示意图,说明地球的圈层结构。
1.结合资料,分析地震波的分类及在不同介质中传播速度的变化。(地理实践力)
2.说明地球内部圈层的划分依据及各图层的特点。(综合思维)
3.说明地球外部各圈层的特点,并能从人地关系的角度阐述各圈层与人类活动的关系。(人地协调观)
[对应学生用书P9]
一、地球的内部圈层
1.地震波
类型
__纵__波(P波)
__横__波(S波)
传播速度
较__快__
较__慢__
能通过的介质
固体、液体和气体
只能通过固体
共性
传播速度随所通过物质的性质而发生变化
2.圈层划分
(1)依据:地震波在地下不同深度传播速度的变化。
(2)界面
代号
C
D
界面
__莫霍__面
__古登堡__面
位置
在大陆之下平均30~40 km,在大洋之下平均5~10 km
在地下2900 km处
地震波速度的变化
横波和纵波的速度都突然__加快__
纵波速度下降,横波完全__消失__
(3)圈层:由内向外E+F为__地核__,G为__地幔__,H为地壳。
①地壳:由__岩石__组成,位于地表至莫霍面之间;__大洋__地壳较薄,__大陆__地壳厚。
②地幔:莫霍面以下至__古登堡__面之间,可分为上地幔和下地幔,上地幔上部存在一个__软流__层,被认为是岩浆的发源地;地壳和上地幔顶部(软流层以上的上地幔)合称__岩石圈__。
③地核:古登堡面以下至地心,主要由__铁__和__镍__组成。外地核可能呈__熔融__状态,内地核由于压力极大,铁原子和镍原子形成一个__固态__金属球。
二、地球的外部圈层
1.大气圈
(1)概念:环绕地球的__气体__层。
(2)大气的密度:随着高度的增加,而逐渐__减小__。
2.水圈
(1)概念:由地球表层水体构成的连续的__不规则__圈层。
(2)分类:__地表__水(海洋、河流、湖泊等)、地下水、大气水、生物水等。
(3)地球上的水中有97%是海洋咸水,3%是淡水。约2/3的淡水储存在__南北极__和__高山__地区的冰川中。
3.生物圈
(1)概念:广义上的生物圈是由地球上所有生物及其__生存环境__构成的圈层。狭义上的生物圈则指__生物__本身。
(2)分布:存在于__大气圈__下层、整个__水圈__和岩石圈上层。
(3)核心部分:地面以上__100__米至水面以下__200__米之间。
(4)意义:非常活跃,是一个特殊和重要的圈层。
在高空和地球内部,各圈层基本是上下__平行__分布的;但是在地球表面附近,各个圈层却是相互__渗透__,甚至是相互重叠的。
[对应学生用书P10]
要点一 地球的内部圈层
材料 2025年5月23日,位于印度尼西亚苏门答腊岛的明古鲁省西南海域23日凌晨发生6.0级地震,震源深度84 km。
[问题探究]
(1)此次地震的震源位于地球的哪个圈层?
(2)地震发生时,你若处在大街上,你有怎样的震感?你若正在湖中划船,你的感觉又是怎样的?为什么?
提示:(1)由材料可知,此次地震震源深度为84 km,应位于地幔。
(2)处在大街上首先感到地面上下颠簸,然后水平晃动,因为陆地上纵波、横波都能通过,且纵波传播速度比横波快。处于湖中划船只能感到上下颠簸,因为只有纵波能在液体中传播,横波只能在固体中传播。
地球的内部圈层划分
以莫霍面和古登堡面为界,可将地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。
[特别提示]
岩石圈不仅包括地壳,还包括上地幔顶部(软流层以上部分)。
[知识拓展]
地壳物质组成和结构特征
根据地壳化学组成的差异和地震波传播速度的不同,将地壳分为上下两层(如图),这两层的物质组成和结构有着明显的区别(如表)。
分层
名称
主要成分
密度
分布
上层
硅铝层
由硅、铝成分较多的花岗岩类组成
小
不连续分布;在大洋底部非常罕见,即使有也非常薄
下层
硅镁层
由镁、铁、钙成分较多的玄武岩类组成
大
连续分布;大陆和大洋地壳中都有分布
(2025·江苏苏州高一期末)下图示意地球内部地震波传播速度与圈层结构,①~④表示地球内部圈层。据此完成1~2题。
1.下列说法正确的是( )
A.软流层在②层的上部
B.古登堡面是①②圈层的分界面
C.④圈层由液态金属物质组成
D.岩石圈由①和②圈层共同组成
2.M、N两种地震波,正确的是( )
A.M是纵波,可传至地心
B.N是横波,传播速度较快
C.N在固、液、气三态中都能传播
D.M波在地震中破坏性较小
解析 第1题,结合图中信息可知,①是地壳、②是地幔、③是外核、④是内核。软流层在②圈层(地幔)的上部,A正确;莫霍面是①(地壳)、②(地幔)圈层的分界面,B错误;④圈层是内核,主要由铁、镍元素组成,是固态的,C错误;岩石圈由①和②圈层的顶部(上地幔顶部)共同组成,D错误。故选A。第2题,根据所学知识可知,横波传播速度慢,纵波传播速度快。结合图片中的传播速度可以判断,M为横波,传播速度较慢,N为纵波,传播速度较快,A、B错误;N纵波可以在固、液、气三态中都能传播,C正确;M横波在地震中引起水平晃动,破坏性较大,D错误。故选C。
答案 1.A 2.C
要点二 地球的外部圈层
材料 雪后的山西黄河壶口瀑布景区银装素裹,美景如画,游客们踏着瑞雪,观赏正在逐渐消融的壶口瀑布。
[问题探究]
(1)材料中涉及地球的哪些圈层?
(2)地球外部圈层的分布有什么特点?
提示:(1)水圈、大气圈、岩石圈、生物圈。
(2)各圈层基本上是上下平行分布的;在地球表面附近,各个圈层是相互渗透,甚至是相互重叠的。
1.外部圈层的组成及特征
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、相互渗透,形成了人类赖以生存和发展的自然环境。各圈层的基本概况如表所示:
圈层
组成
特征
大气圈
气体和悬浮物,主要成分是氮和氧
密度随着高度的增加而降低,是地球生命生存的基础条件之一
水圈
由液态水、气态水和固态水组成
陆地水与人类社会的关系最为密切,水圈的水处于不间断的循环运动之中
生物圈
生物及其生存环境
生物圈与其他圈层相互渗透、相互影响,共同组成了地球的生态系统,生物是这个系统中的主体和最活跃的因素
2.生物圈的特殊性
(1)组成成分特殊:生物圈由所有生物和它们的生存环境组成,是唯一有生命存在的有机圈层,也是最活跃的圈层。
(2)空间分布范围特殊:生物圈占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部,是唯一不占独立空间的圈层。
(3)形成过程特殊:生物圈源于大气圈、水圈、岩石圈之中,离开了它们,生物圈将不复存在。生物圈是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响的结果,也正因为如此,这些圈层才能紧密相连。
[知识拓展]
“歌诀法”记忆地球外部圈层
同心圈层分内外,内外划界有地面;
气水生物圈层外,一起构成自然界。
气圈最厚排在外,水圈水体有三态;
生物生存三圈界,生命活跃添光彩。
读地球四个圈层构成示意图,回答1~2题。
1.图中所示A、B、C分别为( )
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.下列对A圈层的说法,正确的一组是( )
①是生命活动影响到的圈层 ②是厚度最小的圈层 ③是质量最大的圈层 ④是由生物组成的圈层 ⑤它占据大气圈的底部,水圈的全部,岩石圈的上部
A.①⑤ B.③④
C.④⑤ D.①②
解析 第1题,从图中可以看出,C位于最底层,是岩石圈,而位于岩石圈与大气圈中间的是水圈,生物圈是分布最广、覆盖面最广的圈层,跨了大气圈、水圈和岩石圈,故A、B、C三层代表的圈层分别是生物圈、水圈、岩石圈。第2题,生物圈是指地球上凡是出现并感受到生命活动影响的地区;是地表有机体包括微生物及其自下而上环境的总称;是行星地球特有的圈层,厚度并不是最小的,质量最大的是岩石圈,A圈层不仅仅由生物组成,还包括其生存环境,占据着大气圈的底部、水圈的全部、岩石圈的上部。
答案 1.D 2.A
材料 据中国地震台网正式测定,2025年1月8日15时44分在青海果洛州玛多县(北纬34.79度,东经97.51度)发生5.5级地震,震源深度14 km。结合地震波的传播速度与地球内部圈层的划分图。
(1)(区域认知)此次地震的能量是如何传到地面的?发生在地球内部的哪个圈层?
(2)(地理实践力)图中A、B为地震波在地球内部传播速度的变化,A、B分别是哪种地震波?为什么?
(3)(综合思维)图中的D、F分别是哪个界面?地震波在穿过这两个界面时发生了怎样的变化?这说明了什么问题?
提示:(1)地震的能量是以地震波的形式传到地面的;地壳。
(2)A为横波,B为纵波。纵波传播速度较快,横波传播速度较慢。
(3)D为莫霍面,F为古登堡面。
地震波在穿过莫霍面后,纵波和横波的传播速度都明显增加。地震波在通过古登堡面后,纵波的传播速度突然下降,横波完全消失。
在莫霍面和古登堡面附近,地震波的波速突然变化,说明其上下层的物质组成、结构、性质、状态可能存在很大差异,这两个面可以作为地球内部圈层划分的依据。
[对应学生用书P13]
据中国地震台网测定,2025年2月5日7时42分(北京时间),新疆阿克苏地区库车市(北纬41.23度,东经83.74度)发生5.0级地震,震源深度10 km。下图为地震波传播速度与圈层结杓示意图(M、N为不连续界面)。据此完成1~2题。
1.此次地震震源位于( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
2.地球内部圈层中( )
A.E波在乙层中比F波快 B.圈层丙可能为液态
C.圈层丁压力和密度小 D.岩石圈位于M以上
解析 第1题,读图结合所学知识可知,地壳的平均厚度为17 km,陆地地壳平均厚度为33 km,海拔越髙地壳越厚;此次地震发生在新疆阿克苏地区库车市,震源深度10 km,小于大陆地壳平均厚度为33 km;因此本次地震震源位于地壳;图中甲是地壳,乙是地幔,丙是外核,丁是内核。故选A。第2题,读图可知,在乙层中,E波横波传播速度比F波纵波慢,A错误;在N界面,E波横波突然消失,F波纵波波速减慢,横波只能在固体中传播,可知圈层丙可能为液态,B正确;圈层丁内核压力和密度都大,C错误;岩石圈是由地壳和上地幔顶部组成的,由M是莫霍面,其上为地壳可知,D错误。故选B。
答案 1.A 2.B
(2025·江苏盐城高一期末)读某地瀑布群示意图,完成3~4题。
3.图中涉及的外部圈层有( )
①大气圈 ②水圈 ③生物圈 ④岩石圈
A.①②③ B.①③④
C.②③④ D.①②③④
4.关于地球外部圈层的叙述,正确的是( )
A.大气圈的主要成分是O2和CO2
B.水圈是规则但不连续圈层
C.各圈层之间相互影响、相互渗透
D.生物圈占据大气圈的全部
解析 第3题,图中瀑布涉及水圈,瀑布边上有植被,水中有鱼类,涉及生物圈,空中有云,涉及大气圈,水圈、生物圈、大气圈均属于外部圈层,①②③正确;图中瀑布处有岩石,涉及岩石圈,但岩石圈不是外部圈层,④错误。故选A。第4题,大气圈的主要成分为氮和氧,A错误;水圈连续但不规则,B错误;各圈层之间相互联系、相互影响、相互渗透,C正确;生物圈占据大气圈底部,水圈全部和岩石圈上部,D错误。故选C。
答案 3.A 4.C
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