内容正文:
第四节 地球的圈层结构
一、必备知识基础
中国地震台网测定:2023年04月03日03时32分,在南海海域(6.50°N,115.80°E)(如图)发生6.1级地震,震源深度600千米。据此完成1~2题。
1.地震发生时,在我国三沙市附近海域进行捕捞作业的中国渔船上的人们感受到了地震带来的影响,他们可能会感受到( )
A.海面上下颠簸加剧,并且水平摇晃变大
B.感觉与地震前变化不大
C.海面上下颠簸加剧,水平摇晃变化不大
D.海面大风加强,需要进港避风
2.地震波在向三沙市永兴岛传播的过程中,若经过该岛地下的莫霍界面,地震波的波速变化是( )
A.纵波、横波波速均明显减小
B.纵波、横波波速均明显增大
C.纵波波速减小,横波波速增大
D.纵波减小,横波消失
[2025·河北张家口高一期末]2024年3月4日,在新疆塔克拉玛干沙漠腹地,我国首口万米深地科探井——中国石油塔里木油田深地塔科1井钻探深度突破1万米。据此完成3~4题。
3.该科探井( )
A.穿过上地幔
B.所在圈层横波无法通过,纵波向下传播速度加快
C.未到莫霍界面
D.所在圈层横波和纵波向下的传播速度均明显减慢
4.该科探井钻探过程影响最大的地球圈层是( )
A.水圈 B.大气圈
C.生物圈 D.岩石圈
[2025·湖南浏阳高一期末]世界最深地下实验室(极深地下极低辐射物理实验室),位于四川凉山的锦屏水电站锦屏山隧道中部地下2 400米处,它巧妙地利用锦屏山作为天然平台,并以水电站的深埋长隧洞为基础构建而成。据此完成5~6题。
5.该实验室( )
A.位于地壳,横波不可通过
B.位于地幔,有岩浆侵入的风险
C.位于地壳,横波较纵波速度慢
D.位于地幔,横波较纵波速度快
6.选择在大山深处建设该极深实验室的目的是( )
A.建立低宇宙射线干扰的科研环境
B.建立不受地震影响的牢固实验室
C.利用水电站的深埋长隧洞成本低
D.靠近水电站,水源充足,电力充沛
菲律宾马荣火山爆发时,有大量火山灰物质喷出。据此完成7~8题。
7.这些喷出的火山灰物质在地球圈层中迁移的顺序是( )
A.水圈、生物圈→大气圈→岩石圈
B.水圈、生物圈→岩石圈→大气圈
C.大气圈→水圈、生物圈→岩石圈
D.岩石圈→大气圈→水圈、生物圈
8.此次火山喷出的岩浆主要来源于( )
A.岩石圈 B.地壳
C.软流层 D.地核
二、关键能力提升
下图为中国地壳厚度等值线(单位:千米)分布图。据此完成9~10题。
9.若下列城市借助地震波测定地壳厚度,接收自莫霍界面反射回来的地震波用时最短的是( )
A.拉萨 B.兰州
C.武汉 D.哈尔滨
10.在我国,地壳厚度( )
A.自东南向西北越来越大
B.与海拔呈负相关
C.在海拔升高处可能减小
D.与海拔大致相等
11.阅读图文材料,完成下列各题。
北京时间2023年5月19日10时57分,洛亚蒂群岛(南纬23.1度,东经170.7度)发生7.7级地震,震源深度10千米。地震发生以后,建筑物并不会马上倒塌,一般都要间隔约12秒,这就是地震救援领域所说的“黄金12秒”。下图为地球圈层结构示意图。
(1)指出此次地震震源所在的圈层,并说明判断理由。
(2)简述地震发生时会产生“黄金12秒”的依据。
(3)描述Ⅳ圈层的主要特点。
三、学科素养培优
下图示意云南省地壳等深线分布情况(单位:千米),金沙江一支流流经楚雄和元谋。读图,完成12~13题。
12.黑水河河段地壳厚度最大差值可能为( )
A.8千米 B.7千米
C.6千米 D.5千米
13.楚雄—元谋一线( )
①地壳比东西侧厚 ②地壳比东西侧薄 ③上地幔隆起 ④上地幔凹陷
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
参考答案
1.C 2.A 解析 第1题,地震发生后,渔船首先受到纵波的影响,人们应感到海面上下颠簸,因横波传播中断,水平晃动不明显;地震前后震感明显不同;大风跟地震关系不大。第2题,莫霍界面为地壳和地幔的分界面,震源位于地幔,横波与纵波由地幔向上通过莫霍界面时波速都变小。
3.C 4.D 解析 第3题,由材料可知,该科探井钻探深度突破1万米,即10千米,陆地地壳平均厚度为39—41千米,故该科探井位于地壳,没有到达莫霍界面和上地幔;所在圈层为地壳,横波可以通过,横波和纵波向下传播速度均变快。第4题,该科探井钻探过程影响最大的地球圈层是地壳,地壳属于岩石圈。
5.C 6.A 解析 第5题,由材料可知,世界最深地下实验室位于地下2 400米处。莫霍界面位于地面下平均33千米处,地壳位于莫霍界面以外,故该实验室位于地壳;联系已学知识可知,横波能通过地壳;横波较纵波速度慢。第6题,由材料可知,该实验室为极深地下极低辐射的物理实验室,选择在大山深处建设,是因为受岩层的阻挡,宇宙射线影响极小,为科研创造良好环境;地震的影响范围很广,在大山深处也不能完全避免地震的影响;利用水电站的深埋隧洞可以降低成本,属于有利条件,但不是主要目的;靠近水电站的地点很多,不是大山深处独有的,且建立该极深实验室主要考虑当地地质条件稳定和受辐射影响小。
7.C 8.C 解析 第7题,火山灰是指由火山喷发出的直径小于2毫米的碎石和矿物质粒子。喷出的火山灰存在于大气圈中,然后经重力和大气运动沉降进入生物圈和水圈,最后进入岩石圈。第8题,一般认为软流层可能是岩浆的主要发源地。
9.D 10.C 解析 第9题,莫霍界面为地壳和地幔的分界面。地壳的厚度是不均匀的,大陆地壳厚,海洋地壳薄,地势越高的地方,地壳越厚,其底部也越深,即莫霍界面埋藏越深。哈尔滨位于东北平原,平均海拔最低,地壳最薄,故最早接收到从莫霍界面传来的地震波。第10题,在我国,地壳厚度在海拔升高处可能减小,如成都东部的42、40处,数值42处是四川盆地的一部分,数值40处接近巫山山脉。我国地壳厚度没有自东南向西北越来越大,是波动变化的。地壳厚度一般与海拔呈正相关,但与海拔不相等。
11.答案 (1)Ⅰ圈层(地壳)。
理由:此次地震震源深度为10千米,位于地壳。
(2)由于纵波传播速度较横波快,纵波先到达地表,人们首先会感觉到上下颠簸;然后,破坏力更强的横波经过12秒左右到达地表。
(3)该圈层是液态的金属物质,可能是地球磁场的发源地。
解析 第(1)题,根据图示信息可知,Ⅰ圈层为地壳,Ⅱ圈层为大气圈,Ⅲ圈层为下地幔,Ⅳ圈层为外核。根据材料信息“震源深度10千米”可知,此次的震源应该位于地壳中。第(2)题,地震波中横波表现为左右摇晃,纵波表现为上下颠簸,一般认为横波的水平晃动力是造成建筑物损坏及人员大量伤亡的主要原因。纵波的传播速度快于横波,地震发生以后,纵波先传到地面,约12秒后横波到达,因此地震发生以后,建筑物并不会马上倒塌,一般都要间隔约12秒,因此产生了“黄金12秒”。第(3)题,根据第(1)题分析可知,Ⅳ为外核,该圈层是液态的金属物质,会影响地球的磁场。
12.D 13.A 解析 第12题,据图可知黑水河流域地壳厚度最大值为36—38千米,最小值为32—34千米,计算可得其差值为2—6千米,故最大差值最可能为5千米。第13题,获取图中信息可知,楚雄—元谋地壳等深线向低值方向弯曲,说明地壳厚度比两侧厚,①正确,②错误;因“金沙江一支流流经楚雄和元谋”,故楚雄—元谋一线地势南高北低,而该线地壳厚度北厚南薄,据此可推测楚雄—元谋一线上地幔隆起,且向北倾斜,③正确,④错误。
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