内容正文:
1.3地球的圈层结构
学习目标
1.结合资料,说明地震波的特点
2.通过读图绘图,掌握地球内外部圈层结构的部分
3.了解地球的圈层结构,分析其与人类活动的关系
地心历险记
思考:我们如何探索地球内部有什么呢?
1.地震和地震波
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地震是地壳快速释放能量过程中造成的地面震动,是一种危害和影响巨大的自然灾害。我国是世界上地震灾害比较严重的国家。
(一)地震
图1-17 地震构造示意图
震级:地震的大小用震级表示。地震释放出来的能量越大,震级越高。一次地震,只有一个震级。
烈度:地震对地表和建筑物等破坏强弱的程度,用烈度表示。一次地震,可以有多个烈度。
烈度的影响因素:房屋建筑的地基坚固程度、设计好坏、抗震结构和施工质量等
所以,震级和烈度不一样。
思考:发生地震的时候为什么会晃呢?与什么有关?
地震波:地震的能量以波动的方式向外传播,形成地震波
横波(S波) 纵波(P波)
传播速度 较慢 较快
传播介质 固体 固液气
传播方向 波的震动方向与传播方向垂直 波的震动方向与传播方向一致
地面感受 左右晃动 上下震动
(二)地震波
当发生地震时,海上和陆地上人们的感受是怎样的?为什么?
(1)海上:只感受到上下颠簸
原因:横波只能在固态中传播,纵波可以在液态中传播
(2)陆地:先感受到上下颠簸,后左右摇晃
原因:纵波比横波速度快,两者均可在固态中传播
注:一般情况下,横波比纵波破坏力更大
地球的内部圈层
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科学家通过对地震波传播速度的研究,把地球内部划分为地壳、地幔和地核三个主要圈层。
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圈层划分依据
莫霍面:大概在地下约33km处,横波、纵波在经过此面时速度突然增加
古登堡面:大概在2900km处,纵波速度突然下降,横波完全消失
地壳是地面以下、莫霍面以上的固体外壳。地壳平均厚度为17km。大陆地壳较厚,平均厚度为39~41km,高山、高原地区(如青藏高原)地壳最厚处可达70km;大洋地壳较薄,平均厚度为5~10km。地球大范围固体表面的海拔越高,地壳越厚;海拔越低,地壳越薄。
(一)地壳
组成地壳的元素:由90多种化学元素组成,多以化合物形态存在。占比较大的为:氧、硅、铝、钙、钠、钾、镁
阅读:组成地壳的元素
除了氧之外,地壳上层硅和铝的比重较大,密度相对较小,称为硅铝层
其下的地壳铝的成分相对减少,镁和铁的比重则相对增加,密度比硅铝层大,称为硅镁层。硅镁层是连续的,其上的硅铝层在大洋底部非常罕见,即使有也非常薄
(二)地幔(地震波传播速度增加)
地幔是地球内部介于地壳和地核之间的圈层,在莫霍面以下到古登堡面以上,深度从地壳底界到2900km。地幔主要由含铁、镁的硅酸盐类矿物组成,由上而下,铁、镁的含量逐渐增加。地幔分为上地幔和下地幔。上地幔上部存在一个软流层,一般认为这里可能是岩浆发源地。地壳和上地幔顶部(软流层以上)是由岩石圈组成的,合称岩石圈。
区分岩石圈和地壳:
地壳:莫霍面以上
岩石圈上地幔顶部+地壳
岩浆发源地
地核是地球的核心部分,即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。根据地震波传播速度不同,地核又分为外核和内核。横波不能在外核中传播,表明外核的物质在高压和高温下呈液态或熔融状态。它们相对于地壳的“流动”,可能是地球磁场产生的主要原因。一般认为地球内核呈固态。
(三)地核(纵波速度下降,横波消失)
活动:
圈层名称 界面 地震波传播特点 圈层特点
地壳 地震波传播速度较稳定 由岩石组成的固体外壳;厚度不均
地幔 地震波传播速度增加 上地幔上部存在一个软流层,这里可能是岩浆发源地;温度、压力、密度均增大
地核 纵波速度下降,横波消失 温度、压力和密度都很大
(莫霍面)
(古登堡面)
2025年04月24日00时08分云南大理州洱源县发生4.8级地震,震源深度10千米。下图为地球内部圈层结构示意图。据此完成下面小题。
1.此次地震的震源位于( )
A.地壳 B.软流层 C.地幔 D.地核
2.图中表示岩石圈范围的是( )
A.① B.② C.③ D.④
答案:A B
地球的外部圈层
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通常把地壳表层以外的由大气、水体和生物组成的自然界,划分为大气圈、水圈和生物圈三个圈层,统称为地球的外部圈层。
大气圈主要是由气体和悬浮物质组成的复杂的生态系统,主要成分是氮和氧。
大气圈大气圈是包裹地球的气体层。近地面的大气密度大。随着高度的增加,大气的密度迅速减小。在2000~3 000千米的高空,每立方厘米的空间,平均只有一个气体分子,与星际空间的情况很接近,一般把这个高度作为大气圈的上界。
(一)大气圈
水圈水圈由液态水、固态水和气态水组成。按照它们存在的位置和状态,可分为海洋水、陆地水、大气水和生物水。陆地水与人类社会的关系最为密切,它主要可分为地表水和地下水。
水圈促进了地表物质迁移和能量转换;是人类和其他生物生存与发展不可或缺的物质,特点是连续但分布不规则。
(二)水圈
生物圈是地球上所有生物及其生存环境的总称。生物圈并不单独占有任何空间,而是分别渗透于大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部,厚度约20千米。但是,生物的绝大部分集中在地面以上100米到水面以下200米的范围内。这一薄层处在大气圈、水圈、岩石圈的接触带,可以说是生物圈的核心部分。
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。
(三)生物圈
读图,完成下面小题。
1.②圈层的主体是( )
A.河流 B.湖泊 C.冰川 D.海洋
2.①②③④四圈层中处于不断循环更新之中的是( )
A.④ B.② C.① D.③
3.③圈层中最活跃的因素是( )
A.大气 B.水 C.土壤 D.生物
答案:D B D
下图为分析地震波波速的变化以了解地球内部的圈层构造,完成下面小题。
1.下列叙述正确的是( )
A.甲波由①层进入②层波速急剧上升 B.在①层中的地震波波速随深度加深而增快
C.①是地壳,②是地幔,③是地核 D.乙波无法通过地幔
2.图中的X处即为( )
A.古登堡界面 B.莫霍界面 C.岩石圈与软流层交界 D.内核与外核交界
3.下列地区地壳最厚的是( )
A.青藏高原 B.四川盆地 C.华北平原 D.东南丘陵
答案:B A A
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