内容正文:
地理新湘教版必修一 第一章:宇宙中的地球 第三节
地球的圈层结构
新湘
教版
该记录先后被卡塔尔的油井(12289米)和俄罗斯的油井(12345米)打破。截止2016年,科拉超深钻井的深度居世界第三位。
自1970年起,苏联在科拉半岛进行科学钻探,其中最深的一个钻井达12262米。它当时是世界上最深的钻井。
了解地震波的基本特征,并能说明科学家如何利用地震波来研究地球内部的圈层结构。
1
了解地球各圈层的主要特征。
2
能从不同层面(宏观、微观)认识地球的自然环境。
3
地震和地震波
一
地球的内部圈层
二
地球的外部圈层
三
目 录
地震和地震波
PART
1
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之一
震源深度
震中
等震线
震中距
震 源
将烈度相同的点连成封闭的曲线。
从观测点(如地震台)到震中的直线距离。
震源在地面的垂直投影,即地面正对震源的点。
从震中到震源垂直距离。
地球内部岩石发生断裂引起震动位置
地震波是震源释放的能量波
地面出现的各种破坏现象,都是地震波冲击造成。
地震构造示意图
如同一个炸弹,其所含的炸药量相当于震级;炸弹爆炸后对不同地点的破坏程度有大有小,这相当于地震烈度。房屋建筑的地基坚固程度、设计的好坏、抗震结构和施工质量等,都会影响到地震的破坏程度。
震级和烈度一样吗?
震级与烈度的区别
震级:表示地震能量大小的等级。
【注意】
1.一次地震,震级只有一个,可以有多个烈度。
2.震级每增加1级,能量约增加30倍。
烈度:对地表和建筑物等破坏强弱的程度。
与震级成正比
与震中距、震源深度、地质构造、地面建筑物的抗震性成反比
影响因素
5·12汶川地震的面波震级为8.0级
震源的深度越浅,破坏越大,但波及范围也越小,反之亦然。
纵波横波
动态演示
一目了然
轻松应对
传播方向
振动方向
振动方向
纵波(P)
横波(S)
传播方向
速度 传播介质 感受
横波(S波)
纵波(P波)
速度慢
速度快
只能通过固体传播
固、液、气均可传播
左右摇晃
上下颠簸
质点振动方向
质点振动方向
震
源
横波
纵波
地震波在不同介质中的传播速度不同;地震波经过不同介质的界面时,还会发生反射和折射现象。科学家利用地震波的上述性质,通过对地震波的精确测量,“透视”了地球内部的结构。
地球的内部圈层
PART
2
横波
(S)
纵波
(P)
0
3
6
9
12
15
1000
2000
3000
4000
5000
6000
深度/千米
速度/(千米/秒)
地震波传播速度与距离地表深度关系示意图
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、地幔和地核三个圈层。之间的两个界面依次称为莫霍面和古登堡面。是为了分别纪念发现这两个界面的地震学家莫霍洛维契奇和古登堡。
地 幔
外核
内核
莫霍面
地壳
古登堡面
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
3
6
9
12
15
深度:km
速度:km/s
地壳
地幔
外核
内核
39km
2900km
莫霍界面
古登堡界面
地震波的传播速度与地球内部圈层的划分
在莫霍界面和古登堡界面,地震波波速如何变化?
1
——波速明显增加
——横波消失,纵波减速
莫霍面
古登堡面
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
3
6
9
12
15
深度:km
速度:km/s
地壳
地幔
外核
内核
39km
2900km
莫霍界面
古登堡界面
地震波的传播速度与地球内部圈层的划分
物质组成或状态发生了变化
在莫霍界面和古登堡界面,地震波波速突然变化说明了什么问题?
2
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
3
6
9
12
15
深度:km
速度:km/s
地壳
地幔
外核
内核
39km
2900km
莫霍界面
古登堡界面
地震波的传播速度与地球内部圈层的划分
地幔是固体,外核是液体
请推测地幔和地核的物质状态。
3
地壳:固态
地幔:熔融固态
外核:液态
内核:固态
18
地壳
莫霍面
地 幔
古登堡面
外核
内核
横波
(S)
纵波
(P)
0
3
6
9
12
15
1000
2000
3000
4000
5000
6000
深度/千米
速度/(千米/秒)
地震波传播速度与距离地表深度关系示意图
1.人们划定莫霍面和古登堡面的依据是什么?
2.判断地球外核为液态的根据是什么?
莫霍面处,横波和纵波速度突然增加。古登堡面处,横波突然消失,纵波突然下降。说明在莫霍面和古登堡面处,地壳物质组成和结构不连续,据此划定两个界面。
横波不能通过外核,说明外核为液态。
思考讨论
地壳平均厚度17千米。大陆地壳较厚,平均厚度39~41千米,高山、高原地区(如青藏高原)地壳最厚处可达70千米;大洋地壳较薄,平均厚度为5~10千米。海拔越高,地壳越厚;海拔越低,地壳越薄。
陆 地
海洋
深度/KM
0
80
400
900
2900
5150
6370
地壳
下地
幔
外
核
内
核
地
核
地
幔
上地
幔
软流层
岩石圈
莫霍面
古登堡面
地壳
深度/KM
0
80
400
900
2900
5150
6370
地壳
下地
幔
外
核
内
核
地
核
地
幔
上地
幔
软流层
岩石圈
莫霍面
古登堡面
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的主要发源地,
地壳和上地幔顶部(软流层以上)由岩石组成的部分,合称岩石圈。
地幔
深度/KM
0
80
400
900
2900
5150
6370
地壳
下地
幔
外
核
内
核
地
核
地
幔
上地
幔
软流层
岩石圈
莫霍面
古登堡面
地核又分为内核和外核。
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。
地核
思考讨论
如上图所示,我们将煮熟的鸡蛋一切两半,便会呈现蛋壳、蛋白、蛋黄三个圈层。结合所学知识和生活常识,比较煮熟的鸡蛋与地球内部圈层的异同点。
同:在内部圈层和结构和比例上,煮熟的鸡蛋和地球很相似。
异:鸡蛋整体上呈椭圆,地球接近正圆;
鸡蛋壳较均匀,而地壳(陆地和海洋)厚薄不均匀;
熟鸡蛋蛋白结构一致,呈固态,地幔分上地幔和下地幔,上地幔上部有软流层;
熟鸡蛋的蛋黄呈固态,而地核外核呈液态或熔融状态,内核固态。
400
300
200
100
深度/千米
大洋地壳
大陆地壳
莫霍面
软流层
岩石圈
上地幔
地幔
外核
内核
地面
6371千米
2900千米
地壳
软流层
岩石圈
多看几幅图理解更靠谱
圈层名称 特征 状态
地壳
1.由岩石组成的固体外壳
2.厚度不均,大洋薄,大陆厚
固态
不连续面:莫霍界面 — 深度39km
不连续面:古登堡界面 — 深度2900km
地幔
上地幔
下地幔
上地幔上部存在一个软流层
这里可能为岩浆的主要源地
固态
地核
外核
内核
固态
液态
接近液态,横波不能通过
温度、压力和密度很大
古登堡界面2900千米
(地幔与地核分界线)
外核
内核
液态
固态
莫霍界面33千米
(地壳与地幔分界线)
地壳
软流层
地球的内部圈层结构
地壳和上地幔顶部(软流层上部),平均厚度100Km。
:厚薄不均,大陆厚,海洋薄。
上地幔
岩浆发源地,熔融物质
下地幔
岩石圈
地核
地幔
岩石圈
上地幔顶部
地壳
莫霍界面
古登堡界面
速度
km·
15
12
9
6
3
0
1000
深度/km
2000
3000
4000
5000
6000
纵波(P)
横波(S)
内核
外核
下地幔
上地幔
软流层
33
2900
不连续面
地震波在某一深度,传播速度突变,波速突变的面
山地
海洋
岩石圈
上地幔
地壳
软流层
莫霍界面
平原
地壳与岩石圈的区别原来如此简单
读“地球圈层结构示意图”,回答下列问题:
(1)图示地球圈层结构中,内部圈层c、d的名称分别是 、 ,它们之间的界面是 ,该界面的深度在陆地上比海洋上 (填“深”或“浅”),请简要说明判断理由。
(2)c和d顶部的地球圈层合称是 ,其位于 层之上,d以下的圈层界面名称是 。
(3)近年来,我国采用三维地震勘探技术,在渤海湾等海域陆续发现总储量逾数10亿吨的大油田。根据地震波传播规律,在通过含油层时,传播速度发生明显变化的地震波是 ,请简要说明你的判断理由。
横波(S波)
地幔
莫霍界面
深
岩石圈
软流
古登堡界面
陆壳比洋壳厚
横波不能通过液体,所以在通过含油层时波速会发生明显变化。
地壳
地球的外部圈层
PART
3
地球表层以外的由大气、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。
地核
地幔
地壳
水圈
生物圈
大气圈
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2000~3000千米的高空,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。
大气圈
地核
地幔
地壳
水圈
生物圈
大气圈
由液态水、固态水和气态水组成。按照存在的位置和状态,可分为海洋水、陆地水、大气水和生物水。陆地水与人类社会关系最密切,主要分为地表水和地下水。
水 圈
地核
地幔
地壳
水圈
生物圈
大气圈
地球上所有生物及其生存环境的总称。生物圈渗透于大气圈底部、水圈全部和岩石圈上部,厚度约20千米。生物绝大部分集中地面以上100米到水面以下200米范围。这一薄层处在大气圈、水圈、岩石圈接触带,是生物圈核心部分。
生物圈
大气圈
水圈
岩石圈
生物圈
生物圈不单独占有任何空间,分别渗透于大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。
这张图助你理解四个圈层的关系
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。
读材料,回答问题:
(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)岩石圈的范围包括 和 ,由坚硬的 组成。在莫霍界面下,地震波的横波和纵波的传播速度将 ,地幔和地核的分界面是 。地球外部圈层之间 ,形成人类赖以生存和发展的自然环境。
(3)“蛟龙”号采集到样本的位置处于地球的 (圈层)。
材料一 地球外部圈层结构示意图。
材料二 当地时间2017年6月5日,“蛟龙”号在西北太平洋雅浦海沟进行了2017年试验性应用航次(中国大洋第38航次)第7次下潜,这也是本航段截至目前采集生物样品最多的一次下潜。此次下潜共取得近底海水16升,变质岩53.8千克,海参3只、海星1只、海绵1只、海蛇尾3只、未知物种1只。
生物圈
大气圈
水圈
地壳
上地幔顶部(软流层以上)
岩石
增加
古登堡界面
相互联系、相互制约
水圈
1.火山喷发出的岩浆一般认为发源于( )
A.外地核 B.内地核 C.上地幔上部 D.下地幔下部
2.岩浆物质冲破了岩石圈的束缚后才喷发出来.岩石圈( )
A.属于地壳的一部分,是由岩石构成的 B.属于地幔的一部分
C.与生物圈关系密切 D.上部是软流层
3.火山灰对地球外部圈层产生了很大影响.有关外部圈层说法正确的是( )
A.大气圈是由大气组成的简单系统
B.水圈是一个连续但不规则的圈层
C.生物圈占据大气圈的全部、水圈的底部
D.地球的外部圈层之间关系密切,但与地球内部圈层没有关系
C
C
B
练练更健康
练练更健康
下图为“地震波的速度与地球内部圈层的划分”图,读图回答4~6题。
4.图中表示地幔与地核的分界面的是( 古登堡面 )
A.① B.② C.③ D.④
5.组成波波卡特佩特火山的岩石的矿物直接来源于(软流层)
A.① B.② C.③ D.④
6.喀斯特地貌景观隶属的圈层是(岩石圈)
A.① B.③ C.⑤ D.⑥
练练更健康
练练更健康
(1)左图中的地震波,虚线代表的是________,实线代表的是________。
(2)无论纵波还是横波在经过a界面时,速度都明显加快,a为________面;横波经过b界面时消失,纵波速度突然减缓,b为________面。
(3)三个圈层名称:A是________,B是________,C是________。
(4)可能是岩浆发源地的软流层在________(填字母)层。
(5)岩石圈是指_________________________的总称。
10.读图,回答下列问题。
横波
纵波
莫霍
古登堡
地壳
地幔
地核
B
地壳和软流层以上的地幔部分
2900千米
练练更健康
练练更健康
地球的圈层结构
外部圈层
内部圈层
划分依据
分层
生物圈
大气圈
水圈
地壳
地幔
地核
莫霍界面
古登堡界面
纵波
横波
地震波
岩石圈
记忆:一波二面三层四圈
课堂小结
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