内容正文:
第6课时 地球的历史和圈层结构(基础课时)
课标解读
概念地图
课程标准:
1.运用地质年代表等资料,简要描述地球的演化过程。
2.运用示意图,说明地球的圈层结构。
任务驱动:
1.在野外考察中,怎样确定地层的年龄?
2.火山喷发的岩浆来自地球内部的什么圈层?
基础点一 地球的历史
【基础精梳】
1.地层与化石:
(1)地层:地层是具有时间顺序的层状岩石。沉积岩的地层特点。
(2)化石:在沉积岩的形成过程中,有些生物的遗体或遗迹会在沉积物中保存下来,形成化石。
[点拨]古生物化石形成的主要条件
①生物本身具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分。
②生物死亡后必须尽快被沉积物所掩埋,这样才能避免腐烂或被其他动物所吞食。
③埋藏下来的生物遗体必须经石化(如矿物质的充填或交代作用、植物的炭化作用等)才能形成化石。
2.地质年代表:
[回归教材]读必修第一册教材P15图1.24“地质年代表示意(a)”,绘制简单的示意图。
提示:
3.地球的演化历程:
(1)前寒武纪。
时间范围
地理环境特征
自地球诞生到距今5.41亿年,包含冥古宙、太古宙和元古宙
①地球的大气层、海洋和陆地慢慢形成
②从冥古宙无生命演化到太古宙的原核生物(如蓝细菌),再到元古宙演化出真核生物和多细胞生物
③是重要的成矿期,该时期地层中含有大量的铁、金、镍、铬等矿藏
(2)古生代。
时间范围
地理环境特征
距今5.41亿年-2.52亿年,可分为早古生代和晚古生代
①地壳运动剧烈,联合古陆形成
②早古生代时期海洋无脊椎动物发展;晚古生代脊椎动物发展,从海洋向陆地发展,从鱼类到两栖类再到爬行类
③晚古生代蕨类植物繁盛,森林茂密,是地质历史上重要的成煤期;出现裸子植物
(3)中生代。
时间范围
地理环境特征
距今2.52亿年-6 600万年,分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪
①联合古陆解体分离,发生漂移
②爬行动物盛行,中后期一些爬行动物向鸟类进化,小型哺乳动物出现
③裸子植物繁盛,是重要的成煤期
(4)新生代。
时间范围
地理环境特征
距今6 600万年至今,分为古近纪、新近纪和第四纪
①各大陆板块漂移到现在的位置,形成现代海陆分布格局,造山运动剧烈
②被子植物高度繁盛、草原面积扩大,哺乳动物快速发展;第四纪出现了人类
③第四纪气候出现数次冷暖交替变化
4.岩石(地层)及化石对古地理环境的指示作用:
(1)岩石(地层)所指示的古地理环境特征。
岩石(地层)
古地理环境
含煤(石油)地层
气候湿润、森林茂密
卵砾岩
河流发育,河流落差较大
石灰岩
温暖的浅海环境
页岩
静水环境
玄武岩
有火山活动
有色金属矿产
岩浆活动频繁
(2)化石所指示的古地理环境特征。
化石
古地理环境
三叶虫、鱼、贝壳等海洋生物化石
海洋(水生)环境
珊瑚化石
温暖清澈的浅海环境
恐龙化石、裸子植物化石
气候温暖、植被茂密
鸟类或哺乳类动物化石
陆生环境
5.生物进化、灭绝与环境的关系:
(1)在掌握生物进化与环境演变简史中,应重点抓住以下四条线索。
①时间变化:前寒武纪→古生代→中生代→新生代。
②空间变化:从水生到陆生。
③动物演化:动物孕育、萌芽和发展的初期阶段→海洋无脊椎动物时代→鱼类时代→两栖动物时代→爬行动物时代→哺乳动物时代→人类时代。
④植物变化:海洋藻类时代→陆上蕨类植物时代→裸子植物时代→被子植物时代。
(2)利用结构图表表示生物进化。
【考向精练】
考向1 地层与化石
(2024·北京模拟)北京市门头沟区灰峪村被称为“化石村”。在一次学生科学体验活动中,同学们在村后山坡的页岩地层中采集到了轮叶化石(下图)。专家说,轮叶是古生代晚期的蕨类植物。读图,回答1、2题。
1.轮叶化石形成时,灰峪村所在地的地理环境最可能是( )
A.雪山 B.湖泊
C.深海 D.沙漠
2.古生代晚期的地层中还可能发现( )
A.鸟类化石 B.野生水稻
C.恐龙化石 D.煤炭资源
【解析】1选B,2选D 。第1题,根据材料可知,轮叶化石中的轮叶是古生代晚期的蕨类植物。蕨类植物喜欢湿润、阴暗、温暖的生长环境。它的生长离不开水分,耐旱性极差,多生长在森林下层阴暗而潮湿的环境里,耐旱品种极少。因此轮叶化石形成时,灰峪村所在地的地理环境最可能是湖泊,适宜蕨类植物生长,B正确。雪山、深海、沙漠不适宜蕨类植物生长,A、C、D错误。第2题,鸟类属于陆生的脊椎动物,主要出现在中生代,A错误。野生水稻属于被子植物,主要出现在新生代,B错误。恐龙属于爬行动物,主要出现在中生代,C错误。晚古生代是重要的成煤期,因此在古生代晚期的地层中可以发现煤炭资源,D正确。
(2024·泰安模拟)2022年10月科研人员在福建北部的政和大溪盆地的凝灰岩(火山碎屑岩)中发现的新物种前肢与始祖鸟相似,后肢相对细长(小腿的长度是大腿的两倍),在体形上介于恐龙和鸟类之间。通过研究,确认该化石物种为目前全球已知侏罗纪最晚期、北半球地理纬度最低的鸟翼类恐龙,并将其命名为“奇异福建龙”(图所示)。目前为止,全世界发现鸟翼类恐龙化石非常稀少,只有三个地点有这样的保存。完成3、4题。
3.根据材料推测,“奇异福建龙”是( )
A.恐龙与鸟类出现之前的一个物种
B.恐龙与鸟类出现之后的一个物种
C.恐龙演化到鸟类过程中的一个物种
D.鸟类演化到恐龙过程中的一个物种
4.“奇异福建龙”化石形成过程中( )
A.火山灰在湖泊中快速沉积
B.岩浆流进了湖泊迅速冷却
C.海底火山剧烈喷发形成海岛
D.泥石流迅速掩埋了干旱河谷
【解析】3选C,4选A。第3题,“奇异福建龙”化石形成于中生代侏罗纪最晚期,是一种鸟翼类恐龙,鸟类出现的时间晚于恐龙,鸟翼类恐龙应是恐龙演化到鸟类过程中的一个过渡物种。第4题,“奇异福建龙”前肢与始祖鸟相似,后肢相对细长,推测其最可能生活在浅水环境中,或善于奔跑。凝灰岩是火山灰沉积形成,推测“奇异福建龙”的形成是湖边的火山剧烈喷发,迅速掩埋了湖中龙鸟的尸体,使之与外部环境隔绝,经过矿物填充,形成“奇异福建龙”化石,A正确;岩浆流不会发现化石,B错误;海底火山剧烈喷发形成海岛,也不会形成化石,C错误;泥石流在干旱的河谷发生概率小,通过材料可知,“奇异福建龙”生活的环境应该温暖湿润,D错误。
考向2 地球的演化
(2024·广西选择考)分布于皖南地区的上溪群地层,其岩石是砂岩受侵入岩浆高温的影响,在固态下发生弱重结晶形成的,保留了原岩的部分结构。早期研究认为该地层是元古宙古老大陆的一部分;后来有地质学者在该地层中发现了寒武—奥陶纪的水母等海洋古生物化石,为认识该地层的构造演化提供了新证据。下图为地质年代示意图。据此完成5、6题。
5.上溪群地层岩石的形成先后经历了( )
A.沉积作用—变质作用—成岩作用
B.成岩作用—变质作用—沉积作用
C.沉积作用—成岩作用—变质作用
D.变质作用—沉积作用—成岩作用
6.根据所发现的古生物化石,推测上溪群地层区( )
A.属于太古宙时期形成的古老大陆
B.由寒武纪早期板块碰撞隆升而成
C.属于元古宙时期形成的古老大陆
D.由古生代中晚期板块碰撞隆升而成
【解析】5选C,6选D。第5题,根据材料信息“其岩石是砂岩受侵入岩浆高温的影响,在固态下发生弱重结晶形成的,保留了原岩的部分结构”可知,上溪群地层岩石先是砂砾沉积,形成沉积物,沉积物固结成岩,形成沉积岩,然后岩浆侵入,发生变质作用形成该岩石,其形成过程是沉积作用—成岩作用—变质作用。第6题,根据材料信息“后来有地质学者在该地层中发现了寒武—奥陶纪的水母等海洋古生物化石”可知,上溪群地层区中有寒武—奥陶纪的水母等海洋古生物化石,说明其在寒武—奥陶纪为海洋环境,推测古生代中晚期板块碰撞隆升地层出露形成陆地,D正确;太古宙、元古宙、寒武纪早期均早于奥陶纪,演化为陆地环境不会有寒武—奥陶纪的水母等海洋古生物化石,A、B、C错误。
基础点二 地球的圈层结构
【基础精梳】
1.地球内部的圈层结构:
(1)绘一绘:在上图中恰当的位置用虚线绘出莫霍界面、古登堡界面并标注名称。
提示:
(2)填一填。
①划分依据:地震波传播速度的变化。图中A为横波,B为纵波。
②不连续面。
名称
波速变化
莫霍界面
此面以下地震波的传播速度明显增加
古登堡界面
此面以下横波完全消失,纵波传播速度突然下降
③各圈层特征。
④岩石圈:上地幔顶部与地壳都由坚硬的岩石组成,合称岩石圈。
[点拨]岩石圈≠地壳
岩石圈包括地壳及上地幔顶部,莫霍界面以上为地壳,莫霍界面位于岩石圈内部。
2.地球的外部圈层结构:
(1)圈层的划分。
圈层
组成
A大气圈
由气体和悬浮物质组成的复杂系统,主要成分是氮气和氧气
B水圈
主体是海洋,还包括河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等
C生物圈
集中分布在大气圈、水圈与岩石圈很薄的接触带中
(2)圈层的相互关系。
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。
3.地壳的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(如下图),这两层的物质组成和结构有着明显的区别(如下表)。
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、硅成分较多的玄武岩类组成,成分增多
大
连续分布;大陆和大洋地壳中都有分布
【考向精练】
考向1 地球的内部圈层
中国地震台网测定: 2024年4月3日,在中国台湾花莲县海域(北纬23.81度,东经121.74度)发生7.3级地震,震源深度12千米 。读地球部分圈层结构示意图,回答1、2题。
1.关于此次地震的说法,正确的是( )
A.地震传播的方式是地应力
B.岛上居民先感受到上下颠簸
C.震源位于软流层
D.岛上居民先感受到左右摇晃
2.关于图示地球内部圈层说法,正确的是( )
A.①为地壳
B.②为上地幔
C.③属于岩石圈
D.④属于下地幔
【解析】1选B,2选C。第1题,地震传播的方式是地震波,A项错误。纵波先到达岛上,所以岛上居民先感受到上下颠簸,横波后到达,岛上居民后感受到左右摇晃,D项错误,B项正确。震源深度12千米,而软流层位于上地幔上部,结合图示信息可知,其深度更深,所以震源不可能位于软流层,C项错误。第2题,①②均位于莫霍界面以上,其中①在海洋缺失,所以①+②为地壳,①为上地壳的硅铝层,②为下地壳的硅镁层,地幔位于地壳以下,A、B项错误。③属于软流层以上的部分,属于岩石圈的一部分,C项正确。④为软流层,位于上地幔上部,不属于下地幔,D项错误。
考向2 地球圈层间的关系
(2024·柳州模拟)俄罗斯远东堪察加半岛上的火山爆发,火山灰云有10千米高,并散布到了太平洋的上空。读图,回答3~5题。
3.岩浆物质冲破了岩石圈的束缚后才喷发出来,其中岩石圈( )
A.属于地壳的一部分
B.属于上地幔的一部分
C.与生物圈关系密切
D.上部是软流层
4.火山灰满天飞扬,对地球的外部圈层产生很大影响。有关地球外部圈层的说法,正确的是( )
A.大气圈是由大气组成的简单的系统
B.水圈由液态水、固态水、气态水组成
C.生物圈占据大气圈的全部、水圈的底部
D.地球的外部圈层与内部圈层没有关系
5.在某故事设定中,人类居住在大陆地下5千米深度左右的地下城中。下列关于地下城所在圈层叙述正确的是( )
A.在②圈层 B.在③圈层
C.在④圈层 D.在⑤圈层
【解析】3选C,4选B,5选B。
第3题,具体思路分析如下:
地壳属于岩石圈的一部分
A错误
岩石圈包括上地幔的顶部和全部的地壳
B错误
生物圈是地表生物及其生存环境的总称,位于大气圈的底部、水圈的全部、岩石圈的上部,与岩石圈关系密切
C正确
软流层的上部是岩石圈
D错误
第4题,大气圈是由气体和悬浮物质组成的复杂系统,A项错误;水圈由液态水、固态水、气态水组成,B项正确;生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称,它包括大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部,C项错误;地球的外部圈层之间相互联系、相互制约,形成人类赖以生存的自然环境,与岩石圈的关系也较密切,D项错误。第5题,地下城建在大陆地表以下5千米深度左右,因此属于③圈层——地壳。
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