内容正文:
课时6 地球的演化与圈层
考点1 地球的形成与演化
1.地球历史的记录
(1)地层
①概念:地质历史上一定地质时期形成的各种成层岩石和堆积物。
②分布特点:在未受剧烈构造运动扰动的情况下,先形成的地层居下,后形成的地层居上。
③研究意义:地层的性质在一定程度上反映了地层形成时的地表环境。
岩石类型
石灰岩
页岩
玄武岩
反映的地表环境
浅海环境
静水环境
火山活动
特别提醒 层理构造的形成
层理是沉积岩在形成过程中,由于沉积环境的改变,所引起沉积物质的成分、颗粒大小、形状或颜色沿垂直方向发生变化而显示出的成层现象。
(2)化石
①概念:存留在地层中的古生物遗体、遗物和遗迹。
②研究意义:确定所在地层的年代和古地理环境。
回归教材 读必修第一册教材第12页图1-2-3“三叶虫化石”,说出三叶虫生存的年代和环境。
答案 古生代,海洋环境。
思考 地层与化石存在怎样的对应关系?
答案 同一时代的地层往往含有相同或者相似的化石;越古老的地层含有越低级、越简单生物的化石。
(3)地质年代表
①地质年代:用来描述地球历史事件发生早晚或先后顺序的时间单位。
②地质年代表:依据地质年代先后顺序,把地球历史上的重大地质事件编成的时间顺序表。如下:
回归教材 读必修第一册教材第13页表1-2-1“简化的地质年代表”,写出物种大灭绝的地质年代。
答案 二叠纪、白垩纪。
2.地球形成与演化简史
地球组分
形成及演化过程
原始地球
地球起源于大约46亿年以前的原始太阳星云
岩石圈
的形成
地球温度逐步降低,内部物质出现分异。密度大的物质渐渐聚集到地球的中心,形成地核;密度较小的物质向上集中,形成地幔和地壳
大气圈
广泛发生的火山喷发,释放出水蒸气、二氧化碳等气体,构成了原始的大气圈
水圈
随着地表温度下降,气态水发生凝结,通过降雨落到地面,形成由河流、湖泊和海洋等组成的水圈
生物圈
生命形成:目前发现的地球上最早的生物化石的年代大约距今38.5亿年。
生命大爆发:大约5.4亿年前,出现了一大批生物种类。此后地球进入显生宙。
人类诞生:大约180万年前
3.地球主要演化特征
(1)生物演化
总体趋势
从低级到高级、从简单到复杂、从单细胞到多细胞
伴随着一些生物的衰退和灭亡,是另一些生物的出现和兴盛
历程
空间分布:海洋→陆地
植物:藻类→蕨类→裸子→被子
动物:海生无脊椎动物→鱼→两栖动物→爬行动物→哺乳动物→人类
(2)海陆变迁
(3)构造运动
(4)矿产形成
时期
成矿
前寒武纪(距今25亿至23亿年前后)
铁矿成矿期
古生代后期
蕨类植物繁盛——煤炭成矿期
中生代
裸子植物繁盛——煤炭成矿期
1.地层和化石对环境的指示作用
指示作用
根据地层组成物质的性质和化石特征,可以推测地层沉积时的环境特征
案例
红色岩层指示氧化环境
黑色页岩并含黄铁矿指示还原环境
珊瑚化石指示清澈温暖的浅海环境
破碎的贝壳指示滨海环境
2.地壳运动性质的判断方法
(1)若出现大面积成层岩石,说明形成岩层的时代地壳下沉。
(2)若岩层发生侵蚀,说明地壳上升。
(3)若某个年代的岩层缺失,说明该年代该地区地壳上升没有接受沉积;或者地壳曾经下沉,形成了该年代的岩层,后来该地地壳上升,形成的岩层又被侵蚀掉。
3.岩层新老关系的判断方法
(1)沉积岩是受沉积作用而形成的,因此一般的规律是岩层年龄越老,其位置越靠下;岩层年龄越新,其位置越靠上(接近地表)。
(2)侵入的岩层晚于被侵入的岩层。
(3)受岩浆活动高温高压的影响而变质的岩层,晚于相邻的岩层。
4.地球的演化历程
地质年代
海陆变迁
生物演化
矿产
形成
植物
动物
新生代
第四纪
形成现代七大洲、四大洋的海陆格局;地壳运动剧烈,形成现代地势起伏的基本面貌
大量大型哺乳动物灭绝,人类诞生
新近纪
类人猿出现
古近纪
被子植物繁荣
大部分哺乳动物目崛起
中生代
白垩纪
板块运动剧烈,泛大陆分裂为冈瓦纳大陆和劳亚大陆
恐龙等大批生物灭绝,有胎盘的哺乳动物出现
主要成煤期
侏罗纪
被子植物出现,裸子植物繁荣
鸟类、有袋类哺乳动物出现,恐龙繁荣
三叠纪
恐龙、卵生哺乳动物出现
古生代
二叠纪
地壳运动剧烈,海陆格局多次变迁,形成泛大陆(盘古古陆)
地球上95%的生物灭绝
重要的成煤期
石炭纪
裸子植物出现,蕨类繁荣
爬行动物出现,昆虫繁荣
泥盆纪
石松、木贼、种子植物出现
出现两栖动物和昆虫,鱼类繁荣
志留纪
陆生的裸蕨植物出现
奥陶纪
海生藻类繁盛
鱼类出现
寒武纪
生命大爆发
前寒武纪
地球形成,原始海洋出现,形成最初的海洋、陆地分布状况
藻类、细菌繁盛,多细胞生物出现
重要的铁矿成矿期
原始细菌、蓝绿藻出现
出现有机质
考向1 通过“地层和化石”考查“地理实践力”
(2023·广东广州模拟)科学家团队在九江武宁地区约4.38亿年前的地层中发现真盔甲鱼类新属种化石并将其命名为“九江江夏鱼”。该鱼和之前发现于武汉地区的后棘江夏鱼均属曙鱼科,是一对失散了4.38亿年的江夏鱼“兄弟”,化石产地表明,它们“分家”各自演化的两地直线距离实际上不足200千米。据此完成1~3题。
1.江夏鱼大量繁衍的地质年代是( )
A.前寒武纪 B.古生代
C.中生代 D.新生代
2.根据“九江江夏鱼”和“后棘江夏鱼”的化石产地可合理推测( )
①“后棘江夏鱼”演变成两栖类动物独立进化 ②4.38亿年前九江和武汉之间曾经是连通的海洋 ③泥沙淤积使九江和武汉之间的海洋隔断 ④地壳运动使九江和武汉之间的海洋隔断
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
3.在野外寻找红层(红色的陆相碎屑沉积物)地貌需要重点关注( )
A.岩石颜色、岩层结构和构造
B.化石类型、岩石形成的地质年代
C.地貌类型、气候条件和植被
D.岩石粒径、地表起伏状况和海拔
答案 1.B 2.D 3.A
解析 第1题,根据材料可知,江夏鱼生活在距今4.38亿年前,属于古生代(距今5.41亿年~2.52亿年),B正确。第2题,“后棘江夏鱼”属曙鱼科,没有演变成两栖类动物,①错误;根据材料可知,“九江江夏鱼”和“后棘江夏鱼”均属曙鱼科,是一对失散了4.38亿年的江夏鱼“兄弟”,说明它们曾经生活在一起,可推知4.38亿年前九江和武汉之间是连通的海洋,②正确;古生代地壳运动剧烈,许多地区反复上升和下沉,海陆格局发生了多次大的变迁,故应是地壳运动使九江和武汉之间的海洋隔断,而不是泥沙淤积,③错误,④正确。故选D。第3题,红色陆相碎屑沉积物为红色的沉积岩风化形成的碎屑物,经外力沉积作用而成,因此在野外寻找红层(红色的陆相碎屑沉积物)地貌需要重点关注岩石颜色(是否为红色)、岩层结构和构造(是否为沉积岩),故选A。
考向2 通过“地球的演化历程”考查“综合思维”
(2024·广西南宁期末)青藏高原经历了沧海桑田的巨变,其尼玛盆地化石点沉积岩层的颜色与当时气候有着直接关系,黄绿色岩层代表了干燥冷凉还原的气候环境,紫红色岩层代表了干旱炎热的强氧化气候环境,深灰色岩层代表了温暖湿润的气候环境。据此完成4~5题。
4.深灰色、黄绿色、紫红色三种颜色的岩层从上往下堆积,反映了当时青藏高原气候环境的变化是( )
A.温暖湿润—干旱炎热—干燥冷凉
B.干旱炎热—温暖湿润—干燥冷凉
C.干燥冷凉—干旱炎热—温暖湿润
D.干旱炎热—干燥冷凉—温暖湿润
5.考古学家在对青藏高原古生物化石进行研究的过程中,发现了存在于三叠纪时期(距今2.5亿年~2亿年)的喜马拉雅鱼龙化石和珠峰中华旋齿鲨化石,下列对该地质时期的描述正确的是( )
A.该地质时期属晚古生代,陆地上开始出现低等植物
B.该时期脊椎动物迅速发展,海洋面积进一步缩小
C.由于板块运动剧烈,泛大陆开始解体,各大陆向现在的位置漂移
D.爬行动物时代,后期进化出鸟类、小型哺乳动物,被子植物繁盛
答案 4.D 5.C
解析 第4题,结合题干“深灰色、黄绿色、紫红色三种颜色的岩层从上往下堆积”,根据所学知识,沉积岩层自下而上表示由老到新,再结合材料可推断当时青藏高原气候环境的变化是干旱炎热—干燥冷凉—温暖湿润,故选D。第5题,据材料“存在于三叠纪时期(距今2.5亿年~2亿年)的喜马拉雅鱼龙化石和珠峰中华旋齿鲨化石”可知,该地质时期为中生代,A错误。该时期裸子植物繁盛,泛大陆开始解体;爬行动物盛行,后期进化出鸟类、小型哺乳动物,C正确,D错误。脊椎动物迅速发展出现在晚古生代,B错误。
考点2 地球的圈层结构
一、地球的内部圈层
1.划分依据:地震波传播速度的变化,图中S为横波,P为纵波。
类型
传播特点
传播速度
能通过的介质
横波
较慢
只能通过固体传播
纵波
较快
可通过固体、液体和气体传播
2.两个界面:在上图中恰当的位置用虚线绘出莫霍面、古登堡面并标注名称。
答案
3.各圈层特征
名称
界面
特征
C地壳
莫霍面
古登堡面
①固体岩石组成的坚硬外壳;②厚薄不一,大洋部分薄,大陆地壳厚;③海拔越高,地壳越厚
D地幔
上地幔
①固态,地幔上部存在一个软流层,物质处于熔融状态,是岩浆的主要发源地;②温度、密度、压力增大
下地幔
E地核
外核
①外核呈液态,内核呈固态;②内核是由极高温和高压状态下的铁和镍等金属组成
内核
4.描述岩石圈的组成。
答案 岩石圈主要由岩石组成,包括地壳和上地幔顶部(软流层以上)。
二、地球的外部圈层
圈层
含义
意义
大气圈
环绕地球外部的气体圈层
地球生命的保护伞
水圈
地球表层各种水体组成的连续但不规则的圈层
生物生存和发展必需的物质
生物圈
广义是地球表层生物及其生存环境的总称,狭义是地球表层生物的总和
地球特有的圈层,非常活跃;分布于大气圈的下部、水圈的全部和岩石圈的上部
圈层之间
的关系
相互联系、相互制约、相互渗透,不断地进行着物质和能量的交换
(海南地理)2019年2月19日,我国在塔里木盆地顺北油气田完成某钻井钻探,钻井深8 588米,创亚洲陆上钻井最深纪录。据此完成1~2题。
1.该钻井( )
A.未穿透地壳 B.深达莫霍面
C.已穿透岩石圈 D.即将穿透地幔
2.该钻井深达8 500多米,表明当地拥有深厚的( )
A.侵入岩 B.喷出岩 C.变质岩 D.沉积岩
[关键信息点拨]
油气资源多储存在沉积岩中。
地壳厚薄不一平均厚度约为17千米,大陆部分较厚,大洋部分较薄,钻井钻探地位于陆地,且根据材料“钻井深8 588米”,说明该钻井未穿透地壳,也未达莫霍面,更未穿透岩石圈,也不会即将穿透地幔。
答案 1.A 2.D
解析 第1题,地球的内部结构中,莫霍面以上为地壳,莫霍面以下到古登堡面之间为地幔,古登堡面以下为地核。大陆地壳的平均厚度远较海洋地壳要大,“钻井深8 588米”,可见未穿透地壳,也未达莫霍面,故A正确,B错误。岩石圈的范围包括地壳和上地幔顶部,钻井既然未穿透地壳,当然更不会穿透岩石圈,也不会即将穿透地幔,故C、D错误。第2题,油气资源多储藏在沉积岩中,油气钻井深达8 500多米,说明当地拥有深厚的沉积岩,正确答案为D,A、B、C错误。
考向1 通过“地球的内部圈层”考查“综合思维”
(2023·山东济宁模拟)下图是“珠穆朗玛峰形成示意图”。研究表明,内力作用是影响珠穆朗玛峰的主导作用,而且这一态势还将持续很长时间。据此完成1~3题。
1.青藏高原深层的甲处是地球内部结构中的( )
A.地壳 B.地幔
C.莫霍面 D.古登堡面
2.地质探测发现图中乙处岩石非常致密坚硬,是因为乙处( )
A.温度高 B.压强大
C.地层稳定 D.地层活跃
3.外力作用造成珠穆朗玛峰海拔( )
A.下降加快 B.下降减慢
C.上升加快 D.上升减慢
答案 1.B 2.B 3.D
解析 第1题,由图示信息可知,甲处位于岩石圈的底部,而岩石圈是由地壳和上地幔顶部(软流层以上)组成,由此可知,A错误、B正确。莫霍面是地壳和地幔的分界面,C错误。古登堡面是地幔和地核的分界面,D错误。第2题,由图中信息可知,乙处位于板块的消亡边界,岩石非常致密坚硬,是由于板块之间受到挤压,压强大,B正确。第3题,由所学知识可知,由于珠穆朗玛峰位于板块交界处,板块碰撞挤压使其高度不断上升,而外力作用中的风化、侵蚀作用将高山削低,会使珠穆朗玛峰海拔上升减慢,故选D。
考向2 通过“地球的外部圈层”考查“综合思维”
下图为“地球表层各圈层关联图”。读图完成4~5题。
4.下列对图中数字②所代表的地球圈层的描述,正确的是( )
A.没有生物
B.是个无机圈层
C.主要由气体和悬浮物质组成
D.厚度很薄
5.关于③圈层的描述正确的是( )
A.地球表层生物及其生存环境的总称
B.单独占有空间
C.连续但不规则
D.由坚硬岩石组成
答案 4.C 5.A
解析 第4题,由图中各圈层之间的关系可知,①提供水蒸气及水,为水圈;②提供二氧化碳等气体和降水,为大气圈;③提供有机物,并产生氧等气体,为生物圈;④提供矿物质和无机盐,为岩石圈。图中数字②所代表的地球圈层(大气圈)主要由气体和悬浮物质组成,C正确。第5题,③圈层是生物圈,是地球表层生物及其生存环境的总称,A正确;生物圈占据大气圈底部、水圈的全部、岩石圈的上部,不单独占有空间,B错误;连续但不规则的是水圈,C错误;由坚硬岩石组成的是岩石圈,D错误。
课时精练
(2023·云南曲靖模拟)目前世界上仅有两个玛珥湖:广东省湛江市的湖光岩玛珥湖和德国艾菲尔地区的玛珥湖。近年来,积水玛珥湖的沉积岩芯在众多湖泊沉积物中异军突起,成为科学家研究古气候变化的优良载体。广东省湛江市的湖光岩(图1)玛珥湖比德国的大,是世界上发现的最大玛珥湖,且保存得非常自然完整。它位于湛江市西南18千米,是一个面积只有2.3平方千米的湖泊。它的形成源于16万年前这里的火山爆发,岩浆喷发后,喷发物堆积在喷出口周围形成犹如围墙的火山碎屑岩环,喷发中心则形成深而圆的盆地,而后积水成湖(图2)。据此完成1~3题。
1.积水玛珥湖利于研究古气候变化的主要条件是( )
A.沉积物保存好 B.水生生物丰富
C.湖泊面积巨大 D.湖泊水质优良
2.研究发现玛珥湖某一沉积层水生植物孢粉含量和热带植物孢粉含量高,说明该时期的气候特点是( )
A.寒冷潮湿 B.低温少雨
C.高温多雨 D.炎热干燥
3.湖光岩有“稀、古、奇”三大特色:湖水旱不枯涝不溢、湖面长年落叶无影无踪、湖中鱼龟成群却无蛙无蛇无蚂蟥。其中湖光岩遇到大暴雨时湖水不外溢的原因是( )
A.年降水量与蒸发量相等
B.火山碎屑岩有气孔储水
C.岩层多断裂,下渗量大
D.河流常年流出,可泄洪
答案 1.A 2.C 3.B
解析 第1题,根据材料“积水玛珥湖的沉积岩芯在众多湖泊沉积物中异军突起,成为科学家研究古气候变化的优良载体”可知,积水玛珥湖受外界干扰少,沉积物厚,沉积物保存完整,有利于研究古气候变化,A正确。第2题,存在热带植物说明气温高,存在水生植物说明当时水分条件好,可反映出该时期高温多雨的气候特点,C正确。第3题,根据材料可知,火山碎屑岩环阻隔了湖泊与外部水体的交换,玛珥湖比较封闭,湖水补给来源主要是大气降水,缺少径流汇入,暴雨时期汇入湖泊的水量少,再加上火山碎屑属于喷出岩,有气孔,渗水性能好,所以湖光岩玛珥湖遇到大暴雨时湖水不外溢,B正确;该地年降水量较多,降水量大于蒸发量,A错误;该地地质构造相对稳定,断裂较少,C错误;根据材料信息无法判断该地有河流流出,D错误。
(2024·河南郑州统考)读“黄山云海雪景‘同框’景观图”,完成4~5题。
4.云海、雪景“同框”,美得令人心醉,引得游人流连忘返。其所属的主要圈层依次为( )
①大气圈 ②生物圈 ③水圈 ④岩石圈
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
5.图中( )
A.岩石圈包括地壳和上地幔
B.大气圈仅由气体组成
C.生物圈是地球上所有生物的总称
D.水圈是连续不规则的圈层
答案 4.B 5.D
解析 第4题,云海主要由水汽凝结而成,属于大气圈;雪景中的雪为固态水,属于水圈,①③正确,B正确。第5题,岩石圈包括地壳和上地幔顶部(软流层以上),A错误;大气圈是由气体与悬浮物质组成的复杂系统,B错误;生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称,C错误;水圈是地表和近地表的各种形态水体的总称,是连续但不规则的圈层,D正确。
(2023·山东济南模拟)北京时间2020年7月12日6时38分,河北省唐山市古冶区发生5.1级地震,震源深度10千米。我国的地震预警系统成功预警了本次地震。下图是“地震波在地球内部的传播路径示意图”。据此完成6~7题。
6.据图判断( )
A.圈层M为地壳 B.界面G为古登堡面
C.地震波P为横波 D.地震波S为纵波
7.地震预警系统能成功预警本次地震,依据是( )
A.震源距预警中心的距离
B.建筑物的抗震系数
C.横波和纵波传播介质的差异
D.横波和纵波传播速度的差异
答案 6.B 7.D
解析 第6题,根据材料,据图可知,地震波P可以穿透地核,故为纵波;S波不能穿透地核(由内核和外核组成,外核呈液态、内核呈固态),故为横波;圈层M为地幔,界面G为古登堡面,B正确。第7题,地震波传播速度存在差异,纵波的传播速度比横波快,地震发生前纵波先到达地面,横波后到达地面,故地震预警系统能成功预警本次地震,利用的是纵波和横波的传播速度差异,D正确;震源距预警中心的距离是地震发生后才计算出来的,A错误;建筑物的抗震系数以及横波和纵波传播介质的差异并不能使地震预警系统成功预警地震,B、C错误。故选D。
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