内容正文:
主题二 地球的历史与圈层结构
考点解码
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
AI解读:主要通过野外观察化石、地层等方式,考查地球不同地质阶段的地球面貌、地壳运动、古生物情况等;根据地震波的波速变化,说明地球内部圈层的特征
案例分析:2025·黑吉辽蒙卷7题,考查地质年代判读
概念解构
必备知识•全方位整合
关键能力•多维度凝练
目录索引
必备知识•全方位整合
基础必备知识
一、地球的历史
1.地层:地层是具有时间顺序的层状岩石。
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。
3.地质年代表
(1)划分依据:全球各地的地层和古生物化石。
(2)时间单位:宙、代、纪。
对应的地层单位为宇、界、系
4.地球与生命的演化
地质
时期 地表演化 生物演化 矿产形成
前寒
武纪 海洋和
陆地形成 原核生物(如蓝细菌)→真核生物和多细胞生物 重要的成矿期(铁、金、镍、铬等)
古生代 联合古
陆形成 早古生代:海洋无脊椎动物繁盛。
晚古生代:鱼类到两栖类再到爬行类;蕨类植物繁盛,裸子植物出现 重要的
成煤期
中生代 联合古陆
解体分离 爬行动物盛行,后向鸟类进化,小型哺乳动物出现;裸子植物繁盛 主要的
成煤期
新生代 形成现代
海陆分布
格局 哺乳动物快速发展,第四纪出现了人类;被子植物高度繁盛 —
二、地球的圈层结构
1.地震波
类型 传播特点 用途
方向 速度 介质
纵波(P波)
导致物体上下颠簸 传播方向与震动方向一致 较快 可通过固体、液体和气体传播 运用地震波在介质中传播速度的变化,推测其两侧物质的差异
横波(S波)
导致物体左右摇晃 传播方向与震动方向垂直 较慢 只能通过固体传播
2.地球的内部圈层结构
(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)各圈层特征
名称 界面 特征
C地壳 莫霍界面
古登堡界面 ①固体岩石组成的坚硬外壳;②厚薄不一,海洋地壳薄,大陆地壳厚;③海拔越高,地壳越厚
D地幔 上地幔 ①固态,上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地幔 外核 ①极高温和高压状态下的铁和镍等金属组成;②外核呈液态,内核呈固态
内核
(3)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。
软流层之上
3.地球的外部圈层结构
(1)A:大气圈
①组成:由气体和悬浮物质组成的复杂系统,它的主要成分是氮气和氧气。
②意义:使得地球上的温度变化和缓;提供了生物生存所需的氧气;大气圈中的风、云、雨、雪等天气现象,与人类息息相关。
(2)B:水圈
①组成:地表和近地表的各种形态水体的总称,其主体是海洋,还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等。
②意义:水是最活跃的自然环境要素之一,在地球表面物质迁移和能量转换中起着十分重要的作用。
(3)C:生物圈
①概念:地球表层生物及其生存环境的总称。
②范围:多数生物集中分布在大气圈、水圈与岩石圈很薄的接触带中。
③意义:促进太阳能转化,改变大气圈和水圈组成,改造地表形态。
高考新增知识
物种大灭绝(2022·北京卷)
第一次,在距今4.4亿年前的奥陶纪末期,是地球史上第三大物种灭绝时期,约85%的物种灭亡。
第二次,在距今约3.65亿年前的泥盆纪晚期,是地球史上第四大物种灭绝时期,海洋生物遭到重创。
第三次,在距今约2.5亿年前的二叠纪末期,估计地球上约95%的物种灭绝,是地球史上最大规模的物种灭绝时期。
第四次,三叠纪末期,估计有76%的物种灭绝,其中主要是海洋生物。
第五次,在距今6 600万年前的白垩纪末期,是地球史上第二大生物大灭绝时期,75%—80%的物种灭绝,恐龙时代在此终结。
衔接应用
1.[教材衔接点]读教材必修第一册第15页图1.23“A、B两地地层对比”,回答下列问题。
(1)图1.23中A、B两地均缺失某一地层,A地可能因沉积时期处于_______ 状态未接受沉积,B地可能是地层沉积后经历 作用被侵蚀剥失。
(2)若B地地层发现三叶虫化石,可推断其形成于 环境;A地相应层位化石缺失,可能因处于 环境不利于生物保存。
抬升
地壳抬升或水平挤压
古生代浅海
陆地
琥珀是一种生物化石,由树脂滴落包裹小生物埋藏地下形成。2024年3月28日,中国科学院研究人员在一枚距今约1亿年前(处于中生代)的缅甸克钦琥珀中发现全球首个绦虫身体化石,该绦虫主要寄生在鲨鱼的胃肠道中。据此完成2~3题。
2.这枚缅甸克钦琥珀形成时期( )
A.没有宽广的大陆 B.出现了两栖类动物
C.被子植物大发展 D.爬行动物高度繁盛
3.科学家根据这枚缅甸克钦琥珀可推断( )
①地球内部构造 ②绦虫早期演化 ③地表人类活动 ④古地理环境特点
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
D
C
解析 第2题,由题干材料可知该地质时期为中生代,中生代爬行动物高度繁盛,D正确;中生代有宽广的大陆,A错误;两栖类动物在更早时期就已出现,B错误;被子植物大发展是在新生代,C错误。
第3题,从这枚缅甸克钦琥珀中发现了绦虫,可推断绦虫早期演化,同时琥珀的形成与当时的地理环境相关,能反映古地理环境特点,②④正确;地球内部构造无法从琥珀中推断得出,地表人类活动在距今约1亿年前尚未出现,①③错误。故选C。
某校地理实践小组查阅资料,绘制了某地地层剖面图,如下图。地层中的生物化石示意该地质历史时期具有代表性的繁盛物种。读图,完成4~5题。
4.图中地层( )
A.记录了46亿年的地球历史
B.自上而下形成的年代渐早
C.自下而上反映完整生物进化史
D.反映出不同宙的地层特点
5.图中地层反映的环境特征是( )
A.甲层——气候冷干,植被稀少
B.乙层——哺乳动物最为繁盛
C.丙层——海洋生物保持繁盛
D.丁层——蕨类植物繁盛,形成茂密的森林
B
C
解析 第4题,图示地层没有前寒武纪的地层,不能体现46亿年的地球历史,A错误;地层是具有时间顺序的层状岩石,一般自上而下形成的年代渐早,图中显示自上而下依次是新生代、中生代、古生代,符合情况,B正确;图中地层中化石反映的生物类型相对有限,且具有片段性,故无法反映完整生物进化史,C错误;图中地层只包含了显生宙的地层,故无法反映出不同宙的地层特点,D错误。
第5题,甲层为煤层,反映了气候湿热,植被茂密的环境,A错误;乙层含有恐龙化石,为中生代,小型哺乳动物出现,新生代哺乳动物最为繁盛,B错误;丙层含有鱼类化石,出现在晚古生代,海洋生物保持繁盛,C正确;丁层有三叶虫化石,三叶虫是海洋无脊椎动物,蕨类植物繁盛,形成茂密的森林是在晚古生代,丁层(三叶虫化石代表早古生代)时蕨类植物还未繁盛,D错误。
高考衔接点
化石与地层的顺序
(2024·广西卷第8题)
(1)化石与生物进化
(2)在目前发现的最古老地层中是没有化石的,说明地球上最初是没有生命的。
6.[教材衔接点]读教材必修第一册第22页图1.34“地球内部地震波传播速度与圈层结构示意”,回答下列问题。
(1)莫霍界面位于地下平均 千米处,其判断依据是地震波传播速度
(填“加快”或“减慢”),该界面以上是地球内部圈层中的 。
(2)地震发生时,人们先感受到上下颠簸(纵波),后左右摇晃(横波),这是因为纵波传播速度比横波 。
33
加快
地壳
快
在地球上某些特殊的区域,地幔物质直接出露并与海水接触。2024年8月,国际科研团队在海底成功钻取了一段长达1 268米的地幔岩芯样本。上图为本次钻探的示意图。据此完成7~8题。
7.图中甲、乙分别对应( )
A.甲—硅铝层 乙—硅镁层
B.甲—硅铝层 乙—软流层
C.甲—硅镁层 乙—上地幔
D.甲—硅镁层 乙—下地幔
8.该地幔岩芯样本( )
A.主要由硅酸盐类矿物组成 B.物质呈液态或熔融状态
C.可推测地球内核生成机制 D.存在大量海洋生物化石
C
A
解析 第7题,根据图中信息并结合所学知识,海洋当中存在硅镁层,不存在硅铝层,因此甲是硅镁层,根据图可以看出,乙层的部分区域与海水直接接触,结合文字材料可知,乙属于地幔,再结合所学知识可知,硅镁层下方是上地幔顶部,而软流层是在上地幔顶部下方,因此乙是上地幔的一部分,C正确,A、B、D错误。
第8题,该地幔岩芯样本主要是来自上地幔顶部,根据所学知识可知,其主要由硅酸盐类矿物组成,A正确;该地是岩石圈的一部分,横波可以通过,不可能是呈液态或熔融状态,B错误;这是地幔的物质,并不是地核,无法推测地核的形成机制,C错误;海洋生物化石主要存在于沉积岩当中,这是地幔中的岩石,并不是沉积岩,D错误。
“桂林山水甲天下”,作为我国云贵高原喀斯特地貌景观的代表,桂林“山水”的形成是四大圈层相互作用的结果,下图为四大圈层的相互作用对桂林“山水”形成的影响。据此完成9~10题。
9.图中①②③④序号分别代表( )
A.大气圈、生物圈、岩石圈、水圈
B.大气圈、生物圈、水圈、岩石圈
C.水圈、岩石圈、大气圈、生物圈
D.水圈、生物圈、岩石圈、大气圈
10.关于①②③④四个圈层说法不正确的是( )
A.①圈中干洁空气主要成分是氮和氧
B.①②③各圈层分界线明显
C.③圈是连续但不规则的圈层
D.各圈层之间相互制约、相互联系
B
B
解析 第9题,①提供CO2,存在降水现象,为大气圈;生物可以分泌有机酸,因此②为生物圈;石灰岩位于岩石圈,因此④为岩石圈;降水进入水圈,因此③为水圈。综上所述,B正确,A、C、D错误。
第10题,由上题可知,①圈为大气圈,大气中干洁空气的主要成分是氮和氧,A说法正确;①②③分别为大气圈、生物圈和水圈,各圈层没有明显的分界线,B说法错误;③为水圈,是个连续但不规则的圈层,C说法正确;各圈层之间相互制约、相互联系,构成了地理环境,D说法正确。本题要求选择说法不正确的选项,故选B。
关键能力•多维度凝练
突破点 地球的演化历史
关键能力进阶
1.岩石(地层)和化石对古地理环境的指示作用
(1)岩石(地层)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)化石对古地理环境特征的指示作用。
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
2.生物的进化、灭绝与环境的关系
(1)在掌握生物进化与环境演变的简史时,重点抓住以下三条线索。
(2)生物进化对环境变迁以及环境变迁后对生物灭绝的影响。
3.地质年代的判断方法
真题考法剖析
(2025·黑吉辽蒙卷)科研团队对某区域地层进行调查后,将地层界线绘制在地形图上(下图)。地层对应的地质年代由老到新为早石炭纪至晚新近纪,其中,中三叠纪至早新近纪之间的地层缺失。据此完成下列要求。
该区域内呈水平分布的地层对应的地质年代是( )
A.早石炭纪、晚石炭纪
B.中二叠纪、晚二叠纪
C.早三叠纪、中三叠纪
D.早新近纪、晚新近纪
D
解析 等高线都是水平分布的,可以根据地层界线和等高线的特征来判定岩层是否呈水平分布。结合图中地层界线可知,早石炭纪、晚石炭纪,中二叠纪、晚二叠纪,早三叠纪、中三叠纪岩层地层界线均与等高线相交,并不平行,因此岩层发生明显弯曲变形,出现褶皱,没有呈水平分布,A、B、C错误;图中N1和N2地层为早新近纪和晚新近纪地层,岩层界线与等高线大致平行,说明岩层没有发生明显弯曲变形,呈水平分布,D正确。
问题拆解
(1)呈水平分布的地层有何特点?
(2)呈水平分布的地层与等高线有何关系?
(3)图中地层分布与等高线平行的有哪些?
提示 地层没有发生抬升或下沉,同一地层海拔范围一致。
提示 地层界线与等高线平行。
提示 图中N1和N2地层界线与等高线完全平行,没有相交。
变式训练AI改编
该区域中三叠纪至早新近纪地层缺失,意味着这一时期( )
A.没有发生沉积作用
B.沉积后被完全侵蚀
C.沉积作用与侵蚀作用平衡
D.先沉积后被侵蚀
D
解析 地层缺失的常见原因包括“未沉积”或“沉积后被侵蚀”。中三叠纪至早新近纪跨度较长,完全“未沉积”可能性极低;而区域若先经历沉积、后因地壳抬升被侵蚀,会导致原有地层消失,形成缺失。A仅强调“未沉积”,忽略了“侵蚀破坏”的可能;B“完全侵蚀”不符合实际;C“平衡”会形成连续地层;D涵盖了“沉积后侵蚀”的完整过程,更符合地质规律。
考向视角对练
考向一 化石
(2024·北京卷)如图为某地野外地质剖面素描示意图。读图,完成下题。
1.在石灰岩中发掘出完整的三叶虫化石,可推测( )
A.①岩石形成于古生代海洋环境
B.②处石灰岩中有被子植物化石
C.③岩石中可以发掘出恐龙化石
D.④岩石形成于新生代陆地环境
A
解析 由所学知识可知,三叶虫生长于古生代温暖的海水中,①岩石为石灰岩,故A正确;②处石灰岩与①岩石是同一地质年代,为古生代,而被子植物繁盛于新生代,B错误;③岩石为花岗岩,是侵入型岩浆岩,不可能含有化石,沉积岩中才可能发现化石,C错误;④岩石所在岩层位于①岩石所在岩层之下,新生代处于古生代之后,故④岩石不可能形成于新生代陆地环境,D错误。
考向二 岩层与地质年代
(2025·浙江1月卷)下图为某地地质剖面图,图中出露岩层经历了晚古生代的泥盆纪、石炭纪、二叠纪和中生代的三叠纪、侏罗纪、白垩纪等地质时期的变迁。据此完成2~3题。
2.图示石灰岩形成时期( )
A.爬行动物盛行 B.被子植物兴盛
C.蕨类植物繁盛 D.三叶虫开始出现
3.图中未知岩层可能是( )
A.泥盆纪砂砾岩 B.石炭纪粉砂岩
C.二叠纪砂页岩 D.侏罗纪花岗岩
C
D
解析 第2题,据图可知,石灰岩形成于距今3亿年的石炭纪,属于晚古生代时期,蕨类植物繁盛,C正确;爬行动物在中生代盛行,被子植物兴盛于新生代,三叶虫开始出现于早古生代的寒武纪,排除A、B、D。
第3题,据图结合所学知识可知,未知岩层形成时间距今1.6亿年,从时间上看,介于2.6亿年形成的古生代二叠纪页岩与1.2亿年的中生代白垩纪碎屑岩之间,可能为中生代侏罗纪花岗岩,D正确;根据材料可知,泥盆纪、石炭纪、二叠纪均属于古生代,时间早于1.6亿年,排除A、B、C。
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