内容正文:
第二节 地形变化的动力 教学设计
一、课程标准与学习目标
(一)课程标准
结合实例,解释内力、外力因素对地表形态变化的影响。
(二)地理学科核心素养目标(四维目标)
人地协调观:通过理解内外力塑造地表形态的过程,认识到人类活动应顺应自然规律、因地制宜,如工程选址应避开断层、隧道应建于背斜等。
综合思维:能够说明内力与外力共同作用于地表形态,理解“背斜成山、向斜成谷”到“背斜成谷、向斜成山”的地形倒置过程,树立要素综合、时空综合的观点。
区域认知:能够在世界板块分布图上判读板块边界类型,解释喜马拉雅山脉、东非大裂谷、马里亚纳海沟等地貌的区域成因。
地理实践力:能够通过地质剖面简图判读背斜、向斜、断层,运用地质构造知识分析储油、储水、工程选址等实际问题。
二、教学重难点
项目
内容
教学重点
内力作用的三种表现形式;褶皱(背斜、向斜)与断层对地表形态的影响;外力作用的过程(风化、侵蚀、搬运、堆积)及其形成的典型地貌。
教学难点
①依据岩层新老关系判断背斜与向斜;②地形倒置的成因;③板块碰撞与张裂形成的不同地貌;④内外力共同作用塑造地表形态的过程。
三、课堂导入
【情境创设】展示珠穆朗玛峰的雪山照片。
教师设问:
①珠穆朗玛峰海拔8848.86米,是世界最高峰,它为什么还在不断“长高”?
②在我国西部,还有哪些高大山脉和辽阔高原?它们是怎样形成的?
③诗句“谁将倚天剑,削出倚天峰”描述的是华山壁立千仞的险峻,华山为什么会如此挺拔如削?
学生讨论后,教师总结:地表形态的“沧海桑田”源于两种力量的塑造——来自地球内部的内力,与来自地球外部的外力。本节课我们就来探究“地形变化的动力”。
四、内力与地表形态的变化
(一)内力作用概述
概念:来自地球内部的作用力。
能量来源:地球内部的热能(放射性元素衰变产生的热能、地球自转旋转能、重力能)。
主要表现形式:构造运动(主要形式)、岩浆活动、变质作用。
对地表形态的影响:奠定了地表形态的基本格局,使地表变得高低不平。
分类说明:
表现形式
特点
构造运动
指地壳或岩石圈块体的机械运动,是内力作用的主要形式,塑造地表形态最基本、最活跃的方式。
岩浆活动
分为喷出(火山喷发)和侵入。只有喷出地表才能直接影响地表形态,可瞬间改变地表形态,但作用范围有限。
变质作用
发生在地壳深处、高温高压条件下,不能直接塑造地表形态。
(二)构造运动
按运动方向和性质,可分为水平运动和垂直运动。二者同时存在、相互影响,一般以水平运动为主、垂直运动为辅。
类型
概念
对地貌的影响
典例
水平运动
地壳或岩石圈块体大致平行于地表的运动
常形成绵长的断裂带和巨大的褶皱山脉
喜马拉雅山脉、阿尔卑斯山脉、东非大裂谷
垂直运动
地壳或岩石圈块体垂直于地表方向的上升或下降运动
使地面大规模隆升或下沉,引起地势起伏变化和海陆变迁
台湾海峡的形成、意大利那不勒斯湾海岸的变迁
(三)地质构造与地表形态
地质构造:构造运动引起岩层永久性的变形或变位,主要包括褶皱和断层。
1. 褶皱
概念:构造运动产生的强大挤压力,使岩层发生弯曲变形,基本形态包括背斜和向斜。
岩层形态与岩层新老关系(最可靠的判断方法)如下:
图1 背斜与向斜的岩层新老关系判断
形态
岩层形态
岩层新老关系
未侵蚀地形
背斜
岩层向上拱起
中间老、两翼新
常形成山岭
向斜
岩层向下弯曲
中间新、两翼老
常形成谷地或盆地
地形倒置(“背斜成谷、向斜成山”):
背斜顶部因受张力作用,裂隙发育,岩石破碎,易受侵蚀而成为谷地;向斜槽部因受挤压,岩层紧实坚硬,不易遭受侵蚀而成为山岭。这是内外力共同作用的结果。
2. 断层
概念:构造运动产生的强大压力、张力等作用力超过岩层承受强度,使岩层发生断裂,并沿断裂面发生明显错动、位移。
【辨析】断层和断裂的区别:只有破裂但无位移的,只能称为断裂,不能算作断层。
断层位移方向不同,形成的地貌也不同:
图2 断层形成的地垒与地堑及典型实例(华山、渭河平原)
位移方向
地貌
相对上升的岩块(地垒)
发育成山岭或高地(断块山),如华山、泰山、庐山
相对下降的岩块(地堑)
形成谷地或低地,如渭河平原、汾河谷地、东非大裂谷
3. 研究地质构造的实践意义
地质构造
实践意义
背斜
岩层封闭,是良好的储油、储气构造(自下而上常为水—石油—天然气);岩层上拱,结构稳定且不易储水,是开凿隧道的良好选址;顶部裂隙发育,适宜建采石场。
向斜
槽部低凹,易汇集地下水,是良好的储水构造,常有“自流井”分布;岩层坚实,适合修建大坝。
断层
岩石破碎,易被侵蚀成沟谷、河谷,多泉水、湖泊;大型工程(铁路、公路、桥梁、水库)应避开断层,以防诱发地震、滑坡、渗漏。
(四)板块构造学说与全球地貌格局
1. 基本内容
岩石圈被海岭、海沟等断裂构造带分割成若干单元,称为板块。全球岩石圈可分为六大板块:亚欧板块、非洲板块、美洲板块、太平洋板块、印度洋板块和南极洲板块,此外还有若干小板块。
板块处于不断运动之中。板块内部地壳相对稳定,板块交界处地壳运动活跃,多火山、地震。
板块漂浮在软流层之上,其运动驱动力量主要来自软流层的对流。
2. 板块运动与地貌
图3 世界六大板块分布及板块运动方向示意
边界类型
板块运动
形成地貌
典例
生长边界(张裂)
板块张裂
裂谷、海洋、海岭(大洋中脊)
东非大裂谷、红海、大西洋
消亡边界(碰撞)
陆—陆板块碰撞
高峻山脉、巨大高原
喜马拉雅山脉、阿尔卑斯山脉、青藏高原
消亡边界(碰撞)
陆—洋板块碰撞
海沟、岛弧、海岸山脉
马里亚纳海沟、东亚岛弧、安第斯山脉
【知识窗】海岭与海沟:海岭(大洋中脊)是新大洋地壳的诞生处,离海岭越近岩石年龄越年轻;陆—洋板块碰撞时,密度较大的大洋板块俯冲到大陆板块之下形成海沟,大陆板块受挤压上拱、隆升形成岛弧或海岸山脉。
图4 青藏高原的形成(亚欧板块与印度洋板块碰撞)
五、外力与地表形态的变化
(一)外力作用概述
项目
内容
概念
地球外部的作用力,通过风、流水、冰川、海浪、生物等因素改造地表形态。
能量来源
主要是太阳辐射能、地球重力能等。
表现形式
风化、侵蚀、搬运、堆积等。
对地貌的影响
通过风化、侵蚀破坏地表,把物质从高处搬运到低处堆积,使地表起伏趋向和缓。
外力作用是一个连续的链条:风化(原地破坏)→ 侵蚀(破坏并位移)→ 搬运(长距离迁移)→ 堆积(沉积成型),它们环环相扣、互为条件。
(二)风化作用
概念:地球表层的岩石在太阳辐射、水、大气及生物的作用下,其物理性状、化学性质发生变化的过程。风化作用发生在原地,一般不发生整体位移。
类型:
类型
含义
物理风化
岩石受温度变化、水的冻融、盐类结晶等物理因素影响而破碎,化学成分不变,如温差风化、寒冻风化(冰劈作用)。
化学风化
岩石发生分解并改变化学成分,如岩石中的矿物与水、二氧化碳反应,生成新矿物。
生物风化
受生物活动影响而发生的变化,如植物根系挤胀(根劈作用)、微生物分泌的有机酸腐蚀岩石。
结果:岩石变成松散碎屑风化物,若风化物残留原地则形成风化壳。风化作用为侵蚀作用准备了条件,也为土壤形成提供了物质基础。
(三)侵蚀作用
概念:地表岩石和土壤等物质受到外力作用而发生松散、溶解和破坏,且发生位移的过程。
不同动力对应的侵蚀地貌:
侵蚀动力
侵蚀地貌
分布
流水侵蚀
V形谷、峡谷、瀑布、沟壑、溶洞、石林等;按方向分下蚀(加深河床)、侧蚀(加宽河谷)、溯源侵蚀(使河谷向源头延伸)
湿润、半湿润地区
风力侵蚀
风蚀蘑菇、风蚀洼地、风蚀柱、雅丹地貌
干旱、半干旱的沙漠地区
冰川侵蚀
冰斗、角峰、U形谷、刃脊、峡湾
高山、高纬度有冰川分布的地区
海浪侵蚀
海蚀崖、海蚀柱、海蚀穴、海蚀拱桥
滨海地带
【辨析】雅丹地貌是风力侵蚀地貌,丹霞地貌是流水侵蚀地貌。
(四)搬运作用
概念:风化和侵蚀产生的各种物质,在自然力作用下发生较长距离位移的过程。
分选性差异:
流水、风力搬运具有分选性——流速或风速越快,搬运颗粒越大;动力减弱时,颗粒大、比重大的物质先沉积,颗粒小、比重小的后沉积。
冰川搬运不具有分选性,大小石块、泥沙杂乱混合搬运,冰碛物大小混杂、棱角分明。
我国黄土高原的黄土,就是由西北季风长途搬运粉尘堆积而成。
(五)堆积作用
概念:风化和侵蚀后的产物在外力搬运途中,由于搬运动力减弱(流速、风速减慢)而不再继续搬运,发生沉淀、沉积的过程。规律是“颗粒大、比重大的先沉积,颗粒小、比重小的后沉积”。
图5 河流曲流与牛轭湖的形成(凹岸侵蚀、凸岸堆积)
堆积动力
堆积地貌
分布
流水堆积
冲积扇(洪积扇)、河漫滩、冲积平原、三角洲
山口、河流中下游、河流入海口
风力堆积
沙丘、沙垄、黄土堆积
干燥内陆及邻近地区
冰川堆积
冰碛地貌(冰碛丘陵、冰碛湖),杂乱堆积、无层理
有冰川分布的高山、高纬度地区
海浪堆积
沙滩、沙嘴、海岸沙坝
滨海地带
河流堆积地貌的位置规律:
山前(河流流出山口):形成冲积扇、洪积—冲积平原;
河流中下游:形成河漫滩、冲积平原;
河流入海口:形成河口三角洲。
(六)内外力共同作用与地貌演化
地表形态是内力与外力共同作用的结果:内力作用使地表变得高低不平,外力作用削高填低、使地表趋向和缓,二者同时进行、相互影响。
地貌“侵蚀循环”:在构造抬升与外力侵蚀的共同作用下,地表经历幼年期(地势起伏小、河谷浅)、壮年期(地势起伏大、河谷深切、支流发育)、老年期(地势平缓、形成准平原)等演化阶段。
六、课堂小结
动力
能量来源
主要表现形式
作用结果
内力作用
地球内部热能
构造运动、岩浆活动、变质作用
使地表变得高低不平,奠定基本格局
外力作用
太阳辐射能、重力能
风化、侵蚀、搬运、堆积
削高填低,使地表趋向和缓
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