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第四节 地球的圈层结构
GEO PP
导入
在凡尔纳的科幻小说《地心游记》中，主人公可以在地下旅行，甚至穿过地心。但就当前实际的科技水平来说，人类还
无法实现“地心漫游”。目前最深的钻井，深度为 12 千米，仅仅触及地球的“表皮”。那么人类通过什么方式认识地球的内部结构呢？地球的内部结构究竟是怎样的呢
地震和地震波
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。地震一般在地壳产生。
地球内部岩层破裂引起震动的地方，称为震源。
地面正对着震源的那一点，称为震中。
地面上任何一点到震中的直线距离为震中距。
从震中到震源的垂直距离，称为震源深度。
地面破坏程度相似的各点连成的曲线称为等震线。
地震和地震波
2、地震波：地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产生弹性震动，并以波的形式向四周传播，这种弹性波叫地震波。地震波有横波、纵波之分。
类型 传播速度 所通过物体的性质 地物表现
纵波（P）
横波（S）
上下震动
左右摇晃
较快
较慢
固体、液体、气体
固体
活动
分组讨论
当地震发生时，以下场景该如何防震减灾？
1.家里
2.学校
3.公共场所
4.户外或野外
活动
首次按判断：近震、远震，强震或弱震
上下颠簸 较近
水平摇晃 较远
颠簸活摇晃越强说明地震震级越大
应根据真情选择避险方式
远震且不是很强烈，应就地避险，等平静后，视情况撤离。
近震但很强烈，先就地避险，等平静后撤离，以防后续可能发生更大地震
由于纵波传播速度较快，衰减也较快，横波传播速度较慢，衰减也较慢，因此离震中较远的地方，往往感觉不到上下跳动，当能感到水平晃动
地球的内部圈层结构
圈层名称 分界面 厚度 特 征
地壳
地幔
地核
莫霍界面
古登堡界面
平均17km
约2800km
约3400km
①地壳是一个连续的圈层,是由岩石组成的坚硬外壳②地壳厚度不均，大洋部分薄，大陆部分厚
分为内核（固态）和外核（液态）温度、压力和密度很大
地幔位于莫霍界面与古登堡界面之间,在地幔上部存在一个软流层，是岩浆的主要发源地。
地球内部圈层结构的特点
地球的内部圈层结构
1、划分依据：地震波传播速度的变化。（纵波速度较快，可以通过固、液、气三态物质，横波速度较慢，只能通过固态物质）
横波、纵波速度明显增加
纵波速度突然变慢，
横波完全消失。
地震波速度的变化，说明莫霍界面和古登堡界面上下的物质性质发生了变化，由此可将地球内部划分出地壳、地幔、地核三个圈层。
地球的内部圈层结构
2、从外到内：地壳、地幔（上地幔、下地幔；上地幔上部存在一个软流层）、地核；
地壳和地幔的界线是莫霍界面（经过此界面，横波和纵波速度都明显增加），地幔和地核的界线是古登堡界面（经过此界面，横波突然消失，纵波速度突然下降）。说明地核在高温高压下呈液态或者熔融状态。
横波、纵波速度明显增加
纵波速度突然变慢，
横波完全消失。
地震波速度的变化，说明莫霍界面和古登堡界面上下的物质性质发生了变化，由此可将地球内部划分出地壳、地幔、地核三个圈层。
活动
地壳：地壳是 以下、 以上的 外壳。
(1)说出地壳的厚度有什么规律
高山、高原地区地壳厚度大，海洋地壳较薄
陆地地壳平均厚度为39~41km，海洋地壳平均厚度为5~10km，全球地壳平均厚度为17千米。
地球表面
莫霍面
固体
活动
(2)地壳可分为哪两层 它们的分布有什么不同
上层:硅铝层，不连续，只存在于 大陆 上。
下层：硅镁层，连续，存在于 大陆 和 大洋 底部。
地球的内部圈层结构
地球的内部圈层结构
特别提醒：
①岩石圈包括了地壳和上地幔顶部（厚薄不一，大陆地壳较厚39-41千米，大洋地壳较薄5-10千米）；
②元素在地层中不同：地壳上层成为硅铝层，下层称硅镁层；地幔含铁镁较多；地核含铁镍较多。
③软流层位于上地幔上部，一般认为是岩浆的发源地。
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8588米，创亚洲陆上钻井最深纪录。据此完成下面小题。
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
D
A
考点：地球的圈层结构和岩石类型。
地球的内部结构分层中，莫霍面以上为地壳，莫霍面往下到古登堡面之间为地幔，古登堡面以下为地核。
油气资源多储藏在沉积岩中。地表的岩石中有75%是沉积岩，岩浆岩25%；而岩石圈中，沉积岩仅占5%，其中矿产蕴藏量占全球的80%。
【链接高考】（2019年海南省高考）
地球的外部圈层
水圈
大气圈
生物圈
地球的外部圈层结构
包括大气圈、水圈、生物圈（生物圈占据了大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部）；与人类密切相关的是大气圈、水圈、生物圈、岩石圈。
04
02
供给生物生长必备的元素（氮、氧）。
减少宇宙射线及紫外线的影响。
减小地表温差，保证了液态水的形成。
产生各种天气现象。
大气圈的作用
03
01
大气圈
由气体和悬浮物质组成的复杂系统，主要成分为氮气和氧气。
02
水资源的数量和质量直接影响人类生产生活活动。
通过水循环各环节塑造地表形态。
水圈的作用
01
水圈
地表和近地表的各种形态水体的总称，主体是海洋，还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等。
液态水、固态水、气态水
连续不规则
对大气圈的影响：绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳、释放氧气，降低大气中的二氧化碳浓度，调节气温。
对水圈的影响：生物影响一些元素在水中的迁移和沉淀过程；生物体中的水通过被吸收和排出，以及在生命系统内部的运动，参与着水的循环。
对岩石圈的影响：生物风化作用和生物成矿作用。
生物圈对地球其他圈层的影响
生物圈
生物圈不独占任何空间，而是分别渗透于大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部，厚度约为20km。
地球表层生物的总称。
核心部分：地面以上100m-水面以下200m。
外部圈层 概念
大气圈
水圈
生物圈
由气体和悬浮物组成的包围地球的复杂系统，主要成分是氮和氧。是地球外部圈层最厚的圈层。
地球表层水体构成的连续但不规则的圈层
包括：
地表水、地下水、大气水、生物水
地球表层生物及其生存环境的总称
范围：
思考：地球上最大的生态系统,最活跃的圈层是哪个？
各圈概况
大气圈的底部、水圈的全部、岩石圈的上部。是唯一不占独立空间的圈层
生物圈
生物从环境中获取物质和能量，同时也在促进太阳能转化、改变大气圈和水圈组成、改造地表形态等方面起着重要作用。
大气圈
水圈
岩石圈
生物圈
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
地球外部圈层通过岩石圈和地球内部圈层联系在一起。
地球的外部圈层结构
据中国地震台网测定，北京时间2021年3月14日5时21分在新西兰克马德克群岛发生6.1级地震，震源深度10千米，震中位于南纬28.30度，西经176.15度。据此完成下题。
1．地震波横波(S波)和纵波(P波)的传播速度在莫霍界面处发生的显著变化是(　　)
A．S波、P波的速度都明显增加
B．S波完全消失，P波的速度突然下降
C．S波、P波的速度都明显下降
D．P波完全消失，S波的速度突然下降
A
【变式训练】
读地球内部地震波传播速度与圈层结构示意图，完成下题。
2．下列关于地球内部圈层特点的叙述，正确的是(　　)
A．c圈层的厚度海洋较陆地大
B．b圈层横波不能通过
C．a圈层最可能为液态
D．b圈层和c圈层共同构成了岩石圈
C
【变式训练】
读秀丽的黄果树瀑布景观图，回答1～2题。
1．图示景观体现出的地球圈层的个数是(　　)
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
2．构成该景观的主体要素属于的圈层是(　　)
A．水圈 B．岩石圈
C．生物圈 D．地壳
Q1：图中有体现哪些圈层？
生物圈、大气圈、水圈，岩石圈
Q2：该景观的主体是什么？
瀑布
C
A
【拓展训练】
小结
【 知识拓展】大气圈的物质组成与垂直分层
问题1：大气圈由哪些物质组成？干洁空气的主要成分
问题2：根据学案完成表格
问题3：高层大气与人类的关系？
干洁空气、水汽、固体杂质等构成的一个外部圈层系统。
干洁空气的主要成分是氮气（78％）和氧气（21％）
海拔越高，气温越低
海拔越高，气温越高
对流运动
平流运动
天气复杂多变
晴朗
大气稳定
飞行
生活在底部；与人类关系密切，
电离层能反射短波无线电波，对无线电通信有重要作用
平流层
对流层
2018年5月9日，我国在太原卫星发射中心，用长征四号丙运载火箭成功发射高分五号卫星。卫星入轨后，将运行在高度为705千米的太阳同步轨道上。下图示意大气的垂直分层。据此完成下列问题。
1.高分五号卫星升空过程中（ ）
A.气温越来越高
B.依次经过臭氧层、平流层和对流层
C.气温先降—再升—再降—再升
D.气温先升—再降—再升—再降
2.高分五号穿过对流层时,该大气层（ ）
A.气流水平运动明显 B.有极光现象发生
C.大气层比较稳定 D.天气现象复杂多变
C
D
Q1：五号卫星依次穿过哪些层？高层大气温度变化规律？
对流层、平流层、高层大气；随海拔升高先降低再升高
Q2：对流层具有怎样的特点？
温度上冷下热，空气以对流为主，天气现象复杂多变
【拓展训练】

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