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第一章 宇宙中的地球
第四节 地球的圈层结构
课前导入
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”。
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？
01
地球的内部圈层结构
地球的内部圈层构造
震源
震中
地震波
地震波
P波
S波
研究地球内部结构的依据---地震波
地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产生弹性振动，并以波的形式向四周传播
速度 传播介质 感受
纵波（P波）
横波（S波）
振动方向与波的传播方向一致
振动方向与波的传播方向垂直
地震波的分类
速度快
速度慢
固体、液体、气体
固体
上下颠簸
左右摇晃
5.5~7km/s
3.2~4km/s
利用地震波的特征，我们可以预防地震，用来勘探油气资源，还可以了解地球内部结构。
地球内部圈层的划分
地震波与地球不连续面
阅读下面地图，说一说地震波在地球内部传播时，速度是怎么变化的？
横波和纵波的速度都明显增加
33km
2900km
纵波的速度突然下降，横波消失
地球内部圈层的划分
从地球内部地震波曲线图上，可以看出地震波在一定深度发生突然变化。这种波速突然变化的面叫不连续面
莫霍界面：在大陆地面下平均33千米处，在这里，横波和纵波的速度都明显增加
古登堡界面：在地下约2900千米处，在这里，纵波的传播速度突然下降，横波完全消失
两个不连续面
33km
2900km
以这两个界面为界，地球内部被划为地壳、地幔和地核三个圈层
地壳
上地幔
下地幔
外核
内核
地壳
地壳是地球表面一层由固体岩石组成的坚硬外壳，位于莫霍界面以外。
地壳厚薄不一，海洋地壳薄，一般为5-10千米；大陆地壳厚，平均厚度为39-41千米，有高大山脉的地方地壳会更厚，最厚达70千米。
地幔
地幔的上部存在一个软流层，软流层是岩浆的主要发源地，地球板块的运动与之相关。
从莫霍界面直至2900千米深处的古登堡界面，占地球总体积的80%
根据地震波波速的变化，地幔分为上地幔和下地幔
软流层
地幔
厚度（平均） 范围
地壳
岩石圈
17千米
约100千米
地表至莫霍界面
地表至软流层顶部
岩石圈=地壳+上地幔顶部（软流层以上）
地壳与岩石圈的差异与联系
外核是熔融状态的金属物质，外核液态物质的运动形成了地球的磁场
内核是一个密度极大的固体金属球,超强的压力将铁原子和镍原子紧紧挤压在一起
地核主要由铁和镍等金属组成，厚度约3400多千米，分为外核和内核两层
地核
外核
内核
02
地球的外部圈层结构
地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈
地球的外部圈层构造
地球的外部圈层构造
大气圈笼罩着地球，使得地球上的温度变化和缓
同时提供了生物生存所必需的氧气
大气圈中的风、云、雨、雪等天气现象，与人类息息相关
大气圈
水 汽
干洁空气
固体杂质
概念：大气圈是由气体和悬浮物质组成的复杂系统
成分：它的主要成分是氮气和氧气
作用：
大气受热过程
大气圈
风
云
雪
雨
概念：水圈是地表和近地表的各种形态水体的总称
水圈
水圈
特点：连续但不规则
主体是海洋，还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等
组成：
水圈
作用：
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，是人类和其他生物生存和发展所不可或缺的
水圈
生物圈
概念：生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称
组成：地球生物的活动和影响范围虽然涉及大气圈、水圈和岩石圈，但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
　
①
②
③
大气圈
水圈
生物圈
岩石圈
最活跃的圈层
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
作用：
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。
大气圈
范围最广
岩石圈
内外联系的纽带
水圈
连续但不规则
生物圈
最活跃的圈层
各圈层的关系
尘 埃
降水、风能
矿物质
水
降水、热能
水汽、热能
CO2等气体、降水
O2等气体
有机物
无机物
有机物
水、无机盐
生物圈
大气圈
水 圈
岩石圈
各圈层的关系
据中国地震台网正式测定，2021年12月19日7时54分，在青海省海西州茫崖市发生5.3级地震，震源深度10千米。下图为地球圈层结构示意图，读图完成下面小题。
1．此次地震的震源位于（ ）
A．软流层 B．岩石圈底部 C．地壳 D．上地幔
2．图中三地地震波横波的传播速度由低到高的排序是（ ）
A．①<②<③ B．①<③<②
C．②<①<③ D．③<①<②
C
随堂检测
A
3．读图，位于a和b两个界面之间的地球内部圈层是（ ）
A．地壳 B．地幔 C．内核 D．外核
B
2017年2月11日，印尼北苏门答腊省的锡纳朋火山又发生喷发，火山活跃程度不断升高，喷出的炙热火山灰成倍增长。据此完成下面小题。
4．此火山口喷出的大量岩浆可能来源于（ ）
A．岩石圈 B．地壳 C．地核 D．地幔
5．岩浆物质冲破了岩石圈的束缚后喷发出来，下列关于岩石圈的叙述，正确的是（ ）
A．岩石圈属于地壳的一部分，是由岩石构成的
B．岩石圈属于上地幔的一部分
C．岩石圈的上部是软流层
D．岩石圈与生物圈关系密切
D
D
据英国《太阳报》12月7日报道，近日，非洲南部地区正遭受毁灭性的干旱，世界上最大的瀑布——维多利亚瀑布已经逐渐变成了一条令人悲伤的涓涓细流，下图为12月4日拍摄的维多利亚瀑布。读图完成下面小题。
6．在景观图中，代表自然地理系统中最活跃的圈层是（ ）
A．水圈 B．岩石圈 C．生物圈 D．大气圈
7．该景观的形成过程，充分说明了（ ）
A．图中各圈层都是连续而不规则的，且都相互联系
B．图中的各圈层之间存在着物质迁移和能量转化
C．图中的各圈层是独立发展变化的
D．图中各圈层的内部物质运动的能量都来自太阳辐射能
C
B
下图是地震波速度与地球内部构造图,读图回答下列问题。
(1)图中AB表示地震波，其中表示横波的是 （填字母），其判断依据是 。
(2)图中C～H分别表示地球内部构造，D面以上C代表 。地球的岩石圈是指C和 。
(3)图中F处，地震波B速度 并继续往深处传播，推测该界面以下的G物质状态为 态。
答案：(1) A A波传播速度慢，B波传播速度快
(2) 地壳 上地幔顶部（软流层以上部分）
(3) 突然下降 液态

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