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地球的圈层结构
第一章第四节
目前最深钻井不超过13km，但还不到地球半径的1/516。
人工钻井
火山喷发能将地下几百千米的岩浆泛到上层，但最深不超过450km。
火山喷发
地壳运动能掀起地下20～30km的物质到地球表层。
地壳运动
地球是由不同物质和不同状态的圈层组成的球体
地球的平均半径是6371千米
内部圈层
一
我们无法看见地球的内部，那有什么办法可以知道地球内部的情况呢？
（一）内部圈层的研究方法
地震波
纵波
横波
当地震发生时，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。
纵波
（P波）
1.地震波的传播特点
横波
（S波）
分 类 特 点 传播速度 传播介质状态
纵波
横波
较 快
较 慢
固、液、气
固
共同点：传播速度都随所通过物质的性质而改变。
想一想
1.当地震发生时，陆地上的人们有什么感觉？主要致害的是什么？
先上下颠簸，后前后、左右摇晃
2.当地震发生时，在海洋中航行的人会有什么感觉？
只能感觉到上下颠簸
横波
地震发生以后，建筑物并不会马上倒塌，一般都要间隔约12秒，这就是地震救援领域所说的“黄金12秒”。
抓住“黄金12秒”（理论依据）
地震波分为横波和纵波，纵波传播速度快但破坏力较小，横波传播速度慢，但破坏力较大；
地震发生后，地震预警系统监测到纵波时自动发出电磁波预警；
电磁波传播速度远大于横波，
因此能在横波到来之前向周边发出预警，为民众争取到短暂的避难时间。
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
3
6
9
12
15
深度：km
速度：km/s
（1）图中曲线分别表示什么波？判断理由？
（2）地震波传播速度发生了几次较大的变化？分别发生在哪个深度？如何变化？
（3）地震波波速的变化表示什么？
地震波是如何反映地球内部状况？
不连续面
地下深度
波速变化
33千米处
（大陆部分）
莫霍界面
该面下，P、S波速都明显增加
古登堡界面
2900千米处
在这里，P波速忽然下降，S波完全消失
两界面深度及地震波速变化比较
2.地球内部圈层的划分
（1）如何区分横波和纵波？
（2）找出地震波传播速度明显变化的深度。
2900千米
地面下平均33千米
地壳由岩石组成的坚硬外壳。厚薄不一，海洋地壳薄，大陆地壳厚
地壳的平均厚度是( )千米；
大陆地壳较厚，平均为( )千米；
高山高原最厚处可达( )千米；
大洋地壳较薄，平均为( )千米。
17
39-41
70
5-10
2.地球内部圈层的划分
读“某地地震波速度随深度的变化图”
4.图中曲线表示的地震波是
A.纵波 B.横波
C.纵波和横波 D.无法判断
5.莫霍界面大约位于该地地下
A.5Km处 B.17Km处
C.33Km处 D.2900Km处
B
A
可能是海洋地壳
根据地壳化学组成的差异和地震波传播速度的不同，将地壳分为上下两层，这两层的物质组成和结构有着明显的区别。
分层 名称 主要成分 密度 分布
上层 硅铝层 由硅、铝成分较多的花岗岩类组成 小 不连续分布；在大洋底部非常罕见，即使有也非常薄
下层 硅镁层 由镁、铁、钙成分较多的玄武岩类组成 大 连续分布；大陆和大洋地壳中都有分布
2.地球内部圈层的划分
地壳由岩石组成的坚硬外壳。厚薄不一，海洋地壳薄，大陆地壳厚
软流层：60-400Km
在上地幔顶部有一个软流层，一般认为是岩浆的发源地
地核：由铁、镍等金属组成，厚度约为3400Km，外核是液态的金属物质，形成地磁场，内核为密度极大的固体金属，超强压力将铁镍原子挤压在一起。
上地幔顶部与地壳是由岩石组成，合称岩石圈。
地幔：从莫霍界面直至2900千米深处的古登堡界面，占地球体积的80%。地幔主要由含铁、镁的硅酸盐类矿物组成。分为上地幔和下地幔。
地壳和岩石圈有何不同？
圈层名称 特征 状态
地壳
1.由岩石组成的固体外壳
2.厚度不均，大洋薄，大陆厚
固态
不连面：莫霍界面 — 深度33km
不连续面：古登堡界面 — 深度2900km
地幔
上地幔
下地幔
上地幔顶部软流层，岩浆发源地
固态
地核
外核
内核
固态
液态
接近液态，横波不能通过
温度、压力和密度很大
组成
花岗岩质岩层
玄武岩质岩层
铁、镁为主
的硅酸盐岩
铁、镍为主
含少量轻元素
以铁、镍为主
外部圈层
二
地球外部圈层之间相互联系、相互渗透，共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。气大圈生物圈圈水石岩圈近地面的大气密度大，随高度增加，空气密度降低，气压降低；
大气上界的高度范围是2000～3000千米；
人类生活在大气层的底部。
包围着地球，由气体和悬浮物组成的复杂系统
低层大气的组成和作用
大气组成 重要作用
干洁 空气 氮（N） 地球上生物体的基本成份
氧（O） 一切生物维持生命必需的物质
二氧化碳（CO2） 绿色植物光合作用的重要原料
大量吸收太阳辐射的红外线
臭氧（O3） 大量吸收太阳紫外线，保护生物免受伤害
水汽（H2O） 成云致雨的必要条件
固体杂质 连续：指地球上的各种水体通过水循环相互联系在一起
不规则：指地球上的水时空分布不均。
水圈
由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层。
按存在位置和状态，可分为海洋水、陆地水、大气水和生物水；陆地水分为地表水和地下水；
分布于陆地上的河流、湖泊、冰川和地下水等水体是人们生产生活用水的主要来源。
生物圈：地球表层生物及生存环境的总称。（1）不独占任何空间，分别渗透于大气圈底部、水圈全部和岩石圈上部；（2）生物的绝大部分集中在地面以上110米到水面以下200米范围内（生物圈的核心部分）；（3）生物是生物圈的主体和最活跃的因素；（4）生物的多样性与生存环境密切相关。
B
大气圈
A
C
1.左图中A、B、C所代表的圈层结构分别是什么？
岩石圈
生物圈
水圈
2.指出地球外部圈层、内部圈层物质运动的能量来源。
地球外部圈层物质运动的能量来源是太阳辐射、重力、潮汐能；
地球内部圈层物质运动的能量来源是地球内部的能量。
（1）该图体现地球圈层的要素有哪些？
山、云、山顶积雪、河流、湖、草、树木
（2）举例说明各事物之间的联系。
在空间范围上把自然环境放在地球圈层结构中来认识
积雪消融进入河、湖；
河湖水下渗补给土壤成为草树水源；
大气降水形成高山积雪。
甲
乙
丙
丁
地球外部圈层之间相互联系、相互渗透，共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。
一波、二面、三层、四圈
33 2900 17 39-41 70 5-10 60-400 2000-3000

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