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自然地理
第二单元　宇宙中的地球
第一讲　地球的宇宙环境　
第2课时　地球的历史和地球的圈层结构
考点1　地球的历史
时间顺序　
下　
上　
化石　
相同　
相似　
低
级　
简单　
宙 代 纪
冥古宙
太古宙
元古宙
显生宙 古生代 寒武纪→奥陶纪→志留纪→泥盆纪→石炭纪→二叠纪
显生宙的开始，硬体生物大量出现
　中生　代 三叠纪→侏罗纪→白垩纪
新生代 古近纪→新近纪→ 　第四　纪
古生物化石　
宙、代、纪　
显生宙
中生　
第四　
[提示]　地质年代单位由大到小依次是宙、代、纪、世、期等，分别对应的地层单位 是宇、界、系、统、阶。
90％　
有机质　
氧气　
多细胞　
成矿　
早古生　
石炭　
联合古陆　
无脊椎动物　
脊椎　
白垩　
漂移　
爬行　
哺乳　
裸子　
煤　
板块漂移　
被子　
人类　
[辨析]　原始大气≠今天大气
地球原始大气缺少氧气，蓝细菌通过光合作用制造氧气，改变了原始大气成分，为生 命的诞生创造了条件。随着地球的演化，原始大气成分慢慢变成今天的大气成分。
J讲练突破重难点
角度Ⅰ地层及化石与地层形成先后的判定
[讲细]　1.地层层序法确定沉积岩层的新老关系
地层层序法就是根据地层下老上新的规律来确定其相对新老关系的基本方法。沉积岩 形成后，如未经剧烈的变动，则下面的岩层较老，而上面的岩层较新，即有下老上新 的规律。如下图， A、B、C、D表示岩层，且岩层年龄A＞B＞C＞D。
2. 生物进化与环境演变简史
（1）时间变化：从太古宙→元古宙→古生代→中生代→新生代（可用首字“太元古 中新”加以记忆）。
（2）动物演化：动物孕育、萌芽和发展的初期阶段→海洋无脊椎动物时代→鱼类时 代→两栖动物时代→爬行动物时代→哺乳动物时代→人类时代。
（3）植物变化：藻菌时代→蕨类植物时代→裸子植物时代→被子植物时代。
[练透]　读某地地层剖面图，回答下列小题。
A. ①②④⑤ B. ②③④⑤
C. ①③⑥⑤ D. ③④⑤⑥
解析：结合地层随深度变化的规律及地质年代顺序，推知各地层形成的时间早晚。故 选C。
C
A. ①地层形成于白垩纪
B. ③地层形成于三叠纪
C. ④地层形成于二叠纪
D. ⑤地层形成于寒武纪
B
角度Ⅱ生物的演化特点
[讲细]　地壳与生命的演化
宙 代 纪 开始年代（百万年前） 主要事件
显
生
宙 新生代 第四纪 2.6 冰河时期；人类诞生
新近纪 23 人类的祖先——类人猿出现
古近纪 66 被子植物繁盛，哺乳动物崛起
中生代 白垩纪 145 恐龙等大批生物灭绝
侏罗纪 201 鸟类出现，恐龙繁荣；被子植物出 现；裸子植物繁荣
三叠纪 252 恐龙出现，盘古大陆（泛大陆）形 成
宙 代 纪 开始年代（百万年前） 主要事件
显
生
宙 中生代 二叠纪 299 地球上95％的生物灭绝
石炭纪 359 裸子植物出现，蕨类植物繁荣；成 煤期；爬行动物出现
古生代
泥盆纪 419 种子植物出现；两栖动物出现
志留纪 444 陆生的裸蕨植物出现
奥陶纪 485 鱼类出现；藻菌繁盛
宙 代 纪 开始年代（百万年前） 主要事件
显
生
宙 古生代 寒武纪 541 寒武纪生命大爆发
前寒武纪（寒武
纪之前的时期） 4 570 蓝细菌繁盛→真核生物、多细胞生物出现
重要的铁矿成矿期
地球形成→出现海洋
[练透]　（2022·北京卷）下图示意寒武纪至新近纪生物多样性和地表温度的变化。读 图，回答下题。
A. 寒武纪比奥陶纪生物种类更加丰富
B. 侏罗纪是哺乳类动物的繁盛时期
C. 第三次物种大灭绝与地表升温有关
D. 生物演化主要依赖于地球的内能
解析：由图可以看出，寒武纪比奥陶纪生物多样性低，推测其生物种类不如奥陶纪生 物种类丰富，A错误；侏罗纪是爬行动物的繁盛期，B错误；第三次物种大灭绝是在 地表温度升高到一定程度发生的，C正确；生物主要生存于地表，其演化是多种要素 综合作用的结果，D错误。
C
A. 全球海洋陆地形成
B. 联合古陆开始解体
C. 青藏高原已经隆起
D. 阿尔卑斯山脉形成
B
解析：断层2形成时间为晚三叠世—侏罗纪，为中生代，是联合古陆开始解体的年 代，B正确；联合古陆在新生代最终解体，各大陆漂移到现在位置，形成了全球海洋 陆地分布格局，A错误；新生代地壳运动剧烈，形成了现代地势起伏的基本地貌，如 阿尔卑斯山脉、喜马拉雅山脉和青藏高原，C、D两项错误。
A. 冷湿 B. 暖湿 C. 冷干 D. 暖干
D
解析：结合材料可知，该地质时期，当地主要受信风、副高控制，气温较高、气候较 干燥。综上所述，该红色地层形成时期的气候特征为暖干。故选D。
　　（2025·江苏南京六校联考）地层沉积物能较好反映古环境变化。齐家文化聚落 地处黄河上游某支流的山间洪积扇，区域地质作用强烈。该聚落因环境变化突然消 失，聚落遗址被称为“东方庞贝”。下图为齐家文化聚落遗址地层沉积物序列，该序 列中的古土壤和黄土沉积与气候变化密切相关。据此完成
下列小题。
A. 地震破坏 B. 暴雨泥石流
C. 黄河大洪水 D. 气候变化
解析：根据材料信息可知，齐家文化聚落地处黄河上游某支流的山间洪积扇，区域地 质作用强烈，该聚落因环境变化突然消失，可能是因为遭遇地质作用产生的地质灾 害。读图可知，齐家文化聚落遗址废墟上覆泥流沉积层，故该聚落突然消失可能是暴 雨引发的泥石流导致的，B正确；地震属于地质灾害，但是地震不太可能导致聚落整 体消失，A错误；洪水淹没聚落只是暂时性的，不会使聚落整体消失，C错误；气候 变化是一个缓慢的过程，不会导致聚落突然消失，D错误。
B
A. 冷—暖—冷 B. 冷—暖
C. 暖—冷—暖 D. 暖—冷
A
解析：大熊猫、剑齿象属于哺乳动物，新生代哺乳动物快速发展，所以它们来自新生 代沉积物。
√
2. （2024·广西卷改编）分布于皖南地区的上溪群地层，其岩石是砂岩受侵入岩浆高 温的影响，在固态下发生弱重结晶形成的，保留了原岩的部分结构。早期研究认为该 地层是元古宙古老大陆的一部分；后来有地质学者在该地层中发现了寒武—奥陶纪的 水母等海洋古生物化石，为认识该地层的构造演化提供了新证据。下图为地质年代示 意图。
解析：材料“该地层中发现了寒武—奥陶纪的水母等海洋古生物化石”，说明早期有 沉积作用和成岩作用；材料“其岩石是砂岩受侵入岩浆高温的影响，在固态下发生弱 重结晶形成的”，说明后又经历了变质作用。
沉积　
成岩　
变
质　
考点2　地球的圈层结构
考点2　地球的圈层结构
S梳理教材基础点
1. 地震波
横波　
纵波　
增加　
完全消失　
下降　
传播速度　
莫霍界面　
古登堡界面　
地核　
地幔　
上地幔　
岩石　
氮气　
氧气
生物　
底部　
J讲练突破重难点
角度Ⅰ地震波相关知识
[练透]　（2025·江西五市九校二模）帕劳群岛属马里亚纳岛链，东侧是马里亚纳海沟，位于板块消亡边界，地质历史时期，多地震。帕劳由一个大堡礁和无数小堡礁构成（如下图），属热带气候。据此完成下题。
A. 横波和纵波速度突然变小
B. 横波速度变大，纵波速度变小
C. 横波和纵波速度变化不大
D. 横波速度变小，纵波速度变大
解析：依据题意，震源深度8 km，由震源到地面的传输过程中，地震波一直在 地壳中传播，传播过程中介质的固、液、气态变化不大，故横波和纵波速度变 化不大，故选C。
C
角度Ⅱ地球的内部圈层及特点
[讲细]　1.三大圈层的特征
依据地震波在地球内部传播速度的变化，地球固体表面以下可划分为地壳、地幔、地核三个圈层。具体分析如下所示。
圈层名称 特征
地壳 ①固体外壳；②厚度最小，其中大陆地壳较厚，大洋地壳较薄
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；②温度、 压力、密度增大
下地 幔
地核 外核 呈熔融状态
内核 呈固态，温度很高，压力、密度很大
2. 岩石圈与地壳
地壳 岩石圈
相同点 都是由岩石组成的，都呈固体状态
不同点 ①地壳是地球内部三个圈层的组成部分；
②莫霍界面以上的 部分是地壳 ①岩石圈不是地球内部圈层结构中的一个圈层，它的范围比地壳大；
②软流层以上的部分是岩石圈（地壳＋上地幔顶部＝岩石圈）
[练透]　（2025·安徽部分名校联考）北京时间2023年8月19日15时31分，四川省内江 市市中区（29.58°N，104.88°E）发生4.2级地震，震源深度8千米。居住在成都市 双流区的李先生在手机上收到了地震预警（见下图）。据此完成下列小题。
A. 传播时间较短 B. 传播速度较慢
C. 传播方向固定 D. 传播距离较近
解析：纵波传播速度快，破坏性较小，横波传播速度较慢，破坏性大。地震预警就是 利用横波比纵波传播速度慢的原理来实现的，由于纵波传播速度快，地震探测仪器先 捕捉到纵波，通过纵波快速计算出震级、方位、地点、时间等信息，随后将地震预警 信息传递出去，警示人们在横波到达前尽快避震，B正确，A、C、D错误。
B
A. 地壳 B. 地幔 C. 地核外核 D. 地核内核
解析：根据材料可知，此次地震震源位于陆地，震源深度8千米。地壳厚度是不均匀 的，海洋地壳略薄，一般为5—10千米，大陆地壳较厚，平均厚度为39—41千米，故 此次地震的震源位于地壳，A正确，B、C、D错误。
A
角度Ⅲ地球外部圈层及地球圈层间的关系
[讲细]　（1）外部三大圈层，可用与岩石圈的相对位置图示法来帮助识记，如图：
（2）各个圈层之间相互吸引、相互制约，如化石形成于生物圈和岩石圈之间，风蚀 地貌形成于大气圈与岩石圈之间，喀斯特地貌形成于岩石圈、大气圈和水圈之间，火 山灰形成于岩石圈和大气圈之间。
[练透]　下图为“地球表层各圈层关联图”。读图，完成下列小题。
A. 没有生物
B. 是个无机圈层
C. 主要由气体和悬浮物质组成
D. 厚度很薄
解析：由图中各圈层之间的关系可知，①提供水蒸气，为水圈；②提供二氧化碳等气 体和降水，为大气圈；③提供有机物，并提供氧等气体，为生物圈；④提供矿物质和 无机盐，为岩石圈。图中数字②所代表的地球圈层（大气圈）主要由气体和悬浮物质 组成，C正确。
C
A. 地球表层生物及其生存环境的总称
B. 单独占有空间
C. 连续但不规则
D. 由坚硬岩石组成
解析：③圈层是生物圈，是地球表层生物及其生存环境的总称，A正确；占据大气圈 底部、水圈的全部、岩石圈的上部，不单独占有空间，B错误；连续但不规则的是水 圈，C错误；由坚硬岩石组成的是岩石圈，D错误。
A
Y研透高考命题点
[高考命题]地球的圈层结构近年来高考的考查频率较低，但是也是重点内容。试题主 要以圈层结构示意图为载体，考查地球内、外圈层的特点，需要学生具备运用综合思 维解决实际问题的能力。
1. （2022·北京卷改编）中国某科考船赴西北太平洋进行深海科学与资源考察。
解析：根据所学知识可知，大洋地壳厚度较薄，陆地地壳厚度较厚。
小于　
2. （北京卷改编）莫霍界面深度不一。下图为长江中下游某区域莫霍界面的等深线 分布图。
解析：①地莫霍界面深，地壳厚度较厚。②地莫霍界面较浅，上地幔距离地表近，受 岩浆的影响大，易形成金属矿产。③地莫霍界面较深，则地幔深度较深。④莫霍界面 深度较浅、地壳较薄、河流下切、地下水位较高，地下水埋藏浅。
较厚　
金属　
较深　
不深　
限时跟踪检测（六）　地球的历史和地球的圈层结构
限时跟踪检测（六）　地球的历史和地球的圈层结构
　　（2025·辽宁营口模拟）蓝细菌在生长过程中能黏附海水中细小的沉积物， 当沉积物增多时，蓝细菌需要移动到表层寻找光源进行代谢。这样，沉积物一 层一层地堆积，就形成了垫状或垛状的岩石结构，称为叠层石（适合高盐度海 域）。目前，世界大部分地区的叠层石都以化石形式存在，在极少数地方还有 活着的叠层石存在，澳大利亚西海岸的沙克湾（一个封闭的海湾）活叠层石是 其中最著名的一处，图1为安徽宿州元
古宙的叠层石，图2为澳大利亚西部沙
克湾现存叠层石。读图，回答下列小
题。
A. 爬行动物盛行
B. 大气成分开始发生改变
C. 重要的成煤期
D. 海洋中出现了三叶虫、笔石、鹦鹉螺
解析：由材料可知，图1中叠层石形成于元古宙，这一时期海水中的生命活动明显增 强，出现大量藻类，由于藻类的光合作用，大气中氧气含量增多，大气成分开始发生 改变，B正确；爬行动物盛行的时期是显生宙中生代，A错误；重要的成煤期主要是 显生宙的古生代后期和中生代，因为此时陆地上植物生长迅速，C错误；海洋中出现 三叶虫、笔石、鹦鹉螺等无脊椎动物是在古生代早期，D错误。故选B。
B
A. 纬度低，气温高，晴天多，海水蒸发量大
B. 其他生物难以生存，蓝细菌无天敌
C. 受寒流影响，降温减湿，海水盐度高
D. 海域封闭，受外界影响小
解析：受寒流影响，降温减湿，海水盐度降低，C符合题意。由材料可知，沙克湾位 于澳大利亚西部，纬度低，气温高，晴天多，海水蒸发量大，且是一个封闭的海湾， 因此海水盐度高，受外界影响小，其他生物难以生存，蓝细菌无天敌，A、B、D不符 合题意。
C
A. 侏罗纪 B. 第四纪 C. 石炭纪 D. 前寒武纪
解析：根据所学知识可知，前寒武纪时期是重要的矿物质金属成矿时期，此时期成矿 物质由单一到多种，成矿区域由局部到全球，D正确；侏罗纪、第四纪、石炭纪都不 是重要的金属成矿时期，A、B、C错误。故选D。
D
　　（2025·北京模拟）北京市门头沟区灰峪村被称为“化石村”。在一次学生科学 体验活动中，同学们在村后山坡的页岩地层中采集到了轮叶化石（下图）。专家说， 轮叶是古生代晚期的蕨类植物。读图，回答下列小题。
A. 雪山 B. 湖泊 C. 深海 D. 沙漠
解析：根据材料可知，轮叶是古生代晚期的蕨类植物。蕨类植物喜欢湿润、阴凉、温 暖的生长环境，它的生长离不开水分，耐旱性极差，多生长在森林下层的阴暗而潮湿 的环境里，耐旱品种极少。因此轮叶化石形成时，灰峪村所在地的地理环境最可能是 湖泊，B正确。雪山、深海、沙漠不适宜蕨类植物生长，A、C、D错误。故选B。
B
A. 鸟类化石 B. 野生水稻
C. 恐龙化石 D. 煤炭资源
解析：鸟类属于陆生的脊椎动物，主要出现在中生代，A错误。野生水稻属于被子植 物，出现在新生代，B错误。恐龙属于爬行动物，主要出现在中生代，C错误。主要 成煤时期是晚古生代，因此在古生代晚期的地层中可以发现煤炭资源，D正确。
D
　　（2025·辽宁名校联盟联考）希腊莱斯沃斯岛位于欧洲巴尔干半岛南部，是世界 上最为著名的木化石产地之一，出露由中新世时期（距今2 300万年到533 万年）火山 活动而形成的大规模矿化森林，保存有大量的植物化石以及部分动物化石。据此完成 下列小题。
A. 海陆分布格局与现代较接近
B. 发生了物种大灭绝事件
C. 一些爬行动物进化出了羽毛
D. 海洋无脊椎动物空前繁盛
解析：中新世时期距今2 300万年到533万年，属于新生代时期。新生代联合古陆最终 解体，各大陆板块漂移到现在的位置，形成了现代海陆分布格局，A正确；物种大灭 绝事件发生于古生代末期与中生代末期，B错误；中生代中后期，一些爬行动物进化 出了羽毛，开始向鸟类发展，C错误；早古生代海洋无脊椎动物空前繁盛，D错误。
A
A. 以低等的植物为主
B. 主要为被子植物
C. 裸子植物占主要地位
D. 以蕨类植物为主
解析：早古生代后期，陆地上开始出现低等的植物，A错误；中新世时期距今2 300万 年到533万年，属于新生代时期，此时期被子植物高度繁盛，推测该矿化森林中的植 被主要为被子植物，B正确；中生代，裸子植物繁盛，C错误；晚古生代，蕨类植物 繁盛，D错误。
B
　　（2025·湖南永州二模）由于地壳运动，上、下两套沉积岩地层之间往往出现明 显的沉积间断，有一段时期没有沉积，这称为不整合接触，两套地层之间的界面称为 不整合面。读科罗拉多大峡谷地层剖面示意图，完成下列小题。
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
解析：据材料可知，不整合面上、下两地层之间经历了沉积中断。图中元古宙、太古 宙时期由于岩浆侵入岩体，冷却凝固形成花岗岩，地壳抬升遭受外力侵蚀，然后下沉 接受沉积，形成水平方向沉积的苏泊组地层，该地层与上、下两个地层不连续，形成 不整合面①②，A正确。
A
A. 二叠纪早期为海洋环境
B. 二叠纪晚期为陆地环境
C. 寒武纪为海洋环境
D. 石炭纪为陆地环境
解析：读图可知，二叠纪早期，该区域地层中含有陆生动物遗迹化石，为陆地环境， A错误；二叠纪晚期，地层中含有贝壳、珊瑚等海洋生物化石，为海洋环境，B错 误；寒武纪到石炭纪，地层内含有三叶虫、海藻、珊瑚等海洋生物化石，为海洋环 境，C正确，D错误。
C
A. 泥盆纪沉积环境最稳定
B. 地震频繁
C. 地层多次升降
D. 石炭纪后沉积不连续
C
解析：由科罗拉多大峡谷地层剖面示意图可知，寒武纪到石炭纪，沉积地层内含有三 叶虫、海藻、鱼骨片、蚌壳、珊瑚等海洋生物化石，说明当时可能为广阔的海洋环 境，沉积环境稳定，但无法确定泥盆纪沉积环境是否是最稳定的，A错误。在二叠纪 早期，地层中含有植物和陆生动物遗迹化石，说明当时地壳抬升加强，陆地面积不断 扩大，形成以陆地为主的自然环境；而在二叠纪晚期，地层中又出现贝壳、珊瑚、海 绵等海洋生物化石，推测当时可能出现地壳下降或海平面抬升，形成以海洋为主的自 然环境，由此推测该区域地层多次升降，C正确。根据材料信息无法推出该地地震频 繁，B错误。据图可知，石炭纪后沉积层连续分布，D错误。
　　（2025·安徽皖南八校联考）哈密盆地魔鬼城分布在已经消失的库如克果勒河床 北侧长120多千米、宽30千米的广大范围内。这里分布有大量的雅丹土丘，俗称“雅 丹地貌”。在科考过程中发现荒凉的戈壁深处竟然有大面积水域遗迹和大量恐龙化 石、始祖鸟化石，另外魔鬼城南部地区盛产怪石，那里的石头经鉴定叫作硅化木，距 今有1.2亿到1.4亿年的历史，是侏罗纪时期的历史遗存，后来，又发现了蜂房状的珊 瑚化石。据此完成下列小题。
A. 暖干 B. 冷干 C. 暖湿 D. 冷湿
解析：根据材料“在科考过程中发现荒凉的戈壁深处竟然有大面积水域遗迹和大量恐 龙化石、始祖鸟化石”可知，魔鬼城在侏罗纪时期河湖密布，温暖潮湿，因此气候应 表现为暖湿，C正确。
C
A. 海盆—地壳抬升—湖盆—地壳再抬升—干旱的陆盆
B. 地壳抬升—海盆—湖盆—地壳再抬升—干旱的陆盆
C. 湖盆—地壳下降—海盆—地壳抬升—干旱的陆盆
D. 海盆—地壳下降—湖盆—地壳抬升—干旱的陆盆
解析：该地发现珊瑚化石说明这里曾经是海洋环境，所以最早为海盆，B、C错误。 发现有恐龙化石、始祖鸟化石、硅化木，说明后来地壳抬升变为陆生环境，但气候湿 润，所以结合选项应该是抬升为湖盆，D错误。现如今魔鬼城气候干旱，土地荒漠化 严重，说明后来地壳再次抬升，该地演变为干旱的陆盆，A正确。
A
　　（2025·辽宁沈阳模拟）北京时间2020年7月12日6时38分，河北唐山市古冶区发 生5.1级地震，震源深度10千米。我国的地震预警系统成功预警了本次地震。下图是 “地震波在地球内部的传播路径示意图”。据此完成下列小题。
A. 圈层M为地壳 B. 界面G为古登堡界面
C. 地震波P为横波 D. 地震波S为纵波
解析：根据材料和图可知，地震波P可以穿透地核，故为纵波；S波不能穿透地核，故 为横波；圈层M为地幔，界面G为古登堡界面，B正确。
B
A. 震源距预警中心的距离
B. 建筑物的抗震系数
C. 横波和纵波传播介质的差异
D. 横波和纵波传播速度的差异
解析：地震波传播速度有差异，纵波的传播速度比横波快，地震发生后纵波先到达地 面，横波后到达地面，而横波的破坏程度更大，故地震预警系统能成功预警本次地 震，利用的是纵波和横波的传播速度差异，D正确；震源距预警中心的距离是地震发 生后才计算出来的，A错误；建筑物的抗震系数以及横波和纵波传播介质的差异并不 能预警地震，B、C错误。故选D。
D
15. （2025·河北邯郸模拟）读图，完成下列要求。
　　2019年6月17日，四川省南部宜宾市的长宁县发生里氏6.0级地震，震源深度为16 千米。下图为地球圈层结构示意图。
（1）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”。据此推断“黄金12秒”确定的依据是什么？
答案：（1）纵波传播速度快，纵波到达地表时，会使得地面物体上下跳动，建筑物 一般不会倒塌，此时容易逃生和救援；横波传播速度慢，横波到达地表时，会使得地 面物体水平摇晃，建筑物容易倒塌，此时不容易逃生和救援，因此“黄金12秒”确定 的依据是横波和纵波传播速度的差异。
（2）描述图中各圈层的特点。
答案：（2）Ⅰ圈层位于地面以上空中，有云雨现象，应为大气圈，大气的根本热源是 太阳辐射，地面辐射是大气的直接热源；Ⅲ圈层包括海洋，应为水圈，水圈是一个连 续不规则的圈层，因此空间分布是连续的；Ⅱ圈层是位于莫霍界面以上的地球内部圈 层，应为地壳；Ⅳ圈层位于古登堡界面以下，应为外核，地震横波不能穿过外核，因 此一般认为外核为液态或熔融状态物质。

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