第4讲地球的圈层结构

1、岩石圈岩石圈地球的圈层结构地球的圈层结构照片为前苏联最深的超深井。该井位于科拉半岛，钻探深度达照片为前苏联最深的超深井。该井位于科拉半岛，钻探深度达到了到了12,26212,262米。米。 钻超深洞的钻头钻超深洞的钻头一、一、地震波地震波 划分依据：划分依据：地震波地震波纵波（纵波（P波）波）primary横波（横波（S波）波） secondary 分分 类类特特 点点 传播速度传播速度所经物质状态所经物质状态共同特点共同特点纵波纵波横波横波地震波的分地震波的分类及特点类及特点:较较 快快较较 慢慢固体、液体、气体固体、液体、气体 固固 体体都随着都随着所通过所通过物质的物质的性质而性质而变化

2、变化想一想：想一想： 当地震发生时，陆地上的当地震发生时，陆地上的人们有什么感觉？人们有什么感觉？先上下颠簸，后左右摇晃先上下颠簸，后左右摇晃在海洋中航行的人的感觉呢？在海洋中航行的人的感觉呢？只能感觉到上下颠簸只能感觉到上下颠簸借助于地震波的研究来研究地球的内部圈层结构。借助于地震波的研究来研究地球的内部圈层结构。 地震波波速与地球内部构造图地震波波速与地球内部构造图A A地幔地幔地核地核B B莫霍界面莫霍界面古登堡界面古登堡界面 横波横波纵波纵波地壳地壳15 深深 度度 千千 米米400040003000300020002000500050006000600010001000速度（千米速度

3、（千米/ /秒）秒）912630FE岩石圈岩石圈17千米千米2900千米千米二、二、地球内部三大圈层地球内部三大圈层290003691215速度速度/km.s-133100020003000400050006000深度深度/km9005150-外核外核地面地面33千米千米莫霍界面莫霍界面2900千米千米地心地心古登堡界面古登堡界面上地幔上地幔下地幔下地幔内核内核S P固体固体S、P增加增加 S(消失消失) P(突然减小突然减小)地地幔幔地地壳壳地地核核S(S(消失消失) )P(P(突然减小突然减小) )地球内部压力大地球内部压力大固固体体内核：内核：P P波速增波速增加加液液体体S P固体固体

4、9005150332900圈层名称圈层名称不连续面不连续面深度深度（km)km)特征特征莫霍界面莫霍界面古登堡界面古登堡界面290033地地 壳壳地地 幔幔地地 核核上地幔上地幔下地幔下地幔外外 核核内内 核核1 1、固态、固态2 2、上部存在一个软流、上部存在一个软流层（可能是岩浆的发层（可能是岩浆的发源地）源地）固态、固态、温度、压力和密温度、压力和密度很大度很大1 1、由岩石组成的固体、由岩石组成的固体外壳外壳2 2、厚度不均，大洋部、厚度不均，大洋部分薄，大陆部分厚分薄，大陆部分厚液态横波不能通过液态横波不能通过1 1、可能是固态、可能是固态2 2、温度、压力和密度、温度、压力和密度均

5、增大均增大纵横波纵横波分层分层 厚度（千米）厚度（千米） 状态状态 组成组成 温度压温度压力密度力密度 地地壳壳P、S波波的波速突的波速突然增大。然增大。（莫霍面）（莫霍面） P、S波波的波速突的波速突然减小，然减小，S波甚至波甚至消失。消失。（古登堡（古登堡面）面）大陆部分平均大陆部分平均33 大洋部分平均大洋部分平均6整个地壳平均整个地壳平均17 固态固态 地地幔幔上地上地幔幔 上地幔顶部上地幔顶部 固态固态 上地幔上部上地幔上部软流层软流层 上地幔下部上地幔下部固态固态 下下 地地幔幔 下地幔下地幔 固态固态 地地核核外核外核 内核内核 1000 1000 2900 2900 5000

6、5000 液态液态固态固态铁镁的硅铁镁的硅酸盐类物酸盐类物质，由上质，由上而下铁镁而下铁镁含量逐渐含量逐渐增加。增加。 以铁镍为以铁镍为主，并含主，并含少量较轻少量较轻元素。元素。 逐逐渐渐增增大大 岩石岩石近液态近液态岩浆源地岩浆源地地球磁场地球磁场产生地产生地地壳地壳地幔地幔外地核外地核( (液液) )内地核内地核( (固固) )大陆地壳大陆地壳：双层双层大洋地壳：大洋地壳：单层单层莫霍界面莫霍界面上层：上层： 硅铝层硅铝层下层：下层：硅镁层硅镁层地幔地幔地地壳壳三、三、地壳的结构与大陆漂移地壳的结构与大陆漂移上层：上层： 硅铝层（较轻）一般只分布在大陆部分硅铝层（较轻）一般只分布在大陆部

7、分, ,高山、高原高山、高原区厚度大区厚度大, ,平原地区厚度小平原地区厚度小; ;在大洋地壳中很薄在大洋地壳中很薄, ,甚至缺失甚至缺失 下层：下层：硅镁层（较重）普遍存在硅镁层（较重）普遍存在( (连续分布连续分布) )大陆地壳大陆地壳：双层：双层硅铝层、硅镁层，平均硅铝层、硅镁层，平均33km33km大洋地壳：大洋地壳：单层单层硅镁层，平均硅镁层，平均6km6km地壳的厚度地壳的厚度组成地壳的元素组成地壳的元素 规律规律地表大范围海拔越高地表大范围海拔越高, ,地壳越厚地壳越厚; ;海拔海拔越低越低, ,地壳越薄地壳越薄. .全球平均全球平均1717千米千米全球青藏高原地壳最厚全球青藏高

8、原地壳最厚大陆漂移的证据：大陆漂移的证据：南美洲的东海岸和非洲的西海岸相吻合南美洲的东海岸和非洲的西海岸相吻合 ，大西洋两岸的，大西洋两岸的古生物化石、地层构造惊人地相似古生物化石、地层构造惊人地相似地壳由硅铝层和硅镁层组成，硅铝层在地壳由硅铝层和硅镁层组成，硅铝层在硅镁层上漂移。硅镁层上漂移。解释南极大陆有丰富的煤炭资源解释南极大陆有丰富的煤炭资源MMMMM为南亚次大陆为南亚次大陆四、四、软流层、岩石圈和板块运动软流层、岩石圈和板块运动科学家研究地震波传播速度在地球内部的变化科学家研究地震波传播速度在地球内部的变化时发现，上地幔接近顶部的位置有一个地震波时发现，上地幔接近顶部的位置有一个地震

9、波传播速度明显减缓的层，推测此层地震波传播传播速度明显减缓的层，推测此层地震波传播速度慢的原因是积累的热量使岩石软化并局部速度慢的原因是积累的热量使岩石软化并局部熔融，故称为熔融，故称为“软流层软流层”。 软流层在高温高压环境下是熔融态，接近固态。软流层在高温高压环境下是熔融态，接近固态。有流动性，但流动性极差，不然地壳运动会很有流动性，但流动性极差，不然地壳运动会很剧烈，就惨了。在莫霍面横纵波加速，到了软剧烈，就惨了。在莫霍面横纵波加速，到了软流层又会慢下来些。但这个层次相对地球半径流层又会慢下来些。但这个层次相对地球半径来讲很薄。你想象中岩浆喷流的景象，其实是来讲很薄。你想象中岩浆喷流的景

10、象，其实是岩浆接近或喷出地表，已经不受内部高压的环岩浆接近或喷出地表，已经不受内部高压的环境限制之后的变化。境限制之后的变化。 岩石圈岩石圈地壳地壳岩石圈是地球最外层平均厚度约岩石圈是地球最外层平均厚度约100千米的带有弹性的千米的带有弹性的坚硬岩石。由地壳和上地幔顶部组成。坚硬岩石。由地壳和上地幔顶部组成。 软流层位于岩石圈之下，上地幔上部，它正好是岩石软流层位于岩石圈之下，上地幔上部，它正好是岩石圈的下界。圈的下界。地球的岩石圈被海沟、海岭、造山带等分割成若干板块，地球的岩石圈被海沟、海岭、造山带等分割成若干板块，板块在软流层上运动，形成了地球的基本面貌板块在软流层上运动，形成了地球的基本

11、面貌 读读“地壳与地幔地壳与地幔 结构示图结构示图”回答下列问题：回答下列问题：（l）A是是层，层，B是是层，层， C是是层，层，D是是 层。层。ED十十C是是 层，层，FE十十DC是是 层。层。(2)地壳结构由图中字母地壳结构由图中字母 表示表示的圈层组成的圈层组成,A+B+C合称合称 。 (3)地壳结构的主要特点是地壳结构的主要特点是 和。和。 (4)被认为岩浆发源地的圈层是被认为岩浆发源地的圈层是 层，层，在图中用字母在图中用字母 表示。表示。 (5 )C层的主要物质成分是层的主要物质成分是 ，G层的物质成分以层的物质成分以为主。为主。 （6）莫霍界面是字母）莫霍界面是字母 表示的表示的

12、两层之间的界面，两层之间的界面，古登堡古登堡 面是面是 字母表示字母表示的两层之间的界面的两层之间的界面。硅铝层硅铝层硅镁层硅镁层上地幔顶部上地幔顶部软流软流上地幔上地幔地幔地幔AB岩石圈岩石圈硅铝层的不连续分布硅铝层的不连续分布地壳厚度不均地壳厚度不均软流层软流层D铁、镁的硅铁、镁的硅酸盐类酸盐类铁镍铁镍BCFG五、地球的外部圈层五、地球的外部圈层大大 气气 圈圈水水 圈圈大大 气气 圈圈岩岩 石石 圈圈生生 物物 圈圈大气圈大气圈水水 圈圈生物圈生物圈地球外部圈层与地理环境地球外部圈层与地理环境岩石圈岩石圈 自然自然 地理地理 环境环境20003000千米千米范范围围20003000千米千

13、米干洁空气干洁空气水汽水汽杂杂质质氮氮 78%氧氧 21%其它气体其它气体低层大气是由哪些组成的？分别有什低层大气是由哪些组成的？分别有什么作用？么作用？1.大气圈大气圈2.2.特点特点 连续（各种水体处于不停的运动和转化之）；连续（各种水体处于不停的运动和转化之）；不规则（水圈没有固定和规则的形状）；不规则（水圈没有固定和规则的形状）；循环运动。循环运动。3.3.组成组成 水圈包括地表水、地下水、水圈包括地表水、地下水、大气水、大气水、生物水等。生物水等。2.2.水圈水圈. .概念概念 水圈是指由地球表层水体构成的连水圈是指由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层续但不规则的圈层。大气水大气水

14、陆地水陆地水生物水生物水地球上水的存在形式地球上水的存在形式海洋水海洋水3.3.生物圈生物圈生物圈占有大气圈的底部，水圈的全部生物圈占有大气圈的底部，水圈的全部和岩石圈的上部。和岩石圈的上部。生物圈是大气圈、水圈和岩石圈相互渗生物圈是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响的结果。透、相互影响的结果。生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称。生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称。 大气圈、水圈和生物圈等外部圈层以大气圈、水圈和生物圈等外部圈层以及岩石圈之间相互渗透、相互影响，及岩石圈之间相互渗透、相互影响， 形形成了人类赖以生存和发展的自然地理环境。成了人类赖以生存和发展的自然地理环境。而四大圈

15、层的结合层是土壤圈层。土壤圈而四大圈层的结合层是土壤圈层。土壤圈层是联系有机界与无机界的核心。层是联系有机界与无机界的核心。岩石圈岩石圈小结小结地地 壳壳地地 幔幔地地 核核大大 气气 圈圈生生 物物 圈圈水水 圈圈地面地面内内部部圈圈层层外外部部圈圈层层大气上界大气上界2900036912 15速度速度/km.s-133100020003000400050006000深度深度/km9005150-随堂练习随堂练习1.有关地震波的叙述正确的是有关地震波的叙述正确的是？（ ） A .A .地震波是一种无线电波地震波是一种无线电波 B .B .纵波传到古登堡面时完全消失纵波传到古登堡面时完全消失

16、C .C .纵波和横波传播速度在莫霍面都明显减少纵波和横波传播速度在莫霍面都明显减少 D .D .从震源发生的地震波，纵波比横波先到达地面从震源发生的地震波，纵波比横波先到达地面2.2.莫霍界面是（莫霍界面是（ ） A.A.地壳和地幔的界线地壳和地幔的界线B.B.地幔和地核的界线地幔和地核的界线 C.C.岩石圈和地幔的界线岩石圈和地幔的界线D.D.上地幔和下地幔的界线上地幔和下地幔的界线3.3.有关岩石圈的叙述，正确的是（有关岩石圈的叙述，正确的是（ ） A.A.岩石圈属于地壳的一部分，是由岩石构成的岩石圈属于地壳的一部分，是由岩石构成的 B.B.岩石圈属于上地幔的一部分岩石圈属于上地幔的一部

17、分 C.C.岩石圈与生物圈关系密切岩石圈与生物圈关系密切 D.D.岩石圈的上部是软流层岩石圈的上部是软流层 C C5.5.读地球四个圈层构成的示意图，分析读地球四个圈层构成的示意图，分析A A、B B、C C分别代表什么圈层？分别代表什么圈层？大气圈大气圈A AB B随堂练习随堂练习4.4.有关地球外部圈层的说法，正确的是（有关地球外部圈层的说法，正确的是（ ） A.A.大气圈是由大气组成的简单的系统大气圈是由大气组成的简单的系统 B.B.水圈是一个连续不规则的圈层水圈是一个连续不规则的圈层 C.C.生物圈包括大气圈的全部、水圈的全部生物圈包括大气圈的全部、水圈的全部 D.D.地球的外部圈层之间关系密切，但和地球的内部圈层没有地球的外部圈层之间关系密切，但和地球的内部圈层没有关系关系A A为生物圈、为生物圈、B B