地球的内部圈层

大气圈生物圈水圈水圈地壳地壳地幔地球的圈层结构----地球结构的最大特征

地球是由不同物质(无机物和有机物)和不同状态（固态液态气态）的圈层所组成的球体。因为以地心为共同球心，所以也叫同心圈层。水圈大气圈生物圈岩石圈地核地幔地壳地球的圈层结构外部圈层内部圈层圈层结构地壳地幔地核大气圈水圈生物圈地球的内部圈层地球的圈层结构像半熟的鸡蛋地球内部圈层“半熟的鸡蛋”形象直观地记忆地球内部圈层的划分与物质组成。即蛋壳为地壳，物质形态为固态；蛋白为地幔，由于“半熟”，所以有些蛋白浆代表软流层中的岩浆；蛋壳与蛋白之间的膜和地壳合起来就是岩石圈；蛋黄为地核，外部浅黄色的为外核，深黄色的为内核。探讨我们可以通过哪些途径去了解地球内部的情况？哇，好大的西瓜啊！但不知道熟没熟，怎么办呢？钻探取样研究目前，地质科学家已经在13个国家打了近100口深浅不一的科学钻探井，其中4000米至5000米以上的深井有20个。12262米的科探井世界纪录是由前苏联在科拉半岛上的SG3井保持的；德国曾经打了一口9100米的科探井。在我国江苏省东海县毛北开钻的5118米科探井工程将是亚洲第一、世界第三深井。钻探取样研究“通往地心之路”—尼拉贡戈火山通过地震波的传播情况推测人类获取地球内部的信息渠道或方法火山喷发的物质温泉、热泉遥感技术地震波改进钻探技术一、地球的内部圈层

地球的内部结构，无法直接观测，到目前为止，关于地球内部的知识，主要来自对地震波的研究怎样了解地球的内部结构呢？地球的内部圈层结构地震波考点探究探究一：地球内部结构的研究地震波被称为“照亮地球内部的明灯”。人们对地球内部构造及其物理状态的认识，主要是来自对地震波的研究。为什么能根据地震波来研究地球内部结构？答：地震波的传播速度随着通过物质的性质的变化而改变。一、地球的内部圈层1、地震波(1)地震波的定义.(2)地震波的分类(3)地震波的特性.一、地球内部圈层1、地震波－划分内部圈层的依据地球是个弹性球，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，这种弹性波就叫地震波。（1）概念：(1)地震波的定义.项目地震波概念地震的能量以波动的方式向外传播性质能量波地球内能以波动的方式向四周传播弹性波以波的形式传播的岩石弹性震动分类横波(S波)波动方向与传播方向垂直纵波(P波)波动方向与传播方向一致类型传播速度能通过的介质共性横波(S波)较慢固体传播速度都随所通过物质的性质而变化纵波(P波)较快固体、液体

、气体（2）分类及特点：纵波－横波示意图纵波横波项目地震波传播特性纵波(P波)传播速度快,可在固体、液体、气体中传播横波(S波)传播速度慢,且只能通过固体传播共性在不同的介质中传播的速度不同,经过不同介质的界面时会发生反向和折射现象意义

研究地球内部圈层的结构和状态,划分内部圈层;研究地震的能量和划分（续表）地震发生后,陆地上的人们与海洋中航行的人们感觉是否一致?思考 理论上，地震发生后，陆地上震中的人们首先感觉到上下颠簸，然后感觉到地面摇晃。而在海洋中航行的人们只能感觉到上下颠簸。这与地震波的传播特点有关。练习：某地地下30KM处发生地震，这时地面上的人、附近的飞鸟和池塘里的游鱼，都会感觉到（）A、先上下颠簸，后左右摇晃B、先左右摇晃，后上下颠簸C、P波，上下颠簸D、S波，左右摇晃C＊地震波：地震时在地球内部出现的弹性波叫作地震波。＊振动方向与传播方向一致的波为纵波（P波）。纵波引起地面上下颠簸振动。＊振动方向与传播方向垂直的波为横波（S波）。横波能引起地面的水平晃动。横波是地震时造成建筑物破坏的主要原因。＊由于纵波在地球内部传播速度大于横波，地震时总是纵波先到达地表。这样，发生较大的地震时，一般人们先感到上下颠簸，过数秒到十几秒后才感到有很强的水平晃动。这一点非常重要，因为纵波给我们一个警告，告诉我们造成建筑物破坏的横波马上要到了。

根据物理学的知识，波在均一介质中的传播速度是稳定的，如果地球内部物质的物理性质均一，地震波的传播速度又是怎样？地震波传播途中的特性

共性---地震波传播的速度与其通过的介质有关（1）同一介质，等速直线传播（2）不同介质传播速度不同，特别是通过不同介质的界面时，波速会发生突然的变化（变慢、变快、消失）地震波波速与地球内部构造图思考答题1、地震波的传播速度在什么位置出现突然急剧的变化？这两个位置叫什么名称，位置的深度?(它们因何得名？)2、在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速发生了怎么样变化说明了什么问题？莫霍界面和古登堡界面下的物质状态可能是什么？3、根据地震波在地球内部传播速度上的差异，地球内部划分为几个圈层，它们的名称是什么，是否可以进一步划分？33千米（大陆部分）处，莫霍界面2900千米处，古登堡界面不连续面速度增大纵波变慢横波消失

地震波传播速度突然发生变化的面。2、地球内部圈层的划分莫霍界面古登堡界面界面深度地震波速度的变化分界意义莫霍界面33KM(大陆部分)纵波和横波的传播速度都明显增加地壳与地幔古登堡界面2900KM纵波的传播速度明显下降,横波完全消失地幔与地核纵波横波波速都明显增加纵波波速突然下降，横波完全消失科学家通过对地震波传播速度的研究，发现地球内部的地震波在一定深度突然发生变化。科学家将地震波突然发生变化的面称之为“不连续面”。它们是划分地球内部圈层的分界面。地球内部存在着两个不连续面，并以此将地球内部划分为三个圈层。如图所示：

2．地球内部结构及其特点

(1)地球内部划分为三个圈层，由里到外依次为地核、地幔、地壳。其中地核与地幔之间的界面为古登堡面，地幔与地壳之间的界面为莫霍面。

(2)纵波在5000千米深处，传播速度明显增加，说明地球内部物质可能由液态转为固态。

(3)纵波在2900千米深处(古登堡面)传播速度突然下降，横波在2900千米深处(古登堡面)传播速度突然减小至0，即横波在古登堡面处消失。纵、横波在古登堡面的变化说明了外核的物质状态为液态或熔融状态。

(4)图中未表现出来，横波在5000米以下由纵波转化而成，比较微弱，这说明内核为固态。地球内部圈层的特点归纳如下表所示(2)不连续面----波速发生突然变化的面（某一深度的圆面）从地球内部地震波曲线图上，可以看出地震波的速度在一定的深度发生变化（该深度处，上下物质在成分，物态等方面有所不同。这个深度就是上下物质的分界面，地球物理学家称它为不连续面或者界面）2、不连续面—划分圈层的界面

地震波传播速度突然发生变化的面。（1）概念：（2）分类莫霍界面：地下平均17千米处，纵波和横波的波速都明显增加；古登堡界面：地下2900千米处，纵波波速突然下降，横波完全消失。

思考2.在莫霍界面和古登堡界面附近,地震波的波速突然变化,这说明了什么问题?

说明了物质状态可能发生了变化.

在莫霍界面以下,地震波纵、横波的波速迅速上升，

说明物质组成和物质密度发生改变；古登堡界面以下,地震波纵波的波速突然下降，横波完全消失，说明物质状态发生了变化，由固态变为液态。（3）、地球内部圈层的划分：根据地震波在莫霍面和古登堡面的速度变化，将地球内部划分出三层。界面深度（KM）地震波速的变化分界意义莫霍面17（33或6）P波和S波的速度都突然增加地壳和地幔古登堡面

2900P波速突然下降，S波消失地幔和地核地震波波速与地球内部构造图3、内部圈层的划分纵波横波波速明显增加纵波波速突然下降，横波消失根据地震波在地球内部传播速度上的差异，以莫霍界面和古登堡界面为界，将地球内部划分为三个圈层17km2900km地核地幔洋壳(7千米)平均厚度为17千米2900千米33千米莫霍界面古登堡界面地壳：位于莫霍面以上，平均厚度为17千米；地壳陆壳(35千米)上层：硅铝层（较轻），含硅和铝较多，主要由比重比较小的花岗岩组成，一般只分布在大陆部分,高山.高原区厚度大,平原地区厚度小;在大洋地壳中很薄,甚至缺失。下层：硅镁层（较重）硅和铝成分相对减少，含铁和镁成分增加，主要由比重比较大的玄武岩组成，普遍存在(连续分布)大陆地壳：双层——硅铝层、硅镁层，平均33km大洋地壳：单层——硅镁层，平均6km（1）结构特点大陆地壳：双层大洋地壳：单层莫霍界面上层：硅铝层下层：硅镁层地幔地壳(一)地壳（硅铝层不连续分布）（2）厚度规律—海拔越高，地壳越厚；海拔越低,地壳越薄，全球平均17千米。（3）组成地壳的元素地壳(1)由各种岩石组成（花岗岩和玄武岩）(2)厚度不均，大陆地壳较厚，平均厚度35千米，大洋地壳较薄平均7千米，整个地壳平均厚度为17千米（海拔越高地壳越厚，海拔越低地壳越薄）(3)可分为硅铝层和硅镁层（硅铝层不连续分布）地壳最厚的地方最厚——青藏高原：地壳厚度达50—70公里，是整个地壳平均厚度的3倍多，是大陆地壳平均厚度的两倍多。其中，喜马拉雅山脉南坡(亚东以南)地壳厚度为56公里左右，喜马拉雅山北坡(定结)——冈底斯山南缘，地壳厚度为70公里。冈底斯——念青唐古拉地区，地壳厚度为78公里。班公湖——怒扛断裂以北地区，地壳厚约75公里。地壳最薄的地方最薄——

是太平洋西部的马里亚纳海沟么？（深度11034米）

美国科学家通过对地球引力波动的测量发现：距离南美洲圭亚那6600千米的大西洋底部，有一条从北往南的裂缝，地壳厚度仅为1.5千米，是地壳最薄的地方地球最厚地方地球最厚地方当属钦博拉索山。该山位于南美洲厄瓜多尔中部安第斯山脉西侧，是一座死火山，海拔约为6310米，由于距离赤道近，顶峰距地心的厚度为6384.10千米。而珠穆朗玛峰距地心的厚度仅为6381.94千米，比钦博拉索山少2.151千米。所以，从地球厚度上来说，它只好让位于钦博拉索山了。地核地幔1000千米上地幔下地幔33千米莫霍界面古登堡界面地幔：位于莫霍面与古登堡面之间，厚度约为2800千米；分为上地幔和下地幔。厚2800千米地幔地幔2900千米介于莫霍面与古登堡面之间，平均厚度为2800多千米。分为：上地幔和下地幔。（地下1000千米）上地幔顶部上部(地下60-250到400千米)的软流层一般认为是岩浆的发源地。(二)地幔上地幔 (1)自上而下，铁镁含量增加

(2)上部(地下60-250到400千米)有一软流层

(3)地壳和软流层以上的上地幔，合称为岩石圈

下地幔 (1)铁镁含量继续增加

(2)温度、压力、密度继续增加

(3)呈可塑性固体 地幔上地幔上部（地下60-250到400千米）深度之间，地震波波速减慢，存在一个低速层，物质状态与地壳相似，但是放射性元素大量集中，衰变生热，其温度超过了岩石的熔点，导致物质处于熔融状态，该层称之为软流层人们认为它是岩浆的发源地。软流层重点关注：重点关注：地壳与岩石圈的关系岩石圈=地壳+上地幔的顶部岩石圈：地表至软流层地壳：地表至莫霍面地壳莫霍界面古登堡界面地核厚3400千米地核:位于古登堡面以下直至地心，厚度约3400千米。分为内核和外核。地核地核地幔2900千米软流层地幔5100千米(三)地核

地球的核心部分，古登堡面（2900千米）以下。分为外核和内核。

据推测，外核组成物质可能是极高温和高压下的熔融状态铁和镍，可能是产生地球磁场的原因；内核呈固态。外核 (1)物质成分以铁镍为主

(2)温度、压力、密度均很大。铁镍地核学说 接近熔融状态（横波不能通过）内核

固体地核地壳地幔外地核(液)内地核(固)地核地壳上层地幔下层地幔外核内核地幔内部圈层地壳地幔地核概念指地面以下莫霍面以上很薄的一层固体外壳是地球内部介于地壳和地核之间的圈层从古登堡面到地球核心的内核部分厚度平均厚度17千米，陆地约33千米，海洋约6千米。变化规律是：地球大范围固体表面的海拔越高，地壳越厚；反之越薄2800多千米3400多千米物质状态固态固态外核为液体内核为固态内部圈层地壳地幔地核主要成分氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁等，硅酸盐类矿物在地壳中分布最广主要由含铁、镁的硅酸盐类矿物组成，由上而下铁镁的含量逐渐增加极高温度和高压状态下的铁和镍其他特征

厚度不均；地壳上层为硅铝层，不连续分布；下层为硅镁层，连续分布岩石圈下面有软流层，一般认为是岩浆的主要源地温度很高，压力和密度很大；外核物质相对于地壳的“流动”，可能是地球磁场产生的原因名称主要特征地壳(1)由各种岩石组成（花岗岩和玄武岩）

(2)厚度不均，大陆地壳较厚，平均厚度35千米，大洋地壳较薄平均7千米，整个地壳平均厚度为17千米（海拔越高地壳越厚，海拔越低地壳越薄）(3)可分为硅铝层和硅镁层（硅铝层不连续分布）地幔上地幔(1)自上而下，铁镁含量增加

(2)上部(地下60-250到400千米)有一软流层

(3)地壳和软流层以上的上地幔，合称为岩石圈

下地幔(1)铁镁含量继续增加

(2)温度、压力、密度继续增加

(3)呈可塑性固体地核外核(1)物质成分以铁镍为主

(2)温度、压力、密度均很大

铁镍地核学说接近熔融状态（横波不能通过）内核

固体（二）地壳、地幔和地核纵横波分层

厚度（千米）

状态

组成

温度压力密度

地壳P、S波的波速突然增大。（莫霍面）

P、S波的波速突然减小，S波直至消失。（古登堡面）大陆部分平均33大洋部分平均6整个地壳平均17

固态

地幔上地幔

上地幔顶部

固态

上地幔上部软流层

上地幔下部固态

下地幔

下地幔

固态

地核外核

内核

100029005000液态固态铁镁的硅酸盐类物质，由上而下铁镁含量逐渐增加。

以铁镍为主。

逐渐增大

岩石圈地球内部圈层结构及各圈层的主要地球物理数据内部圈层深度km地震波速度密度ρg·cm-3压力PMPa重力gm·s-2温度tC附注纵波Vp横波Vs0335.67.03.44.22.62.90120098198314400-1000岩石圈(固态)地壳

(莫霍面)地幔上地幔608.24.63.3419009841100低速层1007.934.363.4233009841200软流圈(部分熔融)2506508.210.084.55.423.64.646800185009899951900(固态)下地幔(古登堡面)288513.547.235.5613520010693700地核外核41707.989.53009.9811.42252000760(液态地核)过渡层515510.33012.253281004274300固-液态过渡带内核637110.8911.173.463.5012.5136170004500固态地核读“地震波速度与地球内部构造图”，回答下列各题。

（1）指出图中A、B各代表什么地震波：

A

，B

。（2）A和B两种地震波大约在地下

千米处，速度明显加快，从而发现了C

不连续面。（3）在2900千米深处，A波和B波发生了什么变化?A

，B

。从而发现了D

不连续面。（4）C面以上为

，C面和D面之间为

，D面以下为

。

（5）说出E和F的主要不同点。读“地壳结构示意图”，回答下列问题：

（1）地壳中的主要元素有_____________________。（1）写出图中字母所表示的地理事物名称：

A.________层，B.________层。（2）A层相对_________物质比重大些，B层________物质比重相对增加。（3）图中可见地壳结构的特点是__________________________________________。读我国大陆部分地壳等厚度线图，完成4、5题。4.图中M和N的数值应分别为（）A.42、38B.44、38C.42、36D.44、365.若绘制地壳厚度剖面图，其0千米为（）A.海平面B.岩石圈底部C.莫霍界面D.软流层中部【解析】4选A，5选C。第4题，根据等值线的分布特点，两条等值线之间若出现了闭合等值线，其值可能和小值相同，也可能和大值相同，由于M处为四川盆地，其内部的地壳厚度低于周围地区，所以其值为42；N处为大别山区，其内部的地壳厚度高于周围地区，所以其值为38。第5题，地壳厚度0千米处应为莫霍界面。6.有关岩石圈的叙述，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.岩石圈与生物圈关系密切D.岩石圈的上部是软流层【解析】选C。岩石圈包括地壳及软流层以上的地幔部分，主要由岩石组成；岩石圈的土壤层是生物生存的主要场所，所以岩石圈与生物圈关系密切。读“地球内部结构简图”，回答下列各题。（1）写出图中字母表示的地球内部圈层的名称：

A

，D

，E

，F

，B1和B2

。（2）C是

层，这里可能是

的主要发源地之一。（3）岩石圈的范围是指

（用字母表示）。

读“地壳与地幔结构示图”回答下列问题：（l）A是—层，B是—层，C是—层，D是＿层。E＋D十C是＿层，F＋E十D＋C是

层。(2)地壳结构由图中字母＿表示的圈层组成,A+B+C合称

。

(3)地壳结构的主要特点是

和＿。

(4)被认为岩浆发源地的圈层是

层，在图中用字母

表示。

(5)C层的主要物质成分是

，G层的物质成分以为主。（6）莫霍界面是字母＿表示的两层之间的界面，古登堡面是

字母表示的两层之间的界面。硅铝层硅镁层上地幔顶部软流上地幔地幔AB岩石圈硅铝层的不连续分布地壳厚度不均软流层D铁、镁的硅酸盐类铁镍BCFG读地球内部圈层示意图，完成下列各题。（1）地球内部圈层划分的依据是_______。（2）图中甲、乙是地球内部的两个不连续面，其名称分别是甲________、乙_________。（3）当A地发生地震时，B、C、D、E、F五个观测点都测到了A地发出的地震波，B地测得地震震级为8.3级，E地测得的地震震级为______级。对B、E两点所测到的纵波波速进行比较，波速较快的是_____观测点，造成两地波速差异的原因是________________。（4）请在图中用斜线画出接收不到横波的区域。【解析】按照地震波传播速度的变化，地球内部以莫霍界面和古登堡界面为分界，共分为地壳、地幔、地核三部分。震级表示地震释放能量大小的等级，一次地震，震级只有一个。由于纵波在地幔中的传播速度大于在地壳中的传播速度，AE之间经过了地幔，AB之间没有经过地幔，所以E观测点测到的速度较快。接收不到横波的区域见答案图所示。答案：（1）地震波速度的变化（2）莫霍界面古登堡界面（3）8.3E纵波在地幔中的传播速度大于在地壳中的传播速度，AE之间经过了地幔，AB之间没有经过地幔，所以由A到E的平均波速要大于由A到B的平均波速（4）过A点作地核这个小圆的切线，两线之间的地核及小圆以下区域即为接收不到横波的区域，如图。北京时间2009年9月2日15时55分在印度尼西亚爪哇岛发生7.3级地震，震源深度60千米，此次强震的震中在西爪哇省打横地区西南方142千米处的海域。据此回答1～3题。1.此次地震发生后，地震波横波（S波）和纵波（P波）的传播速度在向上经过莫霍界面时发生的显著变化是（）A.S波、P波的波速都明显增加B.S波完全消失，P波的波速突然下降C.S波、P波的波速都明显下降D.P波完全消失，S波的波速突然下降2.此次地震的震源位于（）A.地核B.上地幔C.下地幔D.地壳3.地震发生时，爪哇岛的居民的感觉是（）A.左右摇晃B.先左右摇晃后上下颠簸C.上下颠簸D.先上下颠簸后左右摇晃【解析】1选C，2选B，3选D。第1题，莫霍界面是地壳和地幔的分界面，纵波、横波在这个不连续面下，其传播速度都明显加快，因而向上经过莫霍界面时地震波的波速都下降。第2题，此次地震的震源深度为60千米，据此判断此次地震的震源位于上地幔。第3题，在地震波中，纵波的传播速度较快，而横波的传播速度较慢，从而纵波比横波先到达地面，人们会感到先上下颠簸，后左右摇晃。4.渤海海底丰富的油气矿藏，是地质学家利用地震波的方法来寻找到的，下列四幅地震波示意图中，表示海底储有石油的是（）【解析】选A。石油是液体，横波不能通过，纵波通过时波速也会突然下降。A图即表示地震波在传播过程中，由岩石构造进入石油矿藏时，横波立即消失，纵波波速突然下降的状况。（2010·深圳模拟）为了探测莫霍界面的情况，在以下图中的A、B、C、D四点同时进行了地震波的测定，其中最迟得到从莫霍界面传来的地震波的地点是（）【解析】选A。地壳的厚度与露出地表的部分高度呈正相关，大陆上海拔越高，地壳越厚，地震波从莫霍界面传播到测定点的时间越长。读下图，回答7、8题。7.图中数码所代表的地球圈层正确的有（）A.①为水圈B.②为岩石圈C.③为软流层D.④为下地幔8.下列有关地球圈层特点的叙述，正确的有（）A.①圈层气温随高度增加而递减B.②圈层的厚度陆地较海洋小C.③圈层是岩浆的主要发源地D.④圈层的物质状态为固态【解析】7选C，8选C。第7题，根据各圈层位置可知，①是大气平流层，②是地壳，③是软流层，④是外核。第8题，①大气平流层气温随高度增加而升高；②层陆地地壳较海洋地壳厚；③层为软流层，是岩浆的主要发源地；④层物质为熔融状态。二、非选择题（共40分）13.读岩石圈部分构造图，回答下列问题。（20分）（1）图中所示的地球外部圈层有_____、_____、______，形成人类赖以生存和发展的自然环境。（6分）（2）①、②两层构成地壳，_____部分地壳比较厚，_____部分地壳比较薄。（4分）（3）④是______界面，大约在地下平均______千米处（指大陆部分）。（4分）（4）③是_______，其物质状态是______态；①、②、③密度由小到大为___________。（6分）【解析】本题考查地球的圈层结构及地壳结构特点，结合教材内容不难得出答案。答案：（1）大气圈生物圈

水圈（2）陆地海洋（3）莫霍33（4）地幔固①＜②＜③核心解读重难点1地球内部圈层特别提醒：岩石圈和地壳都是由岩石组成的，但范围大小不同。岩石圈不仅包括地壳，还包括上地幔顶部、（软流层以上）的部分。经典借鉴试题：(2007·上海60～62)地震会给人类带来巨大灾害，人类也可以利用地震技术探索地球内部物质分异、勘探石油。

填图并回答问题。(8分)

(1)2007年4月2日，南太平洋所罗门群岛附近发生8级强烈地震。该群岛发生的地震与其所处的板块位置有关，该群岛位于_______板块与________板块交界处。该地震发生后，澳大利亚当局立即关闭东部海岸的海滩旅游景点，以防________(灾害)侵袭。(3分)(2)根据地震波的传播状况可以划分地球内部圈层构造。在“地球内部圈层构造示意图”中的方框内，填写地球内部各圈层和分界面的名称。(4分)(3)最近，我国在渤海湾发现储量逾10亿吨的大油田。该油田储量的探明是采用三维地震勘探技术的结果。地震波分为纵波与横波，根据地震波传播原理，在通过含油层时，传播速度发生明显变化的主要是________波。(1分)【解析】本题主要考查地球内部圈层划分的相关知识，理解地震波的特点是准确解题的关键。由图可知2007年4月发生的这次地震位于印度洋板块和太平洋板块之间；地震发生时，会引起海底地壳的运动，可能会诱发海啸灾害。地球内部的结构可根据莫霍界面、古登堡界面分为地壳、地幔、地核三部分。地震波在不同性质的物质内部的传播速