高中地理 地球的历史与地球的圈层结构

地球的历史与地球的圈层结构

【考点呈现】

1.地层和化石在研究地球历史中的作用。

2.主要地质年代地球演化的特点。

3.地球的圈层结构。

【素养解读】

1.综合思维：结合地质年代表和有关图文材料，综合分析地球的演化特点；结合地球圈层的图文材料，分

析地球圈层结构及特点。

2.地理实践力：根据不同地层和化石分析地球演化的特点。

3.人地协调观：树立正确的地球历史观，保护人类赖以生存的地球环境。

【考点】

-地球的演化

1.化石与地层的顺序

（1）化石在地层中出现的顺序，是人们研究生物进化的一个重要证据，不同生物化石的出现和地层的

形成有着平行的关系。也就是说，在越古老的地层中挖掘出的化石所代表的生物结构越简单，分类地位越

低等，水生生物的化石越多：在距今越近的地层中挖掘出的化石所代表的生物结构越复杂，分类地位越高

等，陆生生物的化石越多。这种现象说明了生物是由简单到复杂，由低等到高等，由水生到陆生逐渐演化

而来的。

（2）在目前发现最古老的地层中是没有化石的，说明地球上最初是没有生命的。

2.生物的进化、灭绝与环境的关系

（1）生物进化对环境变迁及环境变迁后对生物灭绝的影响，结构图表示：

（2）在掌握生物进化与环境演变简史中，重点抓住以下儿条线索。

①时间变化：太古宙一元古宙一古生代一中生代一新生代（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f海生无脊椎动物时代f鱼类时代一两栖动物时代f

爬行动物时代一哺乳动物时代f人类时代。

③植物变化：海生藻类时代f陆上抱子植物时代f裸子植物时代f被子植物时代。

3.地质年代的判断方法

(1)绝对地质年代判断

一般需要采取综合方法确定地质年代的时间，进而根据地质年代表判断出地质年代，常见的方法：

①看距今多少年，例如距今6600万年到现在为新生代，距今2.01亿年〜1.45亿年为中生代侏罗纪。

②采用同位素年龄(绝对年龄)测定，利用其恒定的半衰期来测定绝对地质年代。如锄一锢法、钾一

氨法等。

(2)相对地质年代判断

①地层学方法

一般情况下，岩石成层分布，下面的岩层比上覆的岩层老，如下列岩层形成年代，A最早，D最晚，按

时间顺序依次为A—B—C—D。

1>

C

R-

A-

但在强烈挤压作用下也可能出现地层倒置，如下图：

此时岩层的新老与岩层的上下位置关系在不同位置不一样。

②古生物学方法

生物演化是由简单到复杂、由低级到高级的，生物种类是由少到多的，而且这种演化和发展是不可逆

的。因此可以反向应用，利用岩层中的生物的种类和类型判断相对年代，如上图中A岩层中含有三叶虫化石，

B岩层中含有恐龙化石，根据化石中的生物种类可推知，A岩层较老，B岩层较新。

③构造地质学方法

某些呈块状的岩浆岩或变质岩不成层，也不含化石，但是，这些块状岩石常常与层状岩石产生切穿关

系，被切穿的岩石老，切入的岩石新。例如，下图中侵入岩较新，A、B、C、D岩层较老。

【典题精研】

北京市门头沟区灰峪村被称为“化石村”。在一次学生科学体脸活动中，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。据此，完成下面小题。

1.轮叶化石形成时，灰峪村所在地的地理环境最可能是（）

A.雪山B.湖泊C.深海D.沙漠

2.古生代晚期的地层中还可能发现（）

A.鸟类化石B.野生水稻C.恐龙化石D.煤炭资源

【答案】1.B2.D

【解析】1.根据材料可知，轮叶化石中的轮叶是占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，多是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，适宜蕨类植物生长，B选项正确。雪

山、深海、沙漠不适宜蕨类植物生长，A、C、D选项错误。故选B。

2.鸟类属于陆生的脊椎动物，主要出现在中生代，A选项错误。野生水稻属于被子植物，出现在新生代,

B选项错误。恐龙属于爬行动物，主要出现在中生代，C选项错误。我国的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选项正确。故选D。

二地球的圈层结构

(-)地球内部圈层结构的划分及特征

1.划分：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。

2.特征

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

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、

地幔

下地幔压力、密度增大

外核呈熔融状态

地核

内核呈固态，温度很高，压力、密度很大

(-)地壳的物质组成和结构特征

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(如下图)，这两层的物质组

成和结构有着明显的区别(如下表)。

分层名称主要成分密度分布

由硅、铝成分较多的花岗岩不连续分布；在大洋底部非常

上层硅铝层小

类组成罕见，即使有也非常薄

由镁、铁、钙成分较多的玄连续分布：大陆和大洋地壳中

下层硅镁层大

武岩类组成，成分增多都有分布

（三）图解地球的外部圈层——“3+1”图

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。

【典题精研】

2019年2月19日，我国在塔里木盆地顺北油气田完成某钻井钻探，钻井深8588米，创亚洲陆上钻井最

深纪录。据此完成下面小题。

3.该钻井（）

A.未穿透地壳B.深达莫霍面

C.已穿透岩石圈D.即将穿透地幔

4.该钻井深达8500多米表明当地拥有深厚的（）

A.侵入岩B.喷出岩

C.变质岩D.沉积岩

【答案】3.A4.D

【分析】3.地球的内部结构分层中，莫霍面以上为地壳，莫霍面往下到古登堡面之间为地幔，古登堡面以

下为地核。大陆上地壳的平均厚度约为33千米，“钻井深8588米”，可见未穿透地壳，也未达莫霍面，故A

正确，B错误。岩石圈的范围包括地壳和土地幔顶部，钻井既然未穿透地壳，当然更不会穿透岩石圈，也不

会即将穿透地幔，故CD错误。

4.油气资源多储藏在沉积岩中，油气钻井深达8500米，说明当地拥有深厚的沉积岩，正确答案为D,ABC

错误。

【拓展提升】

这是一片风景秀丽、气候湿润的浩瀚湖区。水中鱼虾成群，天空中不时有鸟儿和翼龙滑翔而过，大湖

周边是银杏、松杉等高大乔木组成的森林，林间有蕨类植物顽强地生长。完成下面小题。

1.上述文字描述的地质年代是（)

A.太古代B.古生代C.中生代D.新生代

2.该地质年代（）

A.是重要的造煤时期B.蕨类植物极度兴盛

C.后期原始鱼类灭绝D.喜马拉雅山脉形成

【答案】1.C2.A

【解析】1.根据材料，可知此年代的生物有恐龙、银杏、松山、蕨类为主，对应地质年代表可知，此时应

为中生代，C正确；古生代为古代生物的时期，早古生代为藻类的时代，在早古生代海洋里生活着门类众多

的生物。植物界以海藻为主。动物界出现了三叶虫和珊瑚、腕足类等。三叶虫是一种节肢动物，寒武纪是

三叶虫的全盛时代。到奥陶纪时出现了软体动物门的头足纲，主要生物门类还有笔石、腕足类、三叶虫等，

不符合材料，B错误；地质年代没有太古代一说，A错误：新生代恐龙已经灭绝，D错误；故选C。

2.中生代是重要的造煤时期，A正确；蕨类植物极度兴盛是古生代，B错误；后期原始鱼类灭绝发生在古

生代中期，C错误；第三纪晚期是喜马拉雅山形成时期，此时属于新生代，D错误。故选A。

在陕西某矿区，工人们发现在矿灯照耀下，夹在顶岩地层中的煤层乌黑发亮。经仔细辨认，人们还能看出

银杏等裸子植物粗大的树干。据此回答下题。

3.该煤层形成的地质年代和该地质年代最繁盛的动物可能是（）

A.古生代、三叶虫B.中生代、恐龙

C.新生代第三纪、哺乳类D.新生代第四纪、鱼类

4.该煤层形成的古地理环境是（

A.湿热的草原地区B.温暧广阔的浅海区域

C.湿热的森林地区D.干旱的陆地环境

【答案】3.B4.C

【分析】3.中材料在煤层中看出银杏等裸子植物粗大的树干，银杏等裸子植物繁盛于中生代，中生代最繁

盛的动物是恐龙，B正确，ACD错误，故选择B。

4.煤是植物遗体经过生物化学作用和物理化学作用而转变成的沉积有机矿产，该煤层中出现银杏，银杏为

高大的树木，生长在温暧湿润的陆地，所以该煤层形成时地理环境是温暖湿润的森林地区，C正确，草原地

区没有高大的树木，A错误，浅海不利于树木的生长，B错误，干旱的环境不利于树木生长，D错误，故选

择C。

读我国大陆部分地壳厚度线图，完成下面小题。

5.图示地区的地壳厚度（）

A.由西向东逐渐增大B.由北向南逐渐增大C.由东向西逐渐增大D.由南向北逐渐增大

6.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

【答案】5.C6.C

【分析】5.从图示地区的地壳厚度等值线分布分析，等值线大致呈南北走向，同一经度区南北变化较小,

BD错误；数值自东向西逐渐增大，所以表示地壳厚度自东向西逐渐增大，C正确、A错误。故选C。

6.根据地球内部圈层结构的划分，地壳和地幔以莫霍面为界，所以地壳最底部即地壳厚度0千米为莫霍界

面，C正确：海平面为大气层下垫面；岩石圈底部和软流层中部位于地幔，ABD错误。故选C。

气

温

不

扃

方

向

降

水

增

多

方

向

7.恐龙繁盛时期全球气候特征是（）

A.总体比较寒冷B.总体比较湿润C.冷暖干湿交替D.温暖干旱明显

8.在图示甲时期（）

A.被子植物繁盛B.大陆冰川覆盖面积广C.海平面高于现代D.传统农作物频频歉收

【答案】7.D8.B

【分析】7.中生代是裸子植物和爬行动物的时代，是恐龙的繁盛年代，中生代被称为爬行动物时代、恐龙

时代，据图示可知，中生代全球平均气温较高，平均降水较少，全球温暖干旱明显，D正确，ABC错误。

故选D。

8.图示甲时期是古生代晚期，被子植被繁盛的时代是新生代，A错误；结合图示可知，甲时期温度较低,

降水较多，可能大陆冰川覆盖面积广，B正确；甲时期温度比现代低，冰川融化少，海平面低于现代，C错

误；图示甲时期是古生代晚期，没有人类出现，没有出现传统农作物歉收，D错误。故选B。

辉腾锡勒湖区位于内蒙古中部，为现代季风气候的过渡地带。该湖区地层出露完整、沉积厚度较大，

是研究全新世地层、沉积特征及古气候变迂的理想场所。下图示意辉腾锡勒湖区沉积地层的年龄与深度对

应关系。据此完成下面小题。

E

/。

训

受

9.该湖区沉积速度最快时段对应的深度为（）

A.0-50cmB.50-100cmC.100-200cmD.200-300cm

10.从沉积地层上分析，图示时段该地经历的气候演变过程主要是（）

A.湿润一干旱B.湿润一干旱一湿润C.干旱一湿润D.干旱—湿润—干旱

【答案】9.C10.B

【分析】9.依据图中不同深度沉积物的历时可知。0—50cm深度沉积物的历时约3800年；50-lOOcm深

度沉积物的历时约2200年；100—200cm深度沉积物的历时约2000年；200—300cm深度沉积物的历时约

3（）00年。所以该湖区沉积速度最快时段对应的深度为100—200cm,故C项正确。故选C。

10.由图可知，距今约8000年以前，该地地层主要是湖泊沉积物，说明当时气候湿润；距今3800—8000

年，该地地层主要是沼泽环境下的沉积物，说明当时气候较为干旱；距今约3800年以来，该地地层主要是

湖泊沉积物，说明该时期气候又变湿润。所以图示时段该地经历的气候演变过程主要是湿润一干旱一湿润。

故B项正确。A、C、D三项与图示不符，故排除。故选B。

青海湖区及周边地区人口稀少，农业活动以游收业为主。下图是1961年至2018年青海湖水位统计图。

完成下面小题。

196519751985199520052015

II.1961年至2005年青海湖水位变化的主要原因是（）

A.气候长期暧干化B.流域面积在变小

C.入湖河水被截留D.引湖水灌溉农田

12.2005年以来，青海湖区（）

A.湖水盐度趋于变大B.出湖泊径流量增加

C.荒漠化趋于严重D.鸟类栖息环境改善

【答案】ILA12.D

【分析】11.1961年-2005年，青海湖水位逐渐下降，是因为全球变暖，蒸发加剧，导致湖泊水位面积越来

越低，A正确：流域面积是区域内有多少面积内的水最终会流到这条河流或湖泊内的面积，只有区域内的

地形状况发生改变，流域面积的大小才会发生改变，B错误；青海湖区及周边地区人口稀少，且并不发展种

植业，入湖河水被截留的可能性小，C错误；青海湖是咸水湖，不可能引湖水灌溉农田，D错误。故选A。

12.结合图示，无法看出青海湖湖区湖水盐度的变化趋势，A错误；由图可知，2005年以来，青海湖区水

位上升，出湖泊径流量减少，如果出湖泊径流量增加的话，水位会呈继续下降的趋势，B错误；湖泊水位上

升，说明当地生态环境有所改善，荒漠化程度减轻，C错误；湖泊水位上升，为一部分鸟类提供了栖息地,

使得鸟类的栖息环境改善，D正确。故选D。

2021年4月7日23时左右，湖南科技大学领衔研发的我国首台“海牛II号”海底大孔深保压取芯钻机

系统，搭载海洋地质II号科考船，在南海超2000米深水海底，成功下钻231米，取得这一深度的可燃冰样

品，刷新世界深海海底钻机钻探深度。读下图，完成下面小题。

13.南海海域表层海水（）

A.1000米以下温度变化不大B.盐度由低纬向高纬度递减

C.密度北部高于南部D.盐度与密度成负相关关系

14.研发海底钻机系统的意义有（）

①维护国家海洋权益②研究地幔中矿岩的物质组成

③改变能源消费构成④勘探海洋深海资源

A.①②B.①④C.②③D.③④

【答案】13.C14.B

【解析】13.本题考查表层海水相关知识，1千米以下为深层海水与题目不相关，A选项排除。盐度最大值

位于副热带海区，其变化规律为从南北半球的副热带海区向两侧的高纬度和低纬度递减，南海北部位于回

归线附近，南部位于赤道附近，盐度由高纬向低纬度递减，B选项错误。海水密度是指单位体积内所含海水

的质量，一般来说，海水盐度越大，海水密度越大，成正相关关系，南海海域表层北部海水盐度较大，海

水密度北部高于南部，C选项正确，D选项错误。故选C。

14.海底钻机系统有助于r解我国海洋海床中各类矿藏的分布情况，在进行开发海底矿藏时，由于是自主

研发系统，受他国影响较小，能够进一步维护我国海洋权益，①④正确。从材料可知，“在南海超2000米

深水海底，成功下钻231米”，其深度较小，主要是对地壳中的矿脉进行研究，还不能达到地幔深度，②错

误。海底钻机系统能够开发海洋资源，对我国能源消费结构会有一定的影响，但就目前的勘探和开发技术

还不能足以改变能源消费结构，“改变”说法过大，③错误。①④正确，故选B。

2019年6月17日，四川省南部宜宾市的长宁县发生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”。据此完成下面小题。

15.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（）

A.横波和纵波传播速度的差异B.人体对紧急事件的生理反应能力

C.横波和纵波的传播介质差异D.建筑物的抗震系数

16.关于图中各圈层的特点，描述正确的是（）

A.I圈层的根本热源是地面辐射B.III圈层空间分布不连续

C.II圈层是地核D.W圈层为液态或熔融状态物质

【答案】15.A16.D

【分析】15.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"。地震纵波传播速度快，纵波选到达地表时，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，横波后到达地表时，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，A正确；地震救援领

域所说的“黄金12秒”与人体对紧急事件的生理反应能力、横波和纵波的传播介质差异和建筑物的抗震系数

无关，BCD错误。故选A。

16.读图可知，图中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，A错误；图中显示，in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，B错误；图中显示，n圈层是位于莫霍面以上的地球内部圈层，应为地壳,

不是地核，c错误；图中显示，w圈层位于古登堡面以下，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，D正确。故选D。

2021年10月16日印度尼西亚发生4.8级地震，震中位于巴厘岛东北部，震源深度10千米。下图为

印度尼西亚局部喀图。完成下面小题。

图例

・震中

入A山脉

O水域

=板块边界

17.图示板块边界的类型和爪哇岛所属板块的名称分别是（）

A.消亡边界欧亚板块B.生长边界欧亚板块

C.消亡边界印度洋板块D.生长边界印度洋板块

18.此次地震，地震波从震源向地面传输过程中（）

A.横波和纵波速度均突然增大B.横波和纵波速度均变化不大

C.横波速度增大，纵波速度减小D.横波速度减小，纵波速度增大

【答案】17.A18.B

【分析】17.根据所学知识可知，图示地区位于板块的碰撞边界，属于消亡边界，爪哇岛属于亚欧板块，

故A正确；B、C、D错误。

18.根据所学知识可知，地震波中横波速度较慢、纵波速度较快，在地壳中传播的速度较均匀，B正确；A、

C、D错误。

打超深钻井，钻穿地壳，直接“触摸”到地壳与地幔的边界，这是全世界地球科学家的理想。美国、

英国、中国等12个国家的30名科学家已登上美国“决心”号钻探船，准备在西南印度洋开展打穿“壳幔

边界”的一次大洋钻探。据此完成下面小题。

19.若地球科学家们能够一直掘进到地心，则依次钻探的是（）

A.地壳一地幔一地核一莫霍界面一古登堡界面B.地壳一古登堡界面一地幔一莫霍界面一地核

C.地幔一莫霍界面一地核一古登堡界面一地壳D.地壳一莫霍界面一地幔一古登堡界面一地核

20.当前科学家仍主要利用地震波的性质对地球内部的结构进行探索，下列四幅地震波示意图中表示其地

下储有石油的是（)

地震波速

地震波速地震波速地震波速

地

地

地

壳

壳

A壳

深

深

深

度

度

度

【答案】19.D20.A

【分析】本题组主要考查地表以下为地球的内部圈层，包括地壳、地幔和地核.地壳与地幔的分界是莫霍

界面，地幔与地核的分界是古登堡界面。莫霍界面的平均深度大约为33千米，古登堡界面的平均深度为2900

千米。本题难度较小，主要考查了地球内部圈层划分，熟记相关知识即可。

19.地球科学家们能够一直掘进到地心，从地表至地心则依次钻探的是地壳-莫霍界面-地幔-占登堡界面-

地核，ABC错误，D正确，故选：D。

20.A图中纵波到一定地壳深度波速降为0,横波波速减小，说明地震波此时经过了液态物质，A正确；BCD

图中波速没有明显的减小，也没有波速突降为0的情况出现，因此地震波没有经过有液态的石油构造部分，

BCD错误。故选：Ao

下图是珠穆朗玛峰形成示意图。研究表明，内力作用是影响珠穆朗玛峰的主导作用，而且这一态势还

将持续很长时间。据此完成下面小题。

21.青藏高原深层的甲处是地球内部结构中的（）

A.地壳B.地幔C.莫霍面D.古登堡面

22.地质探测发现图中乙处岩石非常致密坚硬，是因为乙处（）

A.温度局jB.压强大C.地层稳定D.地层活跃

23.外力作用造成珠穆朗玛峰海拔（）

A.下降加快B.下降减慢C.上升加快D.上升减慢

【答案】21.B22.B23.D

【分析】21.由图信息可知，甲地位于岩石圈的底部，而岩石圈的组成是由地壳和上地幔的上