高一地理同步讲义（人教版2019必修第一册）1.4地球的圈层结构（原卷版）

第一章宇宙中的地球第4节地球的圈层结构001目标任务课程标准学习目标运用示意图，说明地球的圈层结构1.运用相关知识，分析地震波的特点及其应用2.结合材料，分析不同地区地壳厚度的差异3.通过野外观测，了解地球外部圈层的特点4.保护人类生存的圈层，促进人地协调002预习导学1．地震波地震波指的是地震时将震源区集聚的能量向四面八方辐射传播的一种弹性波。其分类主要按传播方式分为两大类：体波和面波。

体波指的是在地球内部传播的地震波，包括纵波和横波，是从震源直接发射出来的波。纵波（简称P波），是一种压缩波，其振幅较小、周期短、传播速度较快；横波（简称S波），是一种剪切波，振幅较大、周期较长、传播速度较慢。二者的主要区别是纵波在固体液体气体中都能传播，但横波只能在固体中传播。

面波指的是由纵波和横波辐射到达地面时激发的只沿地球表面传播的地震波，不是从震源直接发出的。特点是振幅大、周期长、传播速度比横波慢等等。需要注意的是，由于面波只作用于地面，且同时使地表发生上下起伏和横向剪切，所以面波对地面的破坏作用是最强的。另外，面波按质点振动特征的不同分为勒夫波和瑞利波两种。勒夫波的质点振动平行于地面且垂直于传播方向（类似于横波的传播方式），使地面发生一种蛇形状前进的波动；而瑞利波的质点振动类似于水波浪，一般只存在于震中以外的地区。地震波的记录一般是在地震台用地震仪记录。地震仪一般由两部分组成，即拾震器和记录器，二者共同绘制地震波谱图。由于几种地震波的速度不同，可以知道最先到达固定地震台的是纵波，然后是横波，最后是面波。根据三者到达该地震台的时间差，我们就可以算出该地震台的震源距或震中距。当然，如果有三个不在同一直线上的地震台的话，我们就可以求出各自的震源距或震中距，再用多点交会法求出震中位置了。2．地球内部圈层结构的形成原始地球是一个接近匀质的球体，那时各种物质混合在一起，没有明显的分异现象。地球圈层的分化与地球的温度变化有密切的关系。在低温状态下，各种物质以固态存在，不能在重力作用下自由升降。后来，放射性元素在衰变中产生的热量，以及地球本身因体积收缩而产生的热能，在地球内部积累，使地球内部温度逐渐升高，物质具有可塑性。在重力作用下，物质发生分异，轻的物质上升形成外层，重的物质下沉形成内层，于是形成地球的固体圈层。由于硅酸盐物质密度低、熔点高，而铁、镍物质密度高、熔点低。因此，当地球内部温度足够高时，铁和镍便熔化，而硅酸盐物质却仍能保持固体状态。这样熔融的铁和镍便流向地球的深处，形成地核；而硅酸盐物质便上浮形成地幔和地壳。而组成地幔和地壳的物质也有轻重的区别，比如花岗岩最轻、玄武岩次之，橄榄岩最重，因此，较重的橄榄岩下沉形成地幔，而玄武岩和花岗岩上浮形成地壳。知识点一地球的内部圈层结构

1.地震波(1)概念：地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产生，并以波的形式向四周传播，这种弹性波叫地震波。(2)类型：地震波有纵波(P波)和横波(S波)之分。类型传播速度通过的物质共同点纵波(P波)固体、液体、气体都随着所通过物质的性质而变化横波(S波)慢只能通过2.地球内部圈层的划分界线——不连续面(1)不连续面的定义：地球内部地震波的波速发生突然变化的面叫不连续面。(2)地球内部两个不连续面：莫霍界面和古登堡界面。不连续面地下深度波速变化界面平均33km处该面以下，横波、纵波的速度都明显古登堡界面约2900km处在这里，速度突然下降，横波完全消失3.地球内部圈层的划分（1）地壳——连续不规则的圈层①地壳是地面以下，莫霍面以上，由各种组成的坚硬外壳。②地壳厚度不一。平均厚度约为17千米，部分较厚，大洋部分较薄。③地球大范围固体表面的海拔越高，地壳；海拔越低，地壳越薄。（2）地幔①从莫霍界面直至2900千米深处的古登堡界面②分为上地幔和下地幔,上地幔的上部存在一个,温度很高,是岩浆的主要发源地。（3）地核①古登堡界面以下,厚度约3400千米。②主要由铁和镍等金属组成,分为外核和内核两层。外核是的金属物质,外核物质的运动形成了地球的磁场。内核是一个密度极大的固体金属球。知识点二地球的外部圈层结构1.大气圈（1）组成大气圈指环绕地球外部的气体圈层。主要由和悬浮物质组成的复杂系统，主要成分是氮气和氧气。（2）作用大气圈是地球生命的保护伞，它不仅避免了大多数流星体对地球的撞击，而且削弱了对地球生物的影响，从而保护了地球上的生命。2.水圈（1）组成水圈是由地球表层各种水体组成的连续但的圈层。主要由固态水、液态水、气态水组成的。海洋是水圈的主体。（2）作用地球表面覆盖着大量的液态水，通过可以塑造地表形态，促进地表物质迁移与能量交换等。3.生物圈（1）组成生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称。生物圈不独占任何空间，它包括底部、水圈全部、上部，厚约20KM。它占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。（2）作用自然环境系统中最活跃的圈层4.不同圈层之间的关系大气圈、水圈、生物圈和岩石圈之间，相互联系、相互制约、相互渗透，不断地进行着物质和能量的交换，构成了人类赖以生存和发展的自然环境。

1．自主判断1.地震发生时，横波先到达地面，纵波在到达地面。（）2.地壳薄厚不一，大陆地壳较厚，海洋地壳较薄。（）3.软流层被认为是岩浆的发源地，地球的板块运动与之有关。（）4.上地幔与地壳合成为岩石圈/岩石圈由地壳和上地幔组成。（）5.地球的磁场与内核的液态物质运动有关。（）6.大气圈、岩石圈、生物圈、水圈相互联系相互渗透形成了自然地理环境。（）003核心整合核心01地球的内部圈层结构【核心整合】1．地球内部圈层的划分地震波在一定深度发生突然变化，这种波速发生突然变化的面叫做不连续面。地球内部有两个明显的不连续面——莫霍界面和古登堡界面：不连续面分布深度地震波的变化特点莫霍界面大陆地面下平均33千米。纵波和横波的传播速度都明显增加。古登堡界面地下约2900千米。纵波的传播速度突然下降，横波完全消失。2．地球内部各圈层的特点以莫霍界面和古登堡界面为界，可以将地球内部划分为地壳、地幔、地核三个圈层：位置特点物质状态地壳莫霍界面以外。由岩石组成，平均厚度17千米。大陆地壳厚，海洋地壳薄（一般5～10千米）。固态。地幔莫霍界面和古登堡界面之间。分上地幔和下地幔两层。在上地幔的上部存在一个软流层，一般认为这里是岩浆的主要发源地。固态。地核古登堡界面以内。主要由铁、镍等金属组成，分外核和内核两层。地核的温度很高，压力和密度很大。外核：液态。内核：固态。【小试牛刀】下图是“地震波速度和地球内部构造图”。读图，完成下面小题。

（1）关于地震波的叙述，正确的是（

）A．④能通过固体、液体传播，③只能通过液体传播B．③和④传到②时，波速突然下降至消失C．④和③在①中波速明显减小D．①②之间纵波和横波都能通过（2）①上下两侧名称分别为（

）A．地幔和地壳 B．岩石圈和地壳C．地幔和地核 D．地壳和地幔核心02地球外部各圈层的组成及作用【核心整合】外部圈层概念组成作用大气圈由气体和悬浮物质组成的复杂系统气体和悬浮物质，主要成分是氮气和氧气①使地球温度变化和缓；②为生物生存提供氧气；③风、云、雨、雪等天气现象与人类息息相关水圈地表和近地表的各种形态水体的总称主体是海洋，还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等①在地球表面物质迁移和能量转换中起着十分重要的作用；②是人类和其他生物生存和发展不可或缺的生物圈地球表层生物及其生存环境的总称地球表层生物及其生存环境①从环境中获取物质和能量；②促进太阳能转化；③改变大气圈和水圈组成；④改造地表形态

【小试牛刀】地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等，这些圈层之间相互联系、相互制约，形成人类赖以生存和发展的自然环境。下图为地球圈层结构局部示意图。读图回答问题。

（1）图中所示的圈层A、B、C、D分别是（

）A．水圈、大气圈、生物圈、岩石圈 B．生物圈、岩石圈、大气圈、水圈C．岩石圈、水圈、大气圈、生物圈 D．生物圈、水圈、岩石圈、大气圈（2）下列关于地球外部圈层的叙述，正确的有（

）①大气圈是地球生命生存的基础条件之一②水圈是一个不断循环的圈层③生物圈是岩石圈、大气圈和水圈相互渗透、相互影响的结果④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A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④004重难拓展一、地壳与岩石圈的区别与联系(1)联系地壳和岩石圈均由岩石组成，地壳是岩石圈的一部分。(2)区别项目厚度范围联系地壳平均33km地表至莫霍界面岩石圈不仅包含地壳而且还包含上地幔顶部（软流层以上）〔典例〕读“地球内部结构示意图”（下图）,完成下面小题。下列岩层组合表示岩石圈的是（

）A．b+c+d B．a+c+d C．a+b+c D．c+d+e二、地震波的应用根据地震波在地球介质中传播的规律，来研究地球内部的结构、矿产资源的分布和油气资源的分布，分析与大型工程建设相关的近地表地层的复杂结构。(1)在油田开发中的应用人们通过研究地震波在地下岩石中的传播规律，来确定储层的岩性、物性及含气性，从而为油田开发提供决策支持。(2)工程探伤在实际工程当中，由于地质条件复杂、施工环境恶劣、施工工艺不规范、工序不严格等诸多因素，可能导致混凝土构件存在振捣不实、存有孔洞、出现蜂窝状等问题，从而给隧道、桥梁及其他土木工程中的结构体带来质量隐患。因此，在土木工程中常用地震CT对工程进行探伤。另外，随着技术的发展和人们对地震认识水平的提高，人们对地震波的利用也会越来越广泛。示例地质学家常利用地震波来寻找海底油气矿藏。〔典例〕下面四幅地震波示意图中，表示海底储有石油的是()A.①B.②C.③D.④005知识总结006强化训练考点01地球的内部圈层结构下图为“地球内部圈层示意图”，据图完成下面小题。

1．图中甲、乙、丙示意地球的内部圈层，其名称说法正确的是（

）A．甲是岩石圈 B．乙位于上地幔 C．丙是地核 D．丙是古登堡界面2．到目前为止，人类对地球内部的了解主要通过（

）A．地质钻探 B．研究地震波 C．地层和化石 D．实验室分析3．中国地震台网测定2022年9月20日18时23分左右在四川甘孜州巴塘县发生3.4级地震，震源深度11千米。这时地面上的人、附近不远处的飞鸟和池塘里的鱼，都会感到（

）A．先上下颠簸，后左右摇摆 B．先左右摇摆，后上下颠簸C．P（纵）波，上下颠簸 D．S（横）波，左右摇摆下图为“地球圈层结构的局部图及地震波传播速度的变化图”。读图回答下面小题。

4．据图判断下列说法正确的是（

）A．①层和②层属于地壳 B．地壳在海洋中常常缺失C．②是软流层 D．岩石圈的范围不包括③层5．在地球内部，地震波传播速度最快的地方是（

）A．莫霍面附近 B．古登堡面上部附近 C．上、下地幔之间 D．内、外核之间考点02地球的外部圈层结构读下图,完成下面小题。6．图中地理事物,属于水圈的有（

）A．湖水与雪 B．草原和森林 C．草原与湖泊 D．雪与森林7．关于图中森林所属圈层的叙述,正确的是（

）A．主要成分是氮和氧B．是连续而不规则的圈层C．不单独占有空间,渗透于其他圈层之中D．其范围包括大气圈和岩石圈的全部下图为风景秀丽的黄果树瀑布景观图。读图回答问题。

8．瀑布所属的圈层是（

）A．生物圈 B．水圈 C．岩石圈 D．大气圈9．该景观的形成过程充分说明图中各圈层（

）A．可以相互转化 B．独立发展C．存在着物质迁移和能量转换 D．内部物质运动的能量都来自太阳辐射下图为青岛一拉萨地形起伏与相应地壳厚度变化对比剖面图，下图中两条曲线之间为地壳。读图，回答下面小题。

1．图中甲为（

）A．地表 B．软流层 C．莫霍界面 D．古登堡界面2．图中信息表明（

）A．距离海洋越远，地壳厚度越薄B．地形起伏与地壳厚度变化基本呈正相关C．地壳厚度与距大陆中心远近呈正比D．山地的地壳一般比平原的地壳薄下左图示意地震波在地球内部传播速度和地球内部结构（①~④为地球内部圈层），右图为媒体报道截图。据此完成下面小题。

3．依据左图地震波的传播速度变化可知（

）①地震发生时，震区的人先感受到水平晃动，后感受到上下颠簸②在地幔，地震波传播速度明显增加③在古登堡界面，横波完全消失，纵波速度突降④在地球内部，纵波传播速度最快的位置属于地核A．①② B．②③ C．③④ D．②④4．关于左图中地球内部圈层的说法，正确的是（

）A．①圈层是岩石圈 B．②圈层存在软流层C．③圈层是下地幔 D．④圈层压力、密度极小5．下列关于右图火山喷发的说法，正确的是（

）A．火山喷出的烟雾会进入水圈、生物圈等B．火山喷发和地震的能量来自太阳辐射C．火山喷出的岩浆一般认为来自岩石圈D．火山喷发只会对地理环境带来不利影响北京时间2022年1月15日，南太平洋岛国汤加的洪阿哈阿帕伊岛海底发生大规模火山喷发，卫星探测结果表明，火山灰最高冲至约28千米高空，卫星云图上甚至可见喷发而上的蘑菇云。读火山喷发图与地球内部圈层结构图，回答问题。

6．从海底火山口喷发出的岩浆，一般来源于（

）A．①层 B．②层 C．③层 D．④层7．下列关于地球圈层特点的叙述，正确的是（

）A．①层的厚度海洋较陆地大 B．②层横波不能通过C．③层可能为液态 D．④层压力和密度都较小2021年10月20日日本熊本县阿苏山发生火山喷发，灰柱高达3500米，火山碎屑流到达距火山口1千米以外的地方。读地球圈层结构图，据此完成下面小题。8．图中表示岩石圈的是（

）A．d和e B．e和fC．d和f D．f和g9．阿苏山火山喷发蔓延的火山灰物质在地球圈层中迁移的顺序是（

）A．大气圈→水圈、生物圈→岩石圈B．岩石圈→大气圈→水圈、生物圈C．水圈、生物圈→大气图→岩石圈D．水圈、生物圈→岩石圈→大气圈空间、海洋和地球深部，是远远没有进行有效开发利用的巨大资源宝库，是关系可持续发展和国家安全的战略领域。与初期“上天、下海、入地”的“为进入而进入”相比，在资源紧缺的压力下，当前新兴战略资源的探索显得越来越迫切。据此回答问题。10．在“上天”的过程中所经过的地球大气圈（

）A．只是由气体组成的圈层 B．没有生物生存C．是地球外部的一个独立圈层 D．主要成分是氮气和氧气11．如果人类有能力进入地心，则下列关于在“入地”探索过程中所见现象的叙述，正确的是（

）A．地球内部各圈层的密度是均匀的B．地球内部存在两侧物质性质有较大差异的不连续面C．地球的外核为液态物质，该物质是火山活动中岩浆的来源D．自地表至地心，均由坚硬的岩石组成地球各个圈层联系紧密，存在物质、能量交换，形成人类赖以生存和发展的地球表层环境。图为四大圈层联系示意图，读图完成下面小题。12．下列关于图示圈层的叙述，正确的是（

）A．各圈层厚度大致相当 B．各圈层之间相互渗透C．①圈层单独占有空间 D．都属于地球外部圈层13．①圈层的主要特点是（

）A．连续但不规则 B．由坚硬岩石组成C．有若干电离层 D．能进行光合作用14．读“地震波速度与地球内部构造图”（下左图）及“火山喷发图