2024-2025学年高一地理新教材必修一 第1章 第4节 地球的圈层结构

第四节地球的圈层结构课程标准运用示意图说明地球的圈层结构。学习目标1.了解地震波的传播特征及其在划分地球内部圈层方面的应用。2.掌握地球内部圈层的划分及圈层特点。3.了解地球外部圈层的组成及意义。一、地球的内部圈层结构1．地震波(1)分类：图中S表示横波，P表示纵波。(2)特性eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(S波：传播速度较慢，只能通过固体传播,P波：传播速度较快，可以通过固体、液体和气体传播))2．圈层划分(1)依据：地震波在地球内部传播速度的变化。(2)界面：①C莫霍界面：在大陆地面下平均33千米处，S、P波传播速度都明显增加。②D古登堡界面：在地下约2900千米处，S波完全消失，P波传播速度突然下降。(3)圈层：由内向外E＋F为地核，G为地幔，H为地壳。①地壳：由固体岩石组成，位于莫霍界面以外；海洋地壳薄，大陆地壳厚。②地幔：从莫霍界面到古登堡界面之间，可分为上地幔和下地幔，上地幔上部存在一个软流层，是岩浆的主要发源地；上地幔顶部与地壳合称岩石圈。岩石圈的结构如下图：岩石圈位于软流层以上，包括M地壳、N上地幔顶部，主要由岩石组成。③地核：由铁、镍等金属组成。外核呈熔融状态，其运动形成了地球的磁场；内核是密度极大的固体金属球，压力极大。判断1．海洋地壳和大陆地壳厚度相同。(×)2．软流层位于上地幔，是岩浆的主要发源地。(√)3．地震发生时，位于震中地面上的人们先感觉到上下颠簸，然后左右摇晃。(√)4．从地幔到地壳，地震波的传播速度越来越慢。(√)二、地球的外部圈层结构1．外部圈层组成：A大气圈，B水圈，C生物圈。2．各圈层的组成和作用圈层组成地理意义大气圈由气体和悬浮物质组成，主要成分是氮气和氧气调节地球的温度，提供生物生存所必需的氧气，形成复杂的天气，与人类息息相关水圈地表和近地表的各种形态水体，主体是海洋，还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等参与地表物质迁移和能量转换，是人类和其他生物生存和发展所不可或缺的生物圈地球表层生物及其环境的总称，占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部生物从环境中获取物质和能量；促进太阳能转化；改变大气圈和水圈的组成；改造地表形态大气圈、水圈、生物圈和岩石圈相互联系、相互渗透，共同构成人类赖以生存和发展的自然环境判断1．生物圈就是地表生物的总称。(×)2．水是自然界中最活跃的地理要素之一。(√)3．四大圈层之间是相互独立发展的。(×)探究点地球的内部圈层结构地球的中心点位于我们脚下6000多千米深处，相比之下，人类迄今钻探的最深记录12.3千米(俄罗斯的科拉钻井)显得微不足道。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。下图为地球内部地震波传播速度与圈层结构示意。读图回答下列问题。1．地震波分为哪几类？其传播速度有何特点？答案地震波分为纵波和横波，在不同介质中传播速度不同。其中，纵波的传播速度较快，可通过固体、液体和气体传播；横波的传播速度较慢，只能通过固体传播。2．划分地球内部圈层的两个界面的深度分别约是多少千米？在界面附近，地震波的波速有何变化？答案如下表：界面地下深度(千米)波速变化莫霍界面33(大陆部分)该界面以下，纵波、横波的传播速度都明显增加古登堡界面2900在这里，纵波速度突然下降，横波完全消失3.地球内部可分为哪几个圈层？它们分别是哪种物质形态？答案地球内部可以分为地壳、地幔和地核三个圈层。地幔也可再细分为上地幔和下地幔，地核又分成外核和内核。地壳、地幔、内核为固体，外核是熔融状态的金属物质。4．地壳和岩石圈有何区别？答案地壳是岩石圈的一部分，是组成地球内部圈层最外面的一个圈层。岩石圈则包括上地幔的顶部(软流层以上的地幔)和地壳的全部。地球的内部圈层拓展延伸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上层硅铝层由硅、铝成分较多的花岗岩类组成小不连续分布；在大洋底部非常罕见，即使有也非常薄下层硅镁层由镁、铁、钙成分较多的玄武岩类组成大连续分布；大陆和大洋地壳中都有分布2019年2月2日，新疆塔城地区塔城市发生5.2级地震，震源深度16km。据此回答1～2题。1．此次地震的震源位于()A．地核 B．上地幔C．下地幔 D．地壳2．地震发生时，当地居民的感觉是()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答案1.D2.D解析第1题，大陆部分地壳的平均厚度为39～41千米，震源深度16km，位于地壳，故选D。第2题，纵波的传播速度快于横波的传播速度，故当地居民先感到上下颠簸，后感到左右摇晃，故选D。读“地震波波速与地球内部构造图”，回答1～3题。1．下列叙述正确的是()A．纵波和横波波速都随深度的增加而增大B．①和②之间是古登堡界面C．在深约2900千米处横波突然消失D．地核是岩浆的主要发源地2．岩石圈是指()A．①的顶部 B．②的顶部C．①和②的顶部 D．③的外部3．某地地下30千米处发生地震，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波，上下颠簸D．S波，左右摇摆答案1.C2.C3.C解析第1题，由图可知，横波在到达地下约2900千米处时就消失了，纵波的传播速度也突然降低；①和②之间是莫霍界面；上地幔中的软流层是岩浆的主要发源地。第2题，岩石圈是由地壳和上地幔的顶部组成的，即软流层以上的固体部分。第3题，纵波传播速度快于横波，且横波只在固体中传播，故地面上的人、附近的飞鸟和池塘里的鱼都能感到纵波。2019年1月21日凌晨，别济米扬内火山在俄罗斯堪察加地区开始爆炸性喷发，火山灰喷发到海拔1万米的高空。因该火山喷发，航空危险代码为最高“红色”级别。据此回答4～5题。4．火山喷出的岩浆来自()A．地表 B．地壳上部C．地壳下部 D．地幔5．这些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→大气圈→岩石圈D．水圈、生物圈→岩石圈→大气圈答案4.D5.A解析第4题，岩浆来源于上地幔的软流层。第5题，该题已经说明是火山灰在地球圈层中迁移的顺序，而不是从火山灰的来源开始，很显然火山灰漂浮在大气圈中，慢慢会沉降下来，进入到水圈、生物圈，最终沉积到岩石圈。6．读“地球圈层示意图”，回答下列问题。(1)地球外部圈层中，厚度最大的是________，连续而不规则的圈层是________，其范围渗透到其他圈层之中的是________。(2)大气圈包围着地球，它的主要成分是__________和________；水圈中的水处于不间断的________之中；生物圈占有________圈的底部、________圈的全部和________圈的上部。这些圈层之间相互________、相互________，形成人类赖以生存和发展的自然环境。(3)从图中可以看出，四大圈层尽管组成物质、分布空间不同，但他们都是以________为共同球心的圈层。2017年9月8日，墨西哥瓦哈卡州沿岸近海海域地震发生在________圈，由此引发的海啸主要发生在________圈，流行性疾病主要在______圈传播。答案(1)大气圈水圈生物圈(2)氮气氧气循环运动大气水岩石联系渗透(3)地心岩石水生物韩国石油天然气公司利用地震波在伊拉克北部的Hawler油盆发现一座新油田。经试开采，油井每天的石油产量为1万桶。据此回答1～3题。1．关于地震波的叙述，正确的是()A．横波传播速度快于纵波B．纵波只能在固体中传播C．横波能在固体、液体中传播D．纵波、横波波速均随通过的介质不同而变化2．下列四幅地震波示意图中，表示地底储有石油的是()A．①B．②C．③D．④3．为了探测莫霍界面的情况，在下图中的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()答案1.D2.A3.A解析第1题，纵波与横波相比较，纵波速度快，能在固液气三态中传播，横波只在固体中传播，二者相同的是纵波、横波波速均随通过的介质不同而变化。第2题，地震波中的横波只在固态物质中传播，遇到液态物质会消失，石油是液态物质，利用这一特点判断①图符合。第3题，莫霍界面以上是地壳，地壳厚薄不均，大陆地壳比海洋地壳厚，大陆上海拔越高地壳越厚，四地中喜马拉雅山地壳最厚，地震波传播时间最长。读“黄果树瀑布景观图”，回答4～6题。4．构成该景观的主体要素属于的圈层是()A．生物圈 B．水圈C．岩石圈 D．地壳5．在景观图中，代表自然地理系统中最活跃圈层的要素是()A．瀑布 B．岩石C．树木花草 D．大气6．该景观的形成过程，充分说明了()A．图中各圈层都是连续而不规则的，且都相互联系B．图中的各圈层之间存在着物质迁移和能量转化C．图中的各圈层是独立发展变化的D．图中各圈层内部物质运动的能量都来自太阳辐射能答案4.B5.C6.B解析景观图中涉及的圈层有水圈、生物圈、岩石圈、大气圈；该景观的主体要素是瀑布，应归属于水圈；生物圈是最活跃的圈层；该瀑布的形成说明地球圈层之间是相互联系、相互渗透的，它们之间不断进行着物质迁移与能量转化。各圈层内部物质运动的能量主要来自三个方面，分别是地球内能、重力能、太阳辐射能。下图是“地球圈层间的物质交换示意图”，图中序号①②③④代表四大圈层。读图，回答7～8题。7．图中序号①②③④依次是()A．大气圈、水圈、岩石圈、生物圈B．岩石圈、大气圈、生物圈、水圈C．水圈、岩石圈、生物圈、大气圈D．水圈、生物圈、岩石圈、大气圈8．“落红不是无情物，化作春泥更护花”反映了________圈层之间的关系()A．①②B．②③C．①③D．③④答案7.C8.B解析第7题，地球的各个圈层之间存在着相互联系的关系，根据它们之间的相互关系和图中箭头指向，可知图中①②③④依次代表的是水圈、岩石圈、生物圈、大气圈。第8题，“落红”(植物)属于生物圈(③)，“春泥”(土壤)属于岩石圈(②)。读“地球内部圈层局部示意图”，完成9～10题。9．图中正确表示岩石圈的序号是()A．①B．②C．③D．④10．关于图中①②③之间的关系，表示正确的是()A．甲B．乙C．丙D．丁答案9.C10.D解析第9题，岩石圈的范围为软流层之上，据图可知，③为岩石圈的范围。故选C。第10题，据图可知，①为地表以下、莫霍界面以上，为地壳范围；②为莫霍界面和古登堡界面之间的区域，为地幔范围；③为岩石圈范围，包括地壳和上地幔顶部。故选D。读“我国大陆局部地区地壳等厚度线分布图”，回答11～13题。11．图示地区的地壳厚度总体上()A．由西向东逐渐增厚B．由北向南逐渐增厚C．由东向西逐渐增厚D．由南向北逐渐增厚12．图中M和N所处的地形区分别是()A．塔里木盆地、吐鲁番盆地B．青藏高原、四川盆地C．黄土高原、汾河谷地D．四川盆地、大别山区13．若绘制地壳厚度剖面图，0千米应位于()A．海平面 B．岩石圈底部C．莫霍界面 D．软流层中部答案11.C12.D13.C解析第11题，根据图中等值线的数值可知，地壳厚度总体上是由东向西逐渐增厚。第12题，读图可知，M、N处等值线闭合，结合等值线的数值变化与中国地形区分布规律，M处地壳厚度小于42千米，比周围地区薄，为四川盆地；N处地壳厚度大于38千米，比周围地区厚，为大别山区。第13题，划分地球内部圈层的界面分别是莫霍界面和古登堡界面。地壳为莫霍界面以上的部分。所以地壳厚度的0千米应位于莫霍界面。超深孔地质钻探是指为研究地壳深处和上地幔地质、矿藏等情况而进行的钻探工程，目前人类最深的钻孔位于俄罗斯的科拉半岛上，深度达12262米。超深钻孔对于研究地壳和上地幔物质组成、矿产分布规律等有重要的意义，但对各类孔底动力机、钻头、测井仪器、电缆等钻探工具要求很高。下图为“地球内部圈局部层示意图”。阅读图文资料回答14～16题。14．俄罗斯科拉半岛上的钻孔最深处到达了上图中的()A．甲层底部 B．乙层底部C．甲层上部 D．乙层上部15．科拉半岛上超深钻井钻探过程中探测到地层中的物质可信的是()A．高温的岩浆B．大量的石英矿物C．大量液态或熔融状态的铁和镍物质D．大量铁、镁含量很高的硅酸盐矿物16．超深钻井的钻探工具相比较常规的钻探工具应具有的特点是()A．耐低温 B．耐腐蚀C．耐高温 D．能适应黑暗环境答案14.C15.B16.C解析第14题，根据材料，该探头的钻孔最深处达12262米，该深度依然只有大陆地壳平均厚度39～41千米的三分之一左右，应位于莫霍界面以上的地壳上部，据此结合图示选C。第15题，结合上题，科拉半岛上超深钻井钻探过程中探测到地层中的物质位于地壳中，石英矿物在地壳中广泛分布，故有可能看到大量的石英矿物。高温的岩浆位于地幔中，大量液态或熔融状态的铁和镍物质存在于地核中，大量铁、镁含量很高的硅酸盐矿物存在于上地幔中。据此选B。第16题，由于越往地下深处，地温越高，故超深钻井的钻探工具相比较常规的钻探工具应具有的特点是耐高温，选C。17．读“地球内部圈层示意图”，回答下列问题。(1)图中甲、乙是地球内部的两个不连续面，其名称分别是：甲____________，乙____________。(2)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点测得地震的震级为8.0级，则E点测得地震的震级为________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_______________________________________________________________________________________。(3)请在图中用阴影画出接收不到横波的区域。答案(1)莫霍界面古登堡界面(2)8.0E纵波在地幔中的传播速度要快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(3)过A点作地核这个小圆的切线，两线之间的地核及其以下部分为接收不到横波的区域。如下图：18．读“岩石圈部分构造图”，回答下列问题。(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________环境。(2)①②两层构成地壳，________部分地壳比较厚，________部分地壳比较薄。(3)④是________面，大约在地下平均________km处(指大陆部分)。(4)③是________，其物质状态是________态；①②③密度由小到大排序为________。答案(1)大气圈生物圈水圈自然(2)陆地海洋(3)莫霍界33(4)地幔固①＜②＜③解析读图，根据提示圈层：①②两层构成地壳，所以④为莫霍界面，③为地幔，密度由上到下依次增大。微专题3地球内部圈层结构示意图的判读1．了解地球内部结构的主要依据是研究地震波。地震波分为纵波(P波)和横波(S波)。2．纵波传播的速度快，可以通过固体、液体和气体传播；横波传播速度慢，只能通过固体传播，遇到液体和气体会消失，速度为0。3．地震波速度发生变化，意味着地下物质的组成或结构发生了显著变化，据此可知地下有两个明显的不连续界面：大陆以下平均33千米处的莫霍界面和2900千米处的古登堡界面。4．根据两个不连续界面可以把地球内部分成三个圈层：地壳、地幔、地核，地幔又分为上地幔和下地幔，地核分为内核与外核。5．岩石圈范围包括整个地壳和上地幔顶部，是由岩石组成的。6．上地幔上部有软流层，可能是岩浆的发源地。板块运动可能与软流层的运动有关。北京时间2019年1月7日0时22分，新疆喀什发生4.8级地震，震源深度约10千米。结合下图，回答1～2题。1．此次地震的震源发生在()A．软流层 B．地壳C．地核 D．地幔2．岩石圈包括于()A．①顶部B．②的全部C．①的全部和②的顶部D．②的全部和③的顶部答案1.B2.C解析第1题，此次地震震源深度为10千米，地壳平均厚度为17千米，海洋地壳平均厚度为6千米，陆地地壳平均厚度为39～41千米，故选B。第2题，岩石圈包括全部地壳及上地幔顶部，可知①为地壳，②为地幔，③为地核，故选C。读“地球内部圈层结构示意图(局部)”，回答3～5题。3．圈层①最大厚度位于()A．青藏高原 B．大西洋中脊C．安第斯山 D．阿尔卑斯山4．地震波传播速度突然增加的不连续面位于()A．构造①②之间B．构造②与软流层之间C．构造③④之间D．构造③与软流层之间5．岩石圈的范围是()A．①全部 B．①②和软流层C．①和② D．①②③和软流层答案3.A4.A5.C解析第3题，据图可知，①为地壳，地壳的厚度陆地比海洋厚，陆地上海拔越高，地壳越厚，青藏高原是世界海拔最高的地方，所以地壳最厚，故A正确。第4题，地壳和地幔之间的界面为莫霍界面。地震波经过时，横波和纵波波速都突然增加，故A正确。第5题，软流层之上为岩石圈的范围，包括全部的地壳和上地幔顶部，故C正确。下图中图甲为“地球内部圈层结构的局部图”，图乙为“地球内部地震波传播速度图”。读图回答6～7题。6．下列说法正确的是()A．①层在大洋地壳中常常缺失B．岩石圈的范围是指①层和②层C．②为软流层D．岩石圈的范围指①②的全部和③的大部分7．在地球内部地震波传播速度最快的地方是()A．莫霍界面附近B．上下地幔之间C．古登堡界面上部附近D．内、外核之间答案6.A7.C解析第6题，读图可知，①层没有延伸到大洋地壳，说明在大洋地壳中常常缺失，A对。地壳的范围包括①层和②层，B错。②为硅镁层，是地壳的下层部分，C错。岩石圈的范围是①②的全部和③的顶部，D错。故选A。第7题，地震波经过莫霍界面时，横波和纵波速度都明显增加，一直到古登堡界面都在不断增加，当经过古登堡界面时横波突然消失，纵波速度突然下降，所以地震波传播速度最快的地方是古登堡界面上部附近，故选C。下图示意地球内部圈层结构以及地震波的传播速度。完成8～9题。8．通常认为岩浆来源于()A．①B．②C．③D．④9．甲圈层，随深度增加地震波的传播速度()A．横波减小，纵波增加B．横波增加，纵波减小C．横波增加，纵波增加D．横波减小，纵波减小答案8.A9.C解析第8题，通常认为岩浆来源于软流层，它存在于上地幔，A正确。第9题，读图可知，在图示甲圈层中横波和纵波速度都随深度增加而增加，C正确。读“某地地震波速度随深度的变化图”，回答10～12题。10．该地震波应是()A．无法判断 B．纵横波C．纵波 D．横波11．该地莫霍界面大约位于地下()A．17千米处 B．5千米处C．2900千米处 D．33千米处12．该地地形最有可能是()A．海岸山脉 B．内陆高原C．海洋 D．平原答案10.D11.B12.C解析第10题，从图中可知此地震波传播速度在3～6km/s之间，速度较慢，为横波。第11题，此波速度在5千米深处突然变大，说明莫霍界面大约位于地下5千米深处。第12题，莫霍界面大约位于地下5千米深处，说明地壳很薄，可能位于海洋。13．读“地震波波速与地球内部圈层结构图”，回答以下问题。(1)地震波E表示__________波，