第二章三地球的圈層結(jié)構(gòu)

地球的圈層結(jié)構(gòu)探討

我們可以通過哪些途徑去了解地球內(nèi)部的情況？

上天、入地、下海三大壯舉。載人宇宙飛船可以在太空遨游，下海有潛艇，可謂上天有路，下海有法，但對于我們腳下的地球卻是入地?zé)o門。那么地球內(nèi)部到底什么樣子呢？是否像傳說中那樣有十八層呢？目前人類研究地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)的主要靠什么手段研究？哇，好大的西瓜??！但不知道熟沒熟，怎么辦呢？

目前，地質(zhì)科學(xué)家已經(jīng)在13個(gè)國家打了近100口深淺不一的科學(xué)鉆探井，其中4000米至5000米以上的深井有20個(gè)。12262米的科探井世界紀(jì)錄是由前蘇聯(lián)在科拉半島上的SG3井保持的；德國曾經(jīng)打了一口9100米的科探井。在我國江蘇省東?？h毛北開鉆的5118米科探井工程將是亞洲第一、世界第三深井。鉆探取樣研究照片為前蘇聯(lián)最深的超深井。該井位于科拉半島，鉆探深度達(dá)到了12,262米。

鉆超深洞的鉆頭“通往地心之路”—尼拉貢戈火山/archives/6254想一想：

當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，陸地上的人們有什么感覺？先上下顛簸，后左右搖晃通過地震波的傳播情況推測震源震中地震波思考下列問題，并填寫表格：什么是地震波？有哪些類型？各有什么不同？對地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究有何幫助？閱讀思考類型速度可通過的介質(zhì)的性質(zhì)速度與介質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系對地球內(nèi)部研究的作用傳播與振動(dòng)方向縱波（P波）Primarywaves1、劃分依據(jù)——地震波橫波（S波）Secondarywaves縱波（P波）Primarywaves1、劃分依據(jù)——地震波橫波（S波）Secondarywaves分類特點(diǎn)

傳播速度傳播介質(zhì)狀態(tài)縱波橫波較快較慢固體、液體

固體共同點(diǎn)：傳播速度都隨所通過物質(zhì)的性質(zhì)而改變。思考下列問題，并填寫表格：什么是地震波？有哪些類型？各有什么不同？對地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究有何幫助？閱讀思考類型速度可通過的介質(zhì)的性質(zhì)速度與介質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系對地球內(nèi)部研究的作用傳播與振動(dòng)方向縱波（P波）橫波（S波）較快較慢相同垂直固、液、氣態(tài)皆可只有固態(tài)速度都隨所通過的物質(zhì)性質(zhì)而變化可通過其速度變化推測地球內(nèi)部物質(zhì)的性質(zhì)地震波的傳播速度思考（1）假設(shè)地球是均質(zhì)的，地震波速還會(huì)變化嗎？為什么？（2）地震波速的變化特點(diǎn)反映了什么？（3）地震波速的最大變化在哪個(gè)深度？如何變化？反映了什么？速度（千米/秒）借助于地震波的研究來研究地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)。

290003691215速度/km.s-133100020003000400050006000深度/km9005150-外核地面33千米莫霍界面2900千米地心古登堡界面上地幔下地幔內(nèi)核SP固體S、P增加

S(消失)P(突然減小)地幔地殼地核S(消失)P(突然減小)地球內(nèi)部壓力大固體內(nèi)核：P波速增加液體SP固體9005150332900地震波波速與地球內(nèi)部構(gòu)造圖A地幔地核B莫霍界面古登堡界面橫波縱波地殼15

深度千米400030002000500060001000速度（千米/秒）912630FE巖石圈2900千米33千米（大陸部分）處，莫霍界面2900千米處，古登堡界面不連續(xù)面讀圖思考在莫霍界面和古登堡界面附近，地震波的波速發(fā)生突然變化，這說明了什么問題？速度增大縱波變慢橫波消失

說明莫霍界面和古登堡界面上下的物質(zhì)性質(zhì)發(fā)生了變化，由此可將地球內(nèi)部劃分出若干個(gè)圈層莫霍界面33km古登堡界面2900km地核不連續(xù)面地下深度波速變化33千米處（大陸部分）莫霍界面該面下，P、S波速都明顯增加古登堡界面2900千米處在這里，P波速忽然下降，S波完全消失讀圖思考推測地幔和地核的物質(zhì)狀態(tài)。

橫波在地幔中可以傳播，則可肯定地幔物質(zhì)為固態(tài)，而在地核中不能傳播，則其物質(zhì)可能為液態(tài)。圈層名稱不連續(xù)面深度（km)特征莫霍界面古登堡界面290033地殼地幔地核上地幔下地幔外核內(nèi)核1、固態(tài)2、上部存在一個(gè)軟流層（可能是巖漿的發(fā)源地）固態(tài)、溫度、壓力和密度很大1、由巖石組成的固體外殼2、厚度不均，大洋部分薄，大陸部分厚液態(tài)橫波不能通過1、可能是固態(tài)2、溫度、壓力和密度均增大地殼地幔外地核（液）內(nèi)地核（固）地核地殼上地幔下地幔外核內(nèi)核地幔思考、探究：

除了可以依靠地震波，想一想還能通過哪些渠道或方法獲取地球內(nèi)部的信息？

火山噴發(fā)的物質(zhì)溫泉、熱泉遙感技術(shù)其他改進(jìn)鉆探技術(shù)地幔莫霍面古登堡面軟流層上地幔下地幔巖石圈地幔

巖石圈——地殼和上地幔頂部（軟流層以上），由堅(jiān)硬的巖石組成的圈層部分。試比較巖石圈和地殼的范圍說出軟流層的位置軟流層:上地幔上部，可能是巖漿的主要發(fā)源地之一地幔物質(zhì)組成地殼莫霍界面古登堡界面地核地核地核:位于古登堡面以下直至地心，厚度約3400千米。分為：內(nèi)核和外核。外核內(nèi)核地核:組成物質(zhì)可能是高溫高壓狀態(tài)下的鐵和鎳外核:呈液體或熔融狀態(tài),它們相對地殼流動(dòng),可能是地球磁場產(chǎn)生的主要原因.內(nèi)核:呈固態(tài)

巖石圈地殼地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)1.地殼的厚度與什么有關(guān)？2.巖石圈由哪些部分組成？3.巖石圈是不是整體的一塊？是否會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)？4.軟流層是不是液態(tài)的？板塊構(gòu)造學(xué)說地球的巖石圈被海溝、海嶺、造山帶等分割成若干板塊，板塊在軟流層上運(yùn)動(dòng)，形成了地球的基本面貌大陸漂移的證據(jù)：南美洲的東海岸和非洲的西海岸相吻合，大西洋兩岸的古生物化石、地層構(gòu)造驚人地相似魏格納和他的大陸漂移學(xué)說MMMMM為南亞次大陸巖石圈是地球最外層平均厚度約100千米的帶有彈性的堅(jiān)硬巖石。由地殼和上地幔頂部組成。軟流層位于巖石圈之下，上地幔上部，它正好是巖石圈的下界。

讀“地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡圖”，回答下列各題。（1）寫出圖中字母表示的地球內(nèi)部圈層的名稱：

A

，D

，E

，F(xiàn)

，B1和B2

。（2）C是

層，這里可能是

的主要發(fā)源地之一。（3）巖石圈的范圍是指

（用字母表示）。練習(xí)題1.地震發(fā)生時(shí)，坐在(震中上)湖中小船里的人（）

A.先感到上下顛簸，后感到左右、前后搖晃

B.只感到上下顛簸

C.先感到左右、前后搖晃，后感到上下顛簸

D.只感到左右、前后搖晃2.在莫霍界面以下（）

A.縱波和橫波傳播速度都增加

B.縱波傳播速度下降，橫波傳播速度增加

C.縱波和橫波傳播速度都下降

D.縱波傳播速度增加，橫波傳播速度下BA二、地球的外部圈層大氣圈水圈大氣圈巖石圈生物圈大氣圈水圈生物圈地球外部圈層與地理環(huán)境巖石圈

自然地理環(huán)境1.內(nèi)部圈層與外部圈層的劃分界限有什么差異？

想一想2.人類生活的空間與哪些圈層直接相關(guān)？3.就你的認(rèn)識(shí)，人類的生產(chǎn)、生活與這些圈層（尤其是四大圈層）是什么關(guān)系？

內(nèi)部圈層的界限相對明顯，外部圈層相互滲透、相互影響更為密切，并無明顯的界限。四大圈層——巖石圈、大氣圈、水圈、生物圈相互聯(lián)系、相互制約思考2.根據(jù)地球三大外部圈層及巖石圈的特點(diǎn)及相互關(guān)系，將這四大圈層的名稱填入空格中。大氣圈水圈巖石圈生物圈思考1.閱讀課文填寫下列表格圈層名稱概念組成作用或特點(diǎn)大氣圈水圈生物圈由氣體和懸浮物組成的包圍地球的復(fù)雜系統(tǒng)氣體和懸浮物，主要成分是氮和氧是地球自然環(huán)境的重要組成部分地球表層水體構(gòu)成的連續(xù)但不規(guī)則的圈層地表水、地下水、大氣水、生物水等水圈的水處于不間斷的循環(huán)運(yùn)動(dòng)之中地球表層生物及其生存環(huán)境的總稱生物及其生存環(huán)境大氣圈、水圈和巖石圈互相滲透、互相影響的結(jié)果大氣圈2000—3000千米范圍2000—3000千米干潔空氣水汽雜質(zhì)氮78%氧21%其它氣體低層大氣是由哪些組成的？分別有什么作用？1.大氣圈低層大氣的組成

組成干潔空氣主要成分微量成分氧氮CO2O3

水汽

雜質(zhì)作用（對生命活動(dòng)和自然環(huán)境）維持生命活動(dòng)必需的物質(zhì)生物體的基本成分光合作用基本原料，對地面保溫吸收紫外線，保護(hù)地球上的生物成云致雨的物質(zhì)基礎(chǔ)水汽凝結(jié)核,成云致雨的必要條件干潔空氣氧氣

人類和一切生物維持生命活動(dòng)所必需的物質(zhì)。氮?dú)獾厍蛏仙矬w的基本成分。二氧化碳

綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料，并對地面起保溫作用。臭氧

能大量吸收太陽紫外線，保護(hù)地球上的生物免受過多紫外線的傷害。被譽(yù)為“地球生命的保護(hù)傘”。水汽和雜質(zhì)成云致雨的必要條件。大氣組成想一想：位于非洲中部的乞力馬扎羅山，被稱為“赤道上的白雪公主”，即地處熱帶，山頂卻終年積雪，這是什么原因？大氣的垂直分層對流層平流層高層大氣大氣共分為哪幾層？大氣的垂直分層對流層平流層電離層高層大氣高度增，溫度減，只因熱源是地面；天氣復(fù)雜且多變，風(fēng)云雨雪較常見。氣溫初穩(wěn)后升熱，只因?qū)又谐粞醵?，水平流?dòng)天氣好，高空飛行很適合。電離層能反射無線電波，對無線電通訊有重要作用大氣垂直分層及其特點(diǎn)名稱主要成分范圍（千米）主要特點(diǎn)氣溫運(yùn)動(dòng)天氣與人類關(guān)系對流層平流層高層大氣?的大氣質(zhì)量及幾乎全部的水汽和雜質(zhì)0-12隨季節(jié)和緯度變化12-5050-3000高度↑氣溫↓高度↑氣溫↑高度↑氣溫先↓后↑對流運(yùn)動(dòng)顯著以平流運(yùn)動(dòng)為主天氣復(fù)雜多變臭氧層－“地球保護(hù)傘”利于飛行存在電離層能反射無線電波晴朗100m↑0.6℃↓最密切，生活在其底部氮、氧有臭氧層氮、氧密度小問題1：海洋、河流和湖泊約占地球表面積的。問題2：一個(gè)體重50千克的學(xué)生，體內(nèi)含水千克。

3/43海洋水陸地水大氣水地表水地下水河流水湖泊水生物水地球上的水冰川水人類實(shí)際能夠利用的淡水資源僅占地球淡水儲(chǔ)量的0.3%，約為地球總儲(chǔ)水量的十萬分之七。2.特點(diǎn)①連續(xù)（各種水體處于不停的運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)化之）；

②不規(guī)則（水圈沒有固定和規(guī)則的形狀）；

③循環(huán)運(yùn)動(dòng)。3.組成水圈包括地表水、地下水、大氣水、生物水等。2.水圈１.概念水圈是指由地球表層水體構(gòu)成的連續(xù)但不規(guī)則的圈層。水圈的作用地理環(huán)境的基本要素：水分和能量的不同組合使地球表面形成了不同自然帶和自然景觀類型；生命活動(dòng)的基本條件：水溶解巖石和土壤中的營養(yǎng)物質(zhì)，為滿足生物需要?jiǎng)?chuàng)造了前提。地理環(huán)境發(fā)展演化的動(dòng)力：水分循環(huán)不僅調(diào)節(jié)氣候，凈化大氣，而且?guī)缀醢殡S著一切自然地理過程，促進(jìn)了地理環(huán)境的發(fā)展和演化。大氣水陸地水生物水地球上水的存在形式海洋水陸地水體類型空間分布地表水地下水江河水湖沼水冰川潛水承壓水循環(huán)周期動(dòng)態(tài)水靜態(tài)水冰川內(nèi)陸湖泊深層地下水大氣降水形成的地表水（河、湖、沼）淺層地下水

生物圈是地球生物與其環(huán)境共同組成的特殊圈層。生物圈

生物圈存在于大氣圈下層、水圈和巖石圈中，是自然地理環(huán)境中最活躍的圈層。

植物的生長環(huán)境需要有圈提供其生長的土壤條件；需要圈提供水分條件；需要圈通過光合作用進(jìn)行物質(zhì)積累和通過呼吸作用放出二氧化碳，吸收大氣中的氧氣；水分條件又制約著植物的生長、動(dòng)物的生存；影響著巖石的侵蝕和土壤的發(fā)育。巖石水大氣3.生物圈②生物圈占有大氣圈的底部，水圈的全部和巖石圈的上部。③生物圈是大氣圈、水圈和巖石圈相互滲透、相互影響的結(jié)果。①生物圈是地球表層生物及其生存環(huán)境的總稱。生物圈

生物圈是地球生物與其環(huán)境共同組成的特殊圈層。生命活動(dòng)滲透到大氣圈、水圈和巖石圈中，成為地球上最具活力的圈層。返回旱生植物水生植物生物圈

大氣圈、水圈和生物圈等外部圈層以及巖石圈之間相互滲透、相互影響，形成了人類賴以生存和發(fā)展的自然地理環(huán)境。而四大圈層的結(jié)合層是土壤圈層。土壤圈層是聯(lián)系有機(jī)界與無機(jī)界的核心。巖石圈土壤是指陸地表面具有一定肥力，能夠生長植物的疏松表層巖石圈生物圈水圈與大氣圈紫色土—礦物質(zhì)中含磷、鉀養(yǎng)分；黑土—有機(jī)質(zhì)含量高；沼澤土—水分太多，空氣太少；沙漠土—有機(jī)質(zhì)少，水分少，空氣多土壤形成的過程

成土主導(dǎo)因素:生物裸露巖石成土母質(zhì)原始土壤成熟土壤耕作土壤風(fēng)化作用微生物低等植物草本植物木本植物耕作培育生土熟土肥土討論:最近,我國在塔里木盆地發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量逾80億噸的大油田.該油田儲(chǔ)量的探明是采用三維地震勘探技術(shù)的結(jié)果.請同學(xué)聯(lián)系所學(xué)知識(shí)來設(shè)想一下,我國地質(zhì)工作者是怎么完成這一勘探工作的?其理論依據(jù)是什么?將下面幾種成分的代號(hào)填入表中，與其作用進(jìn)行正確的搭配：A、二氧化碳B、水汽C、臭氧D、氮E、氧F、塵埃構(gòu)成地球上生物體的基本成分水汽凝結(jié)時(shí)，可作凝結(jié)核植物光合作用的原料，對地面有保溫作用吸收長波輻射，成云致雨的重要條件一切生物維持生命所必需的物質(zhì)地球生命的保護(hù)傘DFABEC１、讀氣溫的垂直分布圖，回答下列問題⑴寫出圖中字母代表的大氣層的名稱

ABC

⑵Ａ層部熱，部冷，氣流以運(yùn)動(dòng)為主。⑶在Ａ、Ｂ、Ｃ三層中：與人類關(guān)系最密切的是層；現(xiàn)代飛機(jī)多在層飛行，因?yàn)樵搶?；?/p>

層中有人類生存的天然屏障；層中的電離層對無線電短波通訊有重要作用。0-50-1