地球的外部圈层及其特点

第二章宇宙中的地球地球的结构第8课模块一必修一考点1地震波与地球内部结构特点1．地震波及其特性当地震发生时，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。这种弹性波叫地震波。地震波有纵波(P)和横波(S)之分，其详细情况如下表所示：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）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【例1】地震给人类社会带来灾难，同时也提供了人类认识地球内部结构的机会，科学家正是利用地震波在不同媒介中传播速度的差异，来探究地球内部结构。据此完成(1)～(2)题。(1)地震波在地球内部传播时，科学家们发现在距离地面大约2900千米深度处横波速度突然降低为零，纵波速度也突然降低，这说明()A．地球内部存在着岩浆B．该深度上下层次的温度变化明显C．大陆地壳与大洋地壳的厚度不同D．该深度上下层次的物质组成存在很大差异【解析】该题以科学家探究地球内部结构的方法为情境，利用地震波的特性考查地球内部物质的组成，以及地球内部圈层的物理性质。第(1)题，地震波经过不同的介质，其速度也会发生相应的变化，再结合横波只能穿越固体，推断出在地下2900千米深度上下层次的物质组成存在很大的差异。这就是当年科学家古登堡推断地球内部2900千米处存在不连续面的主要依据。答案：1.D(2)从地壳到地核，下列描述正确的是()A．压力越来越大B．温度越来越低C．密度越来越小D．波速越来越快【解析】第(2)题从地表到地心，其所承受的重量越来越大，因此压力越来越大，密度也越来越大。地球内部存在大量的放射性元素，通过这些放射性元素的衰变释放了大量的热能，导致越接近地核，温度越高。由于地球内部各圈层的物质组成并不一样，而且外核的物质状态为液态或熔融状态，地震波在经过这些物质时的波速是不同的。答案：2.A地球内部圈层的一些特点(1)地壳的结构特点水平方向上：地壳厚度不均(陆壳厚，洋壳薄)垂直方向上：硅铝层不连续分布(大洋部分缺失)大陆地壳为双层结构，而大洋地壳以单层结构为主规律技巧总结(2)地壳的厚度差异海陆差异：大陆厚，大洋薄地貌差异：高山厚，平原薄海拔差异：高处厚，低处薄深度差异：海岭厚，海沟薄规律技巧总结变式训练1读地球内部圈层示意图，回答下列问题。变式训练1(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。答案：莫霍面，古登堡面变式训练1(2)当A地发生地震时，B、C、D、E、F五个观测点都测到了A发出的地震波。对B、E两点所测到的纵波波速进行比较，波速较快的是E观测点，造成两地波速差异的原因是。答案：纵波在地幔中的传播速度要高于在地壳中的传播速度，AE之间经过了地幔，AB之间没有经过地幔变式训练1(3)请在图中用斜线画出接收不到横波的区域。变式训练1答案：过A点作地核这个小圆的切线，两线之间部分为接收不到横波的区域。如图所示：变式训练1【解析】本题为地球内部圈层的变式图，除了要求我们掌握教材插图“地震波传播速度和距离地表深度的关系”外，还要求我们能够根据所学的相关地理原理进行推导、分析。尤其是第(3)题，教材中只提及横波不能穿越液体。解题时应根据此知识点判断出横波在经过外地核时消失，从而不能被阴影部分所代表的地区观测。考点2地球的外部圈层及其特点通常把地壳表层以外的由大气、水体和生物组成的自然界划分为三个圈层：大气圈、水圈和生物圈，统称为地球的外部圈层。1．大气圈由气体和悬浮物组成的包围地球的复杂系统，是地球生命生存的基础条件之一。近地面的大气密度大，随着高度的增加，大气的密度迅速下降。一般把2000～3000千米的高空作为大气圈的上界，人类发射的许多绕地球运行的航天器的轨道高度在此范围内。大气的成分如下表所示：成分作用干洁空气氧维持生命活动的必需物质氧和氮是大气的主要组成成分氮生物体的基本成分二氧化碳物光合作用的基本原料；对地面起保温作用臭氧植吸收紫外线，保护地球生物水汽固、液、气三相的相互转变产生天气现象，直接影响地面和大气温度2.水圈概念水是地球表面分布最广的物质，由液态水、固态水和气态水组成了连续但不规则的圈层，即水圈构成空间分布按照各种水体的空间分布，可以分为海洋水、陆地水、大气水和生物水。陆地水与人类社会的关系最为密切，陆地水主要可分为地表水和地下水水质淡水淡水仅占3%，其中又有2/3储藏在南极和北极地区的冰川中，大气层中也有一小部分水，基本上以水汽形态存在咸水意义地理环境的基本要素：水分和热量的不同组合使地球表面形成了不同的自然带和自然景观类型；生命活动的基本条件：水溶解岩石、土壤中的营养物质，为满足生物需要创造了前提；地理环境发展变化的动力：水循环不仅调节气候，交换大气，而且几乎伴随着一切自然地理过程，促进了地球环境的发展和变化生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称，包括生物及其生存环境，是自然地理环境系统中最活跃的圈层。生物圈是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响的结果。地球的外部圈层通过生物圈与地球的内部圈层有机联系在一起，共同作用于地理环境。3．生物圈其中生物的生存环境如图所示：【例2】关于地球外部圈层的叙述，正确的是()A．地球的外部圈层包括岩石圈、水圈、生物圈、大气圈B．生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称，包括大气圈、水圈和岩石圈C．人类生活的地球表层是开放的、均一的系统D．生物圈是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响的结果【解析】地球的外部圈层包括水圈、生物圈、大气圈，不包括岩石圈。其中生物圈占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部，是三圈层共同作用、相互渗透、相互影响的结果，而人们生活的地表与外部空间保持着物质和能量的联系，是一个开放的、不均一的系统。答案：D地球的圈层结构可以分为内部圏层和外部圈层，其关系图如下：规律技巧总结下图中XOY为地轴，MN为赤道，EF、E′F′为回归线，ST、S′T′为极圈。读图回答：变式训练2变式训练2(1)有关地球外部圈层的说法，正确的是()A．大气圈是由各种气体组成的简单系统B．水圈是由河流水、湖泊水、海洋水等多种水体组成的一个连续但不规则的圈层C．生物圈是地球上所有生物组成的一个有生命的圈层D．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变式训练2【解析】大气圈是由气体和悬浮物组成的一个复杂系统，并非是简单的字面理解为只有各种气体。水圈中的水有多种形式，按其空间位置属性，可分为河流水、湖泊水、海洋水、大气水、生物水、地下水等，它们共同组成了一个连续但不规则的圈层。变式训练2【解析】生物圈不仅是全球生物的总和，还包括这些生物生存的环境，范围包括大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。地球的外部圈层之间相互联系，相互制约，形成了人类赖以生存的自然环境，和内部圈层的关系也十分密切，特别是同岩石圈的关系最为密切。答案：B(2007·上海)(十六)地震会给人类带来巨大灾害，人类也可以利用地震波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)60．2007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。61．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。62．最近，我国在渤海湾发现储量约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。【解题思路】第60题，由图可知，所罗门群岛位于印度洋板块与太平洋板块之间。地震在海洋中发生往往会引起海啸。第61题，地球内部圈层和分界面名称属基础知识，此题较为简单。地震波与地球内部圈层结构题眼【解题思路】第62题，地震波分为纵波和横波，纵波可以穿过固、液、气体，而横波只能穿过固体。答案：60.印度洋太平洋海啸62.横61.详见右图