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1、第一章 行星地球第四节 地球的圈层结构 陶托那金矿，这座矿井位于约翰内斯堡，深约3600米，是目前世界上所有矿井中最深的一座。世界最深的矿井世界最深的矿井科拉钻井科拉钻井，位于俄罗斯摩尔曼斯克，位于俄罗斯摩尔曼斯克州的科拉半岛上，井深州的科拉半岛上，井深12262 12262 米。米。 世界最深钻井世界最深钻井上天入地是人类梦想。儒勒 梵尔纳的科幻小说地心游记；目前，世界最深的矿井不超过3千米；最深的钻井，不过12千米；地壳运动能掀起地下2030千米的物质到地球表层；火山喷发能将地下几百千米的岩浆泛到上层，但最深不超过450千米；地球的平均半径是6371千米 。人类对地球内部的了解很有限。上天
2、容易入地难.人类通过何种方式了解地球内部的状况呢？挑西瓜啄木鸟找虫子1 1、概念：、概念：（1 1）纵波）纵波2 2、类型：、类型：地震的能量以地震的能量以波动波动的方式向外传播的方式向外传播（2 2）横波）横波（P波：波：Primary wave）（S波：波： Secondary wave ）9分类分类特特 点点传播速度传播速度所经物质状态所经物质状态共同点共同点纵波纵波较快较快固、液、气体固、液、气体 速度都随所速度都随所通过物质的通过物质的状态而改变状态而改变横波横波较慢较慢固体固体纵波和横波对比 1.1.当地震发生时，陆地上的人们先当地震发生时，陆地上的人们先感觉上下颠簸感觉上下颠簸,
3、 ,还是先感觉左右摇晃？还是先感觉左右摇晃？2.2.当地震发生时，陆地上的人们与当地震发生时，陆地上的人们与海上船员的感觉有何差异？海上船员的感觉有何差异？当地震发生时，陆地上的人们感觉当地震发生时，陆地上的人们感觉上下颠簸上下颠簸, , 后感觉左右摇晃。后感觉左右摇晃。有差异，海上船员的只感觉到上下有差异，海上船员的只感觉到上下颠簸。颠簸。1.1.地震发生时，处于震中的人们感受到：地震发生时，处于震中的人们感受到：A A、只有上下颠簸、只有上下颠簸 B B、只有左右摇晃、只有左右摇晃C C、先左右摇晃，后上下颠簸、先左右摇晃，后上下颠簸D D、先上下颠簸，后左右摇晃、先上下颠簸，后左右摇晃2
4、.2.当太平洋某海域海底发生地震时，一艘当太平洋某海域海底发生地震时，一艘轮船正好从该地经过。此时，船上乘客感轮船正好从该地经过。此时，船上乘客感受到：受到：A A、只有上下颠簸、只有上下颠簸 B B、只有左右摇晃、只有左右摇晃C C、先左右摇晃，后上下颠簸、先左右摇晃，后上下颠簸D D、先上下颠簸，后左右摇晃、先上下颠簸，后左右摇晃（1 1）概念）概念地球内部地震波速发生突然变化的地球内部地震波速发生突然变化的面叫做不连续面面叫做不连续面（2 2）莫霍界面和古登堡界面）莫霍界面和古登堡界面横波横波纵波纵波15 深 度 千 米400030002000500060001000速度（千米/秒）91
5、2630FE思考：左图中，横思考：左图中，横波在地球内部传播，波在地球内部传播，其速度发生了什么其速度发生了什么变化？变化？在地下在地下3333千米处，千米处，速度明显增加；速度明显增加；在地下在地下29002900千米千米处，横波完全消处，横波完全消失。失。333329002900横波横波纵波纵波15 深 度 千 米400030002000500060001000速度（千米/秒）912630FE思考：左图中，纵思考：左图中，纵波在地球内部传播，波在地球内部传播，其速度发生了什么其速度发生了什么变化？变化？在地下在地下3333千米处，千米处，速度明显增加；速度明显增加；在地下在地下290029
6、00千米千米处，速度突然下处，速度突然下降。降。333329002900横波横波纵波纵波1515 深深 度度 千千 米米400040003000300020002000500050006000600010001000速度（千米速度（千米/ /秒）秒）9 912126 63 30 0F FE E莫霍界面莫霍界面古登堡界面古登堡界面 界界 面面深度（千米）深度（千米）地震波速度的变化地震波速度的变化分界的意义分界的意义莫霍界面莫霍界面1717（3333或或7 7）P P波和波和S S波的速度都突然增加波的速度都突然增加地壳与地幔地壳与地幔古登堡界面古登堡界面 29002900P P波速度突然下降波
7、速度突然下降S S波完全消失波完全消失地幔与地核地幔与地核333329002900速度（千米速度（千米/ /秒）秒）莫霍界面莫霍界面古登堡界面古登堡界面地壳地壳地幔地幔地核地核上地幔上地幔下地幔下地幔外核外核内核内核A AB BC CD D10001000想一想：想一想： 在莫霍界面和古登堡界面，地震波在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速的突然变化说明了什么问题？莫霍波速的突然变化说明了什么问题？莫霍界面和古登堡界面下的物质状态可能是界面和古登堡界面下的物质状态可能是什么？什么？ 说明了物质状态发生了变化说明了物质状态发生了变化 。在。在莫霍界面下横波、纵波都能通过，物质莫霍界面下横波、纵波都能
8、通过，物质状态可能是固态；在古登堡界面以下横状态可能是固态；在古登堡界面以下横波消失，物质状态可能是液态。波消失，物质状态可能是液态。地壳结构地壳结构特征：特征： 地壳厚度不均；地壳厚度不均；硅铝层不连续分布。硅铝层不连续分布。1.1.岩石组成的固体外壳。岩石组成的固体外壳。2.2.厚度不均，平均厚度不均，平均1717千米。大洋千米。大洋薄，平均为薄，平均为7 7千米，大陆厚，平千米，大陆厚，平均为均为3535千米，千米，厚度厚度28002800多千米，物质状态为多千米，物质状态为固态，上地幔上部存在软流层固态，上地幔上部存在软流层。可能是液态，温度、压可能是液态，温度、压力和密度很大。力和密
9、度很大。上地幔上部存在一个软流层，上地幔上部存在一个软流层，软流层的物质状态是固态吗？软流层的物质状态是固态吗？岩石圈的范围？岩石圈的范围？固态固态呈熔融呈熔融的状态的状态固态固态呈熔融的状态呈熔融的状态上部上部下部下部顶部顶部物质成物质成分：铁分：铁和镁的和镁的硅酸盐硅酸盐类类物质成分：铁和镍为主，少量轻元素组成物质成分：铁和镍为主，少量轻元素组成呈熔融的状态呈熔融的状态A A地幔地幔地核地核B B地壳地壳岩石圈岩石圈岩石圈包括岩石圈包括地壳和地壳和上地幔顶部上地幔顶部，即软，即软流层以上的地球的流层以上的地球的内部圈层部分。地内部圈层部分。地壳的厚度比岩石圈壳的厚度比岩石圈要小。要小。上地
10、幔上地幔地壳地壳岩石圈岩石圈60KM60KM250KM250KM莫霍界面莫霍界面软流层软流层岩石圈的范围岩石圈的范围2900KM2900KM 以莫霍界面和古登堡界面为界，将地球以莫霍界面和古登堡界面为界，将地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。圈层名称圈层名称 不连续面不连续面深度深度（KMKM） 特特 征征 地地 壳壳地地幔幔上地幔上地幔下地幔下地幔地地核核外外 核核内内 核核莫霍界面莫霍界面古登堡界面古登堡界面平均平均17172900290063706370由岩石组成的固体外壳厚度由岩石组成的固体外壳厚度不均，大洋部分薄平均为不均，大洋部分薄平均为7K
11、M7KM，大陆部分厚，平均为大陆部分厚，平均为33KM33KM上地幔上部（约上地幔上部（约60-250KM)60-250KM)存存在一个软流层，这里可能是岩在一个软流层，这里可能是岩浆的主要发源地浆的主要发源地1.1.外核液态或者熔融状态，内外核液态或者熔融状态，内核固态核固态 2.2.物质以铁和镍为主物质以铁和镍为主 3.3.温度，压力，密度很大温度，压力，密度很大动手绘制地球内部圈层示意图动手绘制地球内部圈层示意图三、地球的外部圈层地球外部圈层结构地球外部圈层结构地球外部圈层之间有无明显的界限？地球外部圈层之间有无明显的界限？相互之间有什么关系？相互之间有什么关系？水圈：水圈：生物圈：生物
12、圈：由地球表层水体构成的连续但不规则连续但不规则的圈层，水圈处于不间断的循环不间断的循环运动之中。包括大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。地球外部圈层结构地球外部圈层结构 大气圈：大气圈：由气体和悬浮物气体和悬浮物组成的复杂的系统，主要成分是氧和氮氧和氮。外部圈层外部圈层组成组成其他其他气体悬浮物气体悬浮物主要成分是氮和氧主要成分是氮和氧各种水体各种水体特征：连续但不规则特征：连续但不规则生物及其生生物及其生存环境存环境它是大气圈、水圈和它是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相岩石圈相互渗透、相互影响的结果互影响的结果地球外部圈层的表解大气圈水圈生物圈 地
13、球的圈层结构地球的同心圈层物质组成和特点范围和特点人类生活在地球表层内部圈层外部圈层地壳地幔地核范围特点大气圈水圈生物圈岩石圈1、在莫霍界面以下（ ）A.纵波和横波传播速度都增加 B.纵波传播速度下降,横波传播速度增加C.纵波和横波传播速度都下降 D.纵波传播速度增加,横波传播速度下降A332、岩浆的主要发源地位于（ ）BA.地壳 B.地幔 C.地核 D.岩石圈343. 岩石圈是指( )BA.地壳 B. 软流层以上的部分C. 地壳和上地幔 D. 地壳和软流层反馈练习：反馈练习：1.有关地震波的叙述正确的是（有关地震波的叙述正确的是（ ）A . A . 地震波是一种无线电波地震波是一种无线电波B
14、 . B . 纵波传到古登堡面时完全消失纵波传到古登堡面时完全消失C . C . 纵波和横波传播速度在莫霍面纵波和横波传播速度在莫霍面 都明显减都明显减少少D . D . 从震源发生的地震波，纵波比从震源发生的地震波，纵波比横波先到达地面横波先到达地面D反馈练习：反馈练习：2 2、下列地区中地壳的厚度最大的是（、下列地区中地壳的厚度最大的是（ ） A A、喜马拉雅山、喜马拉雅山 B B、黄土高原、黄土高原 C C、大西洋、大西洋 D D、刚果盆地、刚果盆地3 3、关于岩石圈的说法正确的是（、关于岩石圈的说法正确的是（ ）岩石圈是地壳部分岩石圈是地壳部分岩石圈是地壳加地幔两部分岩石圈是地壳加地幔两部分软流层之上部分为岩石圈软流层之上部分为岩石圈地壳和上地幔顶部合在一起为岩石圈地壳和上地幔顶部合在一起为岩石圈A A B B C C D D AD练习题1.1.某地地下某地地下30km30km处发生地震，这时地面上的人会处发生地震，这时地面上的人会感觉到（感觉到（ ），附近的飞鸟和池塘里的游鱼会），附近的飞鸟和池塘里的游鱼会感觉到：（感觉到：（ ）A.A.先上下颠簸，后左右摇晃先上下颠簸，后左右摇晃 B.B.先左右摇晃，后上下颠簸先左右摇晃，后上下颠簸C.PC.P波，上下颠簸波，上下颠簸 D.SD.S波，左右摇晃波，左右摇晃 CA