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第6講 地球的圈層結(jié)構(gòu)及各圈層的主要特點(diǎn)
【考點(diǎn)整合】

【要點(diǎn)熱點(diǎn)探究】
探究點(diǎn)一 地球的內(nèi)部圈層
1．劃分依據(jù)：根據(jù)地震波在地球內(nèi)部傳播速度的變化
地震的能量以波動(dòng)的方式向外傳播，形成地震波。根據(jù)地震波傳播的特征，可將地震波分為縱波（P波）和橫波（S波）�？v波能在固體、液體中傳播，速度較快；橫波只能在固體中傳播，速度較慢。
2．劃分界面：莫霍面和古登堡面。
莫霍面距離地表約33千米（大陸部分），縱波和橫波的傳播速度都明顯增加；古登堡面距離地表約2900千米，縱波傳播速度突然下降，橫波則突然消失。
3．三大圈層：以莫霍面和古登堡面為界，可以將地球內(nèi)部劃分為地殼、地幔和地核三個(gè)圈層。
⑴地殼：①厚度：地殼平均厚度約17千米，地殼厚度的變化規(guī)律是：大陸地殼較厚，平均厚度約33千米，海洋地殼較薄，平均厚度約6千米；海拔越高，地殼越厚，海拔越低，地殼越��；②結(jié)構(gòu)：上層為硅鋁層，相對(duì)密度較小，分布不連續(xù)，在大洋底部罕見甚至缺失；下層為硅鎂層，相對(duì)密度較大，分布是連續(xù)的。
⑵地幔：①結(jié)構(gòu)：分上地幔和下地幔。上地幔具有固體特征，主要由含鐵、鎂的硅酸鹽類礦物組成；②巖石圈：由地殼和上地幔頂部（軟流層以上）合在一起組成；③軟流層：位于上層地幔中，一般認(rèn)為可能是巖漿的主要發(fā)地之一。
⑶地核：①組成：可能是極高溫度和高壓狀態(tài)下的鐵和鎳組成；②結(jié)構(gòu)：根據(jù)地震波傳播速度的不同，地核又分為內(nèi)核和外核。外核呈液態(tài)或熔融狀態(tài)；內(nèi)核呈固態(tài)。
例1 （改編）地震會(huì)給人類帶巨大災(zāi)害，人類也可以利用地震技術(shù)探索地球內(nèi)部物質(zhì)分異、勘探石油。填圖并回答問題。
⑴根據(jù)地震波的傳播狀況可以劃分地球內(nèi)部圈層構(gòu)造。在“地球內(nèi)部圈層構(gòu)造示意圖”中的方框內(nèi)，填寫地球內(nèi)部各圈層和分界面的名稱。

⑵最近，我國在渤海灣發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量逾10億噸的大油田。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。地震波分為縱波與橫波，根據(jù)地震波傳播原理，在通過含油層時(shí)，傳播速度發(fā)生明顯變化的主要是＿＿＿＿＿＿波。
命題意圖：本題考查了地球的內(nèi)部圈層及其地震波在探礦等方面的應(yīng)用原理。
解析：⑴根據(jù)地震波在地下傳播速度的變化，地球內(nèi)部有兩個(gè)大的不連續(xù)面，即莫霍面和古登堡面。地球內(nèi)部圈層就以這兩個(gè)大的不連續(xù)面為界分為地殼、地幔和地核。⑵地震波分為縱波與橫波，縱波的傳播速度較快，可通過固體、液體和氣體傳播，而橫波的傳播速度較慢，只能通過固體傳播。因此在通過含油層時(shí)，橫波的傳播速度會(huì)發(fā)生明顯的變化。
答案：⑴詳見右圖 ⑵橫
【變式訓(xùn)練】(2011•煙臺(tái)調(diào)研)讀圖，完成⑴～⑵題。

⑴圖中數(shù)碼所代表的地球圈層正確的有(　　)
A．①為水圈 B．②為巖石圈
C．③為軟流層 D．④為下地幔
⑵下列有關(guān)地球圈層特點(diǎn)的敘述，正確的有(　　)
A．①圈層氣溫隨高度增加而遞減
B．②圈層的厚度陸地較海洋小
C．③圈層是巖漿的主要發(fā)地
D．④圈層的物質(zhì)狀態(tài)為固體
命題意圖：本題考查了地球的內(nèi)部圈層及其各個(gè)圈層的特點(diǎn)。
解析：⑴根據(jù)各圈層位置知①是大氣平流層，②是地殼，③是軟流層，④是外核。⑵①大氣平流層氣溫隨高度增加而升高；②層陸地地殼較海洋地殼厚；③層為軟流層，是巖漿的主要發(fā)地；④層物質(zhì)狀態(tài)為液體。
答案：⑴C ⑵C
探究點(diǎn)二 地球的外部圈層
通常把地殼表層以外的由大氣、水體和生物組成的自然界分為三個(gè)圈層：大氣圈、水圈和生物圈，統(tǒng)稱為地球的外部圈層。
1．大氣圈：大氣密度隨高度增加而迅速下降。一般把2000~3000千米這個(gè)高度作為大氣圈的上界。
2．水圈：由液態(tài)水、固態(tài)水和氣態(tài)水組成。按照存在位置和狀態(tài)可分為海洋水、陸地水、大氣水和生物水，其中陸地水與人類社會(huì)的關(guān)系最為密切。
3．生物圈：生物是地球生態(tài)系統(tǒng)中的主體和最活躍的因素。生物廣泛分布于地殼、大氣圈和水圈中，形成生物圈。
例2 (2011•濟(jì)南模擬)右圖為某學(xué)生外出旅游時(shí)拍到的照片。觀察此照片回答9～10題。

⑴該圖體現(xiàn)出的地球圈層的個(gè)數(shù)有(　　)
A．2個(gè)　　　　　　　B．3個(gè) C．4個(gè) D．5個(gè)
⑵圖中地理事物的形成過程，充分說明了(　　)
A．圖中各圈層在地球上是相互滲透和重疊的
B．圖中各圈層之間存在著物質(zhì)遷移和能量轉(zhuǎn)化
C．圖中各圈層是獨(dú)立發(fā)展變化的
D．圖中各圈層物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的能量都自地球內(nèi)部
命題意圖：本題考查了地球外部圈層的一般常識(shí)。
解析：⑴該圖體現(xiàn)了地球外部圈層中的大氣圈、水圈和生物圈；同時(shí)也體現(xiàn)了地球內(nèi)部圈層中的巖石圈；即該圖一共體現(xiàn)了4個(gè)圈層。⑵地球的上述四個(gè)圈層之間并不是獨(dú)立發(fā)展的，而是相互聯(lián)系、相互影響、相互滲透的，它們之間存在著物質(zhì)遷移和能量轉(zhuǎn)化，但物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的能量有自地球外部的，也有自地球內(nèi)部的。
答案：⑴C ⑵B
【時(shí)作業(yè)】
一、單項(xiàng)選擇題
右圖為月殼與月幔地震波速度變化示意圖，據(jù)此完成1～2題。

1．月球地震波與地球地震波相比較，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．都是P波速度始終大于S波
B．都在殼以下有突然加速的過程
C．在月球表面地震波的速度大于地球表面
D．在月球表面地震波的速度小于地球表面
2．根據(jù)圖中所示內(nèi)容，可以判斷出(　　)
A．月球表面附近發(fā)生地震時(shí)有一地只能探測(cè)到P波，而沒有S波
B．月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)中一定有“軟流層”
C．月球內(nèi)部只能分為兩層
D．通過圖中地震波的變化，我們只能看出一個(gè)不連續(xù)界面
根據(jù)材料，回答3～4題。
材料一　2009年11月3日一組由各國地質(zhì)科學(xué)家組成的專家團(tuán)，觀察埃塞俄比亞東北部阿法爾地區(qū)的裂縫多年之后，在出版的美國某月刊上發(fā)表報(bào)告，認(rèn)為非洲大陸將一分為二，阿法爾已經(jīng)成為科學(xué)家們見證海洋形成的天然實(shí)驗(yàn)室。
材料二　埃塞俄比亞東北部阿法爾地區(qū)，自2005年有兩座火噴發(fā)后，就形成了不到1千米的裂縫，但迄今裂縫全長(zhǎng)已達(dá)60千米，最寬處8米。
3．阿法爾地區(qū)的裂縫形成于火噴發(fā)之后，其和火組成物質(zhì)都自地球內(nèi)部的(　　)
A．地�！　　　　　　　　　�B．地核
C．地殼 D．巖石圈
4．裂縫從l千米延長(zhǎng)到60千米，非洲大陸也將一分為二，這些直接改變的是地球圈層中的(　　)
A．巖石圈 B．大氣圈
C．生物圈 D．水圈
空間、海洋和地球深部，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有進(jìn)行有效開發(fā)利用的巨大資寶庫，是關(guān)系可持續(xù)發(fā)展和國家安全的戰(zhàn)略領(lǐng)域，與初期上天、下海、入地的“為進(jìn)入而進(jìn)入”相比，在資緊缺的壓力下，當(dāng)前新興戰(zhàn)略資的探索顯得越越迫切。據(jù)此回答5～6題。
5．有關(guān)在上天的過程中所經(jīng)的地球大氣圈的敘述，正確的是(　　)
A．該圈層只是由氣體組成的圈層
B．該圈層中沒有生物生存
C．該圈層是不連續(xù)且不規(guī)則的
D．該圈層的物質(zhì)密度自下向上遞減
6．如果人類有能力一直進(jìn)入到地心，則下列有關(guān)在入地的過程中所見現(xiàn)象的敘述，正確的是(　　)
A．地球內(nèi)部各圈層的密度是均勻的
B．可以發(fā)現(xiàn)地球內(nèi)部存在物質(zhì)性質(zhì)有較大差異的不連續(xù)面
C．地球的外核為液態(tài)物質(zhì)，該層物質(zhì)是火活動(dòng)中巖漿的
D．自地表至地心都是由堅(jiān)硬的巖石組成
淺層地能主要指地球淺層地表數(shù)百米內(nèi)的土壤砂石和地下水所蘊(yùn)藏的低溫?zé)崮�。�?jù)專家測(cè)量，我國近百米內(nèi)的土壤每年可采集的低溫能量達(dá)1.5萬億千瓦，是我國目前發(fā)電裝機(jī)容量4億千瓦的3 750倍，而百米內(nèi)地下水每年可采集的低溫能量也有2億千瓦。由于儲(chǔ)量大，分布普遍，被喻為“綠色聚寶盆”。據(jù)此回答7～8題。
7．淺層地能存在的內(nèi)部圈層是(　　)
A．地殼 B．地幔
C．地核 D．軟流層
8．淺層地能的主要最可能是(　　)
A．太陽輻射 B．地面輻射
C．大氣輻射 D．地球內(nèi)部
讀下面的地球圈層結(jié)構(gòu)示意圖(部分)，回答9～10題。
(2011•遼寧大連模擬)讀地震波速度與地球內(nèi)部構(gòu)造圖(下圖)，回答11～12題。

11．圖中b表示(　　)
A．軟流層 B．地殼
C．地核 D．地幔
12．巖石圈位于(　　)
A．a(chǎn)頂部 B．b頂部
C．a(chǎn)和b頂部 D．b和c頂部
地震波在不同媒介中傳播速度是不同的，科學(xué)家們利用這一原理探究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)。據(jù)此完成13～14題。
13．地震波在地球內(nèi)部傳播時(shí)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)在距離地面大約2 900千米處橫波完全消失，縱波的傳播速度突然下降，這說明了(　　)
A．地球內(nèi)部存在著巖漿
B．該深度上下層的溫度變化明顯
C．大陸地殼與大洋地殼的厚度不同
D．該深度上下層的物質(zhì)組成存在很大的差異
14．地質(zhì)學(xué)家常利用地震波尋找海底油氣礦藏，下列四幅地震波示意圖中表示海底儲(chǔ)有石油的是(　　)

A．① B．②
C．③ D．④
15.讀“地球圈層構(gòu)成示意圖”，圖中所示的圈層①、②、③分別是（水圈的范圍為地球上被水和冰雪所占有或覆蓋而構(gòu)成的圈層；生物圈的范圍為大氣圈的底部、水圈的全部和巖石圈的上部） （ ）
A.水圈、生物圈、巖石圈 B.生物圈、巖石圈、水圈
C.巖石圈、水圈、生物圈 D.生物圈、水圈、巖石圈
二、綜合題
16．閱讀下列材料，回答問題。
材料1：2009年5月12日，紀(jì)念四川汶川特大地震一周年活動(dòng)在汶川縣映秀鎮(zhèn)隆重舉行，國家主席胡錦濤等黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人發(fā)表重要講話，要求加快災(zāi)后重建工作。
材料2：2008年5月12日四川汶川發(fā)生了里氏8.0級(jí)強(qiáng)烈地震，波及到我國很多個(gè)省區(qū)，重災(zāi)區(qū)面積達(dá)12多萬平方千米，此后又相繼發(fā)生了1000多次余震。
材料3：地球內(nèi)部圈層示意圖。

(1)地震發(fā)生時(shí)釋放出巨大的能量，下列說法正確的是(　　)
A．地震通過地震波向外釋放出能量
B．地球的內(nèi)能主要于太陽輻射
C．地震發(fā)生時(shí)，首先到達(dá)地面的是地震波中的橫波
D．發(fā)生在海洋中的強(qiáng)烈地震不會(huì)對(duì)人類產(chǎn)生危害
(2)汶川地震發(fā)生時(shí)，航行在太平洋的科學(xué)考察船上(　　)
A．只測(cè)到橫波 B．只測(cè)到縱波
C．同時(shí)測(cè)到橫、縱波 D．均測(cè)量不到
(3)結(jié)合材料二判斷兩個(gè)不連續(xù)界面A為__________，B為__________，地震波通過B界面時(shí)，波速變化有何特征？
(4)填出圖中字母代表的圈層名稱：C__________，D＋E__________，F(xiàn)＋G__________。
(5)如何推斷地球內(nèi)部各圈層的物質(zhì)是固態(tài)還是液態(tài)？
17．讀地球內(nèi)部圈層示意圖，回答下列問題。

(1)圖中甲、乙是地球內(nèi)部的兩個(gè)不連續(xù)面，其名稱分別是：甲______，乙________。
(2)當(dāng)A地發(fā)生地震時(shí)，B、C、D、E、F五個(gè)觀測(cè)點(diǎn)都測(cè)到了A地發(fā)出的地震波，B地測(cè)得地震震級(jí)為8.3級(jí)，E地測(cè)得的地震震級(jí)為______級(jí)。B、E兩點(diǎn)中能最先感到地震的可能為________，其原因是______________________________________。
(3)請(qǐng)?jiān)趫D中用斜線畫出接收不到橫波的區(qū)域。
18．讀下面兩圖，回答。

(1)40千米地殼厚度線與我國——自然分界線北部大致一致，簡(jiǎn)要說明地殼厚度與地勢(shì)的關(guān)系。

(2)我國東北部的7月等溫線與地殼厚度線的吻合度較高，簡(jiǎn)析造成這種現(xiàn)象的原因。

(3)太原和石家莊緯度相當(dāng)，但7月氣溫差別較大，簡(jiǎn)析其原因。

參考答案與試題詳細(xì)解析
14. A 石油為液體，當(dāng)?shù)卣鸩▊鞯绞�油層時(shí)，橫波會(huì)消失；而縱波可以通過任何狀態(tài)的物質(zhì)。
15.D 根據(jù)各圈層的范圍即可回答。
測(cè)得地震震級(jí)也為8.3級(jí)。由A到B地震波只通過地殼且通過的地殼距離長(zhǎng)，平均波速慢，而由A到E雖距離遠(yuǎn)，但通過地幔，通過地殼的距離短，平均波速遠(yuǎn)高于由A到B，所以E可能先感到地震。第(3)題，考查地震波的特征，橫波主要是在地殼、地幔中傳播，不能在地核中傳播。
答案：(1)莫霍界面　古登堡界面

(2)8.3　E　縱波在地幔中的傳播速度高于在地殼中的傳播速度，AE之間經(jīng)過了地幔，AB之間沒有經(jīng)過地幔，所以由A到E的平均波速要大于由A到B的平均波速
(3)過A點(diǎn)作地核這個(gè)小圓的切線，兩線之間的地核及小圓以下區(qū)域即為接收不到橫波的區(qū)域。見上圖。
18．解析：地殼厚度不均，海拔越高，地殼越厚，海拔越低地殼越薄。在對(duì)流層，隨著高度的上升溫度遞減，因此海拔越高的地方溫度越低。同一緯度，地勢(shì)高的地區(qū)，溫度低。
答案：(1)第二、三階梯分界線 地勢(shì)高地殼厚度大，地勢(shì)低地殼厚度小
(2)氣溫和地殼厚度都受地勢(shì)高低的影響，其等值線延伸方向基本與脈走向一致
(3)太原地處黃土高原地勢(shì)高，氣溫低；石家莊位于華北平原，地勢(shì)低，氣溫高。

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