逍遥右脑 2013-04-25 01:11
第6讲 地球的圈层结构及各圈层的主要特点
【考点整合】
【要点热点探究】
探究点一 地球的内部圈层
1．划分依据：根据地震波在地球内部传播速度的变化
地震的能量以波动的方式向外传播，形成地震波。根据地震波传播的特征，可将地震波分为纵波（P波）和横波（S波）。纵波能在固体、液体中传播，速度较快；横波只能在固体中传播，速度较慢。
2．划分界面：莫霍面和古登堡面。
莫霍面距离地表约33千米（大陆部分），纵波和横波的传播速度都明显增加；古登堡面距离地表约2900千米，纵波传播速度突然下降，横波则突然消失。
3．三大圈层：以莫霍面和古登堡面为界，可以将地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。
⑴地壳：①厚度：地壳平均厚度约17千米，地壳厚度的变化规律是：大陆地壳较厚，平均厚度约33千米，海洋地壳较薄，平均厚度约6千米；海拔越高，地壳越厚，海拔越低，地壳越薄；②结构：上层为硅铝层，相对密度较小，分布不连续，在大洋底部罕见甚至缺失；下层为硅镁层，相对密度较大，分布是连续的。
⑵地幔：①结构：分上地幔和下地幔。上地幔具有固体特征，主要由含铁、镁的硅酸盐类矿物组成；②岩石圈：由地壳和上地幔顶部（软流层以上）合在一起组成；③软流层：位于上层地幔中，一般认为可能是岩浆的主要发地之一。
⑶地核：①组成：可能是极高温度和高压状态下的铁和镍组成；②结构：根据地震波传播速度的不同，地核又分为内核和外核。外核呈液态或熔融状态；内核呈固态。
例1 （改编）地震会给人类带巨大灾害，人类也可以利用地震技术探索地球内部物质分异、勘探石油。填图并回答问题。
⑴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。
⑵最近，我国在渤海湾发现储量逾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。
命题意图：本题考查了地球的内部圈层及其地震波在探矿等方面的应用原理。
解析：⑴根据地震波在地下传播速度的变化，地球内部有两个大的不连续面，即莫霍面和古登堡面。地球内部圈层就以这两个大的不连续面为界分为地壳、地幔和地核。⑵地震波分为纵波与横波，纵波的传播速度较快，可通过固体、液体和气体传播，而横波的传播速度较慢，只能通过固体传播。因此在通过含油层时，横波的传播速度会发生明显的变化。
答案：⑴详见右图 ⑵横
【变式训练】(2011•烟台调研)读图，完成⑴～⑵题。
⑴图中数码所代表的地球圈层正确的有( )
A．①为水圈 B．②为岩石圈
C．③为软流层 D．④为下地幔
⑵下列有关地球圈层特点的叙述，正确的有( )
A．①圈层气温随高度增加而递减
B．②圈层的厚度陆地较海洋小
C．③圈层是岩浆的主要发地
D．④圈层的物质状态为固体
命题意图：本题考查了地球的内部圈层及其各个圈层的特点。
解析：⑴根据各圈层位置知①是大气平流层，②是地壳，③是软流层，④是外核。⑵①大气平流层气温随高度增加而升高；②层陆地地壳较海洋地壳厚；③层为软流层，是岩浆的主要发地；④层物质状态为液体。
答案：⑴C ⑵C
探究点二 地球的外部圈层
通常把地壳表层以外的由大气、水体和生物组成的自然界分为三个圈层：大气圈、水圈和生物圈，统称为地球的外部圈层。
1．大气圈：大气密度随高度增加而迅速下降。一般把2000~3000千米这个高度作为大气圈的上界。
2．水圈：由液态水、固态水和气态水组成。按照存在位置和状态可分为海洋水、陆地水、大气水和生物水，其中陆地水与人类社会的关系最为密切。
3．生物圈：生物是地球生态系统中的主体和最活跃的因素。生物广泛分布于地壳、大气圈和水圈中，形成生物圈。
例2 (2011•济南模拟)右图为某学生外出旅游时拍到的照片。观察此照片回答9～10题。
⑴该图体现出的地球圈层的个数有( )
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
⑵图中地理事物的形成过程，充分说明了( )
A．图中各圈层在地球上是相互渗透和重叠的
B．图中各圈层之间存在着物质迁移和能量转化
C．图中各圈层是独立发展变化的
D．图中各圈层物质运动的能量都自地球内部
命题意图：本题考查了地球外部圈层的一般常识。
解析：⑴该图体现了地球外部圈层中的大气圈、水圈和生物圈；同时也体现了地球内部圈层中的岩石圈；即该图一共体现了4个圈层。⑵地球的上述四个圈层之间并不是独立发展的，而是相互联系、相互影响、相互渗透的，它们之间存在着物质迁移和能量转化，但物质运动的能量有自地球外部的，也有自地球内部的。
答案：⑴C ⑵B
【时作业】
一、单项选择题
右图为月壳与月幔地震波速度变化示意图，据此完成1～2题。
1．月球地震波与地球地震波相比较，下列说法错误的是( )
A．都是P波速度始终大于S波
B．都在壳以下有突然加速的过程
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．根据图中所示内容，可以判断出( )
A．月球表面附近发生地震时有一地只能探测到P波，而没有S波
B．月球内部结构中一定有“软流层”
C．月球内部只能分为两层
D．通过图中地震波的变化，我们只能看出一个不连续界面
根据材料，回答3～4题。
材料一 2009年11月3日一组由各国地质科学家组成的专家团，观察埃塞俄比亚东北部阿法尔地区的裂缝多年之后，在出版的美国某月刊上发表报告，认为非洲大陆将一分为二，阿法尔已经成为科学家们见证海洋形成的天然实验室。
材料二 埃塞俄比亚东北部阿法尔地区，自2005年有两座火喷发后，就形成了不到1千米的裂缝，但迄今裂缝全长已达60千米，最宽处8米。
3．阿法尔地区的裂缝形成于火喷发之后，其和火组成物质都自地球内部的( )
A．地幔 B．地核
C．地壳 D．岩石圈
4．裂缝从l千米延长到60千米，非洲大陆也将一分为二，这些直接改变的是地球圈层中的( )
A．岩石圈 B．大气圈
C．生物圈 D．水圈
空间、海洋和地球深部，是远远没有进行有效开发利用的巨大资宝库，是关系可持续发展和国家安全的战略领域，与初期上天、下海、入地的“为进入而进入”相比，在资紧缺的压力下，当前新兴战略资的探索显得越越迫切。据此回答5～6题。
5．有关在上天的过程中所经的地球大气圈的叙述，正确的是( )
A．该圈层只是由气体组成的圈层
B．该圈层中没有生物生存
C．该圈层是不连续且不规则的
D．该圈层的物质密度自下向上递减
6．如果人类有能力一直进入到地心，则下列有关在入地的过程中所见现象的叙述，正确的是( )
A．地球内部各圈层的密度是均匀的
B．可以发现地球内部存在物质性质有较大差异的不连续面
C．地球的外核为液态物质，该层物质是火活动中岩浆的
D．自地表至地心都是由坚硬的岩石组成
浅层地能主要指地球浅层地表数百米内的土壤砂石和地下水所蕴藏的低温热能。据专家测量，我国近百米内的土壤每年可采集的低温能量达1.5万亿千瓦，是我国目前发电装机容量4亿千瓦的3 750倍，而百米内地下水每年可采集的低温能量也有2亿千瓦。由于储量大，分布普遍，被喻为“绿色聚宝盆”。据此回答7～8题。
7．浅层地能存在的内部圈层是( )
A．地壳 B．地幔
C．地核 D．软流层
8．浅层地能的主要最可能是( )
A．太阳辐射 B．地面辐射
C．大气辐射 D．地球内部
读下面的地球圈层结构示意图(部分)，回答9～10题。
(2011•辽宁大连模拟)读地震波速度与地球内部构造图(下图)，回答11～12题。
11．图中b表示( )
A．软流层 B．地壳
C．地核 D．地幔
12．岩石圈位于( )
A．a顶部 B．b顶部
C．a和b顶部 D．b和c顶部
地震波在不同媒介中传播速度是不同的，科学家们利用这一原理探究地球内部结构。据此完成13～14题。
13．地震波在地球内部传播时，科学家们发现在距离地面大约2 900千米处横波完全消失，纵波的传播速度突然下降，这说明了( )
A．地球内部存在着岩浆
B．该深度上下层的温度变化明显
C．大陆地壳与大洋地壳的厚度不同
D．该深度上下层的物质组成存在很大的差异
14．地质学家常利用地震波寻找海底油气矿藏，下列四幅地震波示意图中表示海底储有石油的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
15.读“地球圈层构成示意图”，图中所示的圈层①、②、③分别是（水圈的范围为地球上被水和冰雪所占有或覆盖而构成的圈层；生物圈的范围为大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部） （ ）
A.水圈、生物圈、岩石圈 B.生物圈、岩石圈、水圈
C.岩石圈、水圈、生物圈 D.生物圈、水圈、岩石圈
二、综合题
16．阅读下列材料，回答问题。
材料1：2009年5月12日，纪念四川汶川特大地震一周年活动在汶川县映秀镇隆重举行，国家主席胡锦涛等党和国家领导人发表重要讲话，要求加快灾后重建工作。
材料2：2008年5月12日四川汶川发生了里氏8.0级强烈地震，波及到我国很多个省区，重灾区面积达12多万平方千米，此后又相继发生了1000多次余震。
材料3：地球内部圈层示意图。
(1)地震发生时释放出巨大的能量，下列说法正确的是( )
A．地震通过地震波向外释放出能量
B．地球的内能主要于太阳辐射
C．地震发生时，首先到达地面的是地震波中的横波
D．发生在海洋中的强烈地震不会对人类产生危害
(2)汶川地震发生时，航行在太平洋的科学考察船上( )
A．只测到横波 B．只测到纵波
C．同时测到横、纵波 D．均测量不到
(3)结合材料二判断两个不连续界面A为__________，B为__________，地震波通过B界面时，波速变化有何特征？
(4)填出图中字母代表的圈层名称：C__________，D＋E__________，F＋G__________。
(5)如何推断地球内部各圈层的物质是固态还是液态？
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地测得地震震级为8.3级，E地测得的地震震级为______级。B、E两点中能最先感到地震的可能为________，其原因是______________________________________。
(3)请在图中用斜线画出接收不到横波的区域。
18．读下面两图，回答。
(1)40千米地壳厚度线与我国——自然分界线北部大致一致，简要说明地壳厚度与地势的关系。
(2)我国东北部的7月等温线与地壳厚度线的吻合度较高，简析造成这种现象的原因。
(3)太原和石家庄纬度相当，但7月气温差别较大，简析其原因。
参考答案与试题详细解析
14. A 石油为液体，当地震波传到石油层时，横波会消失；而纵波可以通过任何状态的物质。
15.D 根据各圈层的范围即可回答。
测得地震震级也为8.3级。由A到B地震波只通过地壳且通过的地壳距离长，平均波速慢，而由A到E虽距离远，但通过地幔，通过地壳的距离短，平均波速远高于由A到B，所以E可能先感到地震。第(3)题，考查地震波的特征，横波主要是在地壳、地幔中传播，不能在地核中传播。
答案：(1)莫霍界面 古登堡界面
(2)8.3 E 纵波在地幔中的传播速度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，所以由A到E的平均波速要大于由A到B的平均波速
(3)过A点作地核这个小圆的切线，两线之间的地核及小圆以下区域即为接收不到横波的区域。见上图。
18．解析：地壳厚度不均，海拔越高，地壳越厚，海拔越低地壳越薄。在对流层，随着高度的上升温度递减，因此海拔越高的地方温度越低。同一纬度，地势高的地区，温度低。
答案：(1)第二、三阶梯分界线 地势高地壳厚度大，地势低地壳厚度小
(2)气温和地壳厚度都受地势高低的影响，其等值线延伸方向基本与脉走向一致
(3)太原地处黄土高原地势高，气温低；石家庄位于华北平原，地势低，气温高。