1、第四节 地球的圈层结构,大,气,圈,生,物,圈,水,圈,水,圈,地,壳,地,壳,地,幔,地,幔,地球的圈层结构,岩石圈与大气圈、水圈、生物圈共同构成与人类关系最紧密的圈层。,土行孙,儒勒.凡尔纳,地心历险记,哇，好大的西瓜啊！但不知道熟没熟，怎么办呢？,探讨,我们可以通过哪些途径去了解地球内部的情况？,钻探技术,火山爆发,地壳运动,地震波,小资料：世界上迄今最深的钻井为12km，不到地球半径的1/500；火山喷发能将地下几百米的岩浆泛到上层，但最深不过450km；地壳运动能掀起地下2030km的物质到地球表层。,目前，地质科学家已经在13个国家打了近100口深浅不一的科学钻探井，其中4000米
2、至5000米以上的深井有20个。12262米的科探井世界纪录是由前苏联在科拉半岛上的SG3井保持的；德国曾经打了一口9100米的科探井。在我国江苏省东海县毛北开钻的5118米科探井工程将是亚洲第一、世界第三深井。,钻探取样研究,我国地球深部探测计划全面展开,如何探测地球内部圈层？,能不能像切鸡蛋一样把地球切开？,利用地震波来得知地球内部的信息,一、地震波,划分依据：,地震波,纵波（P波）primary速度快，能在固、液、气体中传播,横波（S波） secondary 速度慢，只能在固体中传播,想一想： 为什么汶川地震发生时，当地的居民是先感觉到上下的颠簸后感到左右摇晃？,在海洋中航行的人的感觉呢
3、？,只能感觉到上下颠簸,地震波的传播速度,思考：,（1）假设地球是均质的，地震波速还会变化吗？为什么？,（2）地震波速的变化特点反映了什么？,（3）地震波速的最大变化在哪个深度？如何变化？反映了什么？,莫霍界面,33km,古登堡界面,2900km,二、圈层划分,地核,莫霍VS古登堡,莫霍界面 在地下约33千米处，在这个不连续面下，纵波和横 波的传波速度明显增加。,古登堡界面 在地下2 900千米处，在这里波横波完全消失， 纵波传播的速度突然下降。,Copyright KB,33千米处（大陆 部分 ）,莫霍界面,该面下，P、S波速都明显增加,古登堡界面,2900千米处,在这里，P波速忽然下降，S
4、波完全消失,读图思考,推测地幔和地核的物质状态。,横波在地幔中可以传播，则可肯定地幔物质为固态，而在地核中不能传播，则其物质可能为液态。,歌诀法巧记地震波的传播特征,地震双波分纵横，速因介质而不同；固快液降气最慢，介质弹性降低成；纵快可通固液气，横慢仅通固态中；介质交界都变化，转换之处界面生；如此特征可利用，“透视”地球好轻松。,以莫霍界面和古登堡界面可以将地球内部划分为三个圈层：地壳、地幔、地核。,更清楚,Copyright KB,地核,地壳,上地幔,下地幔,外核,内核,地幔,地球的内部圈层结构,地球的内部圈层结构,读图思考,1.岩石圈由哪些部分组成？2.岩石圈是不是整体的一块？是否会发生运
5、动？,（一）地壳,上层： 硅铝层（较轻）一般只分布在大陆部分,高山.高原区 厚度大,平原地区厚度小;在大洋地壳中很薄,甚至缺失,下层：硅镁层（较重）普遍存在(连续分布),大陆地壳：双层硅铝层、硅镁层，平均33 km,大洋地壳：单层硅镁层，平均6km,地壳结构,地壳的厚度,组成地壳的元素,规律地表大范围海拔越高,地壳越厚;海拔越低,地壳越薄.全球平均17千米,全球青藏高原地壳最厚,岩石圈,地壳,岩石圈是地球最外层平均厚度约100千米的带有弹性的坚硬岩石。由地壳和上地幔顶部组成。 软流层位于岩石圈之下，上地幔上部，它正好是岩石圈的下界。,地球的岩石圈被海沟、海岭、造山带等分割成若干板块，板块在软流
6、层上运动，形成了地球的基本面貌,魏格纳和他的大陆漂移学说,大陆漂移的证据：,南美洲的东海岸和非洲的西海岸相吻合 ，大西洋两岸的古生物化石、地层构造惊人地相似,地幔,莫霍界面,古登堡界面,软流层,上地幔,下地幔,岩石圈,(二）地幔,地幔:由富含镁铁的硅酸盐类组成由上而下,铁镁含量渐增呈固态软流层:可能是岩浆的主要发源地,(三)地核,地核:组成物质可能是高温高压状态下的铁和镍外核:呈液体或熔融状态,它们相对地壳流动,可能是地球磁场产生的主要原因. 内核:呈固态,地壳,地幔,外地核(液),内地核(固),莫霍界面,古登堡界面,2900,33,地 壳,地 幔,地 核,上地幔,下地幔,外 核,内 核,1、
7、固态2、上部存在一个软流层（可能是岩浆的发源地）,固态、温度、压力和密度很大,1、由岩石组成的固体外壳2、厚度不均，大洋部分薄，大陆部分厚,液态横波不能通过,1、可能是固态2、温度、压力和密度均增大,地球结构,内部圈层,1、地壳2、地幔3、地核,莫霍界面,古登堡界面,小结,1、横波在到达地核时完全消失，这是因为：（ ）A、组成地核的物质为固态B、外核的物质接近液态C、内核的物质接近气体D、横波的传播速度比纵波慢2、地壳的平均厚度为：（ ）A、 6 千米 B、17 千米C、 33千米 D、56千米,B,B,课堂检测,3.地震发生时，坐在(震中上)湖中小船里的人（ ） A.先感到上下颠簸，后感到左
8、右、前后摇晃 B.只感到上下颠簸 C.先感到左右、前后摇晃，后感到上下颠簸 D.只感到左右、前后摇晃4.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,B,A,5、地壳是指地面以下的（ ）A、岩石圈以上的部分B、古登堡界面以上的部分C、软流层以上的部分D、莫霍界面以上的部分6、岩石圈是指：（ ）A、地壳 B、上地幔和下地幔C、地壳和地幔D、地壳和上地幔顶部的合称,D,D,读“某地地震波速度随深度的变化图”，完成：,7、图中曲线表示的地震波是：（ ）A、纵波 B、横波C、纵波和横波 D
9、、无法判断,8、该地莫霍界面大约位于地下：（ ）,A、5Km处 B、17Km处 C、33Km处 D、2900Km处,B,A,读“地球内部结构简图”，回答下列各题。 （1）写出图中字母表示的地球内部圈层的名称： A ，D ，E ，F ，B1和B2 。 （2）C是 层，这里可能是 的主要发源地之一。 （3）岩石圈的范围是指 （用字母表示）。,概念：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，这种弹性波即为地震波。,由于人类尚未直接接触此层，故对其性质都是推测的，根据地震波传播速度的性质。在岩石坚硬处传播快，反之慢。此处地震波传播速度明显减缓，因此被认定较软，并可能有一
10、定流动性，故名。 科学家们推测，此层变软的原因是地球内部放射性元素聚集衰变产热。（我们都知道豆子在热时变软，岩石也一样。） 软流层经最新的测量，被认为仍是固体。但在热量集中的地方，可能有局部熔融，被认为是岩浆的源地。,二.地球的外部圈层,1.内部圈层与外部圈层的划分界限有什么差异？,想一想,2.人类生活的空间与哪些圈层直接相关？,3.就你的认识，人类的生产、生活与这些圈层（尤其是四大圈层）是什么关系？,内部圈层的界限相对明显，外部圈层相互渗透、相互影响更为密切，并无明显的界限。,四大圈层岩石圈、大气圈、水圈、生物圈,相互联系、相互制约,由气体和悬浮物组成的包围地球的复杂系统,气体和悬浮物质，主
11、要成分是氮和氧,是地球自然环境的重要组成部分,水圈,地球表层水体构成的连续但不规则的圈层,地表水、地下水、大气水、生物水等,水圈里的水处于不间断的循环运动之中,生物圈,地球表层生物及其生存环境的总称,生物及其生存环境,生物圈与大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响,(二)大气圈,2000-3000千米,干洁空气,水汽,杂质,氮 78%,氧 21%,其它气体,低层大气是由哪些组成的？分别有什么作用？,大气组成,大气的垂直分层,对流层,平流层,高层大气,大气共分为哪几层？,大气的垂直分层,对流层,平流层,高层大气,高度增，温度减，只因热源是地面；天气复杂且多变，风云雨雪较常见。,气温初稳后升热，只
12、因层中臭氧多，水平流动天气好，高空飞行很适合。,电离层能反射无线电波，对无线电通讯有重要作用,地球的圈层结构,地球的外部圈层,大气圈,2. 大气的垂直分层：,对流层：大气底层，厚度随季节和纬度变化；气温随高度递减；各层中最薄，但集中了大气质量的3/4和几乎全部的水汽和杂质；空气对流强烈，天气复杂多样。,地球的圈层结构,地球的外部圈层,大气圈,2. 大气的垂直分层：,平流层：大气中臭氧的主要分布区。因其大量吸收太阳紫外辐射，所以气温随高度递增。空气做平流运动，大气平稳，天气晴朗，有利于航天飞行。,地球的圈层结构,地球的外部圈层,大气圈,2. 大气的垂直分层：,高层大气：从平流层顶到3 000千米的高空范围。密度小，与星际空间接近。该层中有大量离子和自由电子，构成电离层。电离层能够反射无线电波。,2.特点 连续（各种水体处于不停的运动和转化之）；不规则（水圈没有固定和规则的形状）；循环运动。,3.组成 水圈包括地表水、地下水、大气水、生物水等。,2.水圈,.概念 水圈是指由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层。,3/4,33,海洋水,陆地水,大气水,人类实际能够利用的淡水资源仅占地球淡水储量的0.3%，约为地球总储水量的十万分之七。,
