第4讲　地球的圈层结构　地球的演化

这是一份第4讲　地球的圈层结构　地球的演化，共15页。


积 累 必备知识——基础落实 赢得良好开端
一、地震和地震波
1.地震
（1）概念：地壳快速释放 过程中造成的地面 ，是一种危害和影响巨大的 。
（2）地震构成
①图中C为 、B为震中、BC为 、AB为震中距。
②D位于 上，等震线是指烈度相同的点连成的封闭的曲线。
（3）震级与烈度：震级表示地震的 ，地震释放出来的能量越 ，震级越 。烈度表示地震对地表和建筑物等 强弱的程度。
2.地震波
（1）概念：地震的能量以 的方式向外传播。
（2）类型及特征
（3）意义：划分地球内部圈层的依据。
【特别提醒】 地震波的应用
利用地震波在不同介质中的传播规律，来研究地球内部结构、矿产资源和油气资源的分布以及与大型工程建设相关的近地表地层的复杂结构等。
（1）科学家通过对地震波传播速度的研究，把地球内部划分为地壳、地幔和地核三个主要圈层。
（2）在矿产资源和油气资源开发中的应用
人们通过研究地震波在地下岩石中的传播规律，来确定被研究岩层的岩性及油气资源状况，从而为矿产资源和油气资源开发提供决策依据。
（3）工程探伤
在工程施工中，地质条件复杂、施工环境恶劣、施工方式不规范、工序不严格等诸多因素，会给隧道、桥梁等工程带来质量隐患，因此常用“地震CT”对工程进行探伤。
（4）地震时感觉的差异
由于横波传播速度比纵波慢，因此在地震发生时，如果人在陆地上，那么会先感觉到上下颠簸，然后才会感到前后左右摇晃；如果人在水中（湖面、海面），则只能感觉到上下颠簸。
二、地球的内部圈层
1.划分依据：地震波的传播速度。图中A表示 ，B表示 。
2.波速变化
（1）在地下39～41 km的C处（指大陆部分）：传播速度都突然 。
（2）在地下2 900 km的D处：A波 ，B波传播速度 。
3.各圈层特征
三、地球的外部圈层
1.大气圈：是包裹地球的气体层。近地面的大气密度 ，随高度增加，大气密度迅速减 。
2.水圈：由 、固态水和气态水组成。按它们存在的位置和状态，可分为 、 、大气水和生物水。
3.生物圈：是地球上所有 及其生存环境的总称。渗透于大气圈的 、水圈的 和岩石圈的上部。
四、地层和化石
1.地层
（1）概念：地壳上部呈 展布的 岩石或堆积物。
（2）意义：地层是记录地球 的“书页”，根据地层组成物质的性质和化石特征，可以追溯地层沉积时的 特征。
2.化石
（1）组成：多数是古生物的 ，少数是古生物活动的 。
（2）特征：相同时代的地层保存着 或 的化石。
（3）意义：根据地层中保存下来的化石，来确定地层的 和 。
【特别提醒】 （1）地层和化石对环境的指示作用
（2）古生物成为化石的形成条件
①生物本身具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分。
②生物死亡后必须尽快地被沉积物所掩埋，这样才能避免腐烂或被其他动物所吞食。
③埋藏下来的生物遗体必须经石化（如矿物质的充填或交代作用、植物的炭化作用等）才能形成化石。
五、地球的演化史
1.前寒武纪
（1）地质年代：依次划分为冥古宙、太古宙、 宙。
（2）演化史
2.显生宙
（1）古生代
（2）中生代
（3）新生代
【特别提醒】 全球范围内三大成煤期
（1）古生代的石炭纪和二叠纪：成煤植物主要是孢子植物，主要煤种为烟煤和无烟煤。
（2）中生代的侏罗纪和白垩纪：成煤植物主要是裸子植物，主要煤种为褐煤和烟煤。
（3）新生代的第三纪：成煤植物主要是被子植物，主要煤种为褐煤，其次为泥炭，也有部分年轻烟煤。
提 升 关键能力——能力突破 掌握解题技法
关键能力一 地球的圈层结构
【典题精研】
[典例1] [2019·北京卷]莫霍面深度不一，下图为长江中下游某区域莫霍面的等深线分布图。读图，回答下题。
据图可推断（ ）
A．①地地壳厚度最薄 B．②地金属矿产丰富
C．③地地幔深度最浅 D．④地地下水埋藏深
[图解思路]
[答案]
[感悟核心素养]
【考点精析】
一、地球内部圈层结构的划分及特征
1.划分：依据地震波在地球内部传播速度的变化，地球固体表面以下可划分为地壳、地幔、地核三个圈层。
2.特征
二、地壳的物质组成和结构特征
根据地壳化学组成的差异和地震波传播速度的不同，将地壳分为上下两层（如下图），这两层的物质组成和结构有着明显的区别（如下表）。
三、图解地球的外部圈层——“3＋1”圈
1.外部三大圈层，可用与岩石圈的相对位置图示法来帮助识记，如图：
2.各个圈层之间相互吸引、相互制约，如化石形成于生物圈和岩石圈之间，风蚀地貌形成于大气圈与岩石圈之间，喀斯特地貌形成于岩石圈、大气圈和水圈之间。火山灰形成于岩石圈和大气圈之间。
【题组精练】
干热岩是一种高温岩体，埋藏于地下3～10 km，温度在150 ℃以上。通过注入凉水，吸收岩体热量转化成蒸汽，再抽取到地表加以利用，可用于发电、供暖等。读地球内部圈层结构示意图，回答1～2题。
1.岩石圈（ ）
A．就是指地壳 B．全球厚度均一
C.包括软流层 D．由岩石组成
2.干热岩位于（ ）
A.地壳 B．地幔
C.地核 D．软流层
2020年1月14日上午8时，菲律宾火山地震研究所发布消息称，在过去的24小时内，塔阿尔火山持续喷发，喷出了500米高的熔岩及2千米高的黑灰色火山灰。如图为塔阿尔火山喷发示意图。据此回答3～4题。
3.岩浆物质冲破了岩石圈的束缚后才喷发出来。关于岩石圈的叙述，正确的是（ ）
A.岩石圈属于地壳的一部分，是由岩石组成的
B.岩石圈属于上地幔的一部分
C.岩石圈与生物圈关系密切
D.岩石圈的上部是软流层
4.火山灰漫天飞扬，对地球的外部圈层产生了很大影响。有关地球外部圈层的说法，正确的是（ ）
A.大气圈是由大气组成的简单的系统
B.水圈是一个连续但不规则的圈层
C.生物圈占据大气圈的全部、水圈的底部
D.地球的外部圈层之间关系密切，但与地球的内部圈层没有关系
关键能力二 地球的演化
【典题精研】
[典例2] 读某地地层剖面图，回答（1）～（2）题。
（1）图中各个地层按形成由早到晚，排列顺序正确的是（ ）
A.①②④⑤ B．②③④⑤
C.①③⑥⑤ D．③④⑤⑥
（2）如果在地层⑥发现了侏罗纪的化石，那么，下列对其他地层形成时间的判断，正确的是（ ）
A.①地层形成于白垩纪
B.③地层形成于三叠纪
C.④地层形成于二叠纪
D.⑤地层形成于寒武纪
[图解思路]
[答案] （1） （2）
[感悟核心素养]
【考点精析】
1.化石与地层的顺序
（1）化石在地层中出现的顺序，是人们研究生物进化的一个重要证据，不同生物化石的出现和地层的形成有着平行的关系。也就是说，在越古老的地层中挖掘出的化石所代表的生物结构越简单，分类地位越低等，水生生物的化石越多；在距今越近的地层中挖掘出的化石所代表的生物结构越复杂，分类地位越高等，陆生生物的化石越多。这种现象说明了生物是由简单到复杂，由低等到高等，由水生到陆生逐渐演化而来的。
（2）在目前发现最古老的地层中是没有化石的，说明地球上最初是没有生命的。
2.生物的进化、灭绝与环境的关系
（1）生物进化对环境变迁的影响及环境变迁后对生物灭绝的影响，结构图表示：
（2）在掌握生物进化与环境演变简史中，重点抓住以下几条线索：
①时间变化：从太古宙→元古宙→古生代→中生代→新生代（可用首字太元古中新加以记忆）。
②动物演化：动物孕育、萌芽和发展的初期阶段→海生无脊椎动物时代→鱼类时代→两栖动物时代→爬行动物时代→哺乳动物时代→人类时代。
③植物变化：海生藻类时代→陆上孢子植物时代→裸子植物时代→被子植物时代。
3.地质年代与生物发展阶段对照表
4.地质年代的判断方法
（1）绝对地质年代判断
一般需要采取综合方法确定地质年代的时间，进而根据地质年代表判断出地质年代，常见方法：
①看距今多少年，例如距今6 600万年到现在为新生代，距今2.01亿年～1.45亿年为中生代侏罗纪。
②采用同位素年龄（绝对年龄）测定，利用其恒定的半衰期来测定绝对地质年代。如铷—锶法、钾—氩法等。
（2）相对地质年代判断
①地层学方法
一般情况下，岩石成层分布，下面的岩层比上覆的岩层老，如下列岩层形成年代，A最早，D最晚，按时间顺序依次为A—B—C—D。
在强烈挤压作用下也可能出现地层倒置，如下图：
此时岩层的新、老岩层的上下位置关系在不同位置不一样。
②古生物学方法
由于生物演化是由简单到复杂、由低级到高级的，生物种类是由少到多的，而且这种演化和发展是不可逆的。因此可以反向应用，利用岩层中生物的种类和类型判断相对年代，如上图中A岩层中含有三叶虫化石，B岩层中含有恐龙化石，根据化石中的生物种类可推知，A岩层较老，B岩层较新。
③构造地质学方法
某些呈块状的岩浆岩或变质岩不成层，也不含化石，但是这些块状岩石常常与层状岩石产生切穿关系，被切穿的岩石老，切入的岩石新。例如，如图中侵入岩较新，A、B、C、D岩层较老。
【题组精练】
观察发现甲、乙两地中①②③④岩层含有化石且有对应关系，甲、乙两图为地质剖面略图。读图，回答1～2题。
1.图中属于古生代地层的是（ ）
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
2.根据图中化石，动物在这一时期经历的演化过程是（ ）
A．海生无脊椎动物 爬行动物 脊椎动物
B．爬行动物 海生无脊椎动物 脊椎动物
C．爬行动物 脊椎动物 海生无脊椎动物
D．海生无脊椎动物 脊椎动物 爬行动物
2015年初，美国科学家宣布发现了3亿年前（古生代末期）的食肉动物祖先的化石，科学家认为这一类食肉动物最终进化成为现代的哺乳动物。如图为科学家依据化石复原的这一古老生物示意图。据此回答3～4题。
3.下列对材料中信息的判断，合理的是（ ）
A．生物的进化与环境无关
B．生物进化是由低级到高级的过程
C．图示时期地球上出现了哺乳动物
D．生物不仅可以适应环境，也能主动改造环境
4.图示时期灭绝的代表性生物是（ ）
A．恐龙 B．爬行动物
C．被子植物 D．三叶虫
第4讲 地球的圈层结构 地球的演化
必备知识
一、
1．（1）能量 震动 自然灾害 （2）震源 震源深度 等震线 （3）大小 大 高 破坏
2．（1）波动 （2）P 较快 固体、液体、气体 S 较慢
二、
1．横波 纵波 2.（1）增加 （2）完全消失 突然下降
3．地壳 外核 内核 莫霍面 古登堡面 固态 厚 薄 硅酸盐 岩浆 铁和镍 液态或熔融
三、
1．大 小 2.液态水 海洋水 陆地水 3.生物 底部 全部
四、
1．（1）带状 层状 （2）历史 环境
2．（1）遗体 遗迹 （2）相同 近似 （3）时代 顺序
五、
1．（1）元古 （2）海洋 陆地 原始 单细胞 藻类 铁矿
2．（1）欧亚 东北 无脊椎 脊椎 两栖 蕨类 无脊椎 造煤 （2）陆地 爬行 裸子 恐龙 金属 （3）造山 哺乳 被子 人类 第四纪
关键能力
关键能力一
[典题精研]
[典例1] 答案：B
[题组精练]
1～2.解析：第1题，岩石圈是指软流层以上由岩石组成的部分，包括地壳和上地幔顶部，全球地壳厚度不一，大洋部分较薄，陆地部分较厚，故D正确，A、B、C错误。故选D。第2题，根据材料可知，干热岩是一种高温岩体，埋藏于地下3～10 km，地壳的平均厚度约17 km，大陆地壳较厚，大洋地壳较薄，故可判断，干热岩位于地壳，故A正确，B、C、D错误。故选A。
答案：1.D 2.A
3～4.解析：第3题，岩石圈是由岩石组成的，它包括地壳和上地幔顶部（软流层以上），A、B、D错误。岩石圈和生物圈关系密切，C正确。第4题，大气圈是由气体和悬浮物组成的复杂系统，A错误。水圈是一个连续但不规则的圈层，B正确。生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称，它包括大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部，C错误。地球的外部圈层之间相互联系、相互制约，形成人类赖以生存的自然环境，同时它们和地球内部圈层的关系也较密切，D错误。
答案：3.C 4.B
关键能力二
[典题精研]
[典例2] 答案：（1）C （2）B
[题组精练]
1～2.解析：第1题，恐龙化石和侏罗纪的裸子植物化石属于中生代地层。第2题，动物的演化过程总是从低级向高级演化，结合图中化石即可判断，D项正确。
答案：1.C 2.D
3～4.解析：第3题，生物的进化与环境有关；生物进化是由低级到高级的过程；图示时期地球上出现的是食肉动物的祖先，没有出现哺乳动物；生物进化论认为适者生存，生物可以适应环境，但不能主动改造环境，只有人类才能主动改造环境。第4题，图示时期是古生代末期，灭绝的代表性生物是海生无脊椎动物（三叶虫）；恐龙是在中生代末期灭绝的；爬行动物活跃在中生代，没有灭绝；被子植物出现在新生代。
答案：3.B 4.D
核心素养解读
知识体系导学
1.综合思维：结合地质年代表和有关图文材料，综合分析地球的演化特点。结合地球圈层的图文材料，分析地球圈层结构及特点。
2.地理实践力：根据不同地层和化石分析地球演化的特点。
3.人地协调观：树立正确的地球历史观，保护人类赖以生存的地理环境。
分类
特点
传播速度
传播介质
共同点
纵波
（ 波）



在不同介质中的传播速度不同，经过不同介质的界面时，还会发生反射和折射现象
横波
（ 波）

固体
名称
界面
特征
H
C
D
呈 ，海拔越高，地壳越 ；海拔越低，地壳越
地幔
上地幔
呈固态，由 类矿物组成。软流层一般认为可能是 的主要发源地
下地幔
地核
F
极高温和高压状态下的 组成。外核呈 状态，内核呈固态
E
指示
作用
根据地层组成物质的性质和化石特征，可以追溯地层沉积时的环境特征
举例
红色岩层指示氧化环境
黑色页岩并含黄铁矿指示还原环境
珊瑚化石指示清澈温暖的浅海环境
破碎的贝壳指示滨海环境
海陆格局
①太古宙：深浅多变的广阔 ，没有宽广的大陆；
②元古宙：地壳运动剧烈，晚期出现了若干大片
生物
演化
①太古宙中期出现最 的生物；
②元古宙时，除 生物外，还出现了 、海绵等低等的多细胞生物
地质
矿产
太古宙是形成 的重要时代
海陆格局
地壳发生剧烈变动，中后期陆地面积大大增加， 大陆和北美大陆的雏形基本形成，我国 、华北抬升成陆地
生物演化
①动物：早期，海生 动物空前繁盛；中期，出现了 动物——鱼类；后期，一部分鱼类逐渐演化成 类；
②植物：中后期， 植物繁生；
③生物灭绝：末期发生了地球历史上最大的灭绝事件，60%以上的海生 动物种类灭绝了，原始鱼类和古老的两栖类也全部灭绝，蕨类植物明显衰退
地质矿产
古生代后期是重要的 时期
海陆格局
面积空前扩大
生物演化
①动物： 动物盛行，恐龙繁生；爬行动物的一支开始向鸟类发展；
②植物： 植物迅速发展；
③生物灭绝：末期， 销声匿迹，海洋中50%以上的无脊椎动物种类也灭绝了
地质矿产
环太平洋地带地壳运动剧烈，带来了丰富的 矿产；也是一个重要的造煤时期
海陆格局
发生了一次规模巨大的 运动，由此形成现代地貌格局及海陆分布
生物演化
①动物： 动物大发展，出现了灵长类；
②植物： 植物大发展；
③人类：第四纪出现了 ，这是生物演化史上的重大飞跃
气候
出现 大冰期，气候变冷
区域认知
莫霍面是地壳和地幔的分界面，结合长江中下游某区域莫霍面等深线分布图，从区域认知上可知，莫霍面深度不同，地壳厚度不同
综合思维
综合分析长江中下游某区域莫霍面等深线分布图，推知地下不同深度区域内的地壳厚度及资源特征，考查综合思维能力
圈层名称
特征
地壳
①固体外壳；②厚度最小，其中大陆地壳较厚，大洋地壳较薄
地幔
上地幔
①固态，上地幔上部存在一个软流层，物质处于熔融状态；②温度、压力、密度增大
下地幔
地核
外核
呈熔融状态
内核
呈固态，温度很高，压力、密度很大
分层
名称
主要成分
密度
分布
上层
硅铝层
由硅、铝成分较多的花岗岩类组成
小
不连续分布；在大洋底部非常罕见，即使有也非常薄
下层
硅镁层
由镁、铁、钙成分较多的玄武岩类组成，成分增多
大
连续分布；大陆和大洋地壳中都有分布
区域
认知
随着深度的增加，地层发生更替。通常，下面的地层先形成，上面的地层后形成，这是区域认知在地壳内的延伸
综合
思维
综合分析图示地层剖面图，结合地层随深度变化的规律及地质年代顺序，通过地层⑥发现侏罗纪的化石，推知各地层形成的时间