原創(chuàng)地球圈層結(jié)構(gòu)毛偉

1、地地 球球1 1、了解人類探測地球、了解人類探測地球內(nèi)部內(nèi)部結(jié)構(gòu)的手段。結(jié)構(gòu)的手段。2 2、說明地球、說明地球內(nèi)部內(nèi)部圈層的組成及劃分依據(jù)。圈層的組成及劃分依據(jù)。3 3、說出地球的圈層結(jié)構(gòu)，并概括各圈層的主要、說出地球的圈層結(jié)構(gòu)，并概括各圈層的主要 特點。特點。4 4、掌握地殼、地幔和地核的物質(zhì)組成及主要特、掌握地殼、地幔和地核的物質(zhì)組成及主要特征。征。5 5、明確軟流層的位置和巖石圈的范圍。、明確軟流層的位置和巖石圈的范圍。哇，好大的西哇，好大的西瓜?。〉恢习?！但不知道熟沒熟，怎道熟沒熟，怎么辦呢？么辦呢？ 哪我們可以通過哪些途徑去了哪我們可以通過哪些途徑去了解地球的內(nèi)部情況？解地球的內(nèi)

2、部情況？照片為前蘇聯(lián)最深的超深井。該井位于科拉半島，鉆探深度達照片為前蘇聯(lián)最深的超深井。該井位于科拉半島，鉆探深度達到了到了12,26212,262米。米。 鉆超深洞的鉆頭鉆超深洞的鉆頭 目前，地質(zhì)科學(xué)家已經(jīng)在目前，地質(zhì)科學(xué)家已經(jīng)在13個國家打了近個國家打了近100口深淺不一的科學(xué)鉆探井，口深淺不一的科學(xué)鉆探井，其中其中4000米至米至5000米以上的深井有米以上的深井有20個。個。12262米的科探井世界紀錄是由米的科探井世界紀錄是由前蘇聯(lián)在科拉半島上的前蘇聯(lián)在科拉半島上的SG3井保持的；德國曾經(jīng)打了一口井保持的；德國曾經(jīng)打了一口9100米的科探井。米的科探井。在在我國江蘇省東海縣我國江蘇省

3、東?？h毛北開鉆的毛北開鉆的5118米科探井工程將是亞洲第一、世界第米科探井工程將是亞洲第一、世界第三深井。三深井。“通往地心之路通往地心之路”尼拉貢戈火尼拉貢戈火山山地震和地震波地震和地震波一、地球內(nèi)部的圈層一、地球內(nèi)部的圈層1、地震的概念；、地震的概念； 當?shù)厍虍數(shù)厍騼?nèi)部的能量內(nèi)部的能量，聚集到一定程度時，以波的，聚集到一定程度時，以波的形式向四周傳遞和輸送，從而引起組成地表的巖石發(fā)生形式向四周傳遞和輸送，從而引起組成地表的巖石發(fā)生斷裂、錯動。迅速傳遞到地表，引起地面的震動，叫地震斷裂、錯動。迅速傳遞到地表，引起地面的震動，叫地震縱波縱波（P波）波）一、地球的內(nèi)部圈層一、地球的內(nèi)部圈層2、劃

4、分依據(jù)、劃分依據(jù);地震波地震波橫波橫波（S波）波）分分 類類特特 點點 傳播速度傳播速度傳播介質(zhì)狀態(tài)傳播介質(zhì)狀態(tài)縱波橫波較較 快快較較 慢慢固體、液體、氣體固體、液體、氣體 固固 體體共同點：傳播速度都隨所通過物質(zhì)的性質(zhì)而改變。共同點：傳播速度都隨所通過物質(zhì)的性質(zhì)而改變。 1 1、當?shù)卣鸢l(fā)生時，陸地上的人們、當?shù)卣鸢l(fā)生時，陸地上的人們 有什么感覺？有什么感覺？2 2、在海洋中航行的人的感覺呢？、在海洋中航行的人的感覺呢？只能感覺到只能感覺到上下上下顛簸顛簸探究點：探究點：地震發(fā)生時，陸地上震中地區(qū)的人們首地震發(fā)生時，陸地上震中地區(qū)的人們首先先 感感 到到上下顛簸上下顛簸，接著感，接著感 到到前

5、后、左右搖晃前后、左右搖晃。2 2、地震波與不連續(xù)面、地震波與不連續(xù)面思考：思考：1 1、橫波與縱波橫波與縱波在地球內(nèi)部的在地球內(nèi)部的波速分別波速分別有什么變化？有什么變化？ 2 2、根據(jù)波速的變化、根據(jù)波速的變化, ,地球內(nèi)部可以地球內(nèi)部可以分為哪幾層分為哪幾層? ?地震波的傳播速度（1）假設(shè)地球是均質(zhì)的，地震 波速還會變化嗎？為什么？（2）地震波速的變化特點反映 了什么？（3）地震波速的最大變化在 哪個深度？如何變化？ 反映了什么？速度（千米/秒）圖圖1-4-1 1-4-1 地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)示意圖地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)示意圖縱波橫波縱波橫波波速都明波速都明顯增加顯增加縱波波速縱波波速突然下降，突

6、然下降，橫波完全橫波完全消失消失332900劃分界面不連續(xù)面莫霍面莫霍面古登堡面古登堡面 在地球內(nèi)部，使地震波的波速突然發(fā)生改變的界面，在地球內(nèi)部，使地震波的波速突然發(fā)生改變的界面，叫不連續(xù)面。叫不連續(xù)面。33千米（大陸部分）千米（大陸部分）處，莫霍界面處，莫霍界面2900千米處，古千米處，古登堡界面登堡界面在莫霍界面和古登堡界面附近，地震波的波在莫霍界面和古登堡界面附近，地震波的波速發(fā)生突然變化，這說明了什么問題？速發(fā)生突然變化，這說明了什么問題？速度速度增大增大縱波變慢縱波變慢橫波消失橫波消失 說明說明莫霍界面和古登堡界面莫霍界面和古登堡界面上下的上下的物質(zhì)性質(zhì)物質(zhì)性質(zhì)發(fā)生了發(fā)生了變化，由

7、此可將地球內(nèi)部劃分出若干個圈層變化，由此可將地球內(nèi)部劃分出若干個圈層推測地幔和地核的物質(zhì)狀態(tài)。推測地幔和地核的物質(zhì)狀態(tài)。 橫波橫波在地幔中可以傳播，則可肯定在地幔中可以傳播，則可肯定地幔物質(zhì)地幔物質(zhì)為為固態(tài)固態(tài)。而在而在地核中不能傳播地核中不能傳播，則其物質(zhì)可能為，則其物質(zhì)可能為液態(tài)。液態(tài)。圈層名稱圈層名稱不連續(xù)面不連續(xù)面深度（深度（km)特征特征莫霍界面莫霍界面古登堡界面古登堡界面290033地殼地殼地幔地幔地核地核上地幔上地幔下地幔下地幔外核外核內(nèi)核內(nèi)核1、固態(tài)、固態(tài)2、上部存在一個、上部存在一個軟流層軟流層（可（可能是巖漿的發(fā)源地）能是巖漿的發(fā)源地）溫度、壓力和密度很大溫度、壓力和密度很

8、大1、由、由巖石組成巖石組成的固體外殼的固體外殼2、厚度不均厚度不均，大洋部分薄，大洋部分薄，大陸部分厚大陸部分厚圈層的劃分及特征：圈層的劃分及特征：接近液態(tài)接近液態(tài)橫波不能通過橫波不能通過1 1、可能是固態(tài)、可能是固態(tài)2 2、溫度、壓力和密度均增大、溫度、壓力和密度均增大地殼地殼地幔地幔外地核（外地核（液液）內(nèi)地核（內(nèi)地核（固固）地殼是地殼是指地球表指地球表面以下、面以下、莫霍界面莫霍界面以上的固以上的固體外殼。體外殼。地幔是地球地幔是地球內(nèi)部介于地殼內(nèi)部介于地殼和地核之間的和地核之間的圈層。圈層。 分分層層和和軟軟流流層層 軟流層軟流層存在于上存在于上地幔上部地幔上部( (地下約地下約60

9、60千千米米250250千米之間千米之間) )，這，這里溫度很高，超過物質(zhì)里溫度很高，超過物質(zhì)熔點，巖石物質(zhì)處于塑熔點，巖石物質(zhì)處于塑性狀態(tài)，局部地區(qū)發(fā)生性狀態(tài)，局部地區(qū)發(fā)生熔融流動，該層在地質(zhì)熔融流動，該層在地質(zhì)構(gòu)造學(xué)中稱為構(gòu)造學(xué)中稱為軟流層。軟流層。一般認為這里可能是巖一般認為這里可能是巖漿的主要發(fā)源地之一。漿的主要發(fā)源地之一。( (二二) )地球的內(nèi)部圈層地球的內(nèi)部圈層地幔地幔地核是地球地核是地球的核心。的核心。 地核的組地核的組成物質(zhì)，可能成物質(zhì)，可能是極高溫高壓是極高溫高壓下的下的鐵和鎳。鐵和鎳。 人們常用雞蛋來描述地球的結(jié)構(gòu)，那么是生雞蛋？熟人們常用雞蛋來描述地球的結(jié)構(gòu)，那么是生雞

10、蛋？熟雞蛋？還是半熟的雞蛋呢？那么你用這個例子來形容一下？雞蛋？還是半熟的雞蛋呢？那么你用這個例子來形容一下？ 半熟的雞蛋，半熟的雞蛋，即即蛋殼為地殼蛋殼為地殼，物質(zhì)形，物質(zhì)形態(tài)固態(tài)；態(tài)固態(tài)；蛋白為地幔蛋白為地幔，由于半熟，所以有些蛋由于半熟，所以有些蛋白漿代表軟流層中的巖白漿代表軟流層中的巖漿；蛋殼與蛋白之間的漿；蛋殼與蛋白之間的膜合起來就是地殼和上膜合起來就是地殼和上地幔的頂部組成的巖石地幔的頂部組成的巖石圈；圈；蛋黃為地核。蛋黃為地核。1、地震波的概念及分類。、地震波的概念及分類。2、依據(jù)地震波在地球內(nèi)部的傳播，、依據(jù)地震波在地球內(nèi)部的傳播， 把地球內(nèi)部劃分為三大圈層。把地球內(nèi)部劃分為三

11、大圈層。3、巖石圈的概念及范圍。、巖石圈的概念及范圍。地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)1.地殼的厚度與什么有關(guān)？2.軟流層是不是液態(tài)的？3.巖石圈由哪些部分組成？4.巖石圈是不是整體的一塊？是否會發(fā)生運動？【概念辯析】【概念辯析】地殼、軟流層與巖石圖地殼、軟流層與巖石圖地殼； 地殼的范圍是在地表以下、莫霍界面以上的部分。軟流層； 又叫軟流圈，被認為是巖漿的主要發(fā)源地之一。位于上地幔上部，在地下約50千米250千米至400千米處，是一個基本上呈全球性分布的地內(nèi)圈層。巖石圈； 軟流層以上直到地表，都是由堅硬的巖石組成。三者的關(guān)系是：巖石圈=地殼十上地慢頂部軟

12、流層以上部分。圈圈 層層地地 殼殼地地 幔幔地地 核核劃劃 分分厚厚 度度物質(zhì)物質(zhì)狀態(tài)狀態(tài)大陸地殼大陸地殼大洋地殼大洋地殼上地幔上地幔下地幔下地幔內(nèi)核內(nèi)核外核外核大陸地殼：平大陸地殼：平均為均為33km33km大洋地殼：約大洋地殼：約為為5 58km 8km 平均約平均約17km17km上地幔：地殼至地上地幔：地殼至地下下1000km1000km下地幔：地下下地幔：地下1000-2900km1000-2900km深處深處外核：地下外核：地下2900km-5000km2900km-5000km深深處處 內(nèi)核：內(nèi)核：5000km5000km以下以下 溫度最低溫度最低固態(tài)固態(tài)溫度較高，固態(tài)溫度較高，

13、固態(tài)（上地幔的上（上地幔的上 部：部：熔融狀態(tài)）熔融狀態(tài)）溫度很高溫度很高外核：接近液體外核：接近液體內(nèi)核：固態(tài)內(nèi)核：固態(tài) 小結(jié)；地殼、地幔和地核比較小結(jié)；地殼、地幔和地核比較 除了可以依靠除了可以依靠地震波地震波，想一，想一想還能通過哪些渠道或方法獲想還能通過哪些渠道或方法獲取地球內(nèi)部的信息？取地球內(nèi)部的信息？ 火山噴發(fā)的物質(zhì)溫泉、熱泉遙感技術(shù)改進鉆探技術(shù)注意：巖石圈注意：巖石圈= =上地幔頂部上地幔頂部+ +地殼地殼 請請動手動手畫出地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)畫出地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)的剖面圖。的剖面圖。請同學(xué)們動手畫出地請同學(xué)們動手畫出地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，并在球內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，并在適當?shù)奈恢脴顺鰞蓚€界面

14、適當?shù)奈恢脴顺鰞蓚€界面及內(nèi)部圈層名稱及內(nèi)部圈層名稱地殼地殼地幔地幔地核地核二、地球的外部圈層二、地球的外部圈層大 氣 圈水水 圈圈大大 氣氣 圈圈巖 石 圈生 物 圈大氣圈水 圈生物圈地球外部圈層與地理環(huán)境巖石圈 自然 地理 環(huán)境地球的外部圈層地球的外部圈層水水圈圈生生圈圈物物大大氣氣圈圈1.1.人類生活的空間與哪些圈層直接相關(guān)？人類生活的空間與哪些圈層直接相關(guān)？ 2.2.就你的認識，人類的生產(chǎn)、生活與這些就你的認識，人類的生產(chǎn)、生活與這些圈層（尤其是四大圈層）是什么關(guān)系？圈層（尤其是四大圈層）是什么關(guān)系？ 四大圈層四大圈層巖石圈、大氣圈、水圈、生物圈巖石圈、大氣圈、水圈、生物圈 相互聯(lián)系、相

15、互制約相互聯(lián)系、相互制約 BCDA3.3.將地球的四大將地球的四大圈層填入右側(cè)結(jié)圈層填入右側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖？構(gòu)示意圖？大氣圈大氣圈生物圈生物圈水圈水圈巖石圈巖石圈討論；討論；20003000千米千米范范圍圍20003000千米千米干潔空氣干潔空氣水汽水汽雜質(zhì)雜質(zhì)氮氮 78%氧氧 21%其它氣體其它氣體低層大氣是由哪些組成的？分別有什低層大氣是由哪些組成的？分別有什么作用？么作用？ (二)水圈大氣水大氣水陸地水陸地水生物水生物水地球上水的存在形式地球上水的存在形式海洋水海洋水水圈的作用水圈的作用地理環(huán)境的基本要素：地理環(huán)境的基本要素：水分和能量的不同水分和能量的不同組合使地球表面形成了不同自然帶和自

16、然景組合使地球表面形成了不同自然帶和自然景觀類型；觀類型；生命活動的基本條件：生命活動的基本條件：水溶解巖石和土壤水溶解巖石和土壤中的營養(yǎng)物質(zhì)，為滿足生物需要創(chuàng)造了前提。中的營養(yǎng)物質(zhì)，為滿足生物需要創(chuàng)造了前提。地理環(huán)境發(fā)展演化的動力：地理環(huán)境發(fā)展演化的動力：水分循環(huán)不僅水分循環(huán)不僅調(diào)節(jié)氣候，凈化大氣，而且?guī)缀醢殡S著一切調(diào)節(jié)氣候，凈化大氣，而且?guī)缀醢殡S著一切自然地理過程，促進了地理環(huán)境的發(fā)展和演自然地理過程，促進了地理環(huán)境的發(fā)展和演化?；?生物圈是地球生物圈是地球生物生物與其與其環(huán)環(huán)境境共同組成的特殊圈層。共同組成的特殊圈層。生物圈生物圈生物圈存在于生物圈存在于大氣圈下部大氣圈下部、巖石圈的上

17、部巖石圈的上部和和水圈水圈中，是自中，是自然地理環(huán)境中最活躍的圈層。然地理環(huán)境中最活躍的圈層。生物圈問問: 生物圈的范圍生物圈的范圍(上到哪上到哪,下到哪下到哪)? 生物圈和生物的區(qū)別生物圈和生物的區(qū)別?它包括地球上一切生命有機體（植物、動物和微它包括地球上一切生命有機體（植物、動物和微生物）及其賴以生存和發(fā)展的環(huán)境（空氣、水、生物）及其賴以生存和發(fā)展的環(huán)境（空氣、水、巖石、土壤等）巖石、土壤等） 地球表面有生命的地帶被稱為“生物圈”。植物植物的生長環(huán)境需要有；的生長環(huán)境需要有；1 1、巖石圈巖石圈提供其生長的土壤條件；提供其生長的土壤條件；2 2、水圈水圈提供水分條件；提供水分條件；3 3、

18、大氣圈大氣圈通過光合作用進行物質(zhì)積累和通通過光合作用進行物質(zhì)積累和通過呼吸作用放出二氧化碳，吸收過呼吸作用放出二氧化碳，吸收大氣大氣中的氧中的氧氣；氣；4 4、水水分條件又制約著分條件又制約著植物植物的生長、的生長、動物動物的的生存；影響著生存；影響著巖石巖石的侵蝕和土壤的發(fā)育。的侵蝕和土壤的發(fā)育。大氣圈大氣圈水圈水圈巖石圈巖石圈人人各外部圈層之間各外部圈層之間相互聯(lián)系、相互影響、相互聯(lián)系、相互影響、相互滲透，相互制約相互滲透，相互制約形成人類賴以生存形成人類賴以生存和發(fā)展的和發(fā)展的自然地理環(huán)境自然地理環(huán)境。概念概念組成組成其他其他大大氣氣圈圈水水圈圈 生生物物圈圈 由氣體和懸浮物由氣體和懸浮

19、物組成的包圍地球的組成的包圍地球的復(fù)雜系統(tǒng)復(fù)雜系統(tǒng) 氣體和懸浮氣體和懸浮物質(zhì)，主要成物質(zhì)，主要成分是氮和氧分是氮和氧是地球自然環(huán)是地球自然環(huán)境的重要組成境的重要組成部分部分 地球表層水體構(gòu)地球表層水體構(gòu)成的連續(xù)但不規(guī)則成的連續(xù)但不規(guī)則的圈層的圈層 地表水、地地表水、地下水、大氣水、下水、大氣水、生物水等生物水等水圈里的水處水圈里的水處于不間斷的循于不間斷的循環(huán)運動之中環(huán)運動之中 地球表層生物及地球表層生物及其生存環(huán)境的總稱其生存環(huán)境的總稱 生物及其生生物及其生存環(huán)境存環(huán)境生物圈與大氣圈、生物圈與大氣圈、水圈和巖石圈相水圈和巖石圈相互滲透、相互影互滲透、相互影響響地球的圈層結(jié)構(gòu)地球的圈層結(jié)構(gòu)內(nèi)部

20、內(nèi)部圈層圈層外部外部圈層圈層 界面界面 界面界面地殼地殼地幔地幔地核地核莫霍莫霍古登堡古登堡大氣圈大氣圈水圈水圈生物圈生物圈組成組成分層分層水循環(huán)水循環(huán)知識框架最活躍最活躍的圈層的圈層1 1、橫波在到達地核時完全消失，這是因、橫波在到達地核時完全消失，這是因為：（為：（ ）A A、組成地核的物質(zhì)為固態(tài)、組成地核的物質(zhì)為固態(tài)B B、外核的物質(zhì)接近液態(tài)、外核的物質(zhì)接近液態(tài)C C、內(nèi)核的物質(zhì)接近氣體、內(nèi)核的物質(zhì)接近氣體D D、橫波的傳播速度比縱波慢、橫波的傳播速度比縱波慢2 2、地殼的平均厚度為：（、地殼的平均厚度為：（ ）A A、 6 6 千米千米 B B、17 17 千米千米C C、 3333千米千米 D D、5656千米千米B BB B3 3、地殼是指地面以下的：（、地殼是指地面以下的：（ ）A A、巖石圈以上的部分、巖石圈以上的部分B B、古登堡界面以上的部分、古登堡界面以