第4講地球的圈層結構

1、巖石圈巖石圈地球的圈層結構地球的圈層結構照片為前蘇聯最深的超深井。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一、一、地震波地震波 劃分依據：劃分依據：地震波地震波縱波（縱波（P波）波）primary橫波（橫波（S波）波） secondary 分分 類類特特 點點 傳播速度傳播速度所經物質狀態(tài)所經物質狀態(tài)共同特點共同特點縱波縱波橫波橫波地震波的分地震波的分類及特點類及特點:較較 快快較較 慢慢固體、液體、氣體固體、液體、氣體 固固 體體都隨著都隨著所通過所通過物質的物質的性質而性質而變化

2、變化想一想：想一想： 當地震發(fā)生時，陸地上的當地震發(fā)生時，陸地上的人們有什么感覺？人們有什么感覺？先上下顛簸，后左右搖晃先上下顛簸，后左右搖晃在海洋中航行的人的感覺呢？在海洋中航行的人的感覺呢？只能感覺到上下顛簸只能感覺到上下顛簸借助于地震波的研究來研究地球的內部圈層結構。借助于地震波的研究來研究地球的內部圈層結構。 地震波波速與地球內部構造圖地震波波速與地球內部構造圖A A地幔地幔地核地核B B莫霍界面莫霍界面古登堡界面古登堡界面 橫波橫波縱波縱波地殼地殼15 深深 度度 千千 米米400040003000300020002000500050006000600010001000速度（千米速度

3、（千米/ /秒）秒）912630FE巖石圈巖石圈17千米千米2900千米千米二、二、地球內部三大圈層地球內部三大圈層290003691215速度速度/km.s-133100020003000400050006000深度深度/km9005150-外核外核地面地面33千米千米莫霍界面莫霍界面2900千米千米地心地心古登堡界面古登堡界面上地幔上地幔下地幔下地幔內核內核S P固體固體S、P增加增加 S(消失消失) P(突然減小突然減小)地地幔幔地地殼殼地地核核S(S(消失消失) )P(P(突然減小突然減小) )地球內部壓力大地球內部壓力大固固體體內核：內核：P P波速增波速增加加液液體體S P固體固體

4、9005150332900圈層名稱圈層名稱不連續(xù)面不連續(xù)面深度深度（km)km)特征特征莫霍界面莫霍界面古登堡界面古登堡界面290033地地 殼殼地地 幔幔地地 核核上地幔上地幔下地幔下地幔外外 核核內內 核核1 1、固態(tài)、固態(tài)2 2、上部存在一個軟流、上部存在一個軟流層（可能是巖漿的發(fā)層（可能是巖漿的發(fā)源地）源地）固態(tài)、固態(tài)、溫度、壓力和密溫度、壓力和密度很大度很大1 1、由巖石組成的固體、由巖石組成的固體外殼外殼2 2、厚度不均，大洋部、厚度不均，大洋部分薄，大陸部分厚分薄，大陸部分厚液態(tài)橫波不能通過液態(tài)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、溫度、壓力和密度均

5、增大均增大縱橫波縱橫波分層分層 厚度（千米）厚度（千米） 狀態(tài)狀態(tài) 組成組成 溫度壓溫度壓力密度力密度 地地殼殼P、S波波的波速突的波速突然增大。然增大。（莫霍面）（莫霍面） P、S波波的波速突的波速突然減小，然減小，S波甚至波甚至消失。消失。（古登堡（古登堡面）面）大陸部分平均大陸部分平均33 大洋部分平均大洋部分平均6整個地殼平均整個地殼平均17 固態(tài)固態(tài) 地地幔幔上地上地幔幔 上地幔頂部上地幔頂部 固態(tài)固態(tài) 上地幔上部上地幔上部軟流層軟流層 上地幔下部上地幔下部固態(tài)固態(tài) 下下 地地幔幔 下地幔下地幔 固態(tài)固態(tài) 地地核核外核外核 內核內核 1000 1000 2900 2900 5000

6、5000 液態(tài)液態(tài)固態(tài)固態(tài)鐵鎂的硅鐵鎂的硅酸鹽類物酸鹽類物質，由上質，由上而下鐵鎂而下鐵鎂含量逐漸含量逐漸增加。增加。 以鐵鎳為以鐵鎳為主，并含主，并含少量較輕少量較輕元素。元素。 逐逐漸漸增增大大 巖石巖石近液態(tài)近液態(tài)巖漿源地巖漿源地地球磁場地球磁場產生地產生地地殼地殼地幔地幔外地核外地核( (液液) )內地核內地核( (固固) )大陸地殼大陸地殼：雙層雙層大洋地殼：大洋地殼：單層單層莫霍界面莫霍界面上層：上層： 硅鋁層硅鋁層下層：下層：硅鎂層硅鎂層地幔地幔地地殼殼三、三、地殼的結構與大陸漂移地殼的結構與大陸漂移上層：上層： 硅鋁層（較輕）一般只分布在大陸部分硅鋁層（較輕）一般只分布在大陸部

7、分, ,高山、高原高山、高原區(qū)厚度大區(qū)厚度大, ,平原地區(qū)厚度小平原地區(qū)厚度小; ;在大洋地殼中很薄在大洋地殼中很薄, ,甚至缺失甚至缺失 下層：下層：硅鎂層（較重）普遍存在硅鎂層（較重）普遍存在( (連續(xù)分布連續(xù)分布) )大陸地殼大陸地殼：雙層：雙層硅鋁層、硅鎂層，平均硅鋁層、硅鎂層，平均33km33km大洋地殼：大洋地殼：單層單層硅鎂層，平均硅鎂層，平均6km6km地殼的厚度地殼的厚度組成地殼的元素組成地殼的元素 規(guī)律規(guī)律地表大范圍海拔越高地表大范圍海拔越高, ,地殼越厚地殼越厚; ;海拔海拔越低越低, ,地殼越薄地殼越薄. .全球平均全球平均1717千米千米全球青藏高原地殼最厚全球青藏高

8、原地殼最厚大陸漂移的證據：大陸漂移的證據：南美洲的東海岸和非洲的西海岸相吻合南美洲的東海岸和非洲的西海岸相吻合 ，大西洋兩岸的，大西洋兩岸的古生物化石、地層構造驚人地相似古生物化石、地層構造驚人地相似地殼由硅鋁層和硅鎂層組成，硅鋁層在地殼由硅鋁層和硅鎂層組成，硅鋁層在硅鎂層上漂移。硅鎂層上漂移。解釋南極大陸有豐富的煤炭資源解釋南極大陸有豐富的煤炭資源MMMMM為南亞次大陸為南亞次大陸四、四、軟流層、巖石圈和板塊運動軟流層、巖石圈和板塊運動科學家研究地震波傳播速度在地球內部的變化科學家研究地震波傳播速度在地球內部的變化時發(fā)現，上地幔接近頂部的位置有一個地震波時發(fā)現，上地幔接近頂部的位置有一個地震

9、波傳播速度明顯減緩的層，推測此層地震波傳播傳播速度明顯減緩的層，推測此層地震波傳播速度慢的原因是積累的熱量使巖石軟化并局部速度慢的原因是積累的熱量使巖石軟化并局部熔融，故稱為熔融，故稱為“軟流層軟流層”。 軟流層在高溫高壓環(huán)境下是熔融態(tài)，接近固態(tài)。軟流層在高溫高壓環(huán)境下是熔融態(tài)，接近固態(tài)。有流動性，但流動性極差，不然地殼運動會很有流動性，但流動性極差，不然地殼運動會很劇烈，就慘了。在莫霍面橫縱波加速，到了軟劇烈，就慘了。在莫霍面橫縱波加速，到了軟流層又會慢下來些。但這個層次相對地球半徑流層又會慢下來些。但這個層次相對地球半徑來講很薄。你想象中巖漿噴流的景象，其實是來講很薄。你想象中巖漿噴流的景

10、象，其實是巖漿接近或噴出地表，已經不受內部高壓的環(huán)巖漿接近或噴出地表，已經不受內部高壓的環(huán)境限制之后的變化。境限制之后的變化。 巖石圈巖石圈地殼地殼巖石圈是地球最外層平均厚度約巖石圈是地球最外層平均厚度約100千米的帶有彈性的千米的帶有彈性的堅硬巖石。由地殼和上地幔頂部組成。堅硬巖石。由地殼和上地幔頂部組成。 軟流層位于巖石圈之下，上地幔上部，它正好是巖石軟流層位于巖石圈之下，上地幔上部，它正好是巖石圈的下界。圈的下界。地球的巖石圈被海溝、海嶺、造山帶等分割成若干板塊，地球的巖石圈被海溝、海嶺、造山帶等分割成若干板塊，板塊在軟流層上運動，形成了地球的基本面貌板塊在軟流層上運動，形成了地球的基本

11、面貌 讀讀“地殼與地幔地殼與地幔 結構示圖結構示圖”回答下列問題：回答下列問題：（l）A是是層，層，B是是層，層， C是是層，層，D是是 層。層。ED十十C是是 層，層，FE十十DC是是 層。層。(2)地殼結構由圖中字母地殼結構由圖中字母 表示表示的圈層組成的圈層組成,A+B+C合稱合稱 。 (3)地殼結構的主要特點是地殼結構的主要特點是 和。和。 (4)被認為巖漿發(fā)源地的圈層是被認為巖漿發(fā)源地的圈層是 層，層，在圖中用字母在圖中用字母 表示。表示。 (5 )C層的主要物質成分是層的主要物質成分是 ，G層的物質成分以層的物質成分以為主。為主。 （6）莫霍界面是字母）莫霍界面是字母 表示的表示的

12、兩層之間的界面，兩層之間的界面，古登堡古登堡 面是面是 字母表示字母表示的兩層之間的界面的兩層之間的界面。硅鋁層硅鋁層硅鎂層硅鎂層上地幔頂部上地幔頂部軟流軟流上地幔上地幔地幔地幔AB巖石圈巖石圈硅鋁層的不連續(xù)分布硅鋁層的不連續(xù)分布地殼厚度不均地殼厚度不均軟流層軟流層D鐵、鎂的硅鐵、鎂的硅酸鹽類酸鹽類鐵鎳鐵鎳BCFG五、地球的外部圈層五、地球的外部圈層大大 氣氣 圈圈水水 圈圈大大 氣氣 圈圈巖巖 石石 圈圈生生 物物 圈圈大氣圈大氣圈水水 圈圈生物圈生物圈地球外部圈層與地理環(huán)境地球外部圈層與地理環(huán)境巖石圈巖石圈 自然自然 地理地理 環(huán)境環(huán)境20003000千米千米范范圍圍20003000千米千

13、米干潔空氣干潔空氣水汽水汽雜雜質質氮氮 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？1.大氣圈大氣圈2.2.特點特點 連續(xù)（各種水體處于不停的運動和轉化之）；連續(xù)（各種水體處于不停的運動和轉化之）；不規(guī)則（水圈沒有固定和規(guī)則的形狀）；不規(guī)則（水圈沒有固定和規(guī)則的形狀）；循環(huán)運動。循環(huán)運動。3.3.組成組成 水圈包括地表水、地下水、水圈包括地表水、地下水、大氣水、大氣水、生物水等。生物水等。2.2.水圈水圈. .概念概念 水圈是指由地球表層水體構成的連水圈是指由地球表層水體構成的連續(xù)但不規(guī)則的圈層續(xù)但不規(guī)則的圈層。大氣水大氣水

14、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3.3.生物圈生物圈生物圈占有大氣圈的底部，水圈的全部生物圈占有大氣圈的底部，水圈的全部和巖石圈的上部。和巖石圈的上部。生物圈是大氣圈、水圈和巖石圈相互滲生物圈是大氣圈、水圈和巖石圈相互滲透、相互影響的結果。透、相互影響的結果。生物圈是地球表層生物及其生存環(huán)境的總稱。生物圈是地球表層生物及其生存環(huán)境的總稱。 大氣圈、水圈和生物圈等外部圈層以大氣圈、水圈和生物圈等外部圈層以及巖石圈之間相互滲透、相互影響，及巖石圈之間相互滲透、相互影響， 形形成了人類賴以生存和發(fā)展的自然地理環(huán)境。成了人類賴以生存和發(fā)展的自然地理環(huán)境。而四大圈

15、層的結合層是土壤圈層。土壤圈而四大圈層的結合層是土壤圈層。土壤圈層是聯系有機界與無機界的核心。層是聯系有機界與無機界的核心。巖石圈巖石圈小結小結地地 殼殼地地 幔幔地地 核核大大 氣氣 圈圈生生 物物 圈圈水水 圈圈地面地面內內部部圈圈層層外外部部圈圈層層大氣上界大氣上界2900036912 15速度速度/km.s-133100020003000400050006000深度深度/km9005150-隨堂練習隨堂練習1.有關地震波的敘述正確的是有關地震波的敘述正確的是？（ ） A .A .地震波是一種無線電波地震波是一種無線電波 B .B .縱波傳到古登堡面時完全消失縱波傳到古登堡面時完全消失

16、C .C .縱波和橫波傳播速度在莫霍面都明顯減少縱波和橫波傳播速度在莫霍面都明顯減少 D .D .從震源發(fā)生的地震波，縱波比橫波先到達地面從震源發(fā)生的地震波，縱波比橫波先到達地面2.2.莫霍界面是（莫霍界面是（ ） A.A.地殼和地幔的界線地殼和地幔的界線B.B.地幔和地核的界線地幔和地核的界線 C.C.巖石圈和地幔的界線巖石圈和地幔的界線D.D.上地幔和下地幔的界線上地幔和下地幔的界線3.3.有關巖石圈的敘述，正確的是（有關巖石圈的敘述，正確的是（ ） A.A.巖石圈屬于地殼的一部分，是由巖石構成的巖石圈屬于地殼的一部分，是由巖石構成的 B.B.巖石圈屬于上地幔的一部分巖石圈屬于上地幔的一部

17、分 C.C.巖石圈與生物圈關系密切巖石圈與生物圈關系密切 D.D.巖石圈的上部是軟流層巖石圈的上部是軟流層 C C5.5.讀地球四個圈層構成的示意圖，分析讀地球四個圈層構成的示意圖，分析A A、B B、C C分別代表什么圈層？分別代表什么圈層？大氣圈大氣圈A AB B隨堂練習隨堂練習4.4.有關地球外部圈層的說法，正確的是（有關地球外部圈層的說法，正確的是（ ） A.A.大氣圈是由大氣組成的簡單的系統(tǒng)大氣圈是由大氣組成的簡單的系統(tǒng) B.B.水圈是一個連續(xù)不規(guī)則的圈層水圈是一個連續(xù)不規(guī)則的圈層 C.C.生物圈包括大氣圈的全部、水圈的全部生物圈包括大氣圈的全部、水圈的全部 D.D.地球的外部圈層之間關系密切，但和地球的內部圈層沒有地球的外部圈層之間關系密切，但和地球的內部圈層沒有關系關系A A為生物圈、為生物圈、B B