(共45张PPT)
第三节 地球的圈层结构
地震和地震波
地球的内部圈层
地球的外部圈层
本节简介
地震:是地壳快速释放能量过程中造成的地面震动,是一种危害和影响巨大的自然灾害
地震属于自然灾害中的地质灾害
2017年8月8日21时19分46秒,四川九寨沟发生地震。震中位于四川阿坝州九寨沟县漳扎镇,震级为M7.0级,震源深度20千米。
地震和地震波
中国的地震灾害多发原因?
地中海-喜马拉雅地震带
环太平洋地震带
地震和地震波
震源
震中距
震源深度
地震波
地震构造示意图
震级:
衡量地震释放的能量大小的指标;通常用里氏震级来表示。
一次地震,震级只有一个;每加一级,能量约增加 32 倍
5级以上会造成不同程度的破坏,7级以上会造成重大破坏
等震线
对地表和建筑物等破坏强弱的程度;
一次地震,烈度不止一个(共12度)
裂度:
影响烈度的因素
震级:
震级越大,烈度也越大,每次地震震级只有一个,而烈度有无数个
震中距:
震中距越大,烈度越小
震源深浅:
震源越浅,烈度越大
地质构造
地面建筑
影响 震级 震中距 震源深度 地质构造 建筑物坚固程度
关系
正相关
负相关
负相关
负相关
负相关
针对练习:
关于地震的叙述正确的是( )
A.地震发生时,破坏最严重的地点为震源
B.同一次地震不同地点测到的震级不同,说
明一次地震有多个震级
C.地震无论大小都有一定的破坏性
D.大部分地震的发生与地质构造有关
D
地震波
当地震发生时,地下岩石受到强烈的冲击,产生弹性震动,并以波动的形式向四周传播,这种弹性波叫地震波
含义:
纵波(P波)
分类:纵波与横波
横波(S波)
质点震动方向与波传播方向一致
影响:使地面上的物体上下震动
质点震动方向与波传播方向垂直
影响:使地面上的物体左右或前后摇晃
地震波
【总结一】
分类 特 点
方向 传播 速度 (快慢) 能通过 的介质 共同点
纵波(P)
横波(S)
上下
左右
较快
较慢
固体
液体
气体
固体
速度都随介质的变化而变化
地震波的分类及特点
先上下震动,后上下左右震动
原因:纵波的传播速度比横波的快
只上下震动
原因:纵波能在液体中传播,横波不能
地震小常识
地震时先感到P波,破坏性不是很强。后是S波,破坏强烈。从感觉到P波到S波,时间短则几秒,长则一分钟,应利用好地震波时间差立即逃生。
【探究一】
体育课时地震突然发生,操场上的同学们先感到上下震动还是左右晃动?后来呢?为什么?
如果在海里游泳时地震突然发生了,你感觉上下震动还是左右晃动?为什么
某石油勘探队利用人工爆破的方法测得某处地下有丰富的石油、天然气资源,请你利用地震波知识解释一下原理。
爆破时产生的纵波能穿过固体、液体和气体,横波只能穿过固体。若在某一深度横波突然消失,说明该深度以下可能为液体;再根据纵波在水、石油、天然气中的传播速度不同来确定是石油、天然气还是水。(学案上第二种应用)
【应用】
【思考一】
A. 先上下颠簸,后左右摇晃
B. 先左右摇晃,后上下颠簸
C. 纵波,上下颠簸
D. 横波,左右摇晃
某地地下30km处发生地震,这时:
地面上的人会感觉到( );
附近的飞鸟和池塘里的游鱼会感觉到:( )
A
C
地球的内部圈层
划分依据——地震波的传播速度
内部圈层:地壳、地幔、地核
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
3
6
9
12
15
深度:km
速度:km/s
地壳
地幔
外核
内核
17km
2900km
莫霍界面
古登堡界面
地震波的传播速度与地球内部圈层的划分
在莫霍界面和古登堡界面,地震波波速如何变化?
1
——波速明显增加 (Vs < Vp)
——横波消失,纵波减速
莫霍面
古登堡面
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
3
6
9
12
15
深度:km
速度:km/s
地壳
地幔
外核
内核
17km
2900km
莫霍界面
古登堡界面
地震波的传播速度与地球内部圈层的划分
物质组成或状态(介质)发生了变化
在莫霍界面和古登堡界面,地震波波速突然变化说明了什么问题?
2
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
3
6
9
12
15
深度:km
速度:km/s
地壳
地幔
外核
内核
17km
2900km
莫霍界面
古登堡界面
地震波的传播速度与地球内部圈层的划分
地幔是固体,外核是液体
请推测地幔和地核的物质状态
3
地壳
地幔
外核
内核
17km
2900km
莫霍界面
古登堡界面
地幔
地 壳
地壳平均厚度17千米,大陆地壳较厚,平均厚度约 39~41 千米(33千米),高山、高原地区(如青藏高原)地壳最厚处可达 70 千米;大洋地壳较薄,平均厚度为 5~10 千米(6千米)
(1)位置:地面以下莫霍面以上
(2)厚度:17km/33km/6km
地壳厚度的变化有什么规律?
厚度不均,海拔越高,地壳越厚
地 壳
(4)地壳可分为哪两层? 它们的分布有什么不同?
硅镁层
硅铝层
不连续分布,在大洋底部消失
连续分布
(3)组成:由90多种化学元素组成,主要组成为氧、硅、铝,
硅酸盐类矿物在地壳中分布最广
岩石圈:地壳和上地幔顶部(软流层以上)
软流层:上地幔的上部
地幔
地幔的范围、深度、组成
分层
软流层的位置
岩石圈的范围
地核
地核的范围、深度
组成物质
分层
外核:呈液体或熔融态,横波不能通过
内核:呈固态,纵波速度突然增加
地壳
莫霍界面
古登堡界面
地幔
外核
内核
地壳
地幔
莫霍界面
古登堡界面
地核
帮助记忆
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,划分为大气圈、水圈和生物圈三个圈层,其中生物圈占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。统称为地球的外部圈层。
生物圈
大气圈
水圈
大气圈
组成:包裹地球的气体层,主要成分是氮和氧
密度:随着高度增加,大气的密度迅速减小
意义:地球生命生存的基础条件之一
组成:液态水、固态水和气态水
分类:海洋水、大气水、陆地水和生物水
意义:陆地水与人类社会的关系最为密切,它主要可分为地表水和地下水
水圈
陆地内循环(内流区)
海陆间 循环 (外流区)
海上内循环
-----
-----
—— 连续但不规则的圈层
生物圈
—— 地球上所有生物及其生存环境的总称
生物圈
大气圈
水圈
1.概念:由地球表层生物及其生存环境构成的圈层
2.范围:包括大气圈的底部,水圈的全部,岩石圈的上部
3.核心部分:地上100米,水面以下200米内
4.意义:大气圈、水圈、生物圈与岩石圈相互联系、相互渗透,共同构成人类赖以生存和发展的自然环境
想一想:生物圈与其他圈层比,有何不同?
①其他圈层是无机物组成的,而生物圈是由生物构成的,是一个非常活跃的圈层
②其他圈层都具有相对独立的空间结构,而生物圈则渗透于其他圈层之中,形成一个特殊的结构
地球外部圈层之间有无明显界限?相互之间有什么关系?
各外部圈层之间相互渗透、相互制约,
形成人类赖以生存和发展的自然环境。
大 气 圈
水 圈
大 气 圈
生 物 圈
岩石圈
C
大
气
圈
A
B
生物圈
水圈
岩石圈
理论依据
生物圈包含:
大气圈的底部、
水圈的全部、
岩石圈的上部
【思考探究】
读地球四个圈层构成示意图,分析A、B、C分别代表什么圈层?
地球的圈层结构
内部圈层
外部圈层
划分依据
组成
地震波
波
波
界面
界面
纵
横
地壳
地幔
地核
莫霍
古登堡
大气圈
水圈
生物圈
小结
【随堂练习】
1.有关地震波的叙述正确的是( )
A .地震波是一种无线电波
B .纵波传到古登堡面时完全消失
C .纵波和横波传播速度在莫霍面都明显减少
D .从震源发生的地震波,纵波比横波先到达地面
2.有关岩石圈的叙述,正确的是( )
A.岩石圈属于地壳的一部分,是由岩石构成的
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
D
C
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,横波传播速度下降
B
A
北京时间2014年4月2日,智利西北部沿海发生8.2级地震,震源深度10公里。据此回答5~6题。
5. 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. 地球的内能主要来源于太阳辐射
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
6. 这次地震的震源位于地球内部圈层中的
地幔 B. 地壳
C. 内核 D. 软流层
7. ①上下两侧名称分别为
地幔和地壳 B. 岩石圈和地壳
C. 地幔和地核 D. 地壳和地幔
8. 从地壳到地心
A. 压力越来越大 B. 温度越来越低
C. 密度越来越小 D. 波速越来越快
下图是“地震波速度和地球构造图”,据图完成7~8题。
据图及所学有关地理原理,完成9~11题。
9. b圈层的主体是
A. 河流 B. 湖泊 C. 冰川 D. 海洋
10. a、b、c、d四圈层中不断转化和循环运动
最明显的是 A. d B. b C. a D. c
11. 岩石圈的下界在
莫霍界面 B. 古登堡界面
C. 软流层上界 D. 下地幔上界
读图回答问题。
(1)莫霍界面是字母 表示的两层之间的界面,古登堡界面是字母 表示的两层之间的界面。
(2)地壳由图中字母 表示的
层次构成,主要特点是 。
(3)上地幔由图中字母 表示的层次构成。被认为岩浆发源地的层次是 层,在图中用字母 表示。图中A、B、C组成的圈层叫做 。
CDE
F、G
A、B
厚度不均和硅铝层的不连续分布状态
B、C
D
岩石圈
软流
【研究学习】除了依靠地震波,想一想还能通过哪些渠道或方法获取地球内部的信息?
改进钻探技术、
火山喷出物、温泉、喷泉等
本节结束
地壳:固态
地幔:熔融固态
外核:液态
内核:固态
【总结二】
在莫霍界面处,地震波的速度变化?
在古登堡界面处,地震波的速度变化?
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
3
6
9
12
15
深度:km
速度:km/s
地壳
地幔
外核
内核
17km
2900km
莫霍界面
古登堡界面
莫霍界面:P、S波速都明显增加;
古登堡界面:P波速急剧下降(后增大),S波完全消失,介质由固态变为液态
结论:
地壳:固态
地幔:熔融固态
外核:液态
内核:固态
大陆地壳较厚,平均厚度约 39~41 千米,高山、高原地区(如青藏高原)地壳最厚处可达 70 千米;大洋地壳较薄,平均厚度为 5~10 千米
讨论
地壳的厚度是不是均一的?大陆和海洋的厚度有何差异?
岩石圈和地壳的范围是否一致?在图中找到软流层的位置
圈层名称 特征 状态
地壳
1.由岩石组成的固体外壳
2.厚度不均,大洋薄,大陆厚
固态
不连续面:莫霍界面 — 深度17km
不连续面:古登堡界面 — 深度2900km
地幔
上地幔
下地幔
上地幔上部存在一个软流层
这里可能为岩浆的主要源地
固态
地核
外核
内核
固态
液态
接近液态,横波不能通过
温度、压力和密度很大
【总结三】
自1970 年起,苏联在科拉半岛进行科学钻探,其中最深的一个钻井达12 262米。它当时是世界上最深的钻井。该纪录先后被卡塔尔的油井(12 289 米)和俄罗斯的油井(12 345 米)打破。截至2016 年,科拉超深钻井的深度居世界第三位。
地球的圈层结构
内部圈层
外部圈层
划分依据
组成
地震波
波
波
界面
界面
纵
横
地壳
地幔
地核
莫霍
古登堡
大气圈
水圈
生物圈
小结
相互影响,相互制约
(最活跃
的圈层)
(两个地震带)