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地理中图(2019)版 高一必修一
第二节 地球的圈层结构
地球具有圈层结构,可分为内部圈层和外部圈层两大部分。
地震波按传播方式分为三种类型:纵波、横波和面波。纵波是推进波,地壳中传播速度为5.5~7千米/秒,最先到达震中,又称P波,能在固体、液体、气体里传播,它使地面发生上下振动,破坏性较弱。横波是剪切波,只在固体里传播,:在地壳中的传播速度为3.2~4.0千米/秒,第二个到达震中,又称S波,它使地面发生前后、左右抖动,破坏性较强。面波又称L波,是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。其波长大、振幅强,只能沿地表面传播,是造成建筑物强烈破坏的主要因素。
地球的内部圈层
地震波在不同物质中的传播速度不同。根据地震波在地下不同深度传播速度的变化。
可将地球的内部圈层分为三层:地壳、地幔和地核。
地 核
外 地 核
内 地 核
地 幔
上地幔
下地幔
岩石圈
深度
速度
莫霍面
上地幔上部
上地幔下部
古登堡面
地壳
横波
纵波
1000
2000
3000
4000
5000
6000
软流层
地球的内部圈层结构示意
地壳指地表至莫霍面之间的部分。地壳是地球的坚硬外壳,它由岩石组成。
地壳的厚度不均,平均厚度为17千米。大洋地壳部分较薄,平均厚度为5——10千米;大陆地壳平均厚度为39~41千米,但各地差异很大,如我国青藏高原地区的地壳厚度超过65千米。
洋壳
地幔莫霍面以下至古登堡面之间部分是地幔。
地幔可分为上地幔和下地幔,莫霍面至地下1000千米的范围为上地慢,1000 - 2900千米的范围为下地幔。
在上地幔上部60——250千米(上界)至400千米(下界)之间,物质组成与地壳相似,但由于温度超过物质熔点,物质处于熔融状态,这一部分称为软流层。
软流层被认为是岩浆的发源地。
地壳和上地幔顶部(软流层以上的上地幔),合称岩石圈。
地 幔
上地幔
下地幔
岩石圈
深度
速度
莫霍面
上地幔上部
上地幔下部
古登堡面
1000
2000
3000
软流层
4000
5000
6000
名词链接
莫霍面1909 年,克罗地亚地震学家莫霍洛维契奇研究地震时发现,地震波传播速度突然加快出现的深度。在大陆之下平均为30一40千米,在大洋之下平均为5~ 10千米。为了纪念他,人们将这个界面命名为莫霍洛维契奇面,简称莫霍面。
古登堡面1914 年,德国地球物理学家古登堡发现,在地下2900千米处地震波的传播速度明显下降(纵波速度下降,横波完全消夫),后来证实这里是地幔与地核的分界面。人们将这个界面称为古登堡面。
地核古登堡面以下至地心为地核,它主要由铁和镍组成。地核分为外地核和内地核。
研究表明,外地核可能呈熔融状态,包围着内地核。
内地核由于压力极大,铁原子和镍原子被挤到一起形成一个固态金属球。
地球的外部圈层
地球的外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈三个圈层。这些圈层之间相互联系,相互制约,形成人类赖以生存的自然地理环境。
大气圈 大气圈指环绕地球的气体层,其下部的边界为地球海陆表面。大气的密度随着高度增加而逐渐减小,在2000——3 000千米的高空,地球大气的密度已经与星际空间的密度非常相近,这个高度可大致看作大气的上界。
水圈 水圈是由地球表层水体构成的连续的不规则圈层。它包括地表水(海洋、河流、湖泊等)、地下水、大气水、生物水等。
地球上的水中有97%是海洋咸水,3%是淡水。
约2/3的淡水储存在南北极和高山地区的冰川中。
生物圈 广义上的生物圈是由地球上所有生物及其生存环境构成的圈层。
狭义上的生物圈则指生物本身。
生物圈并不单独占有空间,而是存在于大气圈下层、整个水圈和岩石圈上层。生物绝大部分集中在地面以上100米至水面以下200米之间,这是生物圈的核心部分。
生物圈的质量仅相当于大气圈质量的1/300、水圈质量的1/ 7 000,但是它非常活跃,是一个特殊和重要的圈层。
人类圈
由于人类具有智慧和主观能动性,能够在认识自然的基础上,影响和改造自然,因此人类活动已成为地球系统变化的驱动力之一。有学者提出一个与岩石圈、大气圈、水圈和生物圈并列的地球圈层一“人类圈”。人类圈具有以下特征:以人类为自然实体,是具有全球规模和影响力的地球圈层;是以其他圈层的资源环境为代价,谋求自身的生存发展的圈层;是依赖非可再生资源,由单一物种构成的高度脆弱的圈层;是在改造自然的同时也改造着人类自身,推动着人类与自然和谐共存的圈层。
在高空和地球内部,各圈层基本是上下平行分布的:
但是在地球表面附近,各个圈层却是相互渗透,甚至是相互重叠的。
地球各个圈层位置的分布特征
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