Author name: englandduck123

第四节 地球的圈层结构

活动:认识大气圈、水圈、生物圈和岩石圈及其相互联系

自然景观涉及大气圈、水圈、生物圈和岩石圈。图1.36为一张自然景观照片。 1. 找出照片中主要事物,如山、云、山顶积雪、河流、草、树木等。 2. 将找出的事物按照大气圈、水圈、生物圈和岩石圈进行分类。 3. 思考各事物之间的联系。 下载PDF

第四节 地球的圈层结构

地球的外部圈层结构

地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等(图1.35)。 大气圈是由气体和悬浮物质组成的复杂系统,它的主要成分是氮气和氧气。大气圈笼罩着地球,使得地球上的温度变化和缓,同时提供了生物生存所需的氧气。大气圈中的风、云、雨、雪等天气现象,与人类息息相关。 水圈是地表和近地表的各种形态水体的总称,其主体是海洋,还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等。水是最活跃的自然环境要素之一,在地球表面物质迁移和能量转换中起着十分重要的作用,是人类和其他生物生存和发展所不可或缺的。 生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称。地球生物的活动和影响范围虽然涉及大气圈、水圈和岩石圈,但多数生物集中分布在大气圈、水圈与岩石圈很薄的接触带中。生物从环境中获取物质和能量,同时也在促进太阳能转化、改变大气圈和水圈组成、改造地表形态等方面起着重要作用。 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。 下载PDF

第四节 地球的圈层结构

地球的内部圈层结构

地球的内部结构,我们无法直接观察。科学家主要通过对地震波①的研究来了解地球的内部结构。地震波有纵波(P波)和横波(S波)之分。纵波的传播速度较快,可以通过固体、液体和气体传播;横波的传播速度较慢,只能通过固体传播。纵波和横波的传播速度,都随着所通过物质的性质而变化。从地球内部地震波曲线图上,可以看出地震波在一定深度发生突然变化(图1.34)。这种波速突然变化的面叫不连续面。地球内部有两个不连续面:一个在地面下平均33千米处,在这个不连续面下,横波和纵波的速度都明显增加,这个不连续面叫莫霍界面②;另一个在地下约2900千米处,在这里纵波的传播速度突然下降,横波完全消失,这个面叫古登堡界面③。以这两个界面为界,地球内部被划分为地壳、地幔和地核三个圈层。 脚注:①地震发生时,地下岩石受到强烈冲击,产生弹性震动,并以波的形式向四周传播。 ②1909年,克罗地亚地震学者莫霍洛维奇根据地震资料首先发现了这一界面。为了纪念他,人们将此界面命名为“莫霍洛维奇界面”,简称“莫霍界面”。 ③1913年,德国地震学者古登堡(1936年加入美国国籍)研究地震波时推算出这一界面,并得到世界的公认。为了表彰他在地球内部结构研究领域的贡献,人们将此界面命名为“古登堡界面”。 (一)地壳 地壳是地球表面一层由固体岩石组成的坚硬外壳,位于莫霍界面以外。地壳厚薄不一,海洋地壳薄,一般为5—10千米;大陆地壳厚,有高大山脉的地方地壳会更厚,最厚达70千米。 (二)地幔 地幔从莫霍界面直至2900千米深处的古登堡界面,占地球总体积的80%。根据地震波波速的变化,地幔分为上地幔和下地幔。上地幔的上部存在一个软流层,温度很高,岩石部分熔融,能缓慢流动。科学家推断,软流层是岩浆的主要发源地,地球板块的运动与之相关。上地幔顶部与地壳都由坚硬的岩石组成,合称岩石圈。 (三)地核 地核主要由铁和镍等金属组成,厚度约3400千米。根据地震波的变化,可将地核分为外核和内核两层。外核是液态的金属物质,科学家认为,外核物质的运动形成了地球的磁场。内核是一个密度极大的固体金属球,超强的压力将铁原子和镍原子紧紧挤压在一起。 下载PDF

第三节 地球的历史

构造运动、矿产形成

构造运动 在地球历史上曾经发生过多次构造运动。构造运动导致了海陆的变迁、地形的变化,对气候的变化、生物的演化以及一些矿产的形成也具有重要的影响。例如,发生在中生代的构造运动导致了泛大陆的解体,发生在晚新生代的构造运动导致了青藏高原和喜马拉雅山的形成。 矿产形成 伴随着构造运动、海陆变迁、生物演化和气候变化,地质历史上出现了多个重要成矿期,如前寒武纪铁矿成矿期(距今25亿至23亿年前后)、古生代后期煤炭成矿期、中生代煤炭成矿期等。 下载

第三节 地球的历史

海陆变迁

地质历史上曾经发生过多次海陆变迁。地质学家研究表明,最近一个泛大陆(盘古古陆)形成于大约3亿至2亿年前的中生代早期,当时所有大陆联合在一起,大陆周围是统一的大洋。此后泛大陆开始分裂,大约在距今2亿年前分裂成为两个大陆——冈瓦纳大陆和劳亚大陆;距今约6500万年前,七大洲和四大洋的轮廓初步显现。此后又经过6500万年的分裂和漂移,形成了现在的七大洲、四大洋的海陆格局。 活动读图1-2-6,分析6500万年以来海陆格局的主要变化。 1.说明大西洋、印度洋面积的变化,推测太平洋面积的可能变化。 2.分析非洲大陆、澳大利亚大陆和印度半岛(或南亚次大陆)位置的变化。 下载

第三节 地球的历史

三、地球演化过程:生物演化

研究认为,地球生物演化经历了从低级到高级、从简单到复杂的过程。例如,地球上出现的第一个生物是结构最简单的单细胞生物——细菌,此后才出现了多细胞生物。地球上先出现的植物是裸子植物,然后才出现被子植物;先出现的动物是无脊椎动物,然后才出现脊椎动物,并且在新生代最晚期出现了地球上最高级的生物——人类。 从分布空间来看,生物演化经历了由海洋向陆地扩展的过程。在几十亿年历史中,地球生物大都生活在海洋里,直到距今约4.4亿年前陆生裸蕨植物的出现,标志着生物开始向陆地扩展。距今大约3亿多年前泥盆纪中晚期两栖动物的出现,标志着动物开始从海洋向陆地扩展。 在生物演化过程中,伴随着一些生物的衰退和灭亡,是另一些生物的出现和兴盛。例如,发生在距今大约6500万年前以恐龙为代表的大型爬行动物的灭绝,迎来了哺乳动物大发展的时代。 活动1.读地质年代表,梳理植物和动物演化的历史脉络,分析其演化的特征或者规律。 2.蓝绿藻是一种可以进行光合作用的绿色植物。试从蓝绿藻的出现和繁盛的角度分析大气组成在地球历史上的可能变化。 下载

第三节 地球的历史

知识窗:生命大爆发

地球生命在距今大约38.5亿年前出现后,经历了几十亿年缓慢演化的过程。到大约距今5.4亿年前的寒武纪早期,突然在2000多万年的时间内涌现出各种各 样的生物。它们不约而同地迅速起源,一系列与现代动物形态基本相同的动物在地球上“集体亮相”,形成了多种门类动物同时共生的繁荣景象。该现象被称为“寒武纪生命大爆发”。 恐龙灭绝事件 中生代是爬行动物繁盛的时代,其中最有名的爬行动物当属恐龙。恐龙出现于三叠纪,兴盛于侏罗纪,是陆生脊椎动物。恐龙头部较小,颈和尾一般较长,有用四足行走的,也有只用两足行走的。恐龙种类繁多,形态各异,大的有几十米长,小的只有鸡那么大;有肉食性的,也有植食性的,还有杂食性的。恐龙大多生活在陆地上或湖沼中。 距今6500万年前的白垩纪末期,包括恐龙在内的75%~80%的物种灭绝,长达约1.4亿年之久的恐龙时代随之终结。关于这次生物大灭绝的原因,有多种假说——“气候变迁说”“地磁变化说”“陨石撞击说”“酸雨说”“被子植物中毒说”等,其中“陨石撞击说”得到了较多科学家的认可。 下载

第三节 地球的历史

二、地球形成与演化简史

科学家认为,地球起源于大约46亿年以前的原始太阳星云。星云盘内的物质经碰撞吸积,逐渐演化成原始地球。此后,地球温度逐步降低,内部物质出现分异。密度大的物质渐 渐聚集到地球的中心,形成地核;密度较小的物质向上集中,形成地幔和地壳。 广泛发生的火山喷发,释放出水蒸气、二氧化碳等气体,构成了原始的大气圈。随着地表温度下降,气态水发生凝结,通过降雨落到地面,形成由河流、湖泊和海洋等组成的水圈。 目前发现的地球上最早的生物化石的年代大约距今38.5亿年,意味着地球上的生命大约从38.5亿年前开始。 大约5.4亿年前,地球生命在沉寂了几十亿年之后出现了一次大爆发,在相对短暂的2000多万年的时间内出现了一大批生物种类。此后地球进入了生物繁盛以及较高生命演化的新阶段——显生宙。大约180万年前,人类诞生了,地球开始了人类历史新纪元。 下载

第三节 地球的历史

地质年代表

用来描述地球历史事件发生早晚或先后顺序的时间单位,叫地质年代。常用的地质年代单位由大到小依次是宙、代、纪等,分别对应地层单位宇、界、系等。如“显生宙”的地层称为“显生宇”,“中生代”的地层称为“中生界”,“侏罗纪”的地层称为“侏罗系”,等等。 科学家依据地质年代先后顺序,把地球历史上的重大地质事件编成时间顺序表,叫作地质年代表。 活动1.查阅表1-2-1,完成表1-2-2的填空。 2.简述地球演化历史。 下载

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