第四节 地球的圈层结构

图1-3-5是一张地表环境的图片。请说出图片中各个圈层的代表性地物，并依据图片信息举例说明圈层间的相互联系。 下载PDF

地球固体表面以上的各个圈层，称为外部圈层。外部圈层可以分为大气圈、水圈和生物圈。 大气圈指环绕地球外部的气体圈层。大气圈是地球生命的保护伞，它不仅避免了大多数流星体对地球的撞击，而且削弱了紫外线对地球生物的影响，从而保护了地球上的生命。 水圈是由地球表层各种水体组成的连续但不规则的圈层。地球表面覆盖着大量的液态水，使地球成为“蓝色星球”，这是地球与太阳系中其他行星的主要区别之一。 广义的生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称。狭义的生物圈是地球表层生物的总和。生物圈是地球特有的圈层，也是非常活跃的圈层。 地球的大气圈、水圈、生物圈和岩石圈之间，相互联系、相互制约、相互渗透，不断地进行着物质和能量的交换，形成了人类赖以生存的地球表层环境。 下载PDF

地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产生地震波。地震波有纵波（P波）和横波（S波）之分。纵波的传播速度较快，能通过固体、液体和气体物质传播；横波的传播速度较慢，只能通过固体物质传播。科学家在研究地球内部地震波传播速度的变化规律时，发现在地下平均约33千米处（大陆部分）和地下约2900千米处，地震波速度突然变化，由此推测其两侧物质有较大差异。人们以这两个界面为界，把地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。 下载PDF

地球物理学家通过对地震波传播速度的研究，将地球内部大致分为三个圈层——地壳、地幔和地核。 地壳是地球表面一层薄薄的、由岩石组成的坚硬外壳。它是一个连续圈层，平均厚度约为17千米，大陆部分较厚，大洋部分较薄。 地幔介于莫霍面与古登堡面之间，厚度约2800千米。在地幔上部存在一个由塑性物质组成的软流层，该软流层一般被认为是岩浆的主要发源地。 软流层以上的地幔顶部与地壳，主要由岩石组成，构成岩石圈。地核位于古登堡面以下，厚度约3400千米。根据地震波波速变化，地核可分为外核和内核。内核为固态，外核为液态。地核的温度很高，压力和密度很大。 脚注：1909年，奥地利科学家莫霍洛维奇首先发现地震波波速在地球内部一定深度处发生突变。为了纪念他，人们将地球内部此界面命名为莫霍洛维奇面，简称莫霍面。 地震波波速在地球内部另一深度处发生突变的界面。1914年，德国科学家古登堡（后加入美国籍）最早研究这一界面，故将此界面命名为古登堡面。 下载PDF

与太阳系的其他行星不同，地球不仅有岩石圈和大气圈，还有水圈和生物圈。这些圈层相互作用，形成了人类赖以生存的地球表层环境。 问题：地球有哪些圈层？分别有什么特征？ 下载PDF

1.阅读下列材料，完成相关任务。 2017年8月8日21时19分，四川省阿坝藏族羌族自治州九寨沟县发生里氏7.0级地震。地震预警系统在地震波抵达甘肃陇南前19秒、抵达四川成都前71秒对外发布预警信息，预警信息以广播预警、电视弹窗、手机App报警、专用接收终端预警等形式发出。地震预警是一个全自动的物联网。通过在主要地震区布设密集的地震预警监测仪，在地震发生时，利用地震波比电波传播速度慢的特点，在地震造成破坏前，通过手机、应急广播和专用接收终端等，提前几秒到几十秒为用户发出全自动秒级响应的预警警报。 （1）地震预警与地震预报属同一概念吗？为什么？ （2）讨论开展地震预警应用的重大意义。 （3）当地震发生时，不同的地方、不同的情况应采取不同的应对方法。收集相关资料，与同学交流避震方法。 （4）在教师的组织下，开展地震应急演练，以掌握应急避震的正确方法，提高应急反应能力。 2.绘制地球圈层结构示意图，将自己的作品拿到同学之间去交流。如果有可能，把你的作品给家人欣赏，向他们介绍地球的圈层结构，并力求讲解严谨科学、形象生动，且富有特色。 下载PDF

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，统称为地球的外部圈层。 （一）大气圈大气圈是包裹地球的气体层。近地面的大气密度大。随着高度的增加，大气的密度迅速减小。在2000~3000千米的高空，每立方厘米的空间，平均只有一个气体分子，与星际空间的情况很接近，一般把这个高度作为大气圈的上界。 （二）水圈水圈由液态水、固态水和气态水组成。按照它们存在的位置和状态，可分为海洋水、陆地水、大气水和生物水。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。 （三）生物圈生物圈是地球上所有生物及其生存环境的总称。生物圈并不单独占有任何空间，而是分别渗透于大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部，厚度约20千米。但是，生物的绝大部分集中在地面以上100米到水面以下200米的范围内。这一薄层处在大气圈、水圈、岩石圈的接触带，可以说是生物圈的核心部分。 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。 狭义的生物圈是指地球表面生活于大气圈、水圈和岩石圈界面的生物世界。对于整个地球来说，这仅仅是很薄的一层“生物膜”。 下载PDF

1.结合所学知识，完成下表内容。 2.如图1-20，我们将煮熟的鸡蛋一切两半，便会呈现蛋壳、蛋白、蛋黄三个圈层。结合所学知识和生活常识，比较煮熟的鸡蛋与地球内部圈层的异同。 下载PDF

组成地壳的元素地壳由90多种化学元素组成，它们多以化合物的形态存在。氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁8种元素的质量总数占地壳总质量的98.04%。其中，氧几乎占1/2，硅占1/4强。硅酸盐类矿物在地壳中分布最广。 元素在地壳中分布不均衡。除了氧之外，地壳上层硅和铝的比重较大，密度相对较小，称为硅铝层；其下的地壳铝的成分相对减少，镁和铁的比重则相对增加，密度比硅铝层大，称为硅镁层。硅镁层是连续的，其上的硅铝层在大洋底部非常罕见，即使有也非常薄。 下载PDF

科学家通过对地震波传播速度的研究，把地球内部划分为地壳、地幔和地核三个主要圈层。三层之间的两个界面依次称为莫霍面和古登堡面。界面的命名是为了分别纪念发现这两个界面的地震学家莫霍洛维契奇和古登堡。 地壳是地面以下、莫霍面以上的固体外壳。地壳平均厚度为17千米。大陆地壳较厚，平均厚度为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。地球大范围固体表面的海拔越高，地壳越厚；海拔越低，地壳越薄。 地幔是地球内部介于地壳和地核之间的圈层，在莫霍面以下到古登堡面以上，深度从地壳底界到2900千米。地幔能传播横波，具有固态特征，主要由含铁、镁的硅酸盐类矿物组成，由上而下，铁、镁的含量逐渐增加。地幔分为上地幔和下地幔。上地幔上部存在一个软流层，一般认为这里可能是岩浆的主要发源地。地壳和上地幔顶部（软流层以上）是由岩石组成的，合称岩石圈。 地核是地球的核心部分，即古登堡面所包围的球体。科学家推测，组成地核的物质，可能是极高温度和高压状态下的铁和镍。根据地震波传播速度的不同，地核又分为内核和外核。横波不能在外核中传播，表明外核的物质在高压和高温下呈液态或熔融状态。它们相对于地壳的“流动”，可能是地球磁场产生的主要原因。一般认为地球内核呈固态。 下载PDF