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1课时 1 地球内部圈层和岩石圈的结构岩石圈的组成与物质循环 学习目标 1.说出地球的内部圈层结构，认识岩石圈。2.理解三大类岩石的成因及相互转化过程。3.运用示意图说明地壳内部物质循环过程，能画出地壳内部物质循环过程示意图。一、地球内部圈层和岩石圈的结构1地球内部圈层(1)依据：地震波的传播速度，图中虚线M：横波(S)，实线 N：纵波(P)。(2)分层界面地下深度(千米)波速变化莫霍界面17(平均)该面以下，纵、横波速都明显加快古登堡界面2 900 在这里，纵波速度突然下降，横波完全消失2.岩石圈(1)构成：地壳与软流层以上的地幔部分。(2)软流层：位于地幔上部，是岩浆的主要发源地。判断1大洋地壳和大陆地壳厚度相同。()2软流层位于上地幔，是岩浆的主要发源地。()二、岩石圈的组成与物质循环1岩石圈的组成2类型形成常见岩石A岩浆岩侵入岩岩浆侵入地壳上部冷凝形成花岗岩喷出岩岩浆喷出地表冷凝形成玄武岩B沉积岩地表岩石风化产生的碎屑物质经搬运、沉积、固结成岩作用形成石灰岩、砂岩、页岩C变质岩高温高压作用下原有岩石矿物成分和结构发生改变而形成大理岩、板岩、片麻岩2地质作用a表示上升冷却凝固bc表示外力作用d表示变质作用e表示重熔再生3循环意义(1)形成地球上丰富的矿产资源。(2)改变了地表的形态，塑造了千姿百态的地貌景观。(3)实现了地区之间、圈层之间的物质交换和能量传输，改变了地表的环境。判断1花岗岩只能由岩浆转化而来吗？()2变质岩中含有化石。()探究点一地球内部圈层的划分材料一科拉超深钻孔是前苏联于1970 年在科拉半岛邻近挪威国界的地区所进行的一项科3学钻探工作，到1983 年，该井的钻探深度已经达到了近12 000 米，之后的10 年共计进度262 米，钻探工作终止于1994 年，官方理由因“经费不足”停止钻进，至今保持世界最深钻井纪录。科拉超深钻孔发现地下有高含量黄金、钻石等地层，并发现大量氢沉积物，这些氢沉积物的量非常大，以至于从该洞挖出的泥浆都与氢沉积物一起“沸腾”起来。这个深度似乎很深，但与地心在我们脚下6 371 千米相比，显得那么微不足道。到目前为止，关于地球内部的知识，仍主要来自于对地震波的研究。材料二下图为地震波的传播速度与地球内部圈层的划分。1地震波分为哪几类？其传播速度有何特点？答案地震波分为纵波和横波，在不同介质中传播速度不同。其中，纵波的传播速度较快，可通过固体、液体和气体传播；横波的传播速度较慢，只能通过固体传播。2 划分地球内部圈层的两个界面的深度分别约是多少千米？在各界面附近，地震波的波速有何变化？答案如下表：界面地下深度(千米)波速变化莫霍界面17(平均)该面以下，纵波、横波的传播速度都明显加快古登堡界面2 900 在这里，纵波速度突然下降，横波完全消失3.地球内部可分为哪几个圈层？它们分别是哪种物质形态？答案地球内部可以分为地壳、地幔和地核三个圈层。地幔也可再细分为上地幔和下地幔，地核又分成外核和内核。地壳、地幔、内核为固体，外核因为横波不能通过，所以可能呈液态或熔融状态。4地壳和岩石圈有何区别？答案地壳是岩石圈的一部分，是组成地球内部圈层最外面的一个圈层。岩石圈则包括上地幔的顶部(软流层以上的地幔)和地壳的全部。4地球内部圈层的特征以莫霍界面和古登堡界面为界，可以将地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。如下表所示：圈层名称分界面深度(千米)物质形态特征地壳莫霍界面古登堡界面17(平均)900 2 900 5 150 固态由岩石组成的坚硬外壳，厚度不均，大洋部分薄，大陆部分厚地幔上地幔固态上部存在一个软流层下地幔温度、压力、密度均增大地核外核液态或熔融状态横波不能通过内核固态温度很高，密度、压力都很大2017 年 8 月 8 日，四川九寨沟发生7.0 级地震，震源深度20 千米。据此回答12 题。1此次地震的震源位于()A地核B上地幔C下地幔D地壳2地震发生时，当地居民的感觉是()A左右摇晃B先左右摇晃后上下颠簸C上下颠簸D先上下颠簸后左右摇晃答案1.D 2.D 解析第 1 题，地壳的平均厚度约17 千米，大陆地壳平均厚度约33 千米，高山区最厚，可达 6070 千米，海洋地壳最薄，平均厚度约6 千米。九寨沟位于我国地势第二级阶梯，震源深度 20 千米未超过当地地壳的厚度，因此此次地震震源位于地壳，故选D。第 2 题，纵波的传播速度快于横波的传播速度，故选D。探究点二岩石的分类和岩石圈的物质循环2017 年 12 月 29 日，中美古生物学者宣称他们在西藏首次发现了鸟类足迹化石，这是首个能证明在白垩纪(距今 1.45 亿年 6 500 万年)晚期，大量水鸟曾活动在淡水湖泊周遭的证5据。据了解，这块化石是中国地质大学(北京)的大一学生在西藏进行社会实践时偶然发现的。过去几年中，古生物学家陆续进入西藏考察，但所获不多，白垩纪西藏的脊椎动物化石记录几近为零。1你能推断形成鸟类足迹的岩层属于哪类岩石吗？答案沉积岩。2该类岩石是如何形成的？答案裸露在地表的岩石在外力作用下，逐渐崩解为砾石、沙子和泥土。这些碎屑物质被外力搬运后沉积下来，在沉积过程中，一些动植物遗体被掩埋在下面，经过固结成岩作用，形成沉积岩。3这类岩石有什么共同特征？答案沉积岩具有层理构造，一般含有化石。4补充完成常见的岩石圈物质循环变式图。答案61三大类岩石的形成及特点组成岩石圈的岩石按其成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。对比分析三大类岩石：类型形成特点常见岩石有用成分举例岩浆岩侵入岩地下岩浆在内力作用下，侵入地壳上部，冷却凝固而成矿物结晶颗粒较大花岗岩花岗岩是坚固、美观的建筑材料；多种金属矿是工业生产的原料喷出岩地下岩浆在内部压力作用下，沿地壳薄弱地带喷出地表冷凝而成矿物结晶颗粒细小，有流纹或气孔玄武岩沉积岩地表岩石在外力作用下受到破坏，碎屑物质被搬运到低处沉积、固结而成层理构造，有时含有化石石灰岩、砂岩、页岩石灰岩是建筑材料和化工原料；钾盐是化工原料；煤、石油是当今世界的重要能源变质岩由于温度、压力等条件变化，岩石原有的结构、矿物成分等发生变化而形成片理构造片麻岩、大理岩、石英岩、板岩大理岩是建筑材料和装饰材料2.岩石圈的物质循环组成岩石圈的三大类岩石是可以转化的，这种转化称为岩石圈的物质循环(也称为地壳物质循环)，可用下图表示：7岩石圈物质循环示意图的判读技巧(1)岩石类型判读一个箭头指向岩浆岩两个箭头指向沉积岩和变质岩三个箭头指向岩浆(2)地质作用判读指向岩浆岩的是冷凝作用指向沉积岩的是外力作用指向变质岩的是变质作用指向岩浆的是重熔再生作用读下图(图中序号表示地质作用)，回答 34 题。3图示各种地质作用中，相同的是()A BC D4从地质大循环的完整性看，图中缺失的过程包括()A沉积物到变质岩的过程B变质岩到火成岩的过程C沉积岩到岩浆的过程D火成岩到沉积岩的过程答案3.A 4.C 解析第 3 题，为由各类岩石指向沉积物的箭头，其含义为外力作用(风化、侵蚀、搬运、堆积)；表示固结成岩作用；表示变质作用；表示重熔再生作用；表示冷却凝8固作用。第4 题，根据选项和图可知，图中缺失的过程为沉积岩到岩浆的过程。图表特征：岩石圈的物质在内外力作用下不断运动和变化，从岩浆到形成各种岩石，又到新岩浆的形成，周而复始，构成岩石圈的物质循环过程。读图，回答下列问题。(1)三大类岩石和岩浆之间具有怎样的转化关系？(2)判断图中箭头的含义。岩浆是岩石圈物质循环的物质来源，找准岩浆是判断岩石圈物质循环的基础。找准图中箭头的指向。根据箭头指向来分析转化关系和箭头的含义。1.沉积岩、岩浆岩均可通过变质作用形成变质岩。2.变质岩和岩浆岩在外力作用下形成沉积岩。3.岩浆岩只能由岩浆形成。4.三类岩石都可重熔再生形成岩浆。可以用进出箭头的多少来区分：岩浆：三进一出。岩浆岩：一进三出。变质岩和沉积岩：二进二出。(1)三大类岩石和岩浆之间具有怎样的转化关系？(2)判断图中箭头的含义。(1)各类岩石都可以形成沉积岩和变质岩，但都不能直接形成岩浆岩，三类岩石都可以直接形成岩浆。(2)指向岩浆岩的箭头冷却凝固，是内力作用。指向沉积岩的箭头风化、侵蚀、搬运、堆积、固结成岩，是外力作用。指向变质岩的箭头变质作用，是内力作用。指向岩浆的箭头重熔再生，是内力作用。9受地质作用影响，湖南省张家界石英砂岩岩峰林立，安徽省黄山多球状“怪石”。图甲、图乙分别是摄影爱好者拍摄的张家界和黄山风光图片；图丙是“三大类岩石及岩浆之间相互关系示意图”，图中a、b、c 表示三大类岩石。读图完成(1)(3)题。(1)根据图片判断，图甲、图乙山体岩石类型分别是图丙中的()Ac b Ba b Cb a Da c(2)根据图片判断，形成图乙山体岩石的地质作用主要是()A风化侵蚀、重熔再生B岩浆活动、冷却凝固C搬运堆积、固结成岩D外力作用、变质作用(3)形成张家界的峰林、黄山的“怪石”景观的最主要外力作用分别是()A流水侵蚀风化作用B流水堆积风力侵蚀C风力堆积流水侵蚀D风化作用流水堆积答案(1)B(2)B(3)A 解析第(1)题，石英砂岩为沉积岩，球状“怪石”是花岗岩受风化作用形成的，花岗岩属于岩浆岩。图丙中b 为岩浆岩，a 为沉积岩，c 为变质岩，所以正确选项为B。第(2)题，根据上题的分析可知，图乙山体岩石为花岗岩。花岗岩是岩浆侵入地壳上部，由于温度和压力的降低，冷却凝固形成的，所以 B项正确。第(3)题，张家界的峰林是岩石经流水长期侵蚀切割而形成的。黄山的“怪石”是岩浆侵入地壳形成花岗岩，后又经地壳抬升，花岗岩出露地表后棱角受风化磨蚀形成的球状“怪石”。读“地球圈层结构示意图”，完成1 2题。101关于图中各圈层的叙述，正确的是()AA、B、C、D为地球外部圈层，C为生物圈B地球内部圈层由E、F、G三部分组成CA、B、C、D、E共同形成了人类赖以生存的地理环境D地震波在F、G交界面上，传播速度减为0 2有关岩石圈的叙述，正确的是()包括地壳和地幔主要是由各种岩石组成的位于软流层以上厚度不一，大陆部分厚，大洋部分薄，甚至缺失A B C D 答案1.C 2.B 解析第 1 题，读图可知，A 为大气圈，B 为生物圈，C为水圈，D为地壳，E 为软流层以上的地幔部分，F 为地幔，G为地核。D、E 合为岩石圈。大气圈、生物圈、水圈、岩石圈四大圈层相互作用，共同形成了人类赖以生存的地理环境。D选项中应是横波的传播速度减为0。第 2 题，岩石圈是由岩石组成的，它包括整个地壳和软流层以上的地幔部分，厚度不一，是一个连续的圈层。下面左图示意由柱状节理及其发育的墨绿色玄武岩构成的岛屿，远远望去，犹如镶嵌在蓝天碧海之中的一块墨玉。右图为“地壳物质循环示意图”。完成34 题。3该岛岩石形成的原因是()A海水常年的侵蚀作用B河流携带的泥沙固结变质C岩浆侵入地壳缓慢冷却D岩浆喷出海底快速冷却4该玄武岩石柱林的主要形成过程与图中序号直接相关的是()A B C D 答案3.D 4.A 解析第 3 题，玄武岩属于喷出型岩浆岩，是由岩浆喷出海底快速冷却形成的。第4 题，玄武岩是岩浆喷出地表后冷却凝固形成的，对应图中。5翠玉白菜是用翡翠雕刻成的工艺品，它是台北故宫博物馆的镇馆之宝。翡翠是在低温、极高压力条件下(岩层强烈挤压)重新结晶形成的。下图中这块翡翠属于()11A喷出岩 B 侵入岩 C 沉积岩 D 变质岩答案D 解析在低温、高压的情况下，原先的岩石发生变质形成变质岩。6下图是“地震波速度与地球内部构造图”。读图回答下列问题。(1)图中A、B 表示地震波，其中A 表示 _波，B 表示 _波，其判断依据是_。(2)图中 CH分别表示地球内部构造，D表示 _界面，其判断依据是 _；该面以上C代表 _，该面以下E代表 _。(3)图中 F 处，地震波A完全 _，地震波 B速度 _并继续往深处传播。这说明F面以上的E物质状态为 _态，以下的 G物质状态为 _态，F 表示 _界面。(4)C 层主要由 _组成。G层叫 _，H 层叫 _。地球的岩石圈是指_和_。答案(1)横纵A波传播速度慢，在2 900 千米附近消失；B波传播速度快(2)莫霍横波和纵波在此处波速突然加快地壳地幔(3)消失突然下降固液(或熔融状)古登堡(4)各类岩石外核内核地壳上地幔顶部(软流层以上部分)解析(1)图中 A、B表示地震波，其中A波传播速度慢，且在2 900 千米附近消失，表示横波。B 波传播速度快，可以穿过地球内部三个圈层，表示纵波。(2)图中 CH 分别表示地球内部构造，D 表示莫霍界面，其判断依据是横波和纵波在此处波速突然加快；该面以上C 代表地壳，该面以下E代表地幔。(3)图中 F 处，地震波 A完全消失，地震波 B速度突然下降并继续往深处传播。这说明 F 面以上的 E物质状态为固态，以下的 G物质状态为液态(或熔融状态)，F 面是古登堡界面。(4)C 层主要由各类岩石组成。G层叫外核，H层叫内核。地球的岩石圈是指地壳和上地幔顶部(软流层以上部分)，不包括软流层。12(2017西安高一期末)北京时间2016 年 12 月 20 日 18 时 4 分，在新疆巴音郭楞州且末县发生 5.8 级地震，震源深度约9 km，震中距且末县城约110 km。据此回答12 题。1此次新疆地震的地震波传到古登堡界面时()A横波速度突然增加B纵波速度突然增加C横波突然消失D纵波突然消失2此次新疆地震的震源位于()A地壳B软流层C上地幔顶部D下地幔答案1.C 2.A 解析第 1 题，当地震波传到古登堡界面时，横波会消失。第2 题，此次新疆地震的震源深度约 9 km，大陆地壳的平均厚度约为33 km，故震源应位于地壳。(201 7临沂期中)据报道，印尼北苏门答腊省的锡纳朋火山发生喷发，熔岩流至火山东北方向 4.5 km 处，目前已造成多人死亡。据此回答34 题。3此火山口喷出的大量岩浆可能来源于()A岩石圈 B 地壳 C 地核 D 软流层4岩浆物质冲破了岩石圈的束缚后喷发出来，关于岩石圈的叙述，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岩石圈的上部是软流层D岩石圈与生物圈关系密切答案3.D 4.D 解析第 3 题，一般认为软流层是岩浆的主要发源地，选项D正确。第 4 题，地壳为岩石圈的一个组成部分；上地幔的一部分(上地幔顶部)属于岩石圈、岩石圈的下部是软流层，故A、B、C选项均错误。生物圈与岩石圈、水圈和大气圈都有着密切的联系，选项D正确。读“地壳物质循环示意图”，回答5 6题。5图中各序号，表示外力作用的是()13A B C D 6本图对地壳物质循环的表述尚不够完整，以下有关完善示意图的方案中，你认为最为合理的是()A补充从“沉积岩”“变质岩”到“沉积物”的箭头，标注B补充从“岩浆”到“沉积物”的箭头，标注C补充从“沉积物”“岩浆”到“变质岩”的箭头，标注D补充从“变质岩”“沉积岩”到“岩浆岩”的箭头，标注答案5.C 6.A 解析第 5 题，形成沉积物和沉积岩的作用都属于外力作用。第6 题，三大类岩石都可经外力作用形成沉积物，最终形成沉积岩。7光明网 2016 年 4 月 2 日消息：墨西哥波波卡特佩特火山喷发，火山口喷出的水蒸汽和火山灰高达3 200 多米，导致普埃布拉州国际机场于早晨7 点至下午1 点间紧急关闭。据此并结合“岩石圈物质循环示意图”，完成下列各题。(1)表示波波卡特佩特火山口附近岩石形成的地质作用是_。(填序号)图中甲、乙代表的岩石分别是_和_。(2)下列选项中，符合沉积岩两个突出特征的是(双选)()A具有层理构造B具有气孔构造C常含有化石D坚实致密(3)图中序号中，表示变质作用的是_，表示风化、侵蚀、搬运、沉积和固结成岩等外力作用的是_。(4)石材已是许多家庭房屋装潢的必需品，请列举家庭装潢中常用的甲、乙类岩石各一种。(5)简述岩石圈物质循环的意义。答案(1)岩浆岩变质岩(2)AC(3)(4)甲：花岗岩。乙：大理岩。(5)形成丰富的矿产资源。改变地表形态，塑造地貌景观。实现物质交换和能量传输，改变地表环境。解析根据该岩石圈物质循环图可知，甲为岩浆岩、乙为变质岩。表示冷凝作用、表示外力作用、表示变质作用、表示重熔再生作用。第(1)题，火山口附近岩石的成因主要是14冷凝作用。第(2)题，沉积岩是已形成的岩石经风化、侵蚀、搬运、沉积、固结成岩等作用形成的，一般具有层理构造，且常含有化石。第(3)题，表示外力作用、表示变质作用。第(4)题，家庭装潢用的花岗岩属岩浆岩中的侵入岩，大理岩属变质岩。第(5)题，岩石圈物质循环的意义主要有：形成丰富的矿产资源；改变地表形态；塑造地貌景观；实现物质交换和能量传输，改变地表环境等。考点题点题号地球内部圈层和岩石圈的结构地球内部圈层和岩石圈的结构12,3 4，56,12 14 岩石圈的组成与物质循环岩石圈的组成7 岩石圈的物质循环89,10 11 岩石圈与地表形态节综合岩石圈与地表形态节综合15
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