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    2.1.1地球内部圈层和岩石圈的结构 岩石圈的组成与物质循环 学案(含答案)

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    2.1.1地球内部圈层和岩石圈的结构 岩石圈的组成与物质循环 学案(含答案)

    1、第一节第一节 岩石圈与地表形态岩石圈与地表形态 课时课时 1 1 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 岩石圈的组成与物质循环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

    2、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 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

    3、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 科学钻探工作, 到 1983 年, 该井的钻探深度已经达到了 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

    4、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

    5、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

    6、)和地壳的全部。 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

    7、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

    8、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

    9、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 1三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

    10、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: 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

    11、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 B C D 4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 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

    12、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。 (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

    13、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)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。 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。

    14、(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

    15、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 12 题。 1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

    16、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

    17、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“故宫博物院”的镇院之宝。 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

    18、。下图中这块翡翠属于( ) A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 C H 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_

    19、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。


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