高中地理 第二单元 第一节 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导学案 鲁教版必修1.docx

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高中地理第二单元第一节课时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导学案鲁教版必修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

[学习目标定位]　1.利用地球圈层结构示意图，说出地球的圈层结构并概括各圈层的主要特点。

2.说出三大类岩石的特征、成因，并运用示意图说明岩石圈的物质循环过程。

一、地球内部圈层和岩石圈的结构

1．地球内部分层

（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

名称

特征

界面

A层

地壳

连续圈层，平均厚度约17千米

a莫霍界面

B层

地幔

厚度约2800千米，上部存在c软流层，是岩浆主要发源地

b古登堡界面

C＋D层

地核

分C外核、D内核

2.岩石圈：

地壳与软流层以上的地幔部分。

图中字母E。

3．软流层：

位于上地幔上部，是岩浆的主要发源地。

思考

1．岩石圈由哪些部分组成？

答案　软流层以上的地幔部分与地壳，主要由岩石组成，构成了岩石圈。

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、固结成岩形成

石灰岩、砂岩、页岩

C变质岩

高温高压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

3．循环意义

（1）形成了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。

思考

2．三大类岩石之间是否可以直接相互转化？

答案　不可以。

岩浆岩可以直接转化为沉积岩或变质岩，沉积岩和变质岩也可以直接相互转化，但沉积岩和变质岩都不能直接转化为岩浆岩，必须先转化成岩浆后再形成岩浆岩。

探究点一　地球内部圈层和岩石圈的结构

探究活动

　阅读材料，回答下列问题。

（1）地球内部圈层是如何划分的？

（2）地震波分为哪几类？

其在地球内部传播时表现出哪些特点？

（3）岩浆来自于地球的哪一层？

岩石圈和地壳有什么关系？

答案　

（1）地球内部可以分为地壳、地幔和地核三层，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。

分界面由表到里为：

莫霍界面、古登堡界面。

（2）地震波分为纵波和横波，其传播速度在地球内部变化较大。

界面

地下深度（千米）

波速变化

莫霍界面

17（平均）

该面以下，纵、横波速都明显增加

古登堡界面

2900

该面以下，纵波速度突然下降，横波完全消失

（3）来自于地幔上部的软流层，由塑性物质组成。

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。

反思归纳

　地球内部圈层和岩石圈的结构

（1）地球内部圈层结构

圈层名称

不连续面

深度（km）

特征

地壳

莫霍界面

古登堡界面

平均17

2900

5150

①由岩石组成的坚硬外壳；②厚度不均，大洋部分薄，大陆部分厚

地幔

上地幔

下地幔

在地幔上部存在一个软流层，这里可能为岩浆的主要发源地

地

核

外核

温度很高，压力和密度很大

内核

（2）地壳和岩石圈的联系和区别

地壳和岩石圈的范围很容易混淆，具体差别如下表所示：

厚度

范围

联系

地壳

平均17千米

地表至莫霍界面

岩石圈不仅包含地壳而且还包含上地幔顶部（软流层以上）部分

岩石圈

平均100千米

地表至软流层

探究点二　岩石圈的组成与物质循环

探究活动

　读“岩石圈的物质循环示意图”，回答下列问题。

（1）就形成条件和分布位置来看，侵入岩与喷出岩有什么差别？

（2）沉积岩是怎样形成的，它有什么特点？

（3）变质岩形成的条件是什么？

在哪里容易发现变质岩？

（4）概述岩石圈的物质是怎样循环的。

答案　

（1）其差别如下表：

形成条件

分布位置

侵入岩

岩浆上升到一定位置，停留在地壳之中冷凝而成

最初的分布位置较深，在地壳之中

喷出岩

岩浆喷出地表冷凝而成

最初分布在地表之上

（2）物质经过侵蚀、搬运、堆积、固结成岩形成沉积岩。

沉积岩具有层理构造，有可能存在化石。

（3）已经形成的岩石在高温、高压作用下发生变质作用形成变质岩。

岩浆活动过程中会提供变质岩形成所需要的高温、高压作用，所以通常在岩浆岩附近容易发现变质岩。

（4）岩石圈的物质在内外力作用下不断运动和变化，从岩浆到形成各类岩石，又到新岩浆的产生，构成岩石圈物质的循环过程。

反思归纳

　岩石圈的组成与物质循环

（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

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

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、固结而成岩石

层理构造（化石）

石灰岩、砂岩、页岩

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（大理岩）

片麻岩、大理岩、石英岩、板岩

（2）岩石圈的物质循环

a．图解岩石圈的物质循环

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：

b．表析岩石圈的物质循环

依据地壳物质循环模式图可总结基本规律如下表：

号码

原物质

地质作用

生成物质

①

岩浆

冷却凝固作用

岩浆岩

②

岩浆岩、变质岩和已生成的沉积岩

外力作用（风化、侵蚀、搬运、堆积、固结成岩）

沉积岩

③

岩浆岩、沉积岩和已生成的变质岩

变质作用（温度、压力）

变质岩

④

各类岩石

重熔再生作用

岩浆

拓展延伸

　岩石形成先后顺序的判断方法

（1）一般情况下，岩石是上覆为新。

就沉积岩而言，形成越早，埋藏越深，年龄越老；越向表层形成越晚，年龄越新。

如下图中岩层①位于岩层③之上，则岩层①比岩层③后形成。

（2）侵入在后。

侵入型的岩石一定形成于其他岩石之后。

如图中岩层②和岩层⑤都为侵入型岩石，且都在岩层①中有分布，所以形成都晚于岩层①。

岩层③与岩浆交界处受高温高压作用，变质形成岩层④，故岩层④形成晚于岩层②。

对点训练一　地震波的传播特点

1．地震波横波（S波）和纵波（P波）的传播速度在莫霍界面处发生的显著变化是（　　）

A．S波、P波的波速都明显增加

B．S波完全消失，P波的波速突然下降

C．S波、P波的波速都明显下降

D．P波完全消失，S波的波速突然下降

答案　A

解析　莫霍界面是地壳和地幔的分界面，纵波、横波在这个不连续面下，其传播速度都明显加快。

对点训练二　地球内部圈层

2．为了研究和了解地震破裂过程和发生机制，寻求监测余震的有效方法。

经过国家汶川地震专家委员会讨论，建议在龙门山断裂系实施科学钻探工程。

在其主破裂区、余破裂区以及南端未破裂区布设三口2000～3000米主孔科学钻，以加强对比分析和规律总结。

据此分析此次科学钻井的深度位于（　　）

A．地幔B．地壳C．地核D．软流层

答案　B

解析　此次科学钻井的深度为2000～3000米，而地壳的平均厚度为17千米，故B项正确。

对点训练三　三大类岩石的特点

3．如图表示岩石的形成过程及原因，判断图中甲、乙两处分属（　　）

A．岩浆岩和变质岩B．变质岩和岩浆岩

C．沉积岩和变质岩D．变质岩和沉积岩

答案　C

解析　由图中看出甲处有明显的层理构造，应为沉积岩；乙处附近有岩浆侵入，会使其岩性发生变化。

对点训练四　岩石圈的物质循环

下图为“岩石圈物质循环示意图”，图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表沉积环境、熔融环境和变质环境，箭头线代表不同的地质过程。

读图，回答4～5题。

4．2008北京奥运金牌上镶的昆仑玉和大理岩的形成过程同属（　　）

A．②B．③C．④D．⑤

5．古生物进入并成为岩石中化石的地质环境和过程是（　　）

A．Ⅰ——①B．Ⅱ——③

C．Ⅲ——⑤D．Ⅰ——⑥

答案　4.D　5.A

解析　第4题，昆仑玉和大理岩是在变质环境中形成的，属于变质岩类。

第5题，在外力的搬运和沉积作用过程中，古生物容易进入，最后形成沉积岩中的各类化石。

综合提升

6．读“某地岩石圈物质循环示意图”，回答下列问题。

（1）填出图中字母所代表的岩石类型：

A________；B________；C________。

（2）由图可知，裸露的岩石是外力作用的物质基础，先后经过________作用和________作用，形成的碎屑物质又成为________作用的对象，最后在低洼地区经过______作用和________作用形成沉积岩。

（3）用图中数码填出形成下列地貌的地质作用：

a．黄土高原的沟壑纵横____________；

b．大理岩的形成____________；

c．含煤岩层的形成____________；

d．海底火山喷发____________。

答案　

（1）沉积岩　变质岩　岩浆岩

（2）风化　侵蚀　搬运　堆积　固结成岩

（3）③　⑤　④　①

解析　第

（1）题，C类岩石由岩浆形成，因此为岩浆岩；A类岩石是由出露地表的岩石在外力作用下形成的，应为沉积岩，则B为变质岩。

第

（2）题，考查沉积岩的形成过程，即外力作用的表现形式。

第（3）题，a为流水的侵蚀作用，属外力的侵蚀环节，应为③；b大理岩为变质岩，因此对应⑤；c含煤的岩层属沉积岩，因此为④；d海底火山喷发属岩浆活动，应为①。

教材P26　问题

图中展示了山地、平原、沙丘、河谷等地貌类型。

山地是在内力作用下，因地壳岩层抬升而形成的。

河流中下游地区，水流平缓，河流携带的泥沙沉积形成平原。

在干旱地区，沙粒等物质，经风力搬运、沉积等作用，形成沙丘。

河流对地表的侵蚀作用形成河谷地貌。

教材P29　活动

1．如图所示。

2．岩石圈为人类的生产、生活提供活动场所；岩石圈表层的土壤是进行农业生产活动的基本要素；建筑、修路所用的石料来自于岩石圈，烧制水泥、石灰的石料也来自岩石圈。

多姿多彩的岩石圈还形成了多种多样的旅游资源。

[基础过关]

读“地球圈层结构示意图”，回答1～2题。

1．关于图中各圈层的叙述，正确的是（　　）

A．A、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

C．A、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交界面处，传播速度减为零

2．有关岩石圈的叙述，正确的是（　　）

①包括地壳和地幔　②主要是由各种岩石组成的　③位于软流层以上　④厚度不一，大陆部分厚，大洋部分薄，甚至缺失

A．①②B．②③C．①④D．②④

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项中应是横波的传播速度减为零。

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。

阅读下面一段文字，回答3～4题。

精力多么旺盛/在浪花里跳跃/在大海里浮沉。

不幸遇到火山爆发/也可能是地震/你失去了自由/被埋进了灰尘。

过了多少亿年/地质勘察队员/在岩层里发现你/依然栩栩如生。

但你是沉默的/连叹息也没有/鳞和鳍都完整/却不能动弹。

你绝对的静止/对外界毫无反应/看不见天和水/听不见浪花的声音。

（艾青）

3．艾青描述的地理事物存在于（　　）

A．沉积岩B．岩浆岩

C．变质岩D．岩浆

4．上题中选择的地理事物（　　）

A．具有层理构造

B．一定含有化石

C．自然界中硬度最大

D．与其“前身”相比，结构和矿物成分没有变化

答案　3.A　4.A

解析　第3题，艾青描述的是鱼化石，它存在于沉积岩中。

第4题，沉积岩具有层理构造，但不一定含有化石。

甲图所示的“翠玉白菜”是台北故宫博物馆的镇馆之宝，是用翡翠雕刻而成。

翡翠是在低温、极高压的条件下岩层强烈挤压重新结晶形成的。

乙图是岩石圈物质循环示意图，图中数字代表地质作用表现形式，字母表示物质类型，其中D中含有化石。

读图，回答5～6题。

5．翡翠属于（　　）

A．喷出岩B．侵入岩

C．沉积岩D．变质岩

6．在乙图中，能反映翡翠形成过程的作用形式是（　　）

A．①B．②

C．③D．④

答案　5.D　6.B

解析　由图中各物质的相互关系且D中含有化石可知：

A为岩浆岩、B为变质岩、C为岩浆、D为沉积岩，①为外力作用、②为变质作用、③为重熔再生、④为冷却凝固。

第5题，由题意可知，翡翠形成于低温、高压条件下，且岩石经过重新结晶，成分发生改变，属于变质岩。

第6题，翡翠的形成需要的是②变质作用。

读“岩石圈物质循环示意图”，回答7～8题。

7．表示变质作用的是（　　）

A．①②B．④⑤⑧

C．②④D．③⑦⑨

8．含有金属矿的岩石的形成过程是（　　）

A．①②B．⑩

C．③⑥D．③④

答案　7.D　8.B

解析　第7题，变质作用表示变质岩的形成过程，代号为③⑦⑨。

第8题，大多数金属矿存在于岩浆岩中，选项中⑩表示岩浆岩的形成过程。

9．读“地震波速度与地球内部构造图”，回答下列各题。

（1）指出图中A、B各代表什么地震波：

A____________，B________，判断依据是________________________________________________________________________。

（2）A和B两种地震波大约在地下______千米处（大陆部分），速度明显加快，从而发现了C________为不连续面。

（3）描述在2900千米处，A波和B波发生的变化。

A波____________________，B波__________________。

从而发现了D______________为不连续面。

（4）C面以上为________，C面和D面之间为________，D面以下为________。

（5）说出E和F的主要不同点。

答案　

（1）横波　纵波　A波波速慢，B波波速快　

（2）33　莫霍界面　（3）突然消失（或不能通过）　速度突然下降古登堡界面　（4）地壳　地幔　地核　（5）E为液态或熔融状态，F为固态。

解析　左图反映地震波传播过程中波速随深度的变化情况，右图是地球内部结构，C、D为分界面。

读左图先分析纵、横坐标。

纵坐标表示深度，横坐标表示地震波波速。

再分析图中曲线。

曲线表示地震波，其中速度快的为纵波，速度慢的为横波。

地震波在33千米处（大陆部分）和2900千米处发生较大的变化，说明这两处是上下层不同介质的分界面。

C为莫霍界面。

与D对应的2900千米处，横波消失、纵波速度下降，D为古登堡界面。

E处横波不能通过，说明E处物质为液态或熔融状态。

F处纵波速度增加，物质为固态。

[能力提升]

若动画片《喜羊羊与灰太狼》有一集设计喜羊羊“遁地”前往地球另一侧去看看，它从家中钻入地下，始终保持直线前进并穿越地心。

据此回答10～11题。

10．在它穿越地心前，依次穿越的是（　　）

A．地壳—地幔—地核—莫霍界面—古登堡界面

B．地壳—古登堡界面—地幔—莫霍界面—地核

C．地幔—莫霍界面—地核—古登堡界面—地壳

D．地壳—莫霍界面—地幔—古登堡界面—地核

11．如果喜羊羊希望利用地震波来寻找海底油气矿藏，下列四幅地震波示意图中表示海底储有石油的是（　　）

A．①B．②

C．③D．④

答案　10.D　11.A

解析　第10题，由地球的内部圈层结构可知，从地表到地心依次是地壳、莫霍界面、地幔、古登堡界面和地核。

第11题，若海底储有石油，因横波不能穿过液体，故横波到达一定深度后会消失。

下图为一幅“地层分布图”。

读图，回答12～13题。

12．岩层①②③按从老到新的正确排序是（　　）

A．①②③B．③②①

C．②③①D．②①③

13．岩层①②③④中不可能含有化石的是（　　）

A．①②B．③④

C．②③D．①④

答案　12.D　13.B

解析　第12题，③岩层是在①②岩层形成后才形成的，②岩层比①岩层形成的时间要早。

第13题，化石存在于沉积岩中，花岗岩为岩浆岩，大理岩为变质岩，两者不可能含有化石。

14．读下图，回答下列问题。

（1）图中A处的岩石为三大类岩石中的哪类岩石？

请简述判断理由。

（2）如果用C、D分别表示花岗岩和玄武岩，请将字母填入图中的适当位置。

花岗岩和玄武岩的形成有何不同？

（3）岩石A、B接触地带可能形成哪种岩石？

（4）简述A岩石中可能找到化石的理由。

答案　

（1）沉积岩。

具有明显的层理结构。

（2）标注略。

（C标注在B岩石的下半部，D标注在B地顶端的地表）　玄武岩属岩浆岩中的喷出岩，是岩浆喷出地表冷却凝固而成的，花岗岩属岩浆岩中的侵入岩，是岩浆侵入地壳裂隙冷却凝固而成的。

（3）变质岩。

（4）A是沉积岩，只有在沉积岩中才可能存在化石。

解析　由图可知，A为沉积岩，具有明显的层理构造。

花岗岩为侵入岩，应标注在B类岩石的下半部分，玄武岩为喷出岩，应标在地表。

A与B接触，会因高温高压而变质形成变质岩。

沉积岩中可能找到化石，C、D为岩浆岩，没有化石。