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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2900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．岩石圈的组成类型形成常见岩石2A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b＋c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。(×)3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12000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6371千米相比，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2900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，4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。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)90029005150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1～2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.D2.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60～70千米，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5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～6500万年)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。6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7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3～4题。3．图示各种地质作用中，相同的是()A．①③⑤B．④⑥⑧C．①②⑤⑥D．⑤⑥⑦⑧4．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.A4.C8解析第3题，①③⑤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)；②表示固结成岩作用；④表示变质作用；⑥⑧表示重熔再生作用；⑦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。可以用进出箭头的多少来区分：①岩浆：三进一出。②岩浆岩：一进三出。③变质岩和沉积岩：二进二出。9(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)①指向岩浆岩的箭头——冷却凝固，是内力作用。②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。③指向变质岩的箭头——变质作用，是内力作用。④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。(1)根据图片判断，图甲、图乙山体岩石类型分别是图丙中的()A．cbB．abC．baD．ac(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10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。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交界面上，传播速度减为02．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.C2.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3～4题。3．该岛岩石形成的原因是()11A．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．①B．②C．③D．④答案3.D4.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①。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。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，