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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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。