新步步高学年高一地理鲁教版必修一学案与检测第二单元 第一节 课时1 地球内部圈层和岩石圈.docx

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新步步高学年高一地理鲁教版必修一学案与检测第二单元第一节课时1地球内部圈层和岩石圈

第一节　岩石圈与地表形态

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.了解地壳的物质组成，矿物与岩石的关系。

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

自主预习

1．地球内部分层

（1）依据：

地震波的传播速度，图中虚线M：

①横波（S），实线N：

②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、横波速都明显增加

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③软流层以上的地幔部分。

图中字母④E。

（2）软流层：

位于上地幔上部，是⑤岩浆的主要发源地。

合作交流

阅读材料，完成下列问题。

材料一　探索地球内部圈层一直是人类关注的焦点。

探索地球内部圈层最直观的方法就是进入地球内部观察，然而在目前的科技水平下是不可行的。

科学家通过对地震波传播速度的研究，把地球内部划分为三个主要圈层。

材料二　地震波分为纵波和横波，在不同介质中传播速度不同。

其中，纵波传播速度快，可通过固体、液体和气体传播。

横波传播速度慢，只能通过固体传播。

材料三　地震波在地球内部的波速变化图。

（1）地壳的厚度有什么特点？

（2）M、N分别是什么波？

经过a、b界面后波速有什么不同的变化？

（3）地球内部可分为哪几个圈层？

它们分别是哪种物质形态？

（4）地壳和岩石圈有何区别？

答案　

（1）厚度不均，大洋地壳薄，大陆地壳厚。

（2）M传播速度慢是横波，N是纵波。

在莫霍界面以下纵波、横波速都明显增加，在古登堡界面处横波完全消失，纵波速度突然下降。

（3）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。

地壳、地幔、内核为固体，外核因为横波不能通过，所以可能呈熔融状态。

（4）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（软流层以上的地幔部分）和地壳的全部。

反思归纳

1．地球内部圈层结构

圈层名称

不连续面

深度/km

地震波的速度变化

特征

地壳

莫霍界面

古登堡

界面

平均17

2900

纵波和横波速度明显加快

纵波速度突然下降，横波消失

①固体外壳；②厚度最小，其中大陆地壳较厚，大洋地壳较薄

地幔

上地幔

①固态，上地幔上部存在一个软流层，物质处于熔融状态；②温度、压力、密度增大

下地幔

地核

外核

呈熔融状态

内核

呈固态，温度很高，压力、密度很大

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

练习巩固

结合下列材料，完成下列问题。

材料一　2010年玉树地震相关资料。

材料二　我国大陆部分地壳等厚度线图。

（1）为探测莫霍界面的情况，在下列四地同时进行了地震波的测定，最迟从莫霍界面传来地震波的是（　　）

A．玉树B．成都C．上海D．北京

（2）掌握地震发生规律可有效减少危害，我们要了解青海省地球各圈层组成物质和结构特征，目前主要的研究依据是________，试简述其研究原理。

（3）在地壳等厚度线图中，0千米表示________（面），根据我国大陆部分地壳等厚度线图可以推断出，玉树地震的震源位于________。

答案　

（1）A

（2）地震波　地震波的传播速度随所通过的介质不同而变化；纵波能通过固体、液体和气体传播，横波只能通过固体传播。

（3）莫霍界面　地壳

解析　第

（1）题，地壳厚度不均，高山、高原较厚，平原、盆地较薄。

第

（2）题，利用地震波在不同介质中的传播速度不同，可以了解地球内部各圈层的特征。

第（3）题，由地球内部圈层知识可知，莫霍界面是地壳和地幔的分界面；从我国大陆部分地壳等厚度线图中可以看出，我国地壳厚度总体由东向西增大，由此可推断出玉树的地壳厚度要大于33千米，所以说玉树地震的震源位于地壳。

二、岩石圈的组成与物质循环

自主预习

1．岩石圈的组成

类型

形成

常见岩石

A⑥岩浆岩

侵入岩

岩浆侵入⑦地壳上部冷凝形成

花岗岩

喷出岩

岩浆喷出地表冷凝形成

⑧玄武岩

B⑨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

⑩石灰岩、砂岩、页岩

C⑪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

⑫大理岩、板岩、片麻岩

2.地质作用

3．循环意义

（1）形成地球上丰富的⑯矿产资源。

（2）改变了地表的形态，塑造了千姿百态的⑰地貌景观。

（3）实现了地区之间、圈层之间的⑱物质交换和能量传输，改变了地表的环境。

合作交流

读“岩石圈的物质循环示意图”，回答问题。

（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）已经形成的岩石要经过哪些过程，才能变成沉积岩？

沉积岩有哪些特点？

（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）要经过侵蚀、搬运、堆积、固结成岩的过程才能形成沉积岩。

　沉积岩具有成层性，岩层沉积有先后顺序，且在岩层中可能有化石存在。

（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

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、固结而成岩石

层理构造，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、石油是当前世界的重要能源

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（大理岩）

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

（1）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：

（2）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

练习巩固

图1为“岩石圈物质循环示意图”，数码表示岩浆、岩浆岩、变质岩、风化物、沉积物，箭头表示各种地质作用，读图完成

（1）～

（2）题。

（1）图1中表示岩浆岩与变质作用的分别是（　　）

A．①、AB．②、C

C．④、BD．⑤、I

（2）从成因上对图2岩石分类，与图1中序号对应正确的是（　　）

A．珊瑚石——④B．大理岩——②

C．玄武岩——③D．花岗岩——⑤

答案　

（1）C　

（2）B

解析　第

（1）题，结合岩石圈物质循环过程图知④为岩浆岩，B为变质作用。

第

（2）题，结合岩石圈物质循环图可以判断④为岩浆岩、②为变质岩、③为岩浆、⑤为沉积物。

大理岩由石灰岩变质形成，由此得出结论；珊瑚石是石灰岩，玄武岩和花岗岩都是岩浆岩。

课堂小结

课堂检测

读“火山景观图”和“地球的内部圏层结构图”，完成1～2题。

1．从火山口喷发出的炽热岩浆，一般来源于（　　）

A．①圈层B．②圈层

C．③圈层D．④圈层

2．下列关于地球圈层特点的叙述，正确的是（　　）

A．①圈层的厚度海洋较陆地大

B．②圈层横波不能通过

C．③圈层最可能为液态

D．④圈层的温度、压力和密度都较小

答案　1.B　2.C

解析　第1题，结合右图判断①～④圈层分别是地壳、地幔、外核与内核，岩浆来自上地幔中的软流层。

第2题，地壳厚度海洋比陆地薄；横波在自地壳向地幔传播时速度加快；外核可能是液态；内核中温度、压力和密度都很大。

3．读“某地岩石圈物质循环示意图”，回答下列问题。

（1）填出图中空格中所代表的岩石类型：

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　本题以岩石圈物质循环示意图考查了岩石之间的相互转化与地质作用。

由题干可知岩石的转化过程中产生了不同的地貌。

解答本题的关键是明确岩石圈物质循环的过程。

具体分析如下：

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，考查了沉积岩的形成过程，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。

40分钟课时作业

[基础过关]

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0

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。

地壳是由岩石构成的，不同的岩石形成的地貌差异很大。

结合所学知识回答3～4题。

3．下列特征属于岩浆岩的是（　　）

A．表面有大量气孔B．具有明显层理构造

C．含有动植物化石D．岩石具有片理构造

4．峰林、石芽等地表形态大量发育的地区，其主要岩石类型是（　　）

A．变质岩B．花岗岩C．玄武岩D．石灰岩

答案　3.A　4.D

解析　本题组考查三大类岩石的典型特征，明确三大类岩石的形成过程和基本特征是解答本题的关键。

第3题，沉积岩的特征是具有层理构造并常含有化石；变质岩是在高温高压下矿物重结晶形成的，具有片理构造；岩浆岩中的侵入岩结构致密，但喷出岩表面往往有大量气孔。

第4题，峰林、石芽等在喀斯特地貌区大量发育，它们主要由石灰岩构成。

5．下图为黄山“猴子观海”景观，“猴子”是由花岗岩组成，独居峰顶，静观山下云海。

“猴子”的岩石按成因属于下图中的（　　）

A．甲B．乙C．丙D．丁

答案　C

解析　结合岩石圈物质循环过程知，甲、乙、丙、丁分别是沉积岩、岩浆、岩浆岩和变质岩；花岗岩属于岩浆岩，由此得出答案。

不同的岩石具有不同的成因，可能贮藏有不同的矿产资源。

据此完成6～8题。

6．贮煤地层的岩石类型，一般是（　　）

A．侵入岩B．喷出岩

C．沉积岩D．变质岩

7．花岗岩、砂岩和石英岩分别属于（　　）

A．变质岩、岩浆岩和沉积岩

B．沉积岩、岩浆岩和变质岩

C．岩浆岩、变质岩和沉积岩

D．岩浆岩、沉积岩和变质岩

8．正确反映三大类岩石相互转化的模式图是（　　）

答案　6.C　7.D　8.C

解析　第6题，煤是在沉积岩形成过程中产生的，因此只有沉积岩才会贮煤。

第7题，花岗岩属于侵入型的岩浆岩，砂岩属于沉积岩，石英岩是砂岩经过变质作用形成的变质岩。

第8题，解答本题要明确岩浆只能形成岩浆岩，不能形成其他类岩石，故B、D两项错；岩浆岩只能由岩浆冷却凝固形成，其他岩石不能直接转化为岩浆岩，故A错。

9．阅读材料结合相关知识，回答下列问题。

科学家在澳大利亚西南部发现了一批古老的岩石，根据其中所含的锆石矿物晶体的同位素分析结果表明它们的年龄约为43亿至44亿年，是迄今发现的地球上最古老的岩石样本。

目前在我国发现的最古老的岩石是冀东地区的花岗片麻岩，其岩石年龄约为35亿年。

（1）文中提到的澳大利亚西南部的花岗岩按成因属于________岩，片麻岩属于________岩。

（2）花岗岩变为片麻岩的地质作用是________，其能量来源是________。

（3）在地球上找不到与地球同年龄的岩石是因为在一定条件下岩石被重新熔融成________，它们作为岩石的生命暂时终结了。

在另外的某些地方，岩浆又转化为新的________。

（4）随着时间的推移，在室外的一块岩石，经过漫长的地质年代，还会是原来的模样吗？

为什么？

答案　

（1）岩浆　变质　

（2）变质作用　地球内部的放射能　（3）岩浆　岩浆岩

（4）不会。

所有的岩石经过风化、侵蚀、搬运、堆积、固结成岩作用都会转化为沉积岩，所有的岩石经过变质作用都会转化为变质岩。

解析　本题主要考查岩石圈物质的组成和循环过程等知识。

第

（1）题，花岗岩属于岩浆岩中的侵入岩，片麻岩则是变质岩。

第

（2）题，岩石通过变质作用转化为变质岩，其需要的能量来自地球内部放射性物质的衰变。

第（3）题，在一定条件下，各类岩石都可以重新变为岩浆，岩浆会再次生成新的岩浆岩。

第（4）题，暴露在室外的岩石都会受到风化、侵蚀、搬运、堆积、固结成岩作用而转化为沉积岩，也可能会受到内力作用而改变原先的结构或者是矿物成分形成变质岩。

10．科罗拉多大峡谷是陆地上最长的峡谷之一。

从谷底向上，在沿岩壁出露的各期岩系中，多含有代表性生物化石，大峡谷因此有“活的地质史教科书”之称。

读下图并结合所学知识回答问题。

（1）图中甲是____________，乙是__________，丙是__________，丁是____________；

（2）地质作用：

①为____________、②为____________、③为____________、④为____________。

（3）地壳物质循环可概括为：

从岩浆到形成________，又到新的岩浆形成。

（4）科罗拉多大峡谷岩壁的岩石从成因来看多属于（　　）

A．甲B．乙C．丙D．丁

答案　

（1）岩浆　沉积岩　岩浆岩　变质岩　

（2）重熔再生　外力作用　变质作用　冷却凝固　（3）各类岩石

（4）B

解析　该题考查岩石圈物质循环中各类岩石与岩浆的形成与转化关系，其关键点在于岩浆经过冷却凝固只能形成岩浆岩，从图中可知只有甲为岩浆，由此推出乙为沉积岩，丙为岩浆岩，丁为变质岩。

第（4）题，从题干中所给信息“化石”可以判断其岩石属于沉积岩。

[能力提升]

地震波测量是人们了解地震的重要手段。

图甲为“地震波典型时距曲线（时距曲线表示地震时纵波和横波到达不同地震台站所需的时间）图”。

某次地震时，M、N、Q三地震台站测得不同的震中距，并以此为半径作成三个大小不同的圆（如图乙）。

读图，完成11～12题。

11．能穿过地核的地震波是（　　）

A．W1B．W2

C．W1和W2皆可D．两者皆无法通过

12．若M台站测得纵波、横波时距差为6分钟，则M台站的震中距最接近（　　）

A．3000kmB．3500km

C．4000kmD．4500km

答案　11.B　12.D

解析　第11题，由图看出，W2传播速度较快，应为纵波。

地核中的外核为液态，横波不能通过，只能是纵波穿过（纵波能经过固态、液态、气态）。

第12题，时距差为6分钟，对应地震波典型时距曲线图中各震中距对应的时距差可知，最接近4500km处。

下图为“岩石圈物质循环示意图”，图中虚线圆代表地质环境，箭头代表不同的地质过程。

读图回答13～14题。

13．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表（　　）

A．熔融环境、沉积环境、变质环境

B．沉积环境、熔融环境、变质环境

C．变质环境、熔融环境、沉积环境

D．沉积环境、变质环境、熔融环境

14．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　13.B　14.A

解析　第13题，变质岩和岩浆岩形成沉积岩要经过沉积作用，岩浆岩和沉积岩形成变质岩要经过高温高压的变质环境，沉积岩和变质岩在高温下都会熔化成岩浆。

第14题，古生物进入并成为岩石中化石的地质环境为沉积环境，由①固结成岩作用形成。

15．下图为“岩石圈物质循环简略示意图”，读图完成下列问题。

（1）判断图中字母所代表的物质名称：

A．________，B.________，C.________。

（2）图中箭头表示物质相互转化的条件，其含义分别是：

①________，②________，③________，④________。

（3）具有层理构造并可能含有化石的岩石代号是________，最不可能含有化石的岩石代号是________。

（4）下列关于物质循环的叙述，正确的是（　　）

A．图中箭头②表示外力作用，其余均为内力作用

B．三大类岩石之间可直接相互转化

C．三大类岩石和岩浆之间可直接相互转化

D．岩浆岩只有在高温高压条件下，才能形成变质岩

答案　

（1）岩浆　岩浆岩　沉积岩　

（2）冷却凝固　外力作用　变质作用　重熔再生　（3）C　B　（4）A

解析　由图可知，只有一个箭头指向B，应为岩浆岩，故A为岩浆，C为沉积岩。

岩石圈物质循环各种外力作用中，只有形成沉积岩的过程有外力作用参与，故②为外力作用。