1、第4讲地球的历史和地球的圈层结构必备知识知识体系学科素养1.地层和化石的特点。2不同地质年代地理环境变化、生物演化和矿产的形成。3地震波的分类及特点。4不连续界面及地球内部圈层。5地球外部圈层及特点。1.综合思维：结合图文材料，识别地层和化石的特点，分析地球的演化特征及古地理环境。2区域认知：结合图文材料，分析不同地质年代地球演化的特点。3地理实践力：结合地球内、外圈层示意图，熟练掌握各圈层的分布，并说出各圈层的特点。一、地球的历史1化石和地质年代表(1)地球历史：约有46亿年。(2)认识途径：研究地层是最主要途径。(3)地层含义：具有时间顺序的层状岩石。分布规律研究意义：通过研究地层和它们包
2、含的化石，了解地球的生命历史和古地理环境。(4)地质年代表含义：根据地层顺序、生物演化阶段、岩石年龄等，把漫长的地球历史按照宙、代、纪等时间单位，进行系统性地编年，这就是地质年代表。地质年代表(距今时间/百万年)冥古宙太古宙元古宙显生宙前寒武纪古生代中生代新生代寒武纪奥陶纪志留纪泥盆纪石炭纪二叠纪三叠纪侏罗纪白垩纪古近纪新近纪第四纪4 600541 25266 2.62地球的演化历程(1)前寒武纪地质年代：自地球诞生到距今5.41亿年的漫长时期，包括了冥古宙、太古宙和元古宙，约占地球历史的90%。演变历程a海陆格局：海洋和陆地慢慢形成。b生物演化c地质矿产：前寒武纪是重要的成矿时期，大量的铁、
3、金、镍、铬等矿藏出现在这一时期的地层中。(2)古生代地质年代演变历程a海陆格局：多次变迁，形成联合古陆。b生物演化c地质矿产：晚古生代，蕨类植物繁盛，形成了茂密的森林，是地质历史上重要的成煤期。古生代末期，发生了地球生命史上最大的物种灭绝事件，几乎95%的物种从地球上消失，古生代由此告终。(3)中生代地质年代：三叠纪、侏罗纪、白垩纪。演变历程a海陆格局：板块运动剧烈，三叠纪晚期联合古陆开始解体，各大陆向现在的位置漂移。b生物演化c地质矿产：中生代裸子植物极度兴盛，也是主要的成煤期。(4)新生代地质年代：古近纪、新近纪和第四纪。演变历程a海陆格局：联合古陆最终解体，形成了现代海陆分布格局；地壳运
4、动剧烈，形成了现代地势起伏的基本面貌。b生物演化c气候变化：第四纪时期，全球出现数次冷暖交替变化，目前地球处于温暖期。二、地球的圈层结构1地球的内部圈层结构(1)地震波概念：地震发生时，地下岩石受到强烈冲击，产生弹性震动，并以波的形式向四周传播，这种弹性波叫地震波。特性分类特点传播介质传播速度P表示纵波固体、液体、气体较快传播速度都随着所通过物质的性质而变化S表示横波固体较慢波速变化不连续面地下深度波速变化莫霍界面平均33 km(大陆平均)该不连续面下，横波和纵波的速度都明显增加古登堡界面约 2_900 km纵波的传播速度突然下降，横波完全消失(2)圈层划分依据：地震波在地球内部传播速度的变化
5、。界面：上图中A为莫霍界面，B为古登堡界面。圈层：由内向外CD为地核，E为地幔，F为地壳。岩石圈：上地幔顶部(软流层以上)与地壳都由坚硬的岩石组成，合称岩石圈。2地球的外部圈层结构(1)大气圈组成：由气体和悬浮物质组成的复杂系统，主要成分是氮气和氧气。意义：使得地球上的温度变化和缓；提供了生物生存所必需的氧气；大气圈中的风、云、雨、雪等天气现象，与人类息息相关。(2)水圈组成：地表和近地表的各种形态水体的总称，其主体是海洋，还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等。意义：水是最活跃的自然环境要素之一，在地球表面物质迁移和能量转换中起着十分重要的作用。(3)生物圈概念：地球表层生物的总称。
6、范围：多数生物集中分布在大气圈、水圈与岩石圈很薄的接触带中。意义：促进太阳能转化，改变大气圈和水圈组成，改造地表形态。点拨古老的地层不一定会在新地层的下方地层从最古老的地质年代开始，层层叠叠到达地表，一般来说，先形成的地层在下，后形成的地层在上，越靠近上部地层形成的年代越近，越往下越远。但是如果发生大规模的地质构造运动，新老地层位置发生互换，古老的地层有可能会在新地层的上方。提醒地层和化石是记录地球历史的“书页”和“文字”一般而言，各个地质时代所形成的沉积岩层，如同历史的“书页”一样，记录着岩层下老上新顺序排列的地球发展历史。沉积岩中的化石保存着沉积岩形成的年代和当时的地理环境信息，就好像是写
7、在岩层里的“文字”一样，记录着地球发展的历史。辨析陆地岩层只含有陆地生物的化石吗？陆地岩层可能会含有海洋生物的化石，海洋地层中也可能含有陆地生物的化石。因为地球表面形态处于不停的运动和变化之中，陆地可以变成海洋，海洋也可以变成陆地。在喜马拉雅山发现大量古老海洋生物化石，说明这里曾经是海洋；而在台湾海峡地层中发现了森林植物化石，说明这里曾经是陆地。提醒研究地层和化石可以推知地球的历史和古地理环境地层在一定程度上反映了地层形成时的地表环境，如石灰岩主要形成于浅海环境，页岩反映了静水环境，玄武岩反映了火山活动等。化石是确定其所在地层年代和推断古地理环境的重要依据，如三叶虫只存在于古生代，且生长于海洋
8、里，含有三叶虫化石的地层是古生代时期形成的，形成时是海洋环境。技法动植物的演化顺序(1)鱼类两栖类动物爬行动物鸟类哺乳动物。(2)海生藻类陆生蕨类裸子植物被子植物。技法生物进化与环境演变简史的几条线索(1)时间变化：前寒武纪古生代中生代新生代。(2)动物演化：动物孕育、萌芽和发展的初期阶段海洋无脊椎动物时代鱼类时代两栖动物时代爬行动物时代哺乳动物时代人类时代。(3)植物变化：海洋藻类时代陆地低等植物时代蕨类植物时代裸子植物时代被子植物时代。技法图示法理解生物演化与环境变迁的关系拓展纵波与横波的运动纵波：质点的震动方向与波的传播方向一致。横波：质点的震动方向与波的传播方向垂直。提醒莫霍界面的位置
9、莫霍界面位于地面下平均33 km处，这是陆地上的一般状况，不同位置莫霍界面的地下深度不同。全球平均约17 km，大陆部分平均3941 km，高山、高原地区(如青藏高原)可达70 km，海洋部分平均510 km。技法地壳厚薄口诀海陆差异：大陆厚，海洋薄。地貌差异：山地厚，平原薄。海底差异：海岭厚，海沟薄。海拔差异：高处厚，低处薄。辨析图解地壳与岩石圈点拨水圈是一个连续但不规则的圈层(1)水圈由各种水体组成，通过水的固、液、气三态的变化，各种水体可以相互转化，通过水循环构成一个动态、连续的圈层。(2)各种水体在数量上和空间分布上存在着很大差异，同时，水是液体，没有规则的形态，因而水圈又是一个不规则
10、的圈层。拓展生物圈对地球其他圈层的影响(1)影响大气圈：绿色植物能降低大气中的二氧化碳含量，调节气温。(2)影响水圈：生物影响一些元素在水中的迁移和沉淀过程；生物体中的水通过被吸收和被排出实现水的生命系统内部的运动。(3)影响岩石圈：生物成矿作用。点拨生物圈作为地球的外部圈层的特殊性生物圈的特殊性是与其他外部圈层相比较而言的，主要表现为生物圈有生命存在，其他的圈层是无机环境；与其他圈层交错，没有明确的界线；生物圈不仅包括全部生物，还包括生物生存的环境，是地球上最大的生态系统。点拨为什么说生物圈是自然地理环境系统中最活跃的圈层？水圈、大气圈、岩石圈均是由无机成分构成的，而生物圈是地球表层生物的总
11、称，是由有机成分和无机成分共同组成的。生物圈中的生物不仅使自然界中的化学元素进行了迁移，而且改造了大气圈、水圈和岩石圈，从而使地球面貌发生了根本的变化。因此，自然地理环境系统中最活跃的圈层是生物圈。地球的演化历程【命题情景】地球是生命的摇篮，生物诞生于遥远的古代，诞生过程复杂，需要多种组合条件：首先要有丰富的多种有机物；要有适宜生物生存的水分；要有生物生存必需的矿物质；要有维持生命呼吸的氧气；还要有适宜生物生活的温度。生物是自然界长期演化形成的、多种有机物有序组合反应的结果。【问题探究】探究1晚古生代是地质历史上重要的成煤期，说明理由。综合思维探究2据图总结动、植物界生物演化的顺序，反映了什么
12、规律？综合思维提示1.晚古生代，蕨类植物繁盛，形成了茂密的森林。2动物：无脊椎动物脊椎动物；脊椎动物中，鱼类两栖类爬行类鸟类哺乳类。植物：藻类苔藓类蕨类裸子植物被子植物。反映了生物进化的规律：简单复杂；低等高等；水生陆生。地球的演化历程(1)前寒武纪：自地球诞生到距今5.41亿年的漫长时期，约占地球历史的90%。包括三个阶段：阶段特征地球演化冥古宙只有一些有机质，无生命迹象地球的大气层、海洋和陆地慢慢形成；地球从毫无生机的星球变为多种原始生物的家园；是重要的成矿时期，如铁、金、镍、铬等太古宙原核生物出现，如蓝细菌元古宙演化出真核生物和多细胞生物(2)显生宙：开始出现大量较高等生物，分为古生代、
13、中生代和新生代。地貌的演化生物演化阶段特征古生代早古生代：海洋无脊柱动物空前繁盛，出现三叶虫、笔石、鹦鹉螺等，陆地低等植物出现。晚古生代：脊椎动物发展，早期鱼类大量繁衍，中期一些鱼类逐渐进化成两栖动物，晚期一些两栖动物进化成爬行动物；裸子植物出现，蕨类植物繁盛。古生代末期，发生了地球生命史上最大的物种灭绝事件，几乎95%的物种从地球上消失中生代爬行动物盛行尤其是恐龙，在侏罗纪和白垩纪达到了大繁盛，因此中生代也被称为“爬行动物的时代”，中后期，一些爬行动物开始向鸟类发展，出现了小型哺乳动物。裸子植物极度兴盛，在陆地植物中占主要地位，中生代也是主要的成煤期。中生代末期发生物种大灭绝事件，绝大多数物
14、种灭绝，如恐龙新生代被子植物高度繁盛。哺乳动物快速发展。第四纪出现了人类，这是生物发展史上的重大飞跃地质年代的先后顺序，从古至今依次是前寒武纪寒武纪奥陶纪志留纪泥盆纪石炭纪二叠纪三叠纪侏罗纪白垩纪古近纪新近纪第四纪。读图，完成12题。1关于图中甲、乙两个地质年代，下列说法正确的是()A甲是古生代，乙是中生代B甲是中生代，乙是古生代C甲是古生代，乙是元古宙D甲是新生代，乙是古生代2乙的末期()A蕨类植物明显衰退B恐龙灭绝C出现被子植物 D爬行动物盛行【解题流程】【尝试解答】1.B2.A读图，回答13题。1图中所代表的地质年代依次是()A古生代、元古宙、中生代、太古宙、新生代B太古宙、元古宙、古生
15、代、中生代、新生代C新生代、中生代、古生代、元古宙、太古宙D中生代、新生代、太古宙、元古宙、古生代2图中数字序号所表示的地理事物，正确的是()A真核细胞生物出现B恐龙灭绝C无脊椎动物大量出现在地球表层D鱼类和两栖类动物出现3下列生物能在时期出现的有()三叶虫 蕨类植物恐龙 鱼类A BC D解析：第1题，由图中信息可知，所代表的地质年代依次是太古宙、元古宙、古生代、中生代、新生代。第2题，为元古宙，距今25亿年5.4亿年，在距今约16亿年前，从原核生物细胞中演化出了真核细胞生物；为古生代，恐龙灭绝是在中生代末期；为中生代，大量无脊椎动物出现在地球表层是在古生代；为新生代，晚古生代早期出现了鱼类，
16、两栖类动物出现于晚古生代中期。故选A。第3题，时期是古生代。早古生代是海洋无脊椎动物发展的时代，三叶虫等多种动物出现，正确。晚古生代是脊椎动物发展的时代，早期鱼类大量繁衍，正确。晚古生代，蕨类植物繁盛，正确。恐龙等爬行动物盛行于中生代，错误。故选A。答案：1.B2.A3.A地球的内部圈层结构【命题情景】苏联人的“地球望远镜计划”苏联人的“地球望远镜计划”的实施地点，选在了北西伯利亚的科拉半岛，他们准备在这里挖出一个深井，以研究地球内部的秘密，掌握地底蕴藏的丰富资源。因此，这口井就被命名为“科拉超深钻孔”。钻探工作正式开始于1970年5月24日，到1983年，在苏联的举国努力下，“科拉超深钻孔”
17、已经深入地下12 000米，最后的262米却耗费了整整10年的时间，直到1994年才最终停止了钻探。【问题探究】探究1目前，人们主要通过什么手段了解地球内部的结构？地理实践力探究2地球内部的结构有什么特点？区域认知探究3“科拉超深钻孔”位于地球的哪个圈层？区域认知提示1.地震波在地球内部的传播速度。2地球内部的结构由地壳、地幔和地核三部分组成。3地壳。地球内部圈层的划分及特征依据地震波在地球内部传播速度的变化，地球固体表面以下可划分为地壳、地幔、地核三个圈层。具体分析如下所示：圈层名称特征地壳固体外壳；各圈层中厚度最小，其中大陆地壳较厚，大洋地壳较薄地幔上地幔固态，上地幔上部存在一个软流层，物
18、质处于熔融状态；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(高考江苏卷改编)下图为地球系统物质循环示意图。读图回答下题。地球内部圈层与大气圈的关系是()a生物圈是大气中的碳进入内部圈层的纽带b地球内部能量的释放导致全球气候变暖c火山活动使地球内部的碳释放到大气圈d大气圈吸收太阳能使地球内部不断增温Aa、bBa、cCc、d Da、d【解题流程】【尝试解答】B(2021济宁质检)干热岩是一种高温岩体，埋藏于地下310千米，温度在150 以上，通过注入凉水，吸收岩体热量转化成蒸汽，再抽取到地表加以利用，可用于发电、供暖等。在综合分析地质条件后，2017年9月我国在青海省钻获236 的高温干热岩体。读地球内部圈层结构示意图，回答12题。1岩石圈()A就是指地壳B全球厚度均一C包括软流层 D由岩石组成2干热岩位于()A地壳 B地幔C地核 D软流层解析：第1题，岩石圈全球厚度不均，包含地壳及上地幔顶部(软流层以上)的部分，由岩石组成，故选D。第2题，根据材料“干热岩是一种高温岩体，埋藏于地下310千米”，而地壳的平均厚度约17千米，则干热岩应位于地壳中，故选A。答案：1.D2.A