湘教版地理选修1《地球的内部结构》word教案.doc

1、 中小学教育资源站（ )，百万资源免费下载，无须注册！ 中小学教育资源站 第 四 章 地 球 的 演 化 4.2 地 球 的 内 部 结 构 相 关 素 材 直 到 十 六 世 纪 时 ， 人 类 才 了 解 到 地 球 只 不 过 是 太 阳 系 的 一 颗 行 星 而 已 。 地 球 不 需 太 空 探 测 船 即 可 认 识 ， 但 是 直 到 二 十 世 纪 我 们 才 真 正 勾 勒 出 地 球 的 全 貌 。 当 然 能 自 太 空 中 取 得 它 的 影 像 是 其 中 相 当 重 要 的 因 素 ， 地 球 的 太 空 影 像 对 天 气 预 测 ， 尤 其 是 台 风 （ 飓

2、 风 ） 的 预 报 来 说 有 很 大 的 帮 助 ， 而 且 从 太 空 看 到 的 地 球 真 是 非 常 美 丽 、 可 爱 。 由 化 学 组 成 成 分 及 地 震 震 测 特 性 来 看 ， 地 球 本 体 可 以 分 成 一 些 层 圈 ， 以 下 就 标 示 出 它 们 的 名 称 与 范 围 （ 深 度 ， 单 位 为 公 里 ） ： 0 40 地 壳 40 2890 地 幔 2890 5150 外 地 核 5150 6378 内 地 核 固 态 的 地 壳 厚 度 变 化 颇 大 ， 海 洋 地 区 的 地 壳 较 薄 ， 平 均 约 7 公 里 厚 ； 而 大 陆 地

3、壳 就 厚 得 多 ， 平 均 约 40 公 里 厚 ； 地 函 也 是 固 态 ， 不 过 在 它 上 部 有 一 层 极 小 部 分 熔 融 的 区 域 ， 称 为 软 流 圈 ， 其 上 的 地 函 最 顶 部 及 整 个 地 壳 则 称 为 岩 石 圈 ； 至 于 外 地 核 是 液 态 而 内 地 核 是 固 态 。 这 些 不 同 的 层 圈 都 是 以 不 连 续 面 为 界 ， 最 有 名 的 就 是 在 地 壳 与 地 函 之 间 的 莫 氏 不 连 续 面 （ Mohorovicic discontinuit y） 地 幔 占 有 地 球 的 主 要 质 量 ， 地 核 反

4、 而 位 居 其 次 ， 至 于 我 们 生 存 的 空 间 则 只 是 整 个 地 球 极 小 的 一 部 分 而 已 （ 质 量 ， 单 位 为 10 的 24 次 方 公 斤 ： 大 气 层 = 0.0000051， 海 洋 = 0.0014 ， 地 壳 = 0.026， 地 幔 = 4.043， 外 地 核 = 1.835， 内 地 核 = 0.09 675 地 核 的 主 要 成 分 是 铁 （ 或 铁 镍 质 ） ， 不 过 也 可 能 有 一 些 较 轻 的 物 质 存 在 ， 地 心 的 温 度 约 有 7,500K， 比 太 阳 表 面 温 度 还 高 ； 下 部 地 函 的

5、 主 要 成 分 可 能 是 矽 、 镁 、 氧 ， 再 加 上 一 些 铁 、 钙 及 铝 ； 上 部 地 幔 主 要 成 分 则 是 橄 榄 石 及 辉 石 （ 铁 镁 矽 酸 盐 岩 石 ） ， 也 有 钙 和 铝 。 以 上 这 些 瞭 解 都 是 来 自 于 地 震 震 测 资 料 ， 虽 然 上 部 地 幔 的 物 质 有 时 会 因 著 火 山 喷 出 熔 岩 而 被 带 到 地 表 来 ， 但 是 我 们 仍 无 法 到 达 固 体 地 球 的 主 要 部 分 ， 目 前 的 海 底 钻 探 行 动 连 地 壳 都 尚 未 挖 穿 。 地 壳 的 成 分 则 主 要 是 石 英

6、 （ 二 氧 化 硅 ） 及 硅 酸 盐 类 如 长 石 。 整 体 估 算 ， 地 球 化 学 组 成 的 重 量 百 分 比 为 ： 铁 34.6% ， 氧 29.5% ， 硅 15.2% ， 镁 12.7% ， 镍 2.4% ， 硫 1.9% ， 0.05% 钛 。 地 球 是 平 均 密 度 最 大 的 主 要 星 体 。 其 它 类 地 行 星 也 都 具 有 和 地 球 类 似 的 结 构 与 组 成 ， 但 其 中 也 有 一 些 差 异 ： 月 球 核 所 占 比 例 最 小 ； 水 星 核 的 比 例 最 大 ； 而 火 星 及 月 球 的 函 相 对 较 厚 ； 月 球 和

7、 水 星 没 有 化 学 组 成 明 显 不 同 的 函 与 壳 之 分 ； 地 球 可 能 是 唯 一 可 再 分 成 内 外 核 的 。 不 过 请 留 意 ， 我 们 对 行 星 内 部 的 认 识 主 要 是 来 自 于 理 论 推 导 ， 就 算 是 对 地 球 的 也 是 如 此 有 别 于 其 它 类 地 行 星 ， 地 球 的 最 外 层 （ 包 含 地 壳 及 上 部 地 幔 的 顶 端 ） 被 切 分 为 数 块 ， 飘 浮 于 其 下 的 炽 热 地 幔 之 上 ， 这 就 是 著 名 的 板 块 构 造 运 动 学 说 。 这 个 学 说 主 要 描 述 两 种 运 动

8、 ： 拉 张 与 隐 没 ， 前 者 发 生 在 二 个 板 块 互 相 远 离 ， 其 下 的 岩 浆 涌 中小学教育资源站（ )，百万资源免费下载，无须注册！ 中小学教育资源站 出 而 生 成 新 地 壳 之 处 ； 后 者 则 发 生 在 二 个 板 块 互 相 碰 撞 ， 其 中 一 方 潜 入 另 一 方 之 下 ， 终 至 消 灭 于 地 函 中 之 处 。 此 外 ， 也 有 一 些 板 块 边 界 是 横 向 错 开 式 的 相 对 运 动 或 两 个 大 陆 板 块 硬 碰 硬 地 撞 在 一 起 。 地 球 的 大 部 分 表 面 很 年 轻 ， 只 有 5 亿 年 左 右

9、 ， 以 天 文 的 角 度 来 看 确 实 很 短 。 但 也 有 很 少 的 地 方 露 出 了 当 年 地 球 地 壳 形 成 时 的 基 底 花 岗 岩 ， 如 中 国 辽 宁 省 葫 芦 岛 市 绥 中 县 就 有 裸 露 ， 由 于 形 成 花 岗 岩 时 的 冷 却 时 间 长 ， 所 以 花 岗 岩 内 的 结 晶 体 都 非 常 发 育 ， 边 长 在 1-2 厘 米 ， 故 把 其 命 名 为 绥 中 花 岗 岩 。 由 于 侵 蚀 作 用 及 构 造 地 质 运 动 不 断 地 破 坏 又 重 建 大 部 分 的 地 表 ， 因 而 地 表 早 期 的 地 质 记 录 不

10、 容 易 找 到 ， 例 如 撞 击 坑 ， 所 以 早 期 地 球 历 史 大 部 分 都 已 不 见 踪 迹 。 地 球 约 有 45 至 46 亿 年 老 ， 然 而 目 前 已 知 最 老 的 岩 石 只 有 大 约 40 亿 年 前 （ 地 球 有 相 当 长 的 一 段 时 期 是 一 个 由 熔 化 的 岩 浆 形 成 的 火 球 ） ， 而 且 老 于 30 亿 年 的 岩 石 非 常 罕 见 。 最 老 的 生 物 化 石 不 早 于 39 亿 年 前 ， 有 关 生 命 起 源 的 关 键 时 期 则 亳 无 记 录 地 球 表 面 积 71%为 水 所 覆 盖 ， 地 球

11、 是 太 阳 系 唯 一 在 表 面 可 以 拥 有 液 态 水 的 行 星 （ 土 卫 六 的 表 面 有 液 态 乙 烷 或 甲 烷 ， 而 藏 于 木 卫 二 的 表 面 之 下 则 可 能 有 液 态 水 ， 不 过 地 球 表 面 有 液 态 水 仍 是 独 一 无 二 的 ） 。 液 态 水 是 我 们 已 知 的 生 命 型 式 所 不 可 或 缺 的 要 素 ； 而 缘 于 水 具 有 的 大 比 热 性 质 ， 海 洋 的 热 容 积 成 为 保 持 地 球 温 度 恒 定 的 一 大 功 臣 ； 液 态 水 还 是 陆 地 上 侵 蚀 与 风 化 作 用 的 主 要 营 力

12、 ， 这 是 太 阳 系 中 唯 一 有 此 作 用 的 地 方 （ 也 许 火 星 早 期 也 曾 有 过 这 些 作 用 ， 但 现 在 已 无 ） 地 球 大 气 组 成 中 ， 77%是 氮 气 而 21%是 氧 气 ， 再 来 就 是 微 量 的 氩 、 二 氧 化 碳 及 水 气 。 地 球 初 形 成 时 的 大 气 很 可 能 大 部 分 都 是 二 氧 化 碳 ， 不 过 它 们 大 多 已 被 碳 酸 盐 类 岩 石 给 结 合 ， 其 余 的 则 是 溶 入 海 洋 及 被 绿 色 植 物 耗 尽 ； 如 今 板 块 构 造 运 动 及 生 物 作 用 是 大 气 中 二

13、 氧 化 碳 消 长 的 持 续 主 控 者 。 大 气 中 存 在 的 水 气 及 微 量 二 氧 化 碳 所 造 成 的 温 室 效 应 是 维 持 地 表 温 度 极 重 要 的 作 用 ， 温 室 效 应 使 地 表 温 度 提 高 了 大 约 35 ， 否 则 地 表 的 平 均 温 度 将 是 酷 寒 的 -21 ！ 若 没 有 水 气 及 二 氧 化 碳 ， 海 水 会 冻 结 ， 而 我 们 已 知 的 生 命 型 式 将 无 从 开 展 。 此 外 ， 水 气 更 是 地 球 水 循 环 及 天 气 变 化 中 不 可 或 缺 的 要 角 _网 自 由 氧 的 存 在 也 是

14、 地 球 化 学 组 成 的 一 大 特 征 ， 因 为 氧 是 活 性 很 强 的 气 体 ， 照 理 说 应 该 很 容 易 就 和 大 气 中 其 它 元 素 相 化 合 ， 地 球 上 的 氧 气 完 全 是 由 生 物 作 用 产 生 及 维 持 ， 若 没 有 生 命 就 不 会 有 自 由 氧 。 地 球 与 月 球 之 间 的 引 潮 力 会 使 地 球 的 自 转 周 期 每 一 世 纪 增 加 约 2 毫 秒 ， 最 新 研 究 中小学教育资源站（ )，百万资源免费下载，无须注册！ 中小学教育资源站 显 示 在 9 亿 年 前 一 天 只 有 18 小 时 ， 而 一 年

15、则 有 481 天 。 地 球 拥 有 适 度 的 磁 场 ， 推 测 磁 场 是 起 因 于 液 态 外 地 核 中 的 电 流 。 由 于 太 阳 风 与 地 球 磁 场 及 外 层 大 气 的 交 互 作 用 ， 极 光 于 焉 产 生 ； 而 上 述 因 素 的 不 均 衡 造 成 磁 极 会 在 地 表 移 动 ， 目 前 磁 北 极 位 于 加 拿 大 北 境 。 由 于 太 阳 风 与 地 球 磁 场 及 外 层 大 气 的 交 互 作 用 ， 极 光 于 焉 产 生 地 球 磁 场 及 其 与 太 阳 风 的 交 互 作 用 也 造 成 了 范 艾 伦 辐 射 带 （ Van Allen radiat ion belts） ， 它 是 环 绕 著 地 球 的 成 对 环 状 带 ， 外 型 就 像 是 甜 甜 圈 ， 由 气 体 离 子 （ 电 浆 ） 组 成 ， 其 外 圈 由 海 拔 19,000 公 里 延 伸 到 41,000 公 里 ； 内 圈 则 介 于 海 拔 13,00 0 至 7,600 公 里 之 间 。