新人教版高考地理一轮复习第一章宇宙中的地球第4讲地球的历史和地球的圈层结构学案

第4讲　地球的历史和地球的圈层结构

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

①含义：具有时间顺序的层状岩石。

②

③分布规律

④研究意义：通过研究地层和它们包含的化石，了解地球的生命历史和古地理环境。

(4)地质年代表

①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。

②地质年代表(距今时间/百万年)

4 600　　541　　　　　　　　　 252　　　　66　　     2.6

2．地球的演化历程

(1)前寒武纪

①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%。

②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、金、镍、铬等矿藏出现在这一时期的地层中。

(2)古生代

①地质年代

②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。

③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

①地质年代：三叠纪、侏罗纪、白垩纪。

②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

①地质年代：古近纪、新近纪和第四纪。

②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

①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。

②特性

③波速变化

(2)圈层划分

①依据：地震波在地球内部传播速度的变化。

②界面：上图中A为莫霍界面，B为古登堡界面。

③圈层：由内向外C＋D为地核，E为地幔，F为地壳。

④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

①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。

②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

①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。

②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

①概念：地球表层生物的总称。

②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。

③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

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39～41 km，高山、高原地区(如青藏高原)可达70 km，海洋部分平均5～10 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：

(2)显生宙：开始出现大量较高等生物，分为古生代、中生代和新生代。

①地貌的演化

②生物演化

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1～2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.B　2.A

读图，回答1～3题。

1．图中①～⑤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．②真核细胞生物出现

B．③恐龙灭绝

C．④无脊椎动物大量出现在地球表层

D．⑤鱼类和两栖类动物出现

3．下列生物能在③时期出现的有(　　)

①三叶虫  ②蕨类植物

③恐龙  ④鱼类

A．①②④   B．①②③

C．①③④   D．②③④

解析：第1题，由图中信息可知，①～⑤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，②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；③为古生代，恐龙灭绝是在中生代末期；④为中生代，大量无脊椎动物出现在地球表层是在古生代；⑤为新生代，晚古生代早期出现了鱼类，两栖类动物出现于晚古生代中期。故选A。第3题，③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，①正确。晚古生代是脊椎动物发展的时代，早期鱼类大量繁衍，④正确。晚古生代，蕨类植物繁盛，②正确。恐龙等爬行动物盛行于中生代，③错误。故选A。

答案：1.B　2.A　3.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”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：

(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

A．a、b　　　　　　　　　　 B．a、c

C．c、d   D．a、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3～10千米，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1～2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3～10千米”，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.D　2.A