第二章 第2讲　地球的历史和圈层结构

第2讲地球的历史和圈层结构课标要求地理概念1.运用地质年代表等资料,简要描述地球的演化过程。2.运用示意图,说明地球的圈层结构。复习任务1.结合化石景观图或地质年代表,分析不同地质阶段地球自然环境特征及演化过程。2.运用示意图,说明地球内部圈层的划分及特征。联系地球外部圈层,概括各圈层的相互关系。核心考点考题考向地球的演化历程2025·河南卷,15~16以塔吉克盆地地层剖面为情境,考查地层及其指示作用2024·山东卷,18(3)以埃尔湖不同时期各地层中的软体动物化石为情境,考查地层化石的实践意义地球的圈层结构2019·北京卷,11以莫霍界面等深线分布图为情境,考查地球的内部圈层结构及各圈层特点一、地球的历史1.地层和化石(1)地层:地层是具有时间顺序的层状岩石。(2)化石:在沉积岩的形成过程中,有些生物的遗体或遗迹会在沉积物中保存下来,形成化石。[思考1]古生物化石的形成条件有哪些?提示:生物本身具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分。生物死亡后必须尽快地被沉积物所掩埋,这样才能避免腐烂或被其他动物所吞食。埋藏下来的生物遗体必须经石化(如矿物质的充填或交代作用、植物的炭化作用等)才能形成化石。(3)地层与化石的关系。2.地球的演化历程地质历史时期地表的演化主要生物进化矿产形成动物植物其他前寒武纪冥古宙海洋与陆地形成,大气成分变化地球上只有一些有机质,没有生命的迹象重要的成矿时期,形成铁、金、镍、铬等金属矿产太古宙出现了蓝细菌等原核生物元古宙蓝细菌大爆发,演化出真核生物和多细胞生物古生代早古生代地壳运动剧烈,海陆格局多次变迁,形成联合古陆海洋无脊椎动物繁盛陆地上出现低等的植物——晚古生代脊椎动物发展:早期鱼类大量繁衍;中期两栖类形成;后期爬行动物出现蕨类植物繁盛;后期,裸子植物开始出现末期,物种大灭绝(几乎95%的物种从地球上消失)重要的成煤期中生代板块运动剧烈,联合古陆开始解体爬行动物盛行,尤其是恐龙;中后期,鸟类、小型哺乳动物出现裸子植物极度兴盛末期,物种大灭绝(绝大多数物种从地球上消失)主要的成煤期新生代联合古陆最终解体,地壳运动剧烈,形成现代地势起伏的基本面貌哺乳动物快速发展被子植物高度繁盛,草原面积扩大人类出现是生物发展史上的重大飞跃—原始大气和现代大气地球原始大气主要成分是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨,缺少氧气。太古宙时期蓝藻通过光合作用制造氧气,改变了原始大气的成分,为生命的诞生提供了条件。随着地球的演化,原始大气成分慢慢变成今天以氮气和氧气为主的现代大气。二、地球的圈层结构1.地球的内部圈层结构(1)划分依据:地震波传播速度的变化。类型传播速度能通过的介质共性A表示横波较慢固体传播速度都随着所通过物质的性质而变化B表示纵波较快固体、液体和气体(2)不连续面。名称波速变化界面①莫霍界面此面以下地震波的传播速度明显增加界面②古登堡界面此面以下横波完全消失,纵波传播速度突然下降(3)划分。①三个圈层:图中C为地壳,D为地幔,E为地核(由外核和内核组成)。②软流层:位于上地幔的上部,温度很高,岩石部分熔融,能缓慢流动。科学家推断,这里是岩浆的主要发源地。(4)岩石圈:由岩石组成,包括地壳和上地幔顶部。地壳和岩石圈地壳和软流层以上的地幔顶部合起来称为岩石圈,平均厚度为100~110千米。地壳只是岩石圈的一个组成部分,厚度比岩石圈小。2.地球的外部圈层结构[填图]根据地球外部圈层示意图,填写下面内容。提示:略。(1)圈层划分。①大气圈:由气体和悬浮物质组成的复杂系统,它的主要成分是氮气和氧气。②水圈:地表和近地表的各种形态水体的总称,其主体是海洋。③生物圈:地球表层生物及其生存环境的总称。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。(2)圈层联系。大气圈、水圈、生物圈与岩石圈相互联系、相互渗透,共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。[思考2]为什么说生物圈是自然环境系统中最活跃的圈层?提示:生物圈中的生物不仅使自然界中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,因此自然环境系统中最活跃的圈层是生物圈。核心考点1地球的演化历程(2025·河南卷,15~16)沉积地层是记录区域环境演化的天然“档案”。塔吉克盆地北邻天山、东邻帕米尔高原,地处西风带。古近纪早中期,塔吉克盆地和帕米尔高原地区曾是海洋,并经历多次海侵海退事件。后随着帕米尔高原抬升,古海洋从塔吉克盆地退出。如图示意塔吉克盆地东北部地层剖面。据此回答(1)~(2)题。(1)从塔吉克盆地东北部地层剖面图可知()A.褶皱发生的时间早于中新世B.始新世晚期气候趋于干旱C.古海洋退出时间晚于渐新世D.渐新世流水侵蚀作用强烈(2)帕米尔高原抬升至开始显著影响西风气流的时期最可能是()A.始新世 B.渐新世C.中新世 D.上新世【思路点拨】关键信息材料信息:①塔吉克盆地东邻帕米尔高原,地处西风带图表信息:②不同地质年代对应的地层及其特点思路整合②→褶皱形成于被卷入褶皱的最新地层之后、覆盖褶皱的最老地层之前→褶皱发生时间晚于中新世;始新世晚期出现风成砂→气候趋于干旱;渐新世为黄土状堆积物→古海洋退出时间早于渐新世;渐新世为黄土状堆积物→气候干旱,流水侵蚀作用较弱;①②→中新世有大量河流沉积与湖泊沉积→应是帕米尔高原抬升后对西风有显著的抬升作用,形成较多的降水,河湖发育较多易错点拨河流沉积、湖泊沉积等主要是流水作用导致,意味着气候湿润;风成砂、黄土状堆积物主要是风力作用导致,意味着气候干旱【尝试作答】(1)B(2)C1.岩石(地层)和化石对古地理环境的指示作用(1)岩石(地层)指示的古地理环境特征。岩石(地层)古地理环境含煤(石油)地层气候湿润,森林茂密卵砾岩河流发育,河流落差较大石灰岩温暖的浅海环境页岩静水环境玄武岩有火山活动有色金属矿产岩浆活动频繁(2)化石对古地理环境特征的指示作用。化石古地理环境三叶虫、鱼、贝壳等海洋生物化石海洋(水生)环境珊瑚化石温暖清澈的浅海环境恐龙化石、裸子植物化石气候温暖,植被茂密鸟类或哺乳类动物化石陆生环境2.生物的进化、灭绝与环境的关系(1)在掌握生物进化与环境演变的简史时,重点抓住以下几条线索。(2)生物进化对环境变迁及环境变迁后对生物灭绝的影响。考向1地层和化石(2025·陕西模拟)2024年7月,研究人员在陕西省汉中市某石灰岩溶洞内发现大熊猫化石,头骨化石完整度90%以上,其他骨骼化石完整度达70%,国内罕见。大熊猫化石骨架胶结在溶洞深处一个石灰岩平台上,露出岩石表面,化石表面有次生碳酸钙沉积,化石保存位置上部洞顶不断有水滴落。另外,研究人员还在化石下部发现第四纪沙土层。据此回答(1)~(2)题。(1)该溶洞内大熊猫化石骨骼完整度高是因为()①溶洞外植被覆盖良好②溶洞内环境阴暗潮湿③化石的保存地点经历流水溶蚀作用④洞内曾存在地下河A.①② B.①③ C.②④ D.③④(2)根据化石下部发现第四纪沙土层这一现象,可推断该地区()A.曾经历强烈的地壳运动B.气候一直温暖湿润C.曾有河流流经D.裸子植物繁盛【答案】(1)C(2)C【解析】第(1)题,溶洞外的植被覆盖情况与化石的保存关系不大,化石的保存主要取决于洞内的环境条件,①错误;阴暗潮湿的环境有助于减缓化石的分解和风化,②正确;流水溶蚀作用可能会破坏化石,而不是帮助保存化石,③错误;地下河的存在可能导致化石被水流冲刷或搬运,但材料中提到化石胶结在石灰岩平台上,且表面有次生碳酸钙沉积,说明地下河可能曾为化石提供了保护环境,④正确。故选C。第(2)题,沙土层的存在并不能直接证明地壳运动,地壳运动通常表现为地层错动、褶皱等现象,A错误;沙土层的形成与气候条件没有直接关系,无法推断气候特征,B错误;沙土层的存在通常与河流沉积有关,表明该地区曾经有河流流经,沙土层是由河流搬运并沉积形成的,C正确;沙土层的存在与植物种类没有直接关联,无法推断裸子植物是否繁盛,D错误。考向2地球的演化历程(2025·海南阶段考)云南禄丰是我国重要的恐龙化石产地,该地某中学地理兴趣小组参观完恐龙博物馆后,开展了一次对地球演化历史的探究活动。他们通过搜集不同时期的资料,制作了生物进化谱系树图(下图)。据此回答(1)~(2)题。(1)古生物学家通过研究恐龙化石,不可以说明的是()A.化石是研究生物进化最直接的证据B.生物化石越低级、简单,其地层越古老C.通过不同年代的化石比较,推断生物进化的总体趋势D.和鸟类的化石相比,恐龙化石出现在较晚的地层中(2)按④→①植物出现的时间顺序,下列排序正确的是()A.蕨类植物—被子植物—裸子植物B.哺乳动物—爬行动物—两栖动物C.中生代—古生代—前寒武纪D.三叶虫—鱼类—恐龙【答案】(1)D(2)D【解析】第(1)题,恐龙属于爬行动物,鸟类是由爬行动物进化而来的,和鸟类的化石相比,恐龙化石出现在较早的地层中,D错误,符合题意;生物的进化由低级到高级,化石是研究生物进化最直接的证据,A正确,不符合题意;生物由低级向高级、由简单向复杂进化,因此生物化石越低级、越简单,说明其地层越古老,B正确,不符合题意;在不同年代的地层中含有不同的化石,根据对这些化石的判断分析,可以推断出这些化石所在地层的年代,推断生物进化的总体趋势,C正确,不符合题意。故选D。第(2)题,根据所学知识判断,④→①植物出现的时间为古生代—中生代—新生代,C错误;植物的演化顺序是藻类植物—蕨类植物—裸子植物—被子植物,A错误;动物的演化顺序是无脊椎动物(如三叶虫)—脊椎动物(如鱼类)—两栖动物—爬行动物(如恐龙)—哺乳动物—人类时代,B错误,D正确。核心考点2地球的圈层结构(经典真题)莫霍界面深度不一。下图为长江中下游某地区莫霍界面的等深线分布图。读图,回答(1)~(2)题。(1)据图可推断()A.a地地壳厚度最薄 B.b地金属矿产丰富C.c地地幔深度最浅 D.d地地下水埋藏深(2)(原创题)目前绘制该图的数据主要来源于()A.遥感卫星拍摄 B.地震波波速测量C.地下钻井探测 D.声呐探测【思路点拨】关键信息材料信息:①长江中下游某地区莫霍界面的等深线分布图表信息:②b地、d地位于河流附近思路整合①②→b地位于河流附近,且该处河流大致沿莫霍界面等深线发育→b地可能位于莫霍界面断裂带上,金属矿产丰富。d地位于河流附近→地下水埋藏浅;①→遥感卫星拍摄的是地球表面的物体影像,无法测量地下深度;地震波波速测量可以获取地面以下不同深度的地震波波速,莫霍界面是地震波波速发生明显变化的界面,因此可以通过地震波波速测量得到图中数据;目前世界上地下钻井能够探测的最大深度远小于莫霍界面的深度;声呐不能探测地壳厚度易错点拨地壳的0米为莫霍界面,莫霍界面的等深线反映地面高低起伏【尝试作答】(1)B(2)B地球内部圈层结构的划分及特征依据地震波在地球内部传播速度的变化,地球内部可划分为地壳、地幔和地核三个圈层。图表分析如下。圈层名称特征地壳由固体岩石组成的坚硬外壳;厚薄不一,其中大陆地壳厚,海洋地壳薄地幔上地幔固态,上地幔的上部存在一个软流层,物质处于熔融状态;温度高、压力大、密度大下地幔地核外核液态的金属物质内核呈固态,温度很高,压力、密度很大考向1地球的内部圈层结构(2025·四川眉山三模)汤加群岛位于太平洋板块和印度洋板块的交界处,地震频发。2024年以来发生多次大地震,8月26日发生里氏6.9级地震,震源深度100千米,图1为此次地震震中位置示意图,图2为地震波传播规律示意图。据此回答(1)~(2)题。图1图2(1)此次地震震源位于()A.地壳 B.地幔C.地核 D.软流层(2)根据图2,推测此次地震的地震波从震源向地面传播过程中可能出现的变化是()A.横波、纵波速度下降 B.横波、纵波速度上升C.速度无明显变化 D.横波减速、纵波提速【答案】(1)B(2)A【解析】第(1)题,根据材料可知,此次地震发生于海洋,震源深度100千米。海洋地壳薄,一般为5~10千米,因此,此次地震震源深度远超地壳的厚度,位于地幔,但是达不到地核的深度,A、C错误,B正确;软流层在上地幔上部,深度约80~400千米,震源不一定位于软流层,D错误。第(2)题,此次地震的震源深度为100千米,读图2可知,地震的地震波从震源向地面传播过程中可能出现的变化是横波、纵波速度都下降,A正确,B、C、D错误。考向2地球的外部圈层结构(2025·湖北武汉期末)新疆维吾尔自治区轮台县地处天山南麓、塔里木盆地北缘的塔里木河流域,有世界面积最大、分布最密、存活最好的“第三纪活化石”——40余万亩的天然胡杨林,成为著名的旅游景区。下图为新疆胡杨林景观图。据此回答(1)~(2)题。(1)在胡杨林景区,能够看到的地球圈层有()①岩石圈②地幔③水圈④地核⑤生物圈⑥大气圈A.①②④⑥ B.①②③④C.①③⑤⑥ D.②③④⑤(2)结合当地特点推测新疆胡杨林群落的存在,起关键作用的圈层是()A.大气圈 B.岩石圈C.生物圈 D.水圈【答案】(1)C(2)D【解析】第(1)题,地幔和地核位于地球内部,无法直接在景区中看到。故选C。第(2)题,新疆深居内陆,气候干旱,植物不易生存,故该地区存在胡杨林的主要影响因素是水源,起关键作用的圈层是水圈,D正确。课时作业测控导航考点题号地球的演化历程1、2、5、6、12地球的圈层结构3、4、7、8、9、10、11(2025·湖南衡阳期中)地球的年龄约为46亿年,在地球的漫长历史中,生物的出现与进化只是其中的一段。大熊猫(见下图)已在地球上生存了至少800万年,被誉为“中国国宝”。和它们同时代的很多动物在第四纪大冰期中灭绝,但大熊猫却是强者,成为“活化石”保存到了今天。据此回答1~2题。1.下列有关大熊猫在地球上最初出现的地质年代及生物演化的描述,正确的是()A.中生代、爬行动物与裸子植物大发展B.新生代、哺乳动物与被子植物兴盛C.古生代、脊椎动物与蕨类植物繁盛D.元古宙、海洋无脊椎动物与蓝细菌大爆发【答案】B【解析】材料表明大熊猫在地球上已生存了至少800万年,故其最初出现的地质年代是新生代,为哺乳动物与被子植物兴盛期,B正确。2.下列关于大熊猫出现的地质年代中地球演化现象的描述,正确的是()A.联合古陆解体,现代海陆轮廓形成B.地壳运动剧烈,联合古陆形成C.重要的造煤时期D.重要成矿期【答案】A【解析】联合古陆解体,现代海陆轮廓形成发生在新生代,A正确;联合古陆形成发生在古生代,B错误;重要的造煤时期为古生代和中生代,C错误;重要成矿期为前寒武纪,D错误。当地时间2022年1月15日,南太平洋岛国汤加的海底火山发生猛烈喷发,形成了直径约500千米的火山灰蘑菇云,影响高度达到20千米。图1为汤加位置图,图2为汤加火山灰蘑菇云卫星合成图像。据此回答3~4题。图1图23.在火山灰蘑菇云卫星图像中,不属于地球外部圈层的要素是()A.波浪 B.云层 C.火山 D.生物【答案】C【解析】火山属于岩石圈,不属于地球外部圈层的要素,C正确;波浪属于水圈,云层属于大气圈,生物属于生物圈,都属于地球外部圈层的要素,A、B、D错误。4.此次汤加火山喷发而出的物质主要来源于()A.地壳 B.岩石圈C.地幔 D.地核【答案】C【解析】根据所学知识可知,火山喷发出的物质主要来源于软流层,软流层位于上地幔上部,C正确,A、B、D错误。(2025·陕西汉中三模)2025年1月14日,科考队在四川凉山西昌市泸山附近进行地理考察时,发现了大约44个恐龙足迹化石,推测它们生活的时代距今1.45亿年—1.25亿年。这些足迹长度范围为15~27厘米,步幅均匀,形态清晰,初步判断可能属于兽脚类恐龙。读地质年代表,回答5~6题。5.该兽脚类恐龙最可能生活在()A.三叠纪 B.侏罗纪C.白垩纪 D.二叠纪【答案】C【解析】由材料可知,科考人员推测,该兽脚类恐龙生活在距今1.45亿年—1.25亿年,结合地质年代表可知,该时期属于白垩纪,C正确。6.该兽脚类恐龙所在的地质年代()A.裸子植物极度兴盛B.脊椎动物开始出现C.被子植物高度繁盛D.哺乳动物快速发展【答案】A【解析】结合所学知识可知,裸子植物在晚古生代开始出现,中生代极度兴盛且在陆地植物中占主要地位,A正确;脊椎动物出现于晚古生代,B错误;新生代被子植物高度繁盛、哺乳动物快速发展,C、D错误。(2025·安徽滁州二模)2025年2月,我国首口超万米深地塔科1井在塔克拉玛干沙漠腹地成功完成钻地勘探,在10851~10910米井段寒武系地层发现了含油气的优质古老烃源岩,为探索深地油气战略提供了依据,标志着我国继深空“嫦娥奔月”、深海“蛟龙入海”之后,在“深地”领域实现重大突破。据此回答7~9题。7.该寒武系地层位于地球内部圈层的()A.地壳 B.软流层C.地幔 D.地核【答案】A【解析】由材料可知,此次钻地勘探位于塔克拉玛干沙漠腹地,最深处可达地下10910米,而大陆地壳较厚,平均厚度为39~41千米,因此该寒武系地层在地壳的范围内,A正确。8.据此次发现的古老烃源岩,推测该地当时的地理环境是()A.气候温和少雨,鱼类大量繁衍B.气候寒冷干燥,爬行动物出现C.气候高温多雨,蕨类植物繁盛D.气候温暖湿润,无脊椎动物多【答案】D【解析】寒武系地层处于古生代早期,海洋面积远大于现在,海洋无脊椎动物空前繁盛,温暖的海水里出现了多种动物,如三叶虫、笔石、鹦鹉螺等,D正确;鱼类大量繁衍出现在晚古生代的泥盆纪,A错误;晚古生代中期一些鱼类逐渐进化成能适应陆地环境的两栖类,后期,气候变得干旱,水源稀少,一些两栖动物慢慢进化成更能适应干燥气候的爬行动物,B错误;蕨类植物繁盛主要是在晚古生代,C错误。9.“三深”领域中能综合提升对陆海环境、资源、灾害监测和预警能力的是()A.深空 B.深海C.深地 D.三者皆可【答案】A【解析】陆地资源调查及监管、地理要素的观测、海域及环境监测等主要用到卫星对地表环境的监测和预警功能,深空以探月工程为代表的探索可发挥卫星发射、对地监测的功能,A正确;而深海主要是对海面以下深层海洋进行勘探与监测,深地则是对地下深层进行勘探与监测,B、C、D错误。(2025·吉林长春模拟)南襄盆地地处秦岭—大别造山带的中部,油气资源丰富。由于该盆地深部上地幔物质上涌,岩石圈自深部向浅部发生形变。下图示意南襄盆地及其邻区地震横波速度结构。据此回答10~11题。10.南襄盆地及其邻区地层特征是()A.呈多层构造 B.呈均质构造C.密度随深度减小 D.硬度随深度增加【答案】A【解析】根据图中信息分析,地震横波速度结构呈锯齿状,说明介质不同使波速发生变化,不属于均质构造,B错误;波速的连续变化说明地层呈多层结构,A正确;横波波形弯曲,波速有增有减,说明岩石的密度、硬度并非呈持续单一变化,C、D错误。11.岩石圈的形变促进了油气资源的()①运移②聚集③生成④分离A.①② B.②③ C.①④ D.③④【答案】A【解析】岩石圈的形变会使地层出现裂缝和孔隙,油气资源为流体,沿地层裂缝和孔隙运移,在密闭环境(如背斜、断层等地质构造)中聚集,①②正确;油气资源的生成源于有机质的转化,③错误;油气资源的分离需要进行人工操作,与岩石圈的形变关系不大,④错误。故选A。12.[创新培优]阅读图文材料,回答下列问题。材料一琥珀是地质时期松脂类树木分泌的树脂由于地壳运动埋藏于地下,经矿化后形成的有机化石。缅甸北部的胡康谷地是世界上最著名的琥珀产地之一。白垩纪时期,火山活动剧烈,当松脂类树木受到损害时,会从伤口处流出树脂,有些树脂会浸没一些昆虫,形成虫珀。下图为胡康谷地位置示意图和虫珀景观图。材料二温泉县位于新疆西北部、天山西段北麓,因温泉众多而得名。考古人员在该区域山谷中发现分布面积约6平方千米,形成于1.3亿年前的海洋生物化石群(珊瑚、海藻、贝类)及大量硅化木(木化石)。硅化木直径达2米,排列紧密。(1)结合材料一的图文信息,分析胡康谷地虫珀的形成过程。(2)白垩纪也是地质史上重要的成煤期,