課時(shí)5 地球的歷史和圈層
考點(diǎn)1 地球的歷史
1．化石和地質(zhì)年代表
(1)地層：具有時(shí)間順序的層狀巖石。
(2)化石：在沉積巖的形成過程中，有些生物的遺體或遺跡會(huì)在沉積物中保存下來，形成化石。
(3)研究意義：通過研究地層和它們包含的化石，可以了解地球的生命歷史和古地理環(huán)境。
(4)地質(zhì)年代表
特別提醒
層理構(gòu)造的形成
層理是沉積巖在形成過程中，由于沉積環(huán)境的改變，所引起的沉積物質(zhì)的成分、顆粒大小、形狀或顏色沿垂直方向發(fā)生變化而顯示出的成層現(xiàn)象。
2.地球的演化歷程
宙
代
紀(jì)
主要生物進(jìn)化
礦產(chǎn)形成
動(dòng)物
植物
其他
顯生宙
新生代
第四紀(jì)
人類出現(xiàn)
被子植物高度繁盛
人類出現(xiàn)是生物發(fā)展史上的重大飛躍
新近紀(jì)
哺乳動(dòng)物快速發(fā)展
古近紀(jì)
中生代
白堊紀(jì)
爬行動(dòng)物盛行，尤其是恐龍；中后期，一些爬行動(dòng)物進(jìn)化出羽毛，開始向鳥類發(fā)展；小型哺乳動(dòng)物出現(xiàn)
裸子植物極度興盛
末期，物種大滅絕
主要的成煤期
侏羅紀(jì)
三疊紀(jì)
古生代
二疊紀(jì)
晚古生代脊椎動(dòng)物發(fā)展：早期魚類大量繁衍；中期兩棲類形成；晚期爬行動(dòng)物出現(xiàn)
晚古生代，蕨類植物繁盛；晚期，裸子植物開始出現(xiàn)
末期，物種大滅絕
重要的成煤期
石炭紀(jì)
泥盆紀(jì)
志留紀(jì)
早古生代早期，海洋無脊椎動(dòng)物空前繁盛
后期，陸地上開始出現(xiàn)低等的植物
奧陶紀(jì)
寒武紀(jì)
元古宙
前寒武紀(jì)
藍(lán)細(xì)菌大爆發(fā)，演化出真核生物和多細(xì)胞生物
重要的成礦期，形成鐵、金、鎳、鉻等金屬礦產(chǎn)
太古宙
出現(xiàn)了藍(lán)細(xì)菌等原核生物
冥古宙
只有一些有機(jī)質(zhì)，沒有生命的跡象
1．巖層新老關(guān)系的判斷方法
(1)沉積巖是受沉積作用而形成的，因此一般的規(guī)律是巖層年齡越老，其位置越靠下；巖層年齡越新，其位置越靠上(接近地表)。
(2)侵入的巖層晚于被侵入的巖層。
(3)受巖漿活動(dòng)高溫高壓的影響而變質(zhì)的巖層，晚于相鄰的巖層。
2．地層和化石對環(huán)境的指示作用
指示作用
根據(jù)地層組成物質(zhì)的性質(zhì)和化石特征，可以追溯地層沉積時(shí)的環(huán)境特征
舉例
紅色巖層指示氧化環(huán)境
黑色頁巖并含黃鐵礦指示還原環(huán)境
珊瑚化石指示清澈溫暖的淺海環(huán)境
破碎的貝殼指示濱海環(huán)境
3.古生物成為化石的形成條件
(1)生物本身具有硬殼、骨骼等不易毀壞的硬體部分。
(2)生物死亡后必須盡快地被沉積物所掩埋，這樣才能避免腐爛或被其他動(dòng)物所吞食。
(3)埋藏下來的生物遺體必須經(jīng)石化(如礦物質(zhì)的充填或交代作用、植物的炭化作用等)才能形成化石。
4．地殼運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷方法
(1)若出現(xiàn)大面積成層巖石，說明形成巖層的時(shí)代地殼下沉。
(2)若巖層發(fā)生侵蝕，說明地殼上升。
(3)若某個(gè)年代的巖層缺失，說明該年代該地區(qū)地殼上升沒有接受沉積；或者地殼曾經(jīng)下沉，形成了該年代的巖層，后來該地地殼上升，形成的巖層又被侵蝕掉。
考向1 通過“地層和化石”考查“地理實(shí)踐力”
2022年3月16日，云南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的脊椎動(dòng)物研究團(tuán)隊(duì)在國際生物學(xué)著名期刊上發(fā)表論文，介紹了一具生活在侏羅紀(jì)早期的有甲類恐龍化石骨架。依據(jù)其頭骨、脊椎和肢骨的特征，古生物學(xué)家認(rèn)為這是一個(gè)新的有甲類恐龍屬種，取名“科氏玉溪龍”。據(jù)此完成1～2題。
1．“科氏玉溪龍”生活的地質(zhì)年代( )
A．海洋無脊椎動(dòng)物繁盛
B．蕨類植物繁盛
C．裸子植物使陸地披上綠裝
D．出現(xiàn)靈長類及人類
2．下列巖石中，最不可能發(fā)現(xiàn)“科氏玉溪龍”化石的是( )
A．頁巖 B．砂巖 C．石灰?guī)r D．大理巖
答案 1.C 2.D
解析 第1題，根據(jù)材料可知，“科氏玉溪龍”是恐龍，恐龍生活的地質(zhì)年代為中生代，此時(shí)裸子植物繁盛，使陸地披上綠裝，C正確；海洋無脊椎動(dòng)物繁盛是早古生代，A錯(cuò)誤；蕨類植物繁盛是晚古生代，B錯(cuò)誤；出現(xiàn)靈長類及人類是新生代，D錯(cuò)誤。第2題，結(jié)合所學(xué)知識，“科氏玉溪龍”化石應(yīng)該存在于沉積巖中；頁巖、砂巖、石灰?guī)r是沉積巖。大理巖是變質(zhì)巖，沒有化石。故選D。
(2023·遼寧省重點(diǎn)高中協(xié)作校期末)青藏高原經(jīng)歷了滄海桑田的巨變，其尼瑪盆地化石點(diǎn)沉積巖層的顏色與當(dāng)時(shí)氣候有著直接關(guān)系，黃綠色巖層代表了干燥冷涼還原的氣候環(huán)境，紫紅色巖層代表了干旱炎熱的強(qiáng)氧化氣候環(huán)境，深灰色巖層代表了溫暖濕潤的氣候環(huán)境。據(jù)此完成3～4題。
3．深灰色、黃綠色、紫紅色三種顏色的巖層從上往下堆積，反映了當(dāng)時(shí)青藏高原氣候環(huán)境的變化是( )
A．溫暖濕潤—干旱炎熱—干燥冷涼
B．干旱炎熱—溫暖濕潤—干燥冷涼
C．干燥冷涼—干旱炎熱—溫暖濕潤
D．干旱炎熱—干燥冷涼—溫暖濕潤
4．考古學(xué)家在對青藏高原古生物化石進(jìn)行研究的過程中，發(fā)現(xiàn)了存在于三疊紀(jì)時(shí)期(距今2.5億年～2億年)的喜馬拉雅魚龍化石和珠峰中華旋齒鯊化石，下列對該地質(zhì)時(shí)期的描述正確的是( )
A．該地質(zhì)時(shí)期屬晚古生代，陸地上開始出現(xiàn)低等植物
B．該時(shí)期脊椎動(dòng)物迅速發(fā)展，海洋面積進(jìn)一步縮小
C．由于板塊運(yùn)動(dòng)劇烈，聯(lián)合古陸開始解體，各大陸向現(xiàn)在的位置漂移
D．爬行動(dòng)物時(shí)代，后期進(jìn)化出鳥類、小型哺乳動(dòng)物，被子植物繁盛
答案 3.D 4.C
解析 第3題，結(jié)合題干“深灰色、黃綠色、紫紅色三種顏色的巖層從上往下堆積”，根據(jù)所學(xué)知識，巖層沉積自下而上表示由老到新，再結(jié)合材料可推斷當(dāng)時(shí)青藏高原氣候環(huán)境的變化是：干旱炎熱—干燥冷涼—溫暖濕潤，故選D。第4題，據(jù)材料“存在于三疊紀(jì)時(shí)期(距今2.5億年～2億年)的喜馬拉雅魚龍化石和珠峰中華旋齒鯊化石”可知，該地質(zhì)時(shí)期為中生代，A錯(cuò)誤；該時(shí)期裸子植物繁盛，聯(lián)合古陸開始解體；爬行動(dòng)物盛行，后期進(jìn)化出鳥類、小型哺乳動(dòng)物，C正確，D錯(cuò)誤；脊椎動(dòng)物迅速發(fā)展出現(xiàn)在晚古生代，B錯(cuò)誤。
考點(diǎn)2 地球的圈層結(jié)構(gòu)
1．地震波
類型
傳播特點(diǎn)
用途
方向
速度
介質(zhì)
縱波(P波)
傳播方向與震動(dòng)方向一致
較快
可通過固體、液體和氣體傳播
運(yùn)用地震波在介質(zhì)中傳播速度的變化，推測其兩側(cè)物質(zhì)的差異
橫波(S波)
傳播方向與震動(dòng)方向垂直
較慢
只能通過固體傳播
2.地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)
(1)劃分依據(jù)：地震波傳播速度的變化，圖中A為橫波，B為縱波。
(2)兩個(gè)界面：在上圖中恰當(dāng)?shù)奈恢糜锰摼€繪出莫霍界面、古登堡界面并標(biāo)注名稱。
答案
(3)各圈層特征
(4)巖石圈：上地幔頂部與地殼都由堅(jiān)硬的巖石組成，合稱巖石圈。
3．地球的外部圈層結(jié)構(gòu)
(1)A：大氣圈
①組成：由氣體和懸浮物質(zhì)組成的復(fù)雜系統(tǒng)，它的主要成分是氮?dú)夂脱鯕狻?div style="height:15px;">
②意義：使得地球上的溫度變化和緩；提供了生物生存所需的氧氣；大氣圈中的風(fēng)、云、雨、雪等天氣現(xiàn)象，與人類息息相關(guān)。
(2)B：水圈
①組成：地表和近地表的各種形態(tài)水體的總稱，其主體是海洋，還包括陸地上的河流、湖泊、沼澤、冰川、地下水等。
②意義：水是最活躍的自然環(huán)境要素之一，在地球表面物質(zhì)遷移和能量轉(zhuǎn)換中起著十分重要的作用。
(3)C：生物圈
①概念：地球表層生物及其生存環(huán)境的總稱。
②范圍：多數(shù)生物集中分布在大氣圈、水圈與巖石圈很薄的接觸帶中。
③意義：促進(jìn)太陽能轉(zhuǎn)化，改變大氣圈和水圈組成，改造地表形態(tài)。
(海南地理)2019年2月19日，我國在塔里木盆地順北油氣田完成某鉆井鉆探，鉆井深8 588米，創(chuàng)亞洲陸上鉆井最深紀(jì)錄。據(jù)此完成1～2題。
1．該鉆井( )
A．未穿透地殼 B．深達(dá)莫霍面
C．已穿透巖石圈 D．即將穿透地幔
2．該鉆井深達(dá)8 500多米，表明當(dāng)?shù)負(fù)碛猩詈竦? )
A．侵入巖 B．噴出巖
C．變質(zhì)巖 D．沉積巖
[關(guān)鍵信息點(diǎn)撥]
油氣等化石燃料多儲(chǔ)存在沉積巖中。
地殼厚薄不一，其中海洋地殼薄，一般為5～10千米，大陸地殼厚，有高大山脈的地方地
殼會(huì)更厚。“鉆井深8 588米”，說明該鉆井未穿透地殼，也未達(dá)莫霍面，更未穿透巖石圈，也不會(huì)即將穿透地幔。
答案 1.A 2.D
解析 第1題，地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，莫霍面以上為地殼，莫霍面以下到古登堡面之間為地幔，古登堡面以下為地核。地殼厚薄不一，海洋地殼薄，一般為5～10千米，大陸地殼厚，有高大山脈的地方地殼會(huì)更厚，最厚達(dá)70千米，“鉆井深8 588米”，可見未穿透地殼，也未達(dá)莫霍面，故A正確，B錯(cuò)誤。巖石圈的范圍包括地殼和上地幔頂部，鉆井既然未穿透地殼，當(dāng)然更不會(huì)穿透巖石圈，也不會(huì)即將穿透地幔，故C、D錯(cuò)誤。第2題，油氣資源多儲(chǔ)藏在沉積巖中，油氣鉆井深達(dá)8 500多米，說明當(dāng)?shù)負(fù)碛猩詈竦某练e巖，正確答案為D，A、B、C錯(cuò)誤。
考向1 通過“地球的內(nèi)部圈層”考查“綜合思維”
(2023·山東濟(jì)寧期末)下圖是“珠穆朗瑪峰形成示意圖”。研究表明，內(nèi)力作用是影響珠穆朗瑪峰的主導(dǎo)作用，而且這一態(tài)勢還將持續(xù)很長時(shí)間。據(jù)此完成1～3題。
1．青藏高原深層的甲處是地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的( )
A．地殼 B．地幔
C．莫霍界面 D．古登堡界面
2．地質(zhì)探測發(fā)現(xiàn)圖中乙處巖石非常致密堅(jiān)硬，是因?yàn)橐姨? )
A．溫度高 B．壓強(qiáng)大
C．地層穩(wěn)定 D．地層活躍
3．外力作用造成珠穆朗瑪峰海拔( )
A．下降加快 B．下降減慢
C．上升加快 D．上升減慢
答案 1.B 2.B 3.D
解析 第1題，由圖示信息可知，甲處位于巖石圈的底部，而巖石圈是由地殼和上地幔頂部組成，由此可知，A錯(cuò)誤、B正確。莫霍界面是地殼和地幔的分界，C錯(cuò)誤。古登堡界面是地幔和地核的分界，D錯(cuò)誤。第2題，由圖中信息可知，乙處位于板塊的消亡邊界，巖石非常致密堅(jiān)硬，是由于板塊之間受到擠壓，壓強(qiáng)大，B正確。第3題，由所學(xué)知識可知，由于珠穆朗瑪峰位于板塊交界處，板塊碰撞擠壓使其高度不斷上升，而外力作用中的風(fēng)化、侵蝕作用將高山削低，會(huì)使珠穆朗瑪峰海拔上升減慢，故選D。
考向2 通過“地球的外部圈層”考查“綜合思維”
下圖為“地球表層各圈層關(guān)聯(lián)圖”。讀圖完成4～5題。
4．下列對圖中數(shù)字②所代表的地球圈層的描述，正確的是( )
A．沒有生物
B．是個(gè)無機(jī)圈層
C．主要由氣體和懸浮物質(zhì)組成
D．厚度很薄
5．③圈層的主要特點(diǎn)為( )
A．地球表層生物及其生存環(huán)境的總稱
B．單獨(dú)占有空間
C．連續(xù)但不規(guī)則
D．由堅(jiān)硬巖石組成
答案 4.C 5.A
解析 第4題，由圖中各圈層之間的關(guān)系可知，①提供水蒸氣，為水圈；②提供二氧化碳等氣體和降水，為大氣圈；③提供有機(jī)物，并產(chǎn)生氧等氣體，為生物圈；④提供礦物質(zhì)和無機(jī)鹽，為巖石圈。圖中數(shù)字②所代表的地球圈層(大氣圈)主要由氣體和懸浮物質(zhì)組成，C正確。第5題，③圈層是生物圈，是地球表層生物及其生存環(huán)境的總稱，A正確；占據(jù)大氣圈底部、水圈的全部、巖石圈的上部，不單獨(dú)占有空間，B錯(cuò)誤；是不連續(xù)的圈層，C錯(cuò)誤；由堅(jiān)硬巖石組成的是巖石圈，D錯(cuò)誤。
課時(shí)精練
2021年8月，我國首次發(fā)現(xiàn)2.9億年前史前巨鯊——瓣齒鯊化石，擴(kuò)展了瓣齒鯊在北半球的古地理分布范圍。下圖為“地質(zhì)年代簡表”。讀圖完成1～2題。
1．瓣齒鯊生活的地質(zhì)年代最可能是( )
A．第四紀(jì) B．白堊紀(jì)
C．石炭紀(jì) D．寒武紀(jì)
2．研究化石，可以( )
①準(zhǔn)確確定地球的年齡?、诹私獾厍蛏鼩v史?、圻€原地貌形成過程?、芡茰y古地理環(huán)境
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
答案 1.C 2.D
解析 第1題，結(jié)合材料“2.9億年前”和地質(zhì)年代簡表可知，瓣齒鯊生活的地質(zhì)年代最可能是石炭紀(jì)，C正確。第2題，研究化石，可以了解地球生命歷史，但不能準(zhǔn)確確定地球的年齡，①錯(cuò)誤，②正確；生物化石可以反映當(dāng)時(shí)的古地理環(huán)境特征，但不能還原地貌形成過程，地貌形成過程與地質(zhì)作用有關(guān)，③錯(cuò)誤，④正確。故選D。
(2023·北京東城區(qū)模擬)北京市門頭溝區(qū)灰峪村被稱為“化石村”。在一次學(xué)生科學(xué)體驗(yàn)活動(dòng)中，同學(xué)們在村后山坡的頁巖地層中采集到了輪葉化石(下圖)。專家說，輪葉是晚古生代的蕨類植物。據(jù)此完成3～4題。
3．輪葉化石形成時(shí)，灰峪村所在地的地理環(huán)境最可能是( )
A．雪山 B．湖泊 C．深海 D．沙漠
4．晚古生代的地層中還可能發(fā)現(xiàn)( )
A．鳥類化石 B．野生水稻
C．恐龍化石 D．煤炭資源
答案 3.B 4.D
解析 第3題，根據(jù)材料可知，輪葉是晚古生代的蕨類植物。蕨類植物喜歡濕潤、陰涼、溫暖的生長環(huán)境。它的生長離不開水分，耐旱性極差，多生長在森林下層陰暗而潮濕的環(huán)境中。因此輪葉化石形成時(shí)，灰峪村所在地的地理環(huán)境最可能是湖泊，B正確。第4題，鳥類屬于陸生的脊椎動(dòng)物，主要出現(xiàn)在中生代，A錯(cuò)誤。野生水稻屬于被子植物，出現(xiàn)在新生代，B錯(cuò)誤。恐龍屬于爬行動(dòng)物，主要出現(xiàn)在中生代，C錯(cuò)誤。晚古生代是歷史上重要的成煤時(shí)期，D正確。
(2023·遼寧省遼南協(xié)作校模擬)讀“地質(zhì)年代示意圖”，完成5～6題。
5．下列有關(guān)地球演化的表述中，正確的是( )
A．①是重要的成煤時(shí)期
B．③地層中有海生藻類植物化石
C．④末期恐龍滅絕
D．⑤現(xiàn)代地球基本面貌形成
6．⑤時(shí)期出現(xiàn)的生物有( )
①魚類?、诳铸垺、坜ь愔参铩、懿溉閯?dòng)物?、萋阕又参?div style="height:15px;">
解析 第5題，①為冥古宙，重要的成煤時(shí)期主要為古生代和中生代，A錯(cuò)誤；③為元古宙，海生藻類繁盛，B正確；④為古生代，恐龍滅絕主要在中生代末期，C錯(cuò)誤；⑤為中生代，現(xiàn)代地貌格局基本形成在新生代，D錯(cuò)誤。第6題，⑤時(shí)期為中生代，這一時(shí)期爬行動(dòng)物盛行，如恐龍，裸子植物極度興盛，小型哺乳動(dòng)物出現(xiàn)，②④⑤符合題意；魚類出現(xiàn)在古生代，①錯(cuò)；蕨類植物出現(xiàn)在古生代，③錯(cuò)。故選A。
解析 第7題，圖中A是大氣圈，B是生物圈，C是水圈，D是地殼，E是上地幔頂部，F(xiàn)是軟流層以下的地幔，G是地核。軟流層以上的E＋D(地殼)是巖石圈；位于莫霍界面和古登堡界面之間的E＋F是地幔。故選D。第8題，地殼和上地幔頂部構(gòu)成巖石圈，①錯(cuò)誤；巖石圈位于軟流層以上，不會(huì)缺失，②正確、④錯(cuò)誤；生物圈并不單獨(dú)占有空間，而是滲透于大氣圈的底部、水圈的全部和巖石圈的上部，生物的絕大部分集中在地面以上100米到水面以下200米的范圍內(nèi)，因此巖石圈與生物圈關(guān)系密切，③正確。故選B。
2020年3月25日10時(shí)49分(北京時(shí)間)在千島群島發(fā)生7.5級地震，震源深度30千米。下面圖1為“震中位置(圖1中甲)示意圖”，圖2是“地球內(nèi)部地震波傳播速度示意圖”。據(jù)此完成9～11題。
解析 第9題，根據(jù)題意，地震發(fā)生在千島群島，該地主要以海洋為主，且震源深度為30千米，而海洋地殼厚度通常為5～10千米，所以此次地震的震源位于地幔，B項(xiàng)正確。 第10題，地震發(fā)生后，正在千島群島附近海域航行輪船上的人感受到的震動(dòng)應(yīng)該是上下顛簸，無水平晃動(dòng)。因?yàn)榈卣鸩ǖ目v波傳播速度快，最先傳播到地面，而橫波只能通過固體傳播，無法通過液體傳播，所以輪船無水平晃動(dòng)，D項(xiàng)正確。第11題，地震波的縱波可以通過固體、液體、氣體傳播，但橫波只能通過固體傳播，無法通過液體和氣體傳播，D項(xiàng)正確。
楓樹灣距離丹東120多千米，森林覆蓋率達(dá)97%，是名副其實(shí)的天然“氧吧”。秋季，其獨(dú)特的楓葉景觀，燦爛似錦，形成亮麗的風(fēng)景線。據(jù)此完成12～13題。
解析 第12題，楓樹灣森林覆蓋率達(dá)97%，森林可以通過光合作用吸收二氧化碳，釋放氧氣。故楓樹灣是名副其實(shí)的天然“氧吧”，得益于森林覆蓋率高，森林屬于生物圈，故選D。第13題，該景觀的形成說明地理環(huán)境各要素之間是相互聯(lián)系、相互影響的，它們之間不斷進(jìn)行著物質(zhì)遷移與能量的轉(zhuǎn)化，A正確，C錯(cuò)誤。地球上的圈層主要有水圈、生物圈、巖石圈、大氣圈等，水圈是連續(xù)而不規(guī)則的圈層，其他圈層是有各自規(guī)則的，B錯(cuò)誤。各圈層內(nèi)部物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的能量主要來自三個(gè)方面，分別是地球內(nèi)能、重力能、太陽輻射能，D錯(cuò)誤。
