【备战2023高考】地理总复习——第4讲《地球的宇宙环境、演化历史及圈层结构》讲义（新教材新高考）

第一章      地图和地球

第4讲 地球的宇宙环境、演化历史及圈层结构

【解读】

地球的宇宙环境需要培养形成对地球所处宇宙环境的大概认知，能从不同尺度看待地球所处的宇宙环境、位置关系；

太阳对地球的影响是深刻的且多方面的，探究人地关系；

地球的演化历史着重学生对地理过程的理解，能站在不同的时空尺度看地球的演化；

地球的圈层结构需对地球的各圈层位置及其组成的环境形成认知；并理解其对人类活动的影响

【考点讲解】

一、地球的位置及特征

(一)地球的位置

1.天体：宇宙间物质的存在形式，如恒星、星云、行星、卫星、流星、彗星。

2.天体系统的层次性：

天体之间相互吸引、相互绕转形成天体系统。具有层次性：

3.地球的位置：地球位于太阳系，是太阳系中的一员。

（二）特征：（太阳系中一颗）既普遍又特殊的行星

地球位于太阳系中，太阳系成员主要有八大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。小行星带在土星和木星之间。

1.普通性：主要是与太阳系中的其他行星相比。

在运动特征上：运动平面具有共面性（黄道平面）；运动方向具有同向性（自西向东）；运动轨道具有近圆性。

在结构特征上：地球的体积和质量均不是最特殊的。

2.特殊性：地球存在生命。

二、太阳对地球的影响

太阳对地球的影响主要表现为太阳辐射对地球的影响和太阳活动对地球的影响。

（一）太阳辐射对地球的影响：

太阳内部的氢氦核聚变产生的热量会源源不断的地以电磁波的形式传递给地球。

1.影响：

(1)为地球提供光热资源；

(2)维持地表温度，地球上大气运动、水循环、外力作用和生命活动等运动的主要动力；

(3)人类生产和生活的主要能源：煤、石油，太阳能。

2.太阳分布的辐射影响因素及其分布特点：

（1）太阳分布的辐射影响因素：

①纬度：纬度越低，正午太阳高度越大，辐射越强

②昼长：白昼时间越长，日照时数越长，辐射越强

③地势：地势越高，空气稀薄，透明度越高，日照越强，辐射越强

④天气：晴天大气削弱作用小，辐射越强

（2）空间分布：

①全球太阳辐射的时空分布规律

a．空间分布纬度差异：由低纬向高纬递减；同纬地区差异：由沿海向内陆递增；

地势高处太阳辐射强，地势低处太阳辐射弱。

b．时间分布：夏季太阳辐射强于冬季。

②中国的太阳辐射分布状况：

我国年太阳辐射总量的分布，从总体上看，是从东部沿海向西部内陆逐渐增强（降水递减）。高值中心在青藏高原，低值中心在四川盆地（极值为地形因素影响）。

a.青藏高原成为太阳辐射高值中心的原因：纬度低，正午太阳高度角大；海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射削弱作用小；晴天多，日照时间长；大气中尘埃含量少，透明度高，到达地面的太阳辐射能量多。

b.四川盆地成为低值中心的原因：盆地地形，水汽不易散发，空气中含水汽多，阴天、雾天较多，对太阳辐射削弱作用强。

（二）太阳活动对地球的影响：

1.发生位置：太阳活动主要是发生太阳外部的大气层

2.类型：太阳大气层结构主要有光球层、色球层和日冕层，对应出现的太阳活动类型有：黑子（光）、日珥（色）、耀斑（色）和太阳风（日）。

黑子由于比其它区域温度稍低，所以显得暗一些太阳活动强弱的标志；

温度相对较高区域，显亮，能量巨大。耀斑与黑子活动相关（同步起落）；

喷射的气体呈弧状，日全食时可肉眼观测到。爆发时会喷射大量带电粒子；

规模最大、程度最剧烈的太阳活动现象。日冕结构短时间发生明显变化，向外抛射带电粒子，破坏太阳风的流动。

3.太阳活动具有两个特点：  周期性（11年）  整体性（黑子和耀斑同步增减）

4.太阳活动的影响：

（1）当太阳活动增强时，太阳风会变得强劲，（高能带电粒子）会扰动地球的磁场和大气层，产生磁暴、极光等现象。

（2）对卫星导航、空间通信（干扰海底光缆通信）、电网、航空航天、损害输油管道等人类活动产生灾害性的影响。

三、地球的演化历史

新课标：运用地质年代表等资料，简要描述地球的演化过程。

（一）化石与地质年代

1.地层及其意义：地层是地质历史上某一时代形成的成层的岩石和堆积物。

不同年代形成的地层中，包含了不同时期的气候、水文等多种信息，还包括了各种动植物的化石，这些都能够反映地球的历史。

2.地层层序律和生物层序律：

（1）地层层序律：沉积岩的地层具有明显的层理构造，一般先沉积的在下，后沉积的在上。

（2）生物层序律：① 同一时代形成的地层往往含有相同或者相似的化石；

② 越古老的地层，含有的生物化石越简单，越低级。

（二）地球的演化历程

1. 地质年代的更替及特点

2.地球演化的关键要点：

演化要点一：“生命大灭绝事件”：

地球已经发生过5次生物大灭绝，其中发生在古生代末期，即二叠纪末期的生物大灭绝，约95%的生物从地球上消失；中生代末期，即白垩纪末期的生物大灭绝，恐龙和海洋中50%的无脊椎动物从地球上消失。

演化要点二：“重要成矿期”：

古元古代是地史上第一次十分重要的成矿期。以矿种多、规模大、矿床类型复杂著称。比如中国这一阶段就有大量因古大陆裂解离散-造山而产生的矿产，构成了铁、铜、铅锌、金、硼、菱镁矿、滑石等矿床成矿带。

晚古生代和中生代都是重要的成煤期，晚古生代蕨类繁盛，中生代裸子植物繁盛。

演化要点三：“生物进化特点”

植物：藻类 → → 苔藓植物、蕨类植物 → → 裸子植物 → → 被子植物

动物：原始单细胞动物 → →无脊椎动物 → →脊椎动物（鱼类、两栖类、爬行类）→ →脊椎动物

（鸟类、哺乳类）

由简单到复杂，由低级到高级，由水生到陆生

四 地球的圈层结构

地球的圈层结构包括内部圈层和外部圈层。

一、内部圈层

“两波分两面，两面分三层”。

1.依据：地震波。

原理：地震波在通过不同介质时，传播速度会发生改变，因此根据地震波在传播过程中速度的变化经过的物质不同进行划分。

“两波”——地震波分为：纵波和横波（对比）。

纵波呈纵向运动，传播速度快，能够通过固、液、气三态，；

横波呈横向运动，传播速度慢，且只能通过固态。

在地下平均33千米处：纵波和横波的速度都加快；

在地下平均2900千米处：纵波速度下降，继续向下传播；横波消失

在这两个界面地震波的速度发生了变化，说明两边物质性质不同，该界面我们称之为不连续面。

“两面”——地下平均33千米的不连续面称之为莫霍界面；

地下平均2900千米的不连续面称之为古登堡界面。

根据这两个界面两边的物质不同。两个界面可将地球划分为三部分：

“三层”：地壳——（莫霍界面）——地幔——（古登堡界面）——地核

地壳：平均厚度17千米（也是莫霍界面的深度），分为陆壳（平均33）和洋壳。

地幔：岩浆形成于上地幔的上部。

地核：呈高温熔融状态，温度高，压力大。

岩石圈的范围：包括地壳和上地幔的顶部（软流层以上）。

二、外部圈层

外部圈层包括：大气圈，水圈，生物圈。

大气圈由气体和尘埃组成。

水圈的形态特点是连续但不规则。

生物圈包括：大气圈的底部，水圈的全部，以及岩石圈的顶部。

【在线练习】

（2022·全国·高三专题练习）2021年11月7日20时28分，神舟十三号航天员翟志刚、王亚平先后从天和核心舱节点舱成功出舱。王亚平的出舱标志着中国女航天员首次实现“太空漫步”，她身着的新舱外服也在太空中首次亮相。下图为在北京航天飞行控制中心拍摄的神舟十三号航天员王亚平（右）结束出舱任务的照片，据此完成下面小题。

1．航天员的舱外航天服具有的主要功能有（     ）

①隔绝高低温  ②保持压力平衡  ③防强辐射  ④减轻失重感

A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②④

2．航天员出舱时不能观察到的是（     ）

A．悬浮在宇宙中的蔚蓝色地球 B．黑色天幕上无数明亮的星星

C．太阳照射下的明亮船体 D．划过天幕的众多流星

【答案】1．A    2．D

【解析】

1．根据所学知识，太空中太阳辐射强，应具有防强辐射，③正确。在真空环境中，人体血液中含有的氮气会变成气体，使体积膨胀。如果人不穿加压气密的航天服，就会因体内外的压差悬殊而发生生命危险，②正确。舱外宇航员体热过高的情况下，通风服和水冷服以不同的方式散发热量。若人体产热量超过350大卡/小时（如在舱外活动），通风服便不能满足散热要求，这时即由水冷服降温。①正确。航天员的舱外航天服和航天员均处于微重力环境，太空服并不能减轻失重感，④错误。综上所述，排除B、C、D选项。故选A。

2．地球为蓝色星球，且太空水汽杂质较少，舱外能看到悬浮在宇宙中的蔚蓝色地球，A不符合题意。空间站所处位置，大气非常稀薄，散射作用弱，因此天空呈黑色，因此能看到无数明亮的星星，B不符合题意。白天太阳辐射强，光照充足，船体能够反射太阳光，因此能看到太阳照射下的明亮船体，C不符合题意。空间站附近大气非常稀薄，难以与流星体相互产生摩擦形成流星现象，D符合题意。故选D。

（2022·江西·南昌十中高二阶段练习）下图为我国某地区的太阳能屋顶图，该地区的太阳能屋顶发电效率高。读图，完成下面小题。

3．该地区最可能位于（     ）

A．河南南部 B．甘肃西北部 C．重庆东部 D．广东北部

4．该地区春季太阳能发电效率明显变低的主要原因是（     ）

A．纬度位置低 B．多沙尘天气

C．春季气温低 D．日照时间短

【答案】3．B    4．B

【解析】

3．材料信息表明，该地区的太阳能屋顶发电效率高，说明当地太阳能资源丰富，晴朗天气多，降水较少。河南南部、 、重庆东部、 广东北部属于季风气候区，夏季降水较多，多阴雨天气，这些地区的太阳能屋顶发电效率相对不高，排除ACD；甘肃西北部深居内陆，降水稀少，晴天多，太阳能资源最为丰富，该地区的太阳能屋顶发电效率高，B符合题意。故选B。

4．当地的纬度位置没有季节变化，不是该地区春季太阳能发电效率明显变低的原因，排除A；当地位于西北内陆，春季多大风，多沙尘天气，空气中大量沙尘对太阳辐射的削弱作用强，且容易使太阳电池板蒙尘，从而影响太阳能屋顶电池板的发电效率变低，B符合题意；与冬季相比，当地春季气温较高、日照时间较长，且气温高低对太阳能发电影响不大，因此排除CD。故选B。

美国国家航空航天局NASA证实，太阳在2017年9月6日晚连续爆发两次“闪焰”（太阳耀斑大爆炸），其爆炸等级打破12年来的观测纪录，并伴随着高能带电粒子流抛射（CME）。专家表示此次CME抛射的粒子流会抵达地球并造成较大影响。完成下列各题。

5．下列描述正确的是（       ）

A．“闪焰”发生于光球层 B．“闪焰”发生时，CME格外强烈

C．CME发生于色球层 D．CME发生地温度低于“闪焰”发生地

6．若2017～2018年是太阳活动高峰年段，则上一个活动高峰年段约是（       ）

A．2005～2006年 B．2006～2007年 C．2009～2010年 D．2010～2011年

7．“闪焰”对地球带来的影响包括（       ）

A．我国北方极光绚烂 B．许多地区无线电短波通信中断

C．国内有线电视信号中断 D．全球多地出现降水高峰

【答案】5．B   6．B   7．C

【解析】

5．太阳活动的周期大约为11年，所以若2017～2018年是太阳活动高峰年段，则上一个活动高峰年段约是2006～2007年，故本题正确答案为B。

6．极光主要出现在高纬度地区，我国北方纬度较低，没有极光，故A错误。“闪焰”即耀斑，耀斑爆发时产生的高能带电粒子流，会扰乱地球的电离层，导致许多地区无线电短波通信中断，故B正确。耀斑爆发对无线电短波通讯有影响，对有线电视信号没有影响，故C错误。对地球气候产生影响的是太阳黑子，故D错误。所以本题正确答案为B。

7．地质历史上两次最重要的全球性物种大灭绝时期是古生代末期和中生代末期，故本题正确答案为C。

（2022·全国·高三专题练习）青藏高原古生物科考队在藏北伦坡拉盒地距今约2500万年的地层中发现了一片棕桐叶化石，棕桐树属于常绿乔木。近年来，在青藏高原陆续发现了多个新的、不同地质时期和地点的化石生物群。包括翠鲈、椿榆、来树等，表明地质时期的青藏高原生物多样性远比现在要丰富，但是现在许多物种在这一地区逐渐消失。据此完成下面小题。

8．伦坡拉盆地棕榈树生长时期的气候特征是（     ）

A．炎热湿润 B．炎热干燥 C．寒冷湿润 D．寒冷干燥

9．与地质时期相比，现在青藏高原生物多性减少的主要原因是（     ）

A．地质时期的人类不合理的活动 B．青藏高原抬升引起的环境变化

C．季风气候的形成使降水量增加 D．地质时期气候的冷暖交替变化

【答案】8．A   9．B

【解析】

8．由材料“棕桐树属于常绿乔木”可知，伦坡拉盆地棕榈树生长时期的气候特征应是炎热湿润的，A正确；炎热干燥条件下水分不足，寒冷湿润和寒冷干燥条件下水分不足都不能满足常绿乔木的生长，BCD错误。故选A。

9．与地质时期相比，现在青藏高原生物多性减少的主要原因是青藏高原抬升引起的环境变化，由暖湿环境变成高寒环境，有些物种不能适应环境而逐渐消失，B正确；地质时期是指人类出现的时期，地质时期不存在人类活动，A错误；降水量增加，物种应该增加。青藏高原隆起使我国东部季风气候区降水量增加，但青藏高原地区降水减少，C错误；地质时期的气候变化对现在青藏高原生物的变化影响小，D错误。故选B。

10．（2022·全国·模拟预测）阅读图文材料，回答下列问题。

下图为科罗拉多大峡谷地层剖面示意图。

推测该区域从寒武纪至今海陆变迁的过程及依据。

【答案】寒武纪到石炭纪，地层内含有三叶虫、海藻、珊瑚等海洋生物化石，为海洋环境，二叠纪早期，地层中含有陆生动植物遗迹、爬行类遗迹等陆地生物化石，为陆地环境，二叠纪晚期，地层中含有贝壳、珊瑚等海洋生物化石，为海洋环境，现今，为陆地环境。

【解析】

读科罗拉多大峡谷地层剖面图可知，寒武纪到石炭纪这一段时间，沉积地层内含有三叶虫、海藻、鱼骨片、蚌壳、珊瑚等海洋生物化石，说明当时可能为广阔的海洋环境；再读图观察进入二叠纪之后，在二叠纪早期，地层中含有植物和陆生动物遗迹化石、爬行类遗迹等陆地生物化石，说明当时地壳抬升加强，陆地面积不断扩大，形成陆地为主的自然环境；而在二叠纪晚期，地层中又出现贝壳、珊瑚、海绵等海洋生物化石，推测当时可能地壳下降或海面抬升，形成海洋为主的自然环境；根据该地位于美国西部科罗拉多大峡谷，西部山区，说明后来地壳抬升运动明显加强，形成了现今的陆地环境。

（2022·全国·高三专题练习）世界上最大的火山岛是冰岛，岛内火山众多。同时，冰岛温泉的数量亦为世界之最，全岛约有250个碱性温泉，最大的温泉每秒可产生200升的泉水，因此冰岛又有“冰火之国”的称谓。完成下面小题。

11．冰岛一些火山喷发后，周边的火山灰丰富，这些火山灰来自（     ）

A．地幔 B．地核 C．地壳 D．岩石圈

12．冰岛火山喷发时对当地影响较大的是（     ）

A．年降水量 B．植被类型 C．太阳光照 D．河流流量

【答案】11．A   12．C

【解析】

11．所有的火山喷发物质都是来自上地幔上部的软流层，A正确，BCD错误。故选A。

12．冰岛火山喷发时，空气中有大量的火山灰，直接影响当地的太阳辐射到达地面，起到遮天蔽日的效果，大气中能见度降低，C正确。火山灰充当凝结核，可能影响短期的降水量，但对年降水量的影响不大，A错误；火山喷发时，可能使树木被焚烧，使林木蓄积量减少，但不会影响植被类型，B错误；不会影响河流流量，D错误。故选C。