2023學(xué)年度 教案地球的圈層結(jié)構(gòu)

教案地球的圈層結(jié)構(gòu)一、三維目標(biāo)1、知識(shí)與技能掌握地球內(nèi)部圈層的劃分依據(jù)及組成；掌握地殼、地幔、地核的基本特征；了解地球的外部圈層之間的密切關(guān)系及主要特點(diǎn)。2、過(guò)程與方法通過(guò)讀內(nèi)部構(gòu)造圖了解地球內(nèi)部圈層的劃分，明確地殼與巖石圈的范圍、軟流層的位置；運(yùn)用比較法學(xué)習(xí)內(nèi)部和外部圈層的特點(diǎn)。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀地球內(nèi)部的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)及地球外部的各個(gè)圈層之間相互聯(lián)系，認(rèn)識(shí)事物是普遍聯(lián)系的；通過(guò)地震波的應(yīng)用認(rèn)識(shí)到人類利用自然、改造自然的能力；通過(guò)探索地球內(nèi)部物質(zhì)培養(yǎng)科學(xué)的探索精神。二、教學(xué)重點(diǎn)1、運(yùn)用圖表說(shuō)明地球內(nèi)部圈層劃分的依據(jù)，兩個(gè)不連續(xù)面及地殼、地幔、地核的特征。2、用圖歸納地球的外部圈層及其特點(diǎn)三、教學(xué)難點(diǎn)1、地震波傳播速度的變化與地球內(nèi)部物質(zhì)組成的關(guān)系2、地球內(nèi)部圈層劃分四、教學(xué)方法、教學(xué)形式引導(dǎo)輔助法、小組競(jìng)賽形式五、設(shè)計(jì)思路本節(jié)從微觀角度分析地球的圈層結(jié)構(gòu)，此部分除了地震波等涉及物理知識(shí)遷移稍有難度外，其余知識(shí)較為直觀簡(jiǎn)單，因此以小組競(jìng)賽形式穿插，可以活躍課堂、重點(diǎn)分析疑難點(diǎn)，些過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生利用有限知識(shí)探索無(wú)限的未知世界。六、教學(xué)過(guò)程新課引入：上天、入地、下海是人類向自然界挑戰(zhàn)的三大壯舉。目前，隨著科技的日新月異，載人宇宙飛船可以在太空遨游，可謂上天有路，但對(duì)于我們腳下的地球卻是入地?zé)o門。那么地球內(nèi)部到底什么樣子呢？是否像傳說(shuō)中那樣有十八層呢？今天學(xué)習(xí)：地球的圈層結(jié)構(gòu)板書：地球的圈層結(jié)構(gòu)師：這節(jié)內(nèi)容大家已經(jīng)認(rèn)真預(yù)習(xí)了，我們就以小組競(jìng)賽形式穿插學(xué)習(xí)這節(jié)。全班分3組，得分最高組勝出，還將評(píng)出兩位最佳學(xué)生，給予獎(jiǎng)勵(lì)。分兩類題型：必答和搶答。首先，必答，每組派代表各抽取三題。每題分值10分。（規(guī)則公布）必1：雖然入地?zé)o門，但目前我們已經(jīng)知道地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，主要是通過(guò)何種手段了解？生：地震波師：就像我們看西瓜是否熟了，看瓷器是真是假，敲一敲從聲音判斷一樣，我們可以造成地球的震動(dòng)了解地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，正好自然界就存在這樣的震動(dòng)—地震必2：世界兩大地震帶？生：環(huán)太平洋地震帶、地中海-喜馬拉雅山地震帶必3：地震是怎樣發(fā)生？生：地下深處巖石破裂把長(zhǎng)期積累起來(lái)的能量以地震波的形式向四面八方傳播出去，到地面引起的房搖地動(dòng)。師：地震就是地球內(nèi)能通過(guò)地震波形式釋放，地震波就類似我們?？吹降乃?。當(dāng)向池塘里扔一塊石頭時(shí)水面被擾亂，以石頭入水處為中心有波紋向外擴(kuò)展，是不是水朝周圍流去？不是，如果水面浮著一個(gè)軟木塞，它只是在原來(lái)位置上下跳動(dòng)。地震波也是如此，只是質(zhì)點(diǎn)的上下或左右振動(dòng)造成的。必4：地震波分為哪兩種？生：橫波和縱波。必5：什么是橫波？生：橫波是質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)方向與地震波傳播方向垂直。必6：什么是縱波？生：縱波是質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)方向與地震波傳播方向平行.師：我們來(lái)應(yīng)用一下。大家感覺過(guò)地震沒有？如果有機(jī)會(huì)可有去臺(tái)灣或是日本感覺一下，其中，臺(tái)灣每天平均有40次地震，能夠感覺到的有3、4次之多，那么，想一想搶1：地震發(fā)生時(shí)地面上的人感覺到如何震動(dòng)？生：先上下顛簸，后左右搖晃。因?yàn)榭v波傳播速度快，橫波傳播速度慢。搶2：某海域發(fā)生地震時(shí)，水中游泳的人有何感覺？生：感覺到上下顛簸。因?yàn)榭v波可通過(guò)固液氣三介質(zhì)，而橫波只能通過(guò)固體。師：可見橫波和縱波的可以通過(guò)的介質(zhì)不同，我們就可以通過(guò)橫縱波的變化來(lái)判斷地球的內(nèi)部物質(zhì)狀態(tài)進(jìn)而分層。必7：地球內(nèi)部分為哪幾圈層？這些圈層分界線？（每組請(qǐng)一位同學(xué)上黑板寫）師：為什么以此作為分界線？讀126左圖，在33及2900千米處橫波縱波發(fā)生了突變，我們就把波速突變的面叫不連續(xù)面。第一個(gè)界面位于33千米深處，是奧地利學(xué)者莫霍洛維奇于1909年發(fā)現(xiàn)的，簡(jiǎn)稱為“莫霍面”。另一明顯界面位于2885千米深處，是美國(guó)學(xué)家古登堡于1914年發(fā)現(xiàn)的，簡(jiǎn)稱為“古登堡面”。搶3：地震波傳播速度變化最大的地方？生：古登堡界面師：圖126左圖，古登堡界面橫波消失，縱波波速突然下降。莫霍界面，橫縱波速明顯增加。波速突變說(shuō)明它們的物質(zhì)狀態(tài)發(fā)生了變化，因此以這些界面分為地殼、地幔、地核，我們來(lái)了解各層的基本特征。搶4：地殼厚度不一，平均厚度多少？（17KM）搶5：世界最深的地方？（馬里亞那海溝11034米，一般越深的地方，地殼也越?。?：中國(guó)大陸地殼最厚的地形區(qū)？（青藏高原，說(shuō)明海拔高地殼越厚，海拔越低地殼越薄）搶7：內(nèi)部圈層中厚度最大的圈層？（地核）師：圖126左圖，發(fā)現(xiàn)地核內(nèi)波速在5000米左右發(fā)生變化。圖127，將地核分為外核和內(nèi)核。推測(cè)外核物質(zhì)形態(tài)？液態(tài)。內(nèi)核物質(zhì)形態(tài)？固體。這些只是推測(cè)，真正到底是什么物質(zhì)，還得靠你們。搶8：目前被認(rèn)為巖漿的主要發(fā)源地？位于哪一圈層？（軟流層、位于地幔）師：圖127軟流層位于上地幔上部，是個(gè)明顯的地震波的低速層，這里物質(zhì)呈熔融狀態(tài)被認(rèn)為是大部分火山、地震的發(fā)源地。圖127地幔分為上地幔和下地幔，說(shuō)明？波速變化。地球的內(nèi)部圈層就像雞蛋，地核就相當(dāng)于蛋黃，地幔就相當(dāng)于蛋白，地殼就相當(dāng)于蛋殼，它們之間的膜就相當(dāng)于界面。搶9：對(duì)于地球內(nèi)部秘密的探測(cè)還可以通過(guò)什么方法渠道？（火山噴發(fā)物，巖芯）搶10：目前世界鉆探達(dá)到萬(wàn)米，而被譽(yù)為“亞洲第一深井”的鉆探工程在中國(guó)將用5年時(shí)間打出這口5000米深的科研井。此科研井的開鉆地點(diǎn)位于？（江蘇東海）師：地球內(nèi)部通過(guò)物理方法，對(duì)于地球外部圈層直接觀測(cè)即可。地球外部圈層分哪幾層？大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈呈同心圓狀分布。必8：地殼與巖石圈的區(qū)別？生：在于范圍和界面的不同。莫霍界面以上稱地殼。地殼和上地幔頂部(軟流層以上)，由堅(jiān)硬的巖石組成，合稱巖石圈。地殼的厚度比巖石圈要小。必9：大氣圈物質(zhì)組成？

生：氣體和懸浮物師：大氣圈到底有多厚，大氣上界多少千米？據(jù)人造衛(wèi)星探測(cè)資料顯示在2000-3000千米高空，地球大氣密度與星際空間密度非常接近，可以作為大氣的上界。這么厚的大氣主要成分是氮和氧。必10：水圈的主體水？生：海洋水師：水圈包括地表水、地下水等，它是一個(gè)連續(xù)但不很規(guī)則的圈層。其中海洋水質(zhì)量約為陸地水的35倍。如果整個(gè)地球沒有固體部分的起伏，那么全球?qū)⒈簧钸_(dá)2600米的水層所均勻覆蓋。因此曾認(rèn)為地球是一顆"藍(lán)色的水球"。生物圈就是生物和其生存環(huán)境。那么生物生存范圍有大，目前已知生物能夠到達(dá)的最高上限是高山兀鷲—高原上的神鷹，飛過(guò)珠峰，達(dá)到9000多米高。陸地最深的生物是地下2000米的石頭里發(fā)現(xiàn)了微生物，海洋中就是馬里亞納海溝發(fā)現(xiàn)了世界上最深的蟲子。因此生物圈包括大氣圈的下部、水圈的全部和巖石圈的上部，它是太陽(yáng)系所有行星中僅在地球上存在的一個(gè)獨(dú)特圈層。這些圈層相互影響，而且處在不斷的運(yùn)動(dòng)變化中，與人類關(guān)系密切，所以我們將在后面的章節(jié)詳細(xì)介紹。今天我們學(xué)習(xí)了地球的內(nèi)部和外部圈層結(jié)構(gòu)，一起來(lái)回憶鞏固一下。最后統(tǒng)分得出優(yōu)勝組及兩位優(yōu)秀學(xué)生給以獎(jiǎng)勵(lì)。七、板書設(shè)計(jì)：(略)

學(xué)生自學(xué)材料

一、課前預(yù)習(xí)要求1、地球內(nèi)部的圈層劃分、依據(jù)及特征2、地球的外部圈層的關(guān)系3、將你不明白的知識(shí)設(shè)計(jì)成問(wèn)題形式上交二、課內(nèi)知識(shí)補(bǔ)充1、縱波(Pwave)和橫波(Swave)：我們最熟悉的波動(dòng)是觀察到水波。當(dāng)向池塘里扔一塊石頭時(shí)水面被擾亂，以石頭入水處為中心有波紋向外擴(kuò)展。這個(gè)波列是水波附近的水的顆粒運(yùn)動(dòng)造成的。然而水并沒有朝著水波傳播的方向流；如果水面浮著一個(gè)軟木塞，它將上下跳動(dòng)，但并不會(huì)從原來(lái)位置移走。地震運(yùn)動(dòng)與此相當(dāng)類似。我們感受到的搖動(dòng)就是由地震波的能量產(chǎn)生的彈性巖石的震動(dòng)。巖石，受到打擊，會(huì)產(chǎn)生兩類彈性波從源向外傳播。一種縱波(Pwave)是質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)方向與地震波傳播方向平行的地震波.另一種橫波(Swave)是質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)方向與地震波傳播方向垂直的地震波。2、地震：地震主要是構(gòu)造地震，它是由于地下深處巖石破裂、錯(cuò)動(dòng)把長(zhǎng)期積累起來(lái)的能量急劇釋放出來(lái)，以地震波的形式向四面八方傳播出去，到地面引起的房搖地動(dòng)。地震波發(fā)源的地方，叫作震源。震源在地面上的垂直投影，叫作震中。震中到震源的深度叫作震源深度。通常將震源深度小于70公里的叫淺源地震，深度在70-300公里的叫中源地震，深度大于300公里的叫深源地震。破壞性地震一般是淺源地震。如1976年的唐山地震的震源深度為12公里。世界兩大地震帶：環(huán)太平洋地震帶：分布在太平洋周圍，像一個(gè)巨大的花壞，把大陸與海洋分隔開來(lái)。地中海-喜馬拉雅山地震帶：從地中海向東，至印度尼西亞、至堪察加。3、地殼厚度變化的規(guī)律：地球大范圍固體表面的海拔較高，地殼越厚；海拔越低，地殼越薄。大陸地殼是雙層結(jié)構(gòu)，上層是硅鋁層，下層是硅鎂層，大洋地殼往往是單層結(jié)構(gòu)，硅鋁層很薄，甚至缺失。地殼厚度的不均和硅鋁層的不連續(xù)分布狀態(tài)，是地殼結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。4、軟流層：在距地球表面以下約100公里的上地幔中，有一個(gè)明顯的地震波的低速層，這是由古登堡在1926年最早提出的，稱之為軟流圈，這里物質(zhì)呈熔融狀態(tài)能夠長(zhǎng)期緩慢變形厚約100千米，這里有大部分火山、地震的發(fā)源地。5、地殼與巖石圈的區(qū)別：在于范圍和界面的不同。莫霍界面以上稱地殼，以下為地幔。軟流層僅是上地幔上部的較薄的一層。地殼和上地幔頂部(軟流層以上)，由堅(jiān)硬的巖石組成，合稱巖石圈。地殼的厚度比巖石圈要小。三、課外知識(shí)拓展地球內(nèi)部是什么樣子？人類繁衍生息在大地上，很想知道地下是個(gè)什么樣子。那么，地下究竟是什么樣子呢?這的確是個(gè)大難題，難就難在人們?nèi)氩涣说?。?dāng)今世界上最深的鉆井也只有萬(wàn)米左右。這個(gè)深度同地球6300多千米的半徑相比，實(shí)在是太微小了。人們想直接觀察地球內(nèi)部的狀況是不可能的，但可以通過(guò)地震波在地球內(nèi)部傳播的情況，間接地了解到地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和物理狀況。地震波有個(gè)特性，它在不同物理性質(zhì)的物質(zhì)中有不同的傳播速度，該速度受物質(zhì)密度、溫度、壓力的影響。

當(dāng)?shù)貧r石發(fā)生斷裂錯(cuò)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動(dòng)，這就是地震。地震所釋放出的能量非常巨大，可相當(dāng)于10萬(wàn)顆普通的原子彈爆炸。它能使地球像一個(gè)巨大的音叉那樣發(fā)生振動(dòng)，產(chǎn)生強(qiáng)大的地震波。當(dāng)人們?cè)诘乇碛脙x器觀測(cè)地震波向地球中心傳播時(shí)，發(fā)現(xiàn)地震波在大陸底下33千米左右深處，在海洋底下10千米左右深處發(fā)生了巨大的突變；在地下2900千米左右深處又發(fā)生了巨大的突變。這表明地下有兩個(gè)明顯的界面，界面上下物質(zhì)的物理性質(zhì)有很大差異。第一個(gè)界面位于33千米深處，是莫霍洛維奇于1909年發(fā)現(xiàn)的，簡(jiǎn)稱為“莫霍面”。另一明顯界面位于2885千米深處，是美國(guó)學(xué)家于1914年發(fā)現(xiàn)的，簡(jiǎn)稱為“古登堡面”。據(jù)此，科學(xué)家們認(rèn)為，地球內(nèi)部大致可分為三個(gè)組成物質(zhì)和性質(zhì)不同的同心圈層，最外面的一層稱為地殼，最中心部分稱為地核，中間一層稱為地幔。如果把地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)做個(gè)形象的比喻，它就像一個(gè)雞蛋，地核就相當(dāng)于蛋黃，地幔就相當(dāng)于蛋白，地殼就相當(dāng)于蛋殼。地殼的厚度是不均勻的，一般大陸地殼較厚，尤其山脈底下更厚，平均厚度約32千米，海洋地殼較薄，一般在5～10千米。地殼的物質(zhì)組成除了沉積巖外，基本上是花崗巖、玄武巖等?；◢弾r的密度較小，分布在密度較大的玄武巖之上，而且大都分布在大陸地殼，特別厚的地方則形成山岳。海洋地殼幾乎或完全沒有花崗巖，一般在玄武巖的上面覆蓋著一層厚約～千米的沉積巖。地殼的溫度一般隨深度的增加而逐步升高，平均深度每增加3米，溫度就升高1℃。地核中心的壓力可達(dá)到350萬(wàn)個(gè)大氣壓，溫度可達(dá)4000℃～5000℃。在這樣高溫、高壓的條件下，地球中心的物質(zhì)的特點(diǎn)是在高溫、高壓長(zhǎng)期作用下，猶如樹脂和蠟一樣具有可塑性，但對(duì)于短時(shí)間的作用力來(lái)說(shuō)，卻比鋼鐵還要堅(jiān)硬。推測(cè)外地核可能由液態(tài)鐵組成，內(nèi)核被認(rèn)為是由剛性很高的，在極高壓下結(jié)晶的固體鐵鎳合金組成。地幔是介于地表和地核之間的中間層，厚度將近2900千米，它的物質(zhì)組成具有過(guò)渡性?？拷貧げ糠郑饕枪杷猁}類的物質(zhì)；靠近地核部分，則同地核的組成物質(zhì)比較接近，主要是鐵、鎳金屬氧化物。地幔是地球里面放射性物質(zhì)集中的地方，由于放射性物質(zhì)分裂的結(jié)果，整個(gè)地幔的溫度都很高，大致在1000℃到2000℃或3000℃之間，這樣高的溫度足可以使巖石熔化，但這里的壓力很大，約50萬(wàn)～150萬(wàn)個(gè)大氣壓。在這樣大的壓力下，物質(zhì)的熔點(diǎn)要升高。在這種環(huán)境下，地幔物質(zhì)具有一些可塑性，但沒有熔成液體，可能局部處于熔融狀態(tài)，這已從火山噴發(fā)出來(lái)的來(lái)自地幔的巖漿得到證實(shí)。

地球的外部圈層

人們對(duì)于地球的結(jié)構(gòu)有了比較清楚的認(rèn)識(shí)。整個(gè)地球不是一個(gè)均質(zhì)體，而是具有明顯的圈層結(jié)構(gòu)。地球每個(gè)圈層的成分、密度、溫度等各不相同。在天文學(xué)中，研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)于了解地球的運(yùn)動(dòng)、起源和演化，探討其它行星的結(jié)構(gòu)，以至于整個(gè)太陽(yáng)系起源和演化問(wèn)題，都具有十分重要的意義。地球圈層分為地球外圈和地球內(nèi)圈兩大部分。地球外圈分為四圈層，即大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈

巖石圈對(duì)于地球巖石圈，主要由地殼和地幔圈中上地幔的頂部組成，從固體地球表面向下穿一直延伸到軟流圈。巖石圈厚度不均一，平均厚度約為100公里。由于巖石圈及其表面形態(tài)與現(xiàn)代地球物理學(xué)、地球動(dòng)力學(xué)有著密切的關(guān)系，因此，巖石圈是現(xiàn)代地球科學(xué)中研究得最多、最詳細(xì)、最徹底的固體地球部分。

大氣圈大氣圈是地球外圈中最外部的氣體圈層，它包圍著海洋和陸地。大氣圈沒有確切的上界，在2000～16000公里高空仍有稀薄的氣體和基本粒子。在地下，土壤和某些巖石中也會(huì)有少量空氣，它們也可認(rèn)為是大氣圈的一個(gè)組成部分。地球大氣的主要成份為氮、氧。由于地心引力作用，幾乎全部的氣體集中在離地面100公里的高度范圍內(nèi)，其中75％的大氣又集中在地面至10公里高度的對(duì)流層范圍內(nèi)。根據(jù)大氣分布特征，在對(duì)流層之上還可分為平流層、中間層、高層大氣等。

水圈水圈包括海洋、江河、湖泊、沼澤、冰川和地下水等，它是一個(gè)連續(xù)但不很規(guī)則的圈層。從離地球數(shù)萬(wàn)公里的高空看地球，可以看到地球大氣圈中水汽形成的白云和覆蓋地球大部分的藍(lán)色海洋，它使地球成為一顆"藍(lán)色的行星"。其中海洋水質(zhì)量約為陸地（包括河流、湖泊和表層巖石孔隙和土壤中）水的35倍。如果整個(gè)地球沒有固體部分的起伏，那么全球?qū)⒈簧钸_(dá)2600米的水層所均勻覆蓋。大氣圈和水圈相結(jié)合，組成地表的流體系統(tǒng)。

生物圈由于存在地球大氣圈、地球水圈和地表的礦物，在地球上這個(gè)合適的溫度條件下，形成了適合于生物生存的自然環(huán)境。人們通常所說(shuō)的生物，是指有生命的物體，包括植物、動(dòng)物和微生物。據(jù)估計(jì)，現(xiàn)有生存的植物約有40萬(wàn)種，動(dòng)物約有110多萬(wàn)種，微生物至少有10多萬(wàn)種。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在地質(zhì)歷史上曾生存過(guò)的生物約有5－10億種之多，然而，在地球漫長(zhǎng)的演化過(guò)程中，絕大部分都已經(jīng)滅絕了?，F(xiàn)存的生物生活在巖石圈的上層部分、大氣圈的下層部分和水圈的全部，構(gòu)成了地球上一個(gè)獨(dú)特的圈層，稱為生物圈。生物圈與其他圈層相比，其不同點(diǎn)：首先，其他圈層是由無(wú)機(jī)物組成的，而生物則構(gòu)成了生物圈的主體，是一個(gè)非常活躍的圈層；其次，其他圈層都具有相對(duì)獨(dú)立的空間結(jié)構(gòu)，而生物圈則滲透于其他圈層之中，形成一個(gè)特殊的結(jié)構(gòu)。生物圈是太陽(yáng)系所有行星中僅在地球上存在的一個(gè)獨(dú)特圈層。

圈層結(jié)構(gòu)的形成

地球的圈層構(gòu)造是其40多億年演化的結(jié)果。作為太陽(yáng)系內(nèi)行星之一的地球，大約在45億年前就有現(xiàn)在這樣的大小，而且成分很均勻，那時(shí)的地球還比較冷。但在距今約45～40億年之間地球遭到隕石等小星體的強(qiáng)烈轟擊，這些強(qiáng)大的動(dòng)能就轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。同時(shí)，地球上的放射性元素衰變也產(chǎn)生大量的熱能，而地球自身的壓縮也導(dǎo)致溫度升高，使原始地球很快變熱，內(nèi)部溫度升高，使地下一定深度的物質(zhì)發(fā)生熔融，使原始地球中的金屬鐵、鎳等高密度低熔點(diǎn)物質(zhì)向地球中心部位沉降聚集而成地核，其釋放出的重力能又轉(zhuǎn)變成熱能，進(jìn)一步導(dǎo)致地球內(nèi)部的對(duì)流和分異作用，低密度物質(zhì)向上浮動(dòng)，經(jīng)冷卻形成原始地殼，并逐漸形成了地球的圈層結(jié)構(gòu)。地球上已知的最古老的巖石年齡約為38億年

生命研究爆炸性發(fā)現(xiàn)——地下兩千米石頭里發(fā)現(xiàn)生命

有誰(shuí)能想到，在地下數(shù)千米深的地方，仍然有生命的存在?在我國(guó)實(shí)施的“入地”工程——大陸科學(xué)鉆探工程中，我國(guó)科學(xué)家驚奇地發(fā)現(xiàn)在地下2000米深處的極端條件下，仍然“生活”著大量微生物，這些微生物靠“吃”鐵、甲烷等維持生存。

近年來(lái)，中美科學(xué)家對(duì)大陸科學(xué)鉆探工程中獲取的2000米巖芯合作開展了地下微生物研究，通過(guò)對(duì)巖芯的低溫冷儲(chǔ)及DNA分析，首次在1080米深度的巖石中發(fā)現(xiàn)了太古菌及細(xì)菌，然后又對(duì)6個(gè)不同的深度、4種不同巖石性質(zhì)的固體巖芯樣品及流體樣品進(jìn)行DNA分析，發(fā)現(xiàn)了大量極端條件下形成的微生物，有嗜酸菌、嗜鐵菌、嗜甲烷菌等，并完成了嗜熱微生物的分離培養(yǎng)及鑒定的試驗(yàn)性工作。

中科院微生物研究所和美國(guó)的科學(xué)家還設(shè)計(jì)了一系列培養(yǎng)基，并且分離到兩株活著的高溫菌株。以前人們認(rèn)為石頭里沒有生命，但這些生活在缺氧、高溫極端環(huán)境中的‘饑餓生命’打破了人們的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)。它們藏身在巖石微細(xì)裂縫里，只靠‘吃’鐵、鎳、甲烷等生存。

上天、入地、下海是人類向自然界挑戰(zhàn)的三大壯舉。從2022年起實(shí)施的中國(guó)大陸科學(xué)鉆探工程是國(guó)家重大科學(xué)工程，是目前國(guó)際上正在實(shí)施的最深的科學(xué)鉆井。兩年多來(lái)，科學(xué)家們?cè)诮K省東?？h的超高壓巖石中向地球深處“鉆”進(jìn)近3700米，通過(guò)初步研究建立了工程主孔的構(gòu)造學(xué)、巖石學(xué)、地球化學(xué)剖面，還將構(gòu)建一個(gè)地下微生物剖面，因?yàn)榈叵虏煌牡囟紊嬷煌纳锶郝?。目前的研究只是初步的，相信以后的成果?huì)比更有爆炸性。

大陸科學(xué)鉆探小百科

CCSD（中國(guó)大陸科學(xué)鉆探工程）：利用現(xiàn)代深部鉆探高新技術(shù)，在具有全球地學(xué)意義的大別——蘇魯超高壓變質(zhì)帶實(shí)施中國(guó)第一口5000米科學(xué)深鉆，利用從鉆孔中獲取的巖心及液、氣態(tài)樣品及原位測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)行多學(xué)科綜合研究。

超高壓變質(zhì)巖：是板塊俯沖、碰撞作用的產(chǎn)物，是研究板塊會(huì)聚邊界物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)及地球動(dòng)力學(xué)的重要窗口之一。

ICDP（國(guó)際大陸科學(xué)鉆探組織）：1997年成立，總部位于德國(guó)波茨坦，德國(guó)、美國(guó)、中國(guó)為主要發(fā)起國(guó)及常任理事國(guó)。

紀(jì)錄：目前世界上最深的科學(xué)鉆探井為前蘇聯(lián)的科拉SG3超深鉆井，深12262米。

四、探究思路

在人們的日常生活中有這樣的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)你拿起一個(gè)瓷碗或瓦罐想要檢驗(yàn)有沒有裂紋時(shí)，只要輕輕一敲，便能從它發(fā)生的聲音判斷是否完好；裝在密封小盒子的物品，我們可以通過(guò)搖、拍、稱重等，聽其聲，測(cè)其重，也能猜到盒子中裝的是什么。人們面對(duì)龐大的地球，要想得知地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)組成，逐步揭示地球內(nèi)部的秘密。目前人們主要通過(guò)哪方面的研究來(lái)推測(cè)地幔和地核的物質(zhì)狀態(tài)可能是什么?還通過(guò)哪些渠道或方法獲取地球內(nèi)的信息?

(1)地震波(2)通過(guò)火山噴發(fā)物，鉆井得到的巖芯來(lái)了解地球內(nèi)部的物質(zhì)組成。地表的溫泉、熱泉等推知地球內(nèi)部蘊(yùn)藏著豐富的地?zé)豳Y源等等。

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