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新课标 · 地理教学新认识（一）

热度 1已有 580 次阅读2019-10-3 12:36 |系统分类:地理新闻| 教学反思

01大国重器刷新世界最深钻井深度

科拉超深钻孔又名科拉超深井，是前苏联于1970年在科拉半岛邻近地区开始的一项科学钻探，其中最深的一个钻孔SG-3在1989年曾达到12，226米，实际上这个井深记录已经被新的钻井深度打破，只是由于这个记录保持了20多年，在人们的印象中十分深刻，所以一直被认为是地球上最深的钻孔。其实2008年卡塔尔的阿肖辛油井已经深达12，289米，2011年的时候俄罗斯在库页岛的OdoptuOP-11油井钻出了12，345米的深度，都比科拉超深钻井的深度更深。

我国已有钻井平台钻深可超过15，000米，比如蓝鲸1号和蓝鲸2号，他们是目前世界最先进的超深水双钻塔半潜式钻井平台，是全球最大，可钻深度最深的钻井平台。中国“蓝鲸2号”的建造工作已于2017年8月完成，属于海上钻井平台。型长117米，型宽92.7米，型高118米，最大作业水深3658米，最大钻井深度15240米，是担负可燃冰试采重任的“蓝鲸1号”的姊妹船，也是目前全球第二座最先进的超深水双钻塔半潜式钻井平台。

02岩石圈属于地球的内部圈层还是外部圈层

中学地理教材中所说的地球外部圈层主要是依据地表物质的构成来进行划分的，可分为大气圈、水圈和生物圈。这三个圈层在固体地球的表面之上，与人类息息相关，是地理环境的有机组成部分，对它们可以用直接观测和测量的方法进行研究，而地球的内部圈层结构是无法直接观测的，科学家们只有依靠观测地震波在地下不同深度传播速度的差异和变化来判断地球固体表面以内的构造，并在此基础上把地球内部划分为地壳（圈）、地幔（圈）、地核（圈）三个基本圈层。

岩石圈并不在内外圈层划分类属的名称体系中，是一个特殊的圈层。岩石圈是介于内部圈层和外部圈层之间的一个圈层，具有过渡性，包括地壳和上地幔的顶部，即软流层之上的固体岩石部分。

03软流层是固态还是液态

软流层又叫软流圈，位于上地幔上部岩石圈之下，深度在50～250km之间，是一个基本上呈全球性分布的地内圈层。软流层的分布具有明显的区域性差异，总的规律是大洋之下位置较高（一般在60km以下），大陆之下位置较深（深度在120km以下）。

研究表明，地震波在地幔中的传播速度基本上都是随深度而增加的，但在相当软流层的深度上即地下50~250km深处，波速却一反常态，比上层还低5~10%，纵波由每秒8.1km减少到每秒7.8km，横波则由每秒4.6km减小到每秒4.4km，成为一个地震波低速带或低速层（称古登堡低速带)）。地震波速度的降低正说明这一层的物质与上下层物质有所不同。软流层的物质从总体上看仍是固态的，因为纵波、横波都能通过。

软流层的物质为具有流动性的可塑性固态。软流层所在深度温度、压力极大，强大的压力下，岩面处于一种潜在融熔态，就像烧红的玻璃，既不是液态，又有可塑性，以岩浆形式喷出时，由于压力减小，这种可塑性岩石转化成固态。

04地震波传播速度和距离地表深度的关系

课本原图的优点是地震波波速变化与地球内部结构变化一目了然，学生易懂。缺点是近地面的几百千米范围内表达不清楚，这会对学生读图分析造成一定的误导，使其误读成莫霍面处地震波的传播速度也在加快。实际上，这与事实恰恰相反。而我们重点要了解的地壳、岩石圈及软流层，从地震波的传播速度变化去判断是根本不可能的。另外，地核中是能测到横波的传播速度的，但图中也没有标出。

要了解整体状态变化，可看左图；要了解近地面千米内的地震波变化情况，可看右图。地壳与地慢之间的不连续面（莫霍面）地震波的传播速度增幅明显下降。岩石圈与软流层（圈）之间，地震波（纵波、横波）的传播速度在100千米以下是先下降后上升。这给推测岩浆的发源地在地面以下的100千米~200千米之间提供了依据。随着深度的增加，温度逐步上升，而地震波的传播速度反而下降，可推测这一层接近液态（准液态圈），这也为板块运动提供了依据。

05“地转偏向力”伪实验

在《地球概论》一书中可以查到地转偏向力的大小:f=2vωsinφ。f为单位质量物体的地转偏向力的大小;v为物体的水平运动速度的大小;ω为地球自转的角速度;sin是正弦函数;φ为物体所处的纬度。方向为垂直于物体速度的水平分量方向，北半球向右，南半球向左。地转偏向力会对洋流、风及其它具有水平运动的事物产生影响。

水槽中水流涡旋的顺逆方向主要与水流的初始状态与盛水容器的结构有关，因为地转偏向力对这样短距离的运动影响是微乎其微的；运动员在环形跑道上的奔跑方向与长期以来的训练习惯有关；铁轨左右两侧磨损程度与线路特征和线路状态有关。如果在北半球，火车在同一铁轨上往返行驶，我们假设铁轨的磨损受到地转偏向力的影响，那么火车就会向行驶方向的右侧偏转，其结果应是两侧铁轨磨损程度相差无几，并非右侧磨损更严重；河岸左右两侧的冲刷是在水流的作用下形成的，具体冲刷主要受河床特征的影响，如在北半球平原上一个自北向南流的河流，当河道向右弯曲凸出时，右岸冲刷严重，比较陡；当河道向左弯曲凸出时，左岸冲刷严重，比较陡。冲积平原就是这样在河流作用下形成的，所谓的三十年河东三十年河西，就是平原河流左右摆动两岸都被冲刷的写照。可见，这些现象与地转偏向力和南北半球位置并没有必然联系。

《背包去环游》节目中，两位主播旅行到了某赤道国家，用当地提供的设施在三个不同位置做了水流实验，实验中水流的旋转方向差异很大。视频中当地居民为了招揽游客而设置了这项实验，通过长期的演示，他们已经掌握了操作中需要注意的细节，哪怕是倒水时的一点点方向倾斜，都会确保最后的实验结果与油漆画的箭头一致，但显然即使是明显的作假，方向也弄反了。试想，如果地转偏向力能够强烈影响小容器里的水流旋涡，那么踢足球、打台球都会受到影响，而实际上，这些体育比赛受地转偏向力的影响微乎其微。