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第03 讲 地球的宇宙环境、演化历史与圈层结构
目录
01 课标达标练.....................................................................................................................1
题型01 地球所处的宇宙环境、天文观测与航天发射.....................................................................................1
题型02 太阳辐射的分布与影响..........................................................................................................................4
题型03 太阳活动对地球的影响..........................................................................................................................6
题型04 地层形成的古地理环境判读、地球演化历史......................................................................................8
题型05 地球的圈层结构....................................................................................................................................11
02 核心突破练....................................................................................................................13
03 真题溯源练....................................................................................................................22
01 地球所处的宇宙环境、天文观测与航天发射
（24-25 高三上·江西·期中）在太阳系中，水星是距离太阳最近的大行星，在水星的表面遍布陨石坑，
其中科洛瑞斯盆地，是一个直径约1700 千米的巨大陨石坑，而地球陨石坑却很少。下图为科洛瑞斯盆地景
观。据此完成下面小题。
1．水星陨石坑远多于地球的主要原因是水星（ ）
①受到的太阳引力最大 ②火山喷发异常剧烈
③大气层十分稀薄 ④风力、流水侵蚀、搬运、堆积作用不存在
1
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A．①②
B．②④
C．①③
D．③④
2．撞击水星的小天体主要来自（ ）
A．地月系
B．太阳系
C．银河系
D．河外星系
（24-25 高三上·河北·期末）大熊湖太阳观测站位于海拔2000 米的美国本土西部的大熊湖畔（位置见
下图），当地独特的地理环境为太阳高分辨率观测提供了得天独厚的条件。与其他太阳观测站一样，该观
测站也濒临水域，且该观测站建在距湖岸100 米的湖中堤道尽头。据此完成下面小题。
3．与一般天文观测站相比，太阳观测站选址基本不考虑的因素是（ ）
A．大气能见度
B．天气状况
C．视野开阔度
D．城市灯光
4．美国大熊湖太阳观测站建在距湖岸100 米的湖中，主要原因是湖区（ ）
A．比热容大
B．地势高
C．空气洁净
D．风速小
5．推测美国大熊湖太阳观测站最佳观测季节是（ ）
A．春季
B．夏季
C．秋季
D．冬季
2022 年4 月16 日神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，标志着中国目前时间最长的载
人航天任务完满结束。灾害性的空间天气会对航天、卫星、通讯、导航活动产生直接影响。国家空间天气
监测预警中心为航天器发射及在轨运行提供空间天气预报及影响评估服务。空间天气的研究对象是地球表
面20 公里以上的空间领域，主要包括日地空间的太阳日冕、行星际、磁层、电离层和中高层大气等。据此
完成下面小题。
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6．相比四子王旗着陆场，东风着陆场具备以下优势（ ）
①邻近酒泉卫星发射中心，搜救能力强大 ②面积更大，降落预留空间更大
③空气干燥，沙尘天气少，空气能见度高 ④戈壁荒凉，对环境的破坏更小
A．①②③
B．①②④
C．②③④
D．①③④
7．最可能对卫星导航活动产生干扰的现象是（ ）
A．太阳辐射增强B．磁暴现象
C．太阳风暴爆发
D．黑子消失
8．以下不属于国家空间天气监测预警中心的主要职责的是（ ）
A．预报出舱时间窗口，保障航天员出舱安全
B．观测太阳日冕活动，保障电子元件少受干扰
C．监测太空飞行碎片，保障航天器安全运行
D．预测近地面风向风速，保障返回舱准确着陆
02 太阳辐射的分布与影响
（2025·甘肃金昌·三模）日照百分率是一个时段内测站实际日照时数与当地的可能日照时数之比。双
峰县地处湖南中部，由于地势基本平缓，光热资源丰富。读1957—2022 年双峰县国家基本气象站日照百分
率变化示意图，完成下面小题。
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9．双峰县日照时数在7 月最大的主导因素是（ ）
A．地势高低
B．天气状况
C．纬度位置
D．海陆位置
10．1966—2022 年双峰县日照时数的变化情况是（ ）
A．呈增加趋势
B．呈减少趋势
C．不断减少
D．先增加、后减少
11．双峰县日照时数年际变化的最直接原因是（ ）
A．工业不断发展B．人口不断增多
C．大气污染增多
D．气温不断升高
（2025·湖北·模拟预测）2024 年12 月14 日，才朋光储二期项目正式投产。该项目地处西藏山南市乃
东区海拔五千多米的高原，是全球海拔最高的光储项目。项目采用光伏板上面发电，下面放牧的“牧光结
合”模式，还使用了“双面电池”，即光伏板上下两面均可发电。据此完成下面小题。
12．才朋光储电站二期建设过程中需克服的困难有（ ）
①建材短缺 ②土地贫瘠 ③生态脆弱 ④风雪冰冻
A．①③
B．①④
C．③④
D．②④
13．光伏板对“牧光结合”模式中“牧”所起的作用为（ ）
A．减少水分蒸发，促进牧草生长 B．减少地面辐射，提高地表温度
C．作为圈舍设施，提供舍饲空间 D．汇集大气降水，提供牲畜用水
14．才朋光储电站光伏板朝下一面发电效率最高的季节可能是（ ）
A．春季
B．夏季
C．秋季
D．冬季
03 太阳活动对地球的影响
5 月10 日～11 日，我国国家空间天气监测预警中心陆续发布了地磁暴红色预警，地球发生最大级别
达到超大地磁暴（Kp=9）的事件。地磁暴是指太阳活动爆发时高速等离子体云到达地球后引起地球大气电
离层强烈扰动的现象，其强度和持续时间会根据太阳风的情况而不同，通常以地磁指数（Kp 指数）来表征
地磁暴大小。下图示意国家空间天气监测预警中心预报的2024 年5 月9 日～11 日地磁指数。据此完成下面
小题。
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15．导致强地磁暴产生的高速等离子体云最可能来自太阳的（ ）
A．内部层
B．色球层
C．光球层
D．日冕层
16．超大地磁暴发生时给地球造成的危害主要是（ ）
A．干扰地球的短波通信，严重威胁在太空的宇航器安全
B．破坏大气层中的对流层，造成中高纬度地区旱涝加剧
C．北京、内蒙古等地发生极光现象，导致大气污染加重
D．危害野生动植物繁衍，直接导致野生生物多样性减少
（24-25 高三下·广东广州·开学考试）2024 年10 月11 日凌晨，北京地区多处观测到了极光。小明在
飞往北京的飞机上看到了极光，位于北京西部的灵山风景区（海拔2303m）的网友也拍摄到了极光。表为
小明在乘坐航班前查询到的10 月11 日信息（表中时间为北京时间）。完成下面小题。
地点
日出时间
日落时间
到达地：北
京
06:20
17:41
出发地：?
05:48
17:02
17．该航班的出发地可能是（ ）
A．呼和浩特
B．武汉
C．济南
D．长春
18．极光现象所在的大气层可能会（ ）
A．反射无线电波B．有利于飞机飞行
C．产生对流运动
D．大幅削弱紫外线
19．北京周边地区能拍摄到极光的地点与北京市区相比，其所具备的有利条件是（ ）
①光污染少 ②天气晴朗 ③海拔高，大气透明度好 ④纬度高，夜长极光多发
A．①③
B．①②
C．①④
D．②④
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04 地层形成的古地理环境判读、地球演化历史
伊拉克中部某区域位于波斯湾盆地不稳定陆架区，地下沉积有深厚的白垩纪时期生物碎屑灰岩，储
层埋深普遍在2000～3000m，各生物碎屑组成不同，形成了多层灰岩地层。下图示意伊拉克中部部分区域
灰岩地层埋深。据此完成下面小题。
20．图示灰岩地层形成时期，该地（ ）
A．哺乳动物盛行B．为浅海环境
C．蕨类植物繁盛
D．气候较冷干
21．图中“井位”符号图例名称应为（ ）
A．石油井
B．地下水井
C．地热井
D．金属矿藏井
（24-25 高三上·河南·期中）渤海湾盆地在石炭纪—二叠纪时期发育了海陆过渡相地层，下图示意渤
海湾盆地某钻井部分深度岩层分布。据此完成下面小题。
22．石炭纪地层发育时来自陆地的沉积物量较大，可推测当时该地气候主要表现为（ ）
A．温暖湿润
B．温暖干燥
C．寒冷湿润
D．寒冷干燥
23．与二叠纪相比，石炭纪时期该区域（ ）
A．海平面更加稳定 B．频繁海进和海退 C．海平面持续上升
D．海平面持续下降
24．推测K 岩层由下到上颗粒物粒径（ ）
A．先变大后变小 B．先变小后变大 C．越来越大
D．越来越小
（24-25 高三上·陕西咸阳·期中）受不同地质时期自然环境的影响，不同地质时期岩层的物理性质和
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所含化石类型存在较大的差异，同时岩层的物理性质和所含化石类型可以较好地指示其所在地质时期的自
然环境特征。下图为我国南方某地区的地层结构剖面图。据此完成下面小题。
25．图中a 和e 岩层形成时期的地质环境为（ ）
A．寒冷潮湿的沿湖还原环境
B．低温高寒的高山环境
C．高温炎热的雨林氧化环境
D．温暖湿润的海洋环境
26．c 岩层形成时期（ ）
A．喜马拉雅山脉形成
B．两栖类动物开始出现
C．爬行动物极度繁盛
D．形成现在的海陆分布格局
05 地球的圈层结构
（2025·吉林长春·模拟预测）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
此完成下面小题。
27．南襄盆地及其邻区地层特征是（ ）
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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
28．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
（24-25 高三上·新疆塔城·期中）下图示意地球圈层分布。据此完成下面小题。
29．甲圈层（ ）
A．白天能够发光
B．云雨现象主要集中在最下层
C．平均厚度约11km
D．随海拔升高而温度降低
30．丙圈层（ ）
①促进地表物质迁移 ②为人类提供矿产资源 ③规则但不连续 ④连续但不规则
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
31．丁圈层的特征是（ ）
A．横波不能通过
B．位于莫霍界面以上
C．厚度比较均匀
D．高原厚度大于平原
（2025·河北沧州·二模）由环绕器、着陆器和巡视器组成的天问一号火星探测器，于2020 年7 月23
日发射升空。2021 年5 月15 日，着陆器携带巡视器在火星成功着陆，环绕器则绕火星运行，提供通讯中
继服务。根据图表完成下面小题。
行星
距太阳（地
球＝1）
质量（地球＝
1）
体积（地球＝
1）
表面平均温度
自转周期
地球
1.00
1.00
1.00
22℃
23 小时56 分
8
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火星
1.52
0.11
0.15
－23℃
24 小时37 分
1．天问一号任务是我国首次实现航天器行星际飞行，下列叙述正确的是（ ）
①受太阳辐射影响可能出现通讯中断 ②太阳黑子和太阳风影响其安全飞行
③能接触到最多的天体是行星际物质 ④天问一号飞行过程中没穿过小行星带
A．①②
B．②③
C．①④
D．③④
2．据表分析，火星昼夜温差远大于地球的主要原因是（ ）
A．火星距离太阳更远，得到的太阳辐射少 B．火星自转周期短，昼夜更替时间短
C．火星体积质量小，引力小，大气稀薄 D．火星近日点和远日点差异大，与太阳间的距离变化大
【星云观测】（2025·河北石家庄·三模）2025 年4 月2 日—3 日（农历三月初六），双子
座某星云处于最佳观测期。深圳（22°N，114°E）某天文兴趣小组前往郊区观测该星云。下图示意某天文
观测软件提供的该星云高度角变化。据此完成下面小题。
3．为获得更好的观测效果，该小组的观测时间建议选在（ ）
A．4 月2 日15 时B．4 月2 日18 时
C．4 月2 日21 时
D．4 月3 日1 时
4．该星云处于最佳观测期，主要判断依据是此段时间内该星云（ ）
A．东升西落
B．最大高度较大
C．没有月光干扰
D．自身移动较慢
【地表反照率】（2025·福建漳州·模拟预测）地表反照率是地表反射太阳辐射与入射太
阳辐射的比率。下图示意新疆北部石河子垦区某农业气象试验站2021 年4 月-2022 年3 月棉田各月平均地
表反照率日变化。据此完成下面小题。
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5．冬季地表反照率较高的主要原因是（ ）
A．积雪覆盖度高B．地表粗糙度大
C．土壤含水量低
D．植被覆盖度低
6．导致各月平均地表反照率日变化呈“U”形变化的主导因素是（ ）
A．太阳高度
B．天气状况
C．地表湿度
D．地表温度
【海陆下垫面差异影响太阳辐射分布】（2025·河北·二模）太阳辐射分布特征对区域气
候的形成及自然环境具有重要影响。海陆下垫面的差异会影响各自对太阳辐射的吸收和反射情况。下图示
意我国东南沿海ST01—ST09 九个区域海陆观测站的夏季太阳辐射强度。据此完成下面小题。
7．图示夏季海陆太阳辐射的特征是（ ）
A．海洋太阳辐射总体大于陆地太阳辐射 B．陆地太阳辐射总体较海洋太阳辐射多
C．海洋太阳辐射始终小于陆地太阳辐射 D．陆地太阳辐射一直较海洋太阳辐射少
8．图示夏季海洋和陆地太阳辐射不一致，其主要原因是（ ）
A．洋面反射率相对陆面较低
B．海洋气旋频繁，引发多云天气
C．受副热带高压控制的海域多晴天
D．陆上城市群大气削弱作用弱
9．若这种夏季海陆辐射差异持续增强，可能会导致（ ）
A．东海沿岸的上升补偿流增强
B．区域降水强度年际变率减小
C．热带气旋生成范围相对缩小
D．海陆热力梯度的季节转换延迟
（2025·江西·三模）甘肃临夏盆地为青藏高原与黄土高原的交界地带，面积不足400 平方千米。因科
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学家在此发现数量众多的史前动物骨骸而被称为“死亡之谷”。下表示意临夏盆地某处中中新世—更新世
地层及其内部的化石，该地层剖面含有丰富的古地理环境演化信息。完成下面小题。
地质年代
地层类型
所含动物化石或骨骸
第四纪
更新世
黄土层
真马
第三纪
晚上新世
积石层（中间厚边缘薄）
早上新世
红黏土
鬣狗
晚中新世
三趾马、和政羊
中中新世
泥岩（上覆砾岩，内含泥灰岩）
铲齿象
注：泥灰岩是一种介于碳酸盐岩与黏土岩之间的过渡类型岩石；碳酸盐岩主要形成于浅海环境。
10．在红黏土层中可能出现的动物化石是（ ）
A．恐龙
B．三叶虫
C．大角鹿
D．海百合
11．中中新世—更新世期间，该地区气候总体呈（ ）
A．逐渐暖干化
B．逐渐暖湿化
C．逐渐冷干化
D．逐渐冷湿化
（2025·辽宁·模拟预测）灰峪村作为北京化石爱好者的猎石天堂，已经成为重要的化石采集地点。这
里采集到的化石有大量羊齿类植物（蕨类植物）。如图示意寒武纪至新近纪生物多样性的变化，其中后生
生物是动物界除原生动物门以外的所有多细胞动物门类的总称。完成下面小题。
12．据图可知（ ）
A．二氧化碳浓度开始下降是从植物登陆开始的
B．地球大气中的二氧化碳与氧气含量变化此消彼长
C．地球氧气浓度迅速增加与陆地植物的发展密切相关
D．二氧化碳浓度的下降与陆地植物的发展有相关性
13．地球上氧气浓度的增加带来的影响主要有（ ）
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A．大气的密度降低
B．厌氧生物的大量繁殖
C．地球生命的演化趋向单一
D．促进了人类大脑的进化和发展
（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，位于10851~10910 米井段寒武纪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。如
图为深地塔科1 井照片。完成下面小题。
14．该寒武纪地层位于地球内部圈层的（ ）
A．地壳
B．软流层
C．地幔
D．地核
15．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
16．“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
17．（2025·四川广安·二模）阅读图文材料，完成下列要求。
图1 为2000 年以来世界代表性商业火箭公司发展时间轴。美国商业航天公司A 于2008 年9 月实现首
发成功，但2015 年12 月才首次完成火箭回收。我国商业航天公司D 于2024 年1 月研发的可重复使用垂直
起降回收验证火箭成功进行了垂直返回技术的首次飞行试验，最大飞行高度达到约350 米，飞行时长约1
分钟。目前，我国商业航天公司Ⅰ研发了全球最大的固体运载火箭，并于2024 年1 月海上发射成功（图
2）。
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(1)根据图1，说出中国商业火箭公司发展特点。
(2)美国商业航天公司A 采用“先实现成功发射、后实现成功回收”的发展策略，分析中国商业航天公司D
也采用该策略的原因。
(3)分析我国商业航天公司Ⅰ选择在发射船上发射火箭的原因。
18．（24-25 高三上·江西吉安·期末）阅读图文材料，完成下列要求。
材料一 光伏发电是一种通过太阳能电池半导体材料将光转化为电能的技术。一般由太阳能电池板、
光伏逆变器、蓄电池组、控制器等组成，技术较复杂。瑞士穆特赛大坝位于其境内阿尔卑斯山，海拔近
2500 米处，在水坝壁上建造高海拔光伏电站，光伏面板安装角度较大。下图分别为瑞士地形图和水坝光伏
发电站景观图。
材料二 “熔盐塔式”光热发电，简单说就是一个集热式的太阳能发电系统。即一个较大的反射镜或
者透镜，利用光学原理将阳光汇聚到一个非常细小的集光区中，从而实现太阳光能的集中。在高温条件上，
熔盐具有很好的导热和流动特征，而且比热容较高，可以作为优良的导热和热量储存介质。我国甘肃敦煌
光热发电项目，发电主体由12000 多面定日镜和260 米高的吸热塔所组成，实现了昼夜连续发电突破180
万度的理想目标。下图为太阳能“熔盐塔式”光热发电原理图。
(1)请说出相对于光伏发电，光热发电的优势。
(2)指出在水坝壁上铺设太阳能电池面板且面板与水平地面之间夹角较大的原因。
(3)评价敦煌建设太阳能光热电站的条件。
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（2025·湖北·高考真题）某观测小组在当地以星空观测为主题，开展地理研学活动，在准备的星空图
上标识了不同季节太阳的位置（下图）。据此完成下面小题。
1．该小组开展星空观测时，为取得好的效果，需要考虑的主要因素是（ ）
①天气 ②纬度 ③经度 ④高度
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
（2024·浙江·高考真题）我国某中学地理教师给地理社团成员布置模拟天文观测作业，给出以下条件。
完成下面小题。1．春分日或秋分日，天气晴朗。
2．月亮比太阳早6 小时升起。
3．太阳与月亮最大高度角相等。
2．这一天，下列现象可信的是（ ）
A．日落时，月亮的亮面朝东
B．月出时，当地地方时为6 点
C．日出时，月亮高度角最大
D．月落时，天空出现满天星星
3．当天可见直立杆的月影范围最有可能的是（ ）
A．①
B．②
C．③
D．④
（2024·北京·高考真题）如图为某地野外地质剖面素描示意图。读图，完成下面小题。
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4．图中（ ）
A．①岩石晚于安山岩形成
B．②处谷地的形成受向斜影响
C．③岩石早于侵蚀面形成
D．断层在水平张力作用下形成
5．在石灰岩中发掘出完整的三叶虫化石，可推测（ ）
A．①岩石形成于古生代海洋环境
B．②处石灰岩中有被子植物化石
C．③岩石中可以发掘出恐龙化石
D．④岩石形成于新生代陆地环境
（2024·浙江·高考真题）下图为某地喀斯特地貌发育区的岩层分布示意图。在该地地下河沉积物中，
发现有大熊猫、剑齿象等哺乳动物骨骼化石。完成下面小题。
6．最有可能发育大型溶洞的位置是（ ）
A．①
B．②
C．③
D．④
7．大熊猫、剑齿象等骨骼化石来自（ ）
A．古生代砂页岩B．古生代石灰岩
C．中生代砂砾岩
D．新生代沉积物
（2024·广西·高考真题）分布于皖南地区的上溪群地层，其岩石是砂岩受侵入岩浆高温的影响，在固
态下发生弱重结晶形成的，保留了原岩的部分结构。早期研究认为该地层是元古宙古老大陆的一部分；后
来有地质学者在该地层中发现了寒武—奥陶纪的水母等海洋古生物化石，为认识该地层的构造演化提供了
新证据。下图为地质年代示意图。据此完成下面小题。
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8．上溪群地层岩石的形成先后经历了（ ）
A．沉积作用—变质作用—成岩作用
B．成岩作用—变质作用—沉积作用
C．沉积作用—成岩作用—变质作用
D．变质作用—沉积作用—成岩作用
9．根据所发现的古生物化石，推测上溪群地层区（ ）
A．属于太古宙时期形成的古老大陆
B．由寒武纪早期板块碰撞隆升而成
C．属于元古宙时期形成的古老大陆
D．由古生代中晚期板块碰撞隆升而成
（2023·广东·高考真题）2019 年5 月28 日，某科研团队利用往返式探空气球，在长沙观测站
（28°07′N，112°17′E）收集了四个不同时刻释放的气球所记录到的太阳短波辐射量变化信息（图a）。图b
为其中某一时刻对应的太阳光照示意图（阴影部分代表黑夜）。据此完成下面小题。
10．在图a 中，符合图b 示意时刻所释放气球接收到的太阳短波辐射量变化的曲线是（ ）
A．①
B．②
C．③
D．④
11．这次探测结果显示，白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随高度增加而增多，是因为随高度增加（
）
A．CO2量减少
B．空气温度降低
C．大气越稀薄
D．人类干扰越小
12．（2024·山东·高考真题）阅读图文材料，完成下列要求。
埃尔湖（如图）是澳大利亚海拔最低的地方湖水深度较浅。某研学小组对埃尔湖流域开展了研究。
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活动 水生软体动物种类多，数量大，分布广，对水环境变化敏感。软体动物死亡后，其碳酸钙壳体
保留在沉积物中成为化石，对古环境变化具有重要指示意义。为研究埃尔湖不同时期湖水盐度的变化，同
学们采集了各地层中的软体动物化石。
指出如何利用采集的生物化石研究埃尔湖不同时期湖水盐度的变化。
13．（2023·福建·高考真题）阅读图文材料，完成下列要求
古环境演变可从地质构造、沉积特征、化石类型和全球气候变化等方面进行研究。距今约150 万年，
澳大利亚东南部存在古大湖，墨累河流经此湖并于P 处溢出入海。此后，气候干湿交替，该湖逐渐变成内
陆咸水湖。甲、乙两处水下沉积速率一致且无间断，沉积地层中含有古生物化石。黏土层形成于深淡水湖
环境，石灰岩层形成于浅咸水湖环境。石灰岩层顶部海拔指示相应地点当时的湖面高度。
(1)根据沉积地层特征，分别说明古大湖区域干旱化和甲处先于乙处露出湖面的依据。
(2)墨累河曾因P 处海拔较高而无法入海，后又经P 处重新入海。推测使墨累河重新入海的主要内、外力作
用。
(3)研究表明，p 处北侧附近未遭受过海水入侵，如果不考虑构造因素，若为科考队员，你在野外可以寻找
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哪些方面的证据并论证该观点（列举两方面）。
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