岩石圈物质循环+高二地理湘教版（2024）选择性必修一

第二章岩石圈与地表形态第一节岩石圈物质循环2019新湘教版

课标解读运用示意图，说明岩石圈物质循环过程。【课标呈现】1.观察、识别、描述常见矿物和岩石。(地理实践力)2.能够说出三大类岩石的成因、特征及代表岩石。(综合思维)3.绘制岩石圈物质循环示意图，说明岩石圈的物质循环过程。(地理实践力)4.说出岩石与人类的关系，树立合理利用自然资源的意识。(人地协调观)【课标解读】目录contents01岩石圈的物质组成02岩石转化与岩石圈物质循环01岩石圈的物质组成岩石圈是自然环境中众多要素的基本载体，了解岩石圈的物质组成与物质循环，可以帮助我们更好地理解自然地理过程。地壳+上地幔顶部Lithosphere铜是大自然对人类的馈赠。对铜进行加工，如加入适量的锡变成青铜，就可以用来制作工具和礼器。河南安阳殷墟出土的后母戊（wù）鼎，重达875千克，是迄今为止世界上出土的最大、最重的青铜礼器。在自然界，更多的化学元素以化合物的形式存在，它们为人类提供了丰富的生产生活资料。Stepmotheretripod为什么人类使用铁器要晚于铜器？化学元素、矿物、岩石、岩石圈四者之间，具有怎样的关系？为什么人类使用铁器要晚于铜器？

人类最早利用的铜来自孔雀石，这在历史上人类居住地比较常见，但天然铁矿石非常稀少，人类最早发现的铁是从天空落下来的陨石；

铜的熔点比铁低很多，当时主要燃料燃烧提供的温度不能达到炼铁的程度；铁容易氧化生锈；冶炼技术比铜复杂；生铁质地脆，只能做粗笨的器具，铜加工相对简单。岩石圈的物质组成1（1）矿物化学元素矿物岩石岩石圈单质化合物结合体相互转化水晶矿矿产有富用集

由地质作用形成的、一般为结晶态的天然化合物或单质。是组成岩石的基本单元。概念特点1：具有相对固定的化学成分。矿床聚集有开采价值矿石方解石晶体斜方六面体食盐晶体透明的正方体透明的六棱体石英晶体特点2：具有确定的晶体结构。岩石圈的物质组成1（1）矿物天然气石油、天然汞绝大多数矿物基本存在形态气态液态固态随科技的发展将会利用更多种类的矿物自然界已发现矿物达3000多种50~60种常见的矿物固态绝大多数形式存在石英(SiO2)自然界最多矿物200多种目前能利用矿物自然界最多的矿物是石英(SiO2)、（硅酸盐类矿物在地壳中分布最广）黑色金属:磁铁矿、黄铁矿有色金属：黄铜矿贵金属：黄金、白银稀有金属：锆、钼等金属矿物常见矿物：石英、长石、云母、滑石、石膏、方解石非金属矿物能源类矿物：煤、石油、天然气宝石类矿物：金刚石、玉石等岩石圈的物质组成1（1）矿物矿物分类长石黑云母依据：不同的矿物，物理化学性质不同，表现在结晶形态、颜色、透明度、光泽、硬度、密度磁性等方面。石英方铅矿滑石矿物的简易识别2

常见矿物的简易识别（晶体形态）Simpleidentificationofcommonminerals食盐晶体方解石晶体石英晶体

石英晶体为透明的六棱柱，两端呈六棱锥状；食盐晶体多为透明的正方体；方解石晶体通常为斜方六面体，无色透明的方解石俗称“冰洲石”。

常见矿物的简易识别（颜色）Simpleidentificationofcommonminerals孔雀石红宝石金刚石

常见矿物的简易识别（硬度）Simpleidentificationofcommonminerals长石（硬度为6）滑石（硬度为1）方解石（硬度为3）摩斯硬度计1滑石2石膏3方解石4萤石5磷灰石6长石7石英8黄玉9刚玉10金刚石常见矿物硬度等级利用简单工具辨别不同的矿物摩斯硬度不同,我们可以利用指甲和简单工具进行辨别。指甲的摩斯硬度为2.5,小刀的摩斯硬度为5.5。花岗岩：石英、长石、云母；石灰岩和大理岩：方解石黑云母长石石英花岗岩常见岩石的矿物组成3石灰岩和大理岩P24活动-常见矿物的简易识别根据所学知识，并查阅资料，完成相关任务。区分石膏、方解石、石英等矿物，可使用哪些方法？石膏硬度低，指甲可刻动，可撕成薄片，呈纤维状、粒状。方解石小刀易刻动，锤击成菱形碎块，滴加稀盐酸后冒泡。石英不能被小刀划出刻痕，滴加稀盐酸后不会冒泡。在实验室环境下，还可以通过偏光显微镜观察内部结构来区分它们。P24活动-常见矿物的简易识别观察磁铁矿、赤铁矿的颜色，以及它们对磁铁的反应，再区分这两种矿物。图2-5磁铁矿图2-6赤铁矿赤铁矿带红色，磁铁矿显黑色。用磁铁能吸引的是磁铁矿。P24活动-常见矿物的简易识别自然金、黄铁矿、黄铜矿是容易混淆的矿物。黄铁矿因其浅黄铜色和明亮的金属光泽，常被误认为黄金，故又称“愚人金”。议一议，若要区分上述三种矿物，可使用哪些方法？条痕金黄色，小刀极易刻画(硬度2.5~3)，具延展性。图2-7自然金条痕黑色，晶形完好，小刀不能刻画(硬度6~6.5)，性脆。图2-8黄铁矿条痕黑色，小刀易刻画(硬度3.5~4)，性脆。图2-9黄铜矿表面颜色：黄铁矿为浅铜黄色，黄铜矿常带绿色调，自然金常带红色调。条痕颜色：自然金为金黄至浅黄，黄铁矿为黑色，黄铜矿为黑色。课时作业《岩石圈物质循环》矿物是具有确定化学成分、物理属性的单质或者化合物，是化学元素在岩石圈中存在的基本单元。常见的矿物有煤、石油、天然气、石英等。据此，完成1～2题。1．下列地质事物名称按其形成及相互关系，排列正确的是①岩石②化学元素③矿床④矿物⑤矿产⑥地壳A.②-⑤-①-④B．②-④-⑥-①C.②-④-①-⑥D．②-④-③-⑤2．下列关于矿物的叙述，错误的是①不同矿物的化学成分一定不同②所有矿物都为固体③常见的造岩矿物有长石、石英、云母、方解石等④在目前所知的矿物中，金刚石硬度最大A.①②B．②③C．①③D．②④（二）岩石岩石是在自然作用下，按一定方式结合而成的矿物集合体，是构成岩石圈的主要物质按照成因，岩石可分成三大类：岩浆岩(火成岩)、沉积岩和变质岩1、岩浆岩岩浆岩是由炽热的岩浆冷凝形成的岩石岩浆岩约占地壳总体积的65%，最主要的成分是SiO2侵入岩：岩浆在地表以下冷凝形成的岩石，如：花岗岩喷出岩：岩浆喷出地表冷凝形成的岩石，如：玄武岩、安山岩、流纹岩冷却凝固软流层颜色：肉红色、灰白色、略具黑色斑点主要矿物：石英、长石、角闪石和黑云母等矿物结晶颗粒：较粗，肉眼明显可见颜色：黑、黑灰等色主要矿物：辉石和长石矿物结晶颗粒：较细，需用放大镜或显微镜才能看见岩石中常见气孔颜色：灰(灰绿)、紫红色主要矿物：角闪石和斜长石特征：岩石中常见气孔“安山岩”一词来源于南美洲安第斯山脉花岗岩玄武岩安山岩冷却凝结速度慢，岩浆有充足的时间结晶，矿物颗粒大气体缓慢散逸，无气孔构造，岩石坚硬冷却凝结速度快，矿物结晶颗粒小气体会从溶解状态游离出来而形成一个个气泡，因此有气孔构造侵入岩和喷出岩的特点喷出岩有气孔，质地轻，能浮于水面，又称“浮石”花岗岩质地坚硬，外表美观，是很好的建筑材料P27活动-岩石在生产生活中的用途岩石在生产生活中的用途广泛。据此，完成相关任务。花岗岩的哪些特征使其成为重要的建筑材料？硬度高，岩石致密，抗压能力强；耐磨不褪色，抗风化能力强；稳定性好，不易受外界温度影响，且抗腐蚀能力强；颜色多样，色泽美丽，装饰性好。流纹岩玄武岩石柱（柱状节理）华山山脉是深成侵入岩体的花岗岩浑然巨石福建太姥山花岗岩(球状风化）河南碴岈山花岗岩(球状风化）地

幔火山海

洋喷出岩侵入岩岩浆岩风雨

岩浆岩的成因：岩浆岩浆岩

冷却凝固岩浆2、沉积岩沉积岩裸露在地表的各种岩石，在风吹、日晒、雨淋以及生物的作用下被破坏，破坏产物(包括碎屑物质和溶解物质)在原地或经搬运后沉积下来，再经过复杂的成岩作用而形成的岩石，称为沉积岩

外力作用风化、侵蚀、搬运、沉积、固结成岩裸露岩石沉积岩地

幔火山海

洋风雨沉积物风化、侵蚀碎屑物搬运沉积固结成岩

沉积岩的成因：

的岩石沉积岩

外力作用裸露地表沉积岩沉积岩的主要特征（1）具有层次，称为层理构造。地球历史的“书页”沉积岩的主要特征（2）许多沉积岩中有“石质化”的古代生物的遗体或生存、活动的痕迹----化石。鱼化石三叶虫古植物恐龙化石化石类型珊瑚化石破碎的贝壳含煤地层沉积环境滨海环境清澈温暖的浅海环境森林茂密的湿热环境沉积岩砾岩砂岩页岩颗粒大小粗细沉积岩石灰岩—喀斯特地貌沉积岩仅占地壳质量的5%，但分布十分广泛在大陆部分，有75%的面积出露沉积岩图示沉积岩的层理为水平层理。这种层理主要是在水动力条件微弱、平静环境条件下形成的，多形成于闭塞海湾、较深的海、湖泊、沼泽等较为稳定的沉积环境。常见的沉积岩按照沉积物的颗粒大小，沉积岩可分为砾岩、砂岩、页岩等有些沉积岩是由化学沉淀物或生物遗体堆积而成的，如石灰岩页岩致密而不透水，往往成为地下水的隔水层但是，页岩性质柔软，抵抗风化能力较弱页岩特征#常见的沉积岩石灰岩由化学或生物化学作用形成的岩石，主要成分是CaCO3以方解石为主要成分的碳酸盐岩主要形成于海洋环境中，由化学沉积物或生物遗体堆积而成，是很好的建筑材料图2-16石灰岩地

幔火山海

洋沉积岩abcd流水

典型的沉积岩：a

砾岩b砂岩c页岩d石灰岩请在abcd空内填入相应的岩石。砾岩砂岩页岩石灰岩课时作业《岩石圈物质循环》丹霞地貌是巨厚的红色砂砾岩经外力作用，形成的孤立山峰和陡峭的奇岩怪石。据此回答1～2题。1.形成丹霞地貌的岩石类型主要是A.侵入岩 B.沉积岩C.变质岩 D.喷出岩2.该类岩石最主要的特点是A.不含有化石 B.岩石中有许多气孔C.有明显的层理构造 D.岩浆冷凝而成3、变质岩已经生成的岩石，受地壳运动、岩浆活动，或者陨石冲击的影响，在一定的温度、压力等条件下，使原来岩石的矿物成分、结构等发生改变而形成的一种新的岩石，就是变质岩

变质岩的成因：各类岩石变质岩

变质作用变质岩分布广泛，多含有丰富的金属矿和非金属矿全世界70%以上的铁矿就储藏在前寒武纪古老的变质岩中变质矿物太古宙时，岩浆活动剧烈，火山喷发频繁。太古宙地层大都是变质很深的岩石，我国的泰山，就是由这些古老岩层构成的。太古宙是形成铁矿的重要时代。变质岩4.3石灰岩岩浆大理石变质带已成岩石高温高压变质作用变质岩石灰岩岩浆接触带(高温)花岗岩片麻岩(石英)砂岩石英岩石灰岩白云岩大理岩变质岩页岩板岩#常见的变质岩片麻岩(花岗岩变质)典型特征是具有片麻状构造即一种在定向压力下由浅色矿物和深色矿物组成的不连续的条带图2-18片麻岩#常见的变质岩石英岩由石英砂岩经变质作用重结晶形成，通常硬度大，坚硬致密质纯者颜色洁白，含铁质者呈红、紫红等色，或具铁矿斑点图2-20石英岩#常见的变质岩大理岩由碳酸盐岩(石灰岩、白云岩等)经变质作用重结晶形成，质纯者为白色，含杂质者呈现各种颜色图2-19大理岩大理石的名称源于其盛产于中国云南大理而得名刚性好，硬度高，耐磨性强，温度变形小为上乘的建筑装饰材料大理岩石活动-云南点苍山大理石产自云南点苍山的大理石，载切后的石板常有独特的波纹，呈现出类似天然的山水画、水墨画画面唐宋以来，天然石画就被当作居室装饰或文房用品广泛使用在当地天然石画又称石板画、大理石画，古玩行里口语称“老石片儿”图2-21大理石天然画面P28活动-岩石在生产生活中的用途议一议，“老石片儿”是怎样形成的？在点苍山变质岩中，大理岩富含钙镁质碳酸盐类如石灰岩、云灰岩及白云岩等，是受到强烈的地壳运动应力场和热力场的复杂变质作用后形成的。大理岩呈白色，但由于富含有色矿物质(矿物元素或矿物离子)致色，呈现的颜色较为丰富，经过亿万年的地质变化，任各种合力作用下呈纹层、条带或团块排列，构成绮丽的花纹和变幻莫测的图像。凭借各种矿物质相互渗透晕染的天然画面，经锯片、切割、打磨、抛光等，大理石画便成为名贵的天然图画艺术。P28活动-岩石在生产生活中的用途有人认为，“老石片儿”的波纹是古生物的遗体或遗迹，你认同这种说法吗？只有沉积岩中才有可能存在化石。因“老石片儿”是大理石画，大理石为变质岩，所以其中不可能含有古生物的遗体或遗迹。纯白而致密的大理岩通称汉白玉图-故宫宫殿汉白玉望柱汉白玉柱P31活动-新疆和田玉籽料的形成在距今十几亿年的地质时期，新疆南部还是一片海洋，白云岩广泛沉积。在区域变质作用中，白云岩变质形成白云质大理岩。3亿~4亿年前，岩浆侵入白云质大理岩，经过一系列变质作用，白云质大理岩最终形成玉石。白云岩白云岩大理岩和田玉石沉积岩变质岩变质岩找有用的石头突破找化石→在沉积岩中找找玉石→在变质岩中找找有色金属矿→在岩浆周围找课时作业《岩石圈物质循环》右下图为某地质剖面简图，图中4种岩石形成年代从早到晚排列正确的是A．①②④③

B．②③④①C．③④②①

D．④②①③课时作业《岩石圈物质循环》1.甲、乙两处岩层年龄由新到老排序正确的是

A．甲：页

岩

花岗岩

石灰岩

乙：页

岩

石灰岩

花岗岩

B．甲：页

岩

花岗岩

石灰岩

乙：花岗岩

页

岩

石灰岩

C．甲：花岗岩

页

岩

石灰岩

乙：页

岩

石灰岩

花岗岩

D．甲：花岗岩

页

岩

石灰岩

乙：花岗岩

页

岩

石灰岩2.①处岩石是良好的建筑材料，关于其说法正确的是

A．岩浆冷却凝固后形成

B．是贝壳及珊瑚碎屑沉积形成

C．在一定的温度压力下形成

D．外力作用在其形成过程中起到重要作用岩层新老关系的判断沉积岩：一般埋藏越深，岩层越老岩浆岩：晚于其切穿的岩层变质岩：在岩浆活动影响下形成的变质岩，晚于其相邻的岩浆岩贵州布依族石板房建筑具有浓郁的民族特色，是布依族人民将传统生态观融入地方民居的杰作，多见于布依族聚居的黔中西部。布依族“石头寨”，石屋、石地板、石路、石围墙，从墙壁到门窗，再到屋顶的“瓦面”，全部由青白色石头铺砌而成石板房的修建，与当地广泛分布的岩石密切相关布依石寨P28活动-岩石在生产生活中的用途查找资料，了解当地岩石的类型及主要特征。当地岩石稍作加工，即可作为房屋的砌块或瓦片，其原因是什么？泥质灰岩。主要特征略。泥质灰岩层理分明，易剥离成片状。(挑选好合适的开采地点，按需要的尺寸画线，然后用凿子沿线凿出凹槽，等下雨过后石层之间浸透了水，用工具一撬即可成材。)图2-22贵州布依族石板房P28活动-岩石在生产生活中的用途贵州降雨日数多，相对湿度大。作为瓦片和墙面，石板能够有效阻挡雨水的侵袭，但多年后需要更换，其原因是什么？泥质灰岩致密而不透水，能有效地阻挡雨水的侵袭。在降雨多、湿度大的环境下，泥质灰岩易风化，石板多年后需要更换。（一）岩石转化在漫长的地质历史中，组成岩石圈的岩石不是一成不变的。在一定的条件下，不同类型的岩石之间可以相互转化。根据板块构造学说，人们了解到当岩石回到地幔深处时，被熔融成新的岩浆，它们作为岩石的生命就暂时结束了岩浆在一定的条件下再次侵入或喷出地表，形成新的岩浆岩，并与其他岩石一起再次接受外力的风化、剥蚀、搬运和沉积岩石圈的物质循环原理（二）岩石圈物质循环岩石圈物质循环，是地球上规模最大、历时最长、影响最为深远的地质运动研究表明，从原始地壳形成至今，在漫长的地质历史岁月中，岩石圈和其下的软流层之间存在着大规模的物质循环推动岩石圈物质循环的能量，主要来自地球内部放射性物质的衰变，放射能转化为热能，热能再转化为推动岩石圈和软流层物质运动的机械能P30活动-岩石圈物质循环读图2-23，完成相关任务。按照下列步骤，解读图像信息。就形成条件和分布位置来看，侵入岩与喷出岩有何差别？从形成条件和分布位置看，侵入岩是岩浆沿裂隙侵入岩层中冷却凝固而成，分布位置一般较深；喷出岩是岩浆沿断裂带喷出地表后冷却凝固形成，分布于地表。P30活动-岩石圈物质循环沉积物沉降下来以后，要经过哪些过程才能变成沉积岩？变质岩形成的条件是什么？沉积物必须经过埋藏和固结成岩作用才能变成沉积岩。变质岩形成的条件，原先形成的岩石在岩浆活动、地壳运动等作用下满足一定的温度和一定的压强，出现变质作用。要使岩石实现转化，必须具备哪些条件？要使岩石实现转化，需要具备的条件包括能量来源：地壳内部的放射能转化而成的热能和外部的太阳能；物质运动：地质循环和外力的搬运，是岩石转化的链条；地质作用：外力作用、变质作用、岩浆上升冷却、地壳运动、高温熔化等。P30活动-岩石圈物质循环为评价自己的学习效果，丹霞根据图2-23的信息，设计了如图2-24所示的岩石圈物质循环示意图，以及三项活动任务。据此，完成相关任务。

图2-24岩石圈物质循环示意在图中方框内填出岩浆和三大类岩石的名称，并说出填写的依据。说出图中箭头A、B、C、D所代表的含义。岩浆岩沉积岩/变质岩岩浆变质岩/沉积岩冷凝外力作用/变质作用变质作用/外力作用重熔再生P30活动-岩石圈物质循环在图中方框内填出岩浆和三大类岩石的名称，并说出填写的依据。按照图2-23信息，丹霞设计的图有点小瑕疵，即沉积岩被抬升到地表后可以再次被外力作用形成新的沉积岩，变质岩在变质作用下也同样可以形成新的变质岩，具体可以参考下文中的创意设计。依据：岩浆岩只能由岩浆冷凝而成；岩浆岩、沉积岩和变质岩在变质作用条件下可形成变质岩；出露地表的各类岩石在外力作用下经过成岩作用形成新的沉积岩。岩石圈物质循环示意图的判读技巧三大类岩石和岩浆，大致可以用进出箭头的多少进行判断。(1)岩浆：“三进一出”。岩浆是“岩石之本”，岩石圈物质循环源于岩浆，岩浆也是岩石圈物质循环中各类岩石的归宿，三大类岩石都可以转化为岩浆。(2)岩浆岩：“一进三出”。岩浆岩可形成沉积岩和变质岩，也能转化为岩浆，而只有岩浆能生成岩浆岩。(3)变质岩和沉积岩：“二进二出”。①变质岩能转化为岩浆和沉积岩，沉积岩和岩浆岩能转化为变质岩。②沉积岩能转化为岩浆和变质岩，变质岩和岩浆岩能转化为沉积岩。地质循环变式图突破岩浆岩岩浆变质岩外力作用冷却凝固重熔再生变质作用一进三出外力作用沉积岩变质作用重熔再生重熔再生一出三进两进两出两进两出地质循环变式图突破沉积物沉积岩岩浆喷出岩侵入岩变质岩地质循环变式图突破沉积岩