2.1岩石圈的物质循环课件2023-2024学年高中地理湘教版（2019）选择性必修1

——湘教版选必一2·1—— 岩石圈物质循环 Lithosphere material cycle 课标要求： 教学目标： 1.区域认知目标：结合资料，说出三大类岩石的成因、特征及代表岩石。 2.综合思维目标：绘制岩石圈物质循环示意图，说明岩石圈的物质循环过程。 3.地理实践力目标：结合实例，说出岩石圈物质循环的意义以及与人类活动的关系。 运用示意图，说明岩石圈物质循环过程。 目录 壹 岩石圈的物质组成 贰 岩石圈的物质循环 壹 岩石圈的物质组成 复习回顾： 地球的内部圈层名称及划分界面 莫霍面 古登堡面 内核 地壳 外核 岩石圈 下地幔 上地幔 软流层 岩石圈 (The lithosphere)， 是地球上部相对于软流圈而言的坚硬的岩石圈层，厚约60~120公里，包括地壳的全部和上地幔的顶部（软流圈以上）。 岩石圈的物质组成是什么？ 岩石又是由什么组成的？ 矿物 3、化学元素、矿物、岩石、岩石圈四者之间，具有怎样的关系？ 组成 组成 化学元素 岩石 矿物 岩石圈 组成 （一）矿物： 1、矿物的概念：矿物是由地质作用形成的，一般为结晶态的天然化合物或单质，具有相对固定的化学成分和确定的晶体结构，在一定的物理化学条件下保持稳定，是组成岩石的基本单元。 2、岩石的概念：岩石是在自然作用下，按照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。 常见的矿物 自然界已发现的矿物有3000多种，常见的有五六十种，绝大多数矿物以固态形式存在，石英是自然界中最多的矿物。 按元素分：金属矿物和非金属矿物 长石 云母 磷灰石 石英 常见矿物的简易识别 识别依据： 物理、化学性质多不相同，如结晶形态、颜色、条痕、透明度、光泽、硬度、密度、磁性等。 石英晶体 食盐晶体 方解石晶体 结晶形态 硬度 识别依据： 物理、化学性质多不相同，如结晶形态、颜色、条痕、透明度、光泽、硬度、密度、磁性等。 概念：是矿物抵抗外力刻划的能力 常用指甲和小刀来判断矿物的硬度，并将其分为三级： 软矿物（指甲能刻划） 中等硬度矿物（硬度介于指甲与小刀之间） 硬矿物（小刀不能刻划） 矿物学中常用摩氏硬度计来测量矿物的硬度，并将矿物的硬度分为 十级。 代表矿物 硬度等级 简要说明 滑石 1 指甲能轻易地在其上划出痕迹 石膏 2 指甲能较容易地在其上划出痕迹 方解石 3 多为透明或半透明晶体，指甲在其上划不出痕迹，但曲别针可以 划出痕迹 萤 石 4 常为多种颜色的半透明晶体。小刀可以轻易地在其上刻画出痕迹 磷灰石 5 小刀可以在其上刻画出痕迹 长石 6 一般小刀很难刻画，但玻璃可以在其上刻画出痕迹 石英 7 能够在玻璃和普通钢铁上刻画出痕迹 黄玉 8 多为晶体，宝石类矿物，能在石英上刻画出痕迹 刚玉 9 多为晶体，宝石类矿物，能在黄玉上刻画出痕迹 金刚石 10 自然界最硬的矿物，宝石，能在其他矿物上刻画出痕迹 摩氏硬度计 识别依据： 物理、化学性质多不相同，如结晶形态、颜色、条痕、透明度、光泽、硬度、密度、磁性等。 颜色 辰砂（红） 闪锌矿（橙） 孔雀石（绿） 自然金（黄） 石墨（黑） 蓝铜矿（蓝） 刚玉（紫） 水晶（无色） 石膏（白色） 斜长石（灰白色） 识别依据： 物理、化学性质多不相同，如结晶形态、颜色、条痕、透明度、光泽、硬度、密度、磁性等。 概念：是指矿物在白色无釉瓷板上摩擦时所留下的粉末痕迹。 矿物碎成粉末后可消除假色并减弱他色，颜色更稳定，更能代表矿物的真实颜色。比如块状赤铁矿表面的颜色可呈现红色、钢灰色等，但它条痕的颜色总是樱桃红色或红棕色。 条痕 冷卓玥，2018 (1)条痕金黄色的是自然金。 (2)小刀刻画（硬度） 活动（P23） 根据所学知识，并查阅资料，完成相关任务。 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？ 岩石的概念：岩石是在自然作用下，按照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。 按成因分类：岩浆岩（火成岩）、沉积岩、变质岩 （二）岩石： 岩浆岩 沉积岩 变质岩 1、岩浆岩（火成岩） 类型： 喷出岩——岩浆喷出地表冷凝形成的岩石，常见的有玄武岩、安山岩、流纹岩。 侵入岩——岩浆在地表以下冷凝形成的岩石，常见的有花岗岩、橄榄岩、闪长岩、辉长岩。 概念：由炽热的岩浆冷凝形成的岩石，约占地壳总体积的65%，最主要的成分是SiO2。 侵入岩 思考：这两类岩石有什么差异？原因是什么？ 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。 喷出岩 花岗岩为什么可以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。 华山·花岗岩 玄武岩住 地表裸露的岩石在风吹、日晒、雨淋以及生物的作用下被破坏（风化） 埋藏压实及固结成岩作用 沉积作用 在流水、风等 外力作用下搬运 沉积环境通常为海洋、湖泊、沼泽、盆地等地势低洼地区 概念：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。占地壳质量的5%，分布十分广泛。 2、沉积岩 探究2：经外力作用形成的沉积岩中会不会形成恐龙化石？ 2、沉积岩——常见类型 砾岩 砂岩 页岩 石灰岩 砾岩是一种由圆浑状的砾石（粒径大于 2毫米）胶结而成的岩石，是圆状和次圆状的砾石占岩石总量30%以上的碎屑岩。可分为砾岩和角砾岩。 直径在0.05~2毫米的碎屑(含量大于50%)胶结而成的岩石。通常呈淡褐色或红色。石英颗粒90%以上为石英砂岩。 页岩由黏土脱水胶结而成的岩石。页岩抗抗风化的能力弱，在地形上往往因侵蚀形成低山、谷地。页岩不透水，在地下水分布中往往成为隔水层。 由化学或者生物化学作用形成的岩石。主要成分是CaCO₃，石灰岩主要是在浅海的环境下形成的。 特点： 具有层状纹理（层理结构） 岩层中常含有化石 地质历史的书页 作用： ①判断地质年龄 ②研究古地理环境 丹霞山 重庆武隆喀斯特景区 3、变质岩 概念：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。 常见类型： 3、变质岩 猜一猜,下列变质岩是由哪些岩石“变”成的？ 砂岩 板岩 大理岩 片麻岩 石英岩 页岩 石灰岩 花岗岩 板岩 大理岩 片麻岩 石英岩 石英岩多由石英砂岩或其他硅质岩石经变质作用重结晶形成。硬度高，吸水较低，可以作为建筑材料，特别是用做户外用石，像是铺路石，地板，覆层等等 片麻岩， 是由岩浆岩（花岗岩）或沉积岩经变质作用而成的岩石。具有暗色与浅色矿物相间呈定向或条带状断续排列的片麻状构造特征。 大理岩是由碳酸盐岩（石灰岩）经区域变质作用或接触变质作用形成的变质岩。质纯者为白色，含杂质者呈现各种颜色。纯白而致密的大理岩统称汉白玉。 板岩是由页岩经变质作用形成，具有板状构造，沿板理方向可以剥成薄片。板岩的颜色随其所含有的杂质不同而变化。 变质岩特点： 既受原岩的影响，具有一定的继承性，又因经受了变质作用，在矿物成分和构造上具有新生性(如片理构造) 活动（P26）： 产自云南点苍山的大理石，裁切后常有独特的流纹，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做居家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”。 （1）议一议，“老石片儿”是怎样形成的？ （2）有人认为，“老石片儿”的波纹是古生物遗体或遗迹，你认同这种说法吗？ （1）大理岩是石灰岩经复杂变质作用形成。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，在各种合力作用下，呈纹层、条带或团状排列，构成绮丽的花纹和变幻莫测的图像。 （2）只有沉积岩中才有可能存在化石，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。 那我们能在变质岩中找到什么？ 变质岩在地壳中广泛分布，与许多金属和非金属矿产的形成密切相关 活动（P26）： 贵州布依族石板房建筑具有浓郁的民族特色，因贵州西部山高谷深,山势陡峻,且岩石较多,居住在那里的布依族人民依山就势,就地取石垒砌住房。住房除内部檀、椽、构架用木材外,屋面、墙体及隔墙均由石块及石板构成,俗称“石板房”,村寨也俗称“石头寨”。 （1） 査找资料，了解当地岩石的类型及主要特征。 （2） 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？ （3）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？ （3） 贵州气候湿润，降水丰富，石板易被风化和侵蚀，因此需要更换. （2）当地板岩分布广泛，可就地取材；板岩具有板状结构，加工方式简单、加工成本低；用作房屋的砌块或瓦片，能防潮、抗风，具有保温性。 岩石类型 形成物质 形成环境和岩石特点 侵入岩 （花岗岩） 喷出岩 （玄武岩、安山岩、流纹岩） 沉积岩 （砾岩、砂岩、页岩、石灰岩） 变质岩 （石英岩、片麻岩、大理岩、板岩） 岩浆岩是岩 浆 冷却凝固 ，在此过程中，矿物结晶 形成于地下，岩浆冷却缓慢，矿物结晶时间长，晶粒粗大，具有明显晶质结构 成于地表，岩浆冷却速度快，矿物结晶时间短，结晶颗粒较细小； 一些气体逸出，导致岩石中多气孔 原有岩石的碎屑物固结在一起 形成于地表，不同碎屑层层堆积，故岩石具有层理构造；碎屑固结为整体，故沉积岩中可见大大小小不同的碎屑；古生物的遗体遗物或遗迹可以和碎屑一起被堆积起来，故沉积岩中常含化石 已经生成的岩石经变质作用形成 原有岩石在一定的温度、压力等条件下(一般在地壳内部),矿物成分或者结构发生改变，所以变质岩既受原岩的影响，具有一定的继承性，又因经受了变质作用，在矿物成分和构造上具有新生性(如片理构造) 4、各类岩石特征 5、岩石形成顺序判断 规律： 首先判断岩石类型，其次 一般情况下，下老上新,尤其是沉积岩 侵入在后 变质在后 读图判断，按从老到新的顺序给各岩层排序： ③、①、②、④、⑤ 1、(2018北京文综)下图为某地的地质剖面示意图。读图,回答下题。图中 (　　)A.甲处的物质主要来源于地壳　　B.断层发生在花岗岩形成之后C.岩浆侵入可能导致乙处岩石变质　　D.丙处的溶洞景观由岩浆活动造成 2、图中四处地层由老到新的时间顺序，排序正确的是（ ） A. ①②③④ B. ②③④① C．②③①④ D．①④③② C D 课堂小结 花岗岩、玄武岩、 流纹岩、安山岩 砾岩、砂岩、页岩、 石灰岩 石英岩、片麻岩、 大理岩、板岩 贰 岩石圈的物质循环 1、岩石的转化 砂岩 板岩 大理岩 片麻岩 石英岩 页岩 石灰岩 花岗岩 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。 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 根据板块构造学说，岩浆在一定的条件下侵入或喷出地表，形成岩浆岩，当岩石回到地幔深处时，被熔融成新的岩浆。周而复始，使岩石圈的物质处于不断的循环转化之中。 在岩石圈物质循环过程中，在一些地方岩石圈不断诞生，在另一些地方岩石圈则逐渐消亡。 2、岩石圈的物质循环原理 3、岩石圈的物质循环过程 岩石圈的物质在内外力共同作用下不断运动和变化，从岩浆到各种岩石，又到岩浆的产生，周而复始，使岩石圈的物质处于不断的循环转化之中。 岩浆岩 岩浆 变质岩 沉积岩 冷却凝固 重熔再生 外力作用 外力作用 变质作用 变质作用 重熔再生 重熔再生 3、岩石圈的物质循环过程 岩石圈物质循环示意图的判读技巧： 三进一出是岩浆， 三出一进是岩浆岩， 两个箭头指向沉积岩和变质岩 物质循环图的判读技巧 1．岩浆是“岩石之本”，地壳物质循环起于岩浆，因此找准岩浆是基础。 2．三进一出为岩浆，一进三出为岩浆岩。 3．两进两出为沉积岩或变质岩，只有沉积岩才可能含有化石 37 在图中方框内填出岩浆和三大类岩石的名称，并说出图中箭头代表的含义 重熔再生 活动： B 岩浆岩 沉积岩 岩浆 变质岩 冷却凝固 外力作用 外力作用 变质作用 变质作用 重熔再生 重熔再生 A D D C B C D 课堂总结 清源山位于福建省泉州市区北郊,是国家5A级旅游景区,属于花岗岩地貌。景区内地势起伏,奇石众多,素有“闽海蓬莱第一山”之美誉。读图,完成下列各题。 1.清源山上奇石的岩石类型属于图中的(　　) A.① B.② C.③ D.④ 2.清源山上奇石的形成过程是(　　) A.岩浆侵入→地壳抬升→风化侵蚀 B.岩浆喷出→地壳下沉→搬运堆积 C.岩浆侵入→固结成岩→地壳抬升 D.岩浆喷出→地壳抬升→固结成岩 喷出岩 岩浆 侵入岩 沉积岩 变质岩 固结成岩 1 . 布兰德山位于非洲纳米比亚北部，是典型的花岗岩山体。下图为“布兰德山及周边区域地质地貌遥感影像图”。据此完成下面小题。 1．布兰德山花岗岩岩体的成因是（ ） 2．布兰德山山体高耸的主要原因是（ ） 3．与布兰德山花岗岩岩体年龄最接近的是（ ） A．火山喷发 B．沉积作用 C．变质作用 D．岩浆侵入 A．差异侵蚀 B．化学溶蚀 C．河流侵蚀 D．风力侵蚀 A．花岗岩区 B．变质岩区 C．沉积岩区 D．接触变质岩区 D D A $$