2.1 岩石圈物质循环（课件）-【上好课】2024-2025学年高二地理同步精品课堂（湘教版2019选择性必修1）

学习任务 1.结合实例，说出三大类岩石的成因、特点及代表性岩石。 2.运用示意图说明岩石圈的物质循环过程。 ▷ 学习目标 1.2 运用示意图，说明岩石圈物质循环过程。 ▷ 课标要求 页码：1 ▷ 潮州饶平青岚国家地质公园地理位置图 ▷ 香炉山©青岚国家地质公园 广东饶平青岚地质公园于2018年获批为“第八批国家地质公园”，位于潮州市饶平县，总面积2322公顷，是粤东地区唯一的省级地质公园。 页码： 青岚地质景观是如何形成的？ ▷ 三叠岩©青岚国家地质公园 ▷ 风动石©青岚国家地质公园 页码：1 2.1 岩石圈物质循环 第二章 岩石圈与地表形态 4 问题1：青岚地质景观由哪些物质组成？ 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。矿物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。自然界已发现的矿物达3000多种，常见的有五六十种。绝大多数矿物以固态形式存在。自然界最多的矿物是石英。 ▷ 香炉山某石块的矿物组成 页码：1 矿物分类 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 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 页码： 实验 原理： 根据外表特征和物理性质辨认和区分岩石、矿物的类别，这是岩石和矿物鉴定最常用的方法，也是学习地质知识的基本技能。岩石是地壳的组成部分，由一种或多种矿物组成。 目标： 1.观察和说出常见矿物的主要特征； 2.掌握用肉眼和放大镜鉴别矿物的主要方法。 器材： 矿物标本1盒、放大镜、小刀、锤子、稀盐酸、磁铁。 页码：1 实验步骤： 1.观察矿物的颜色、构造（有无气孔、层理）特征。 2.在矿物上分别滴上几滴稀盐酸。 3.观察矿物的颜色、光泽、透明度，用放大镜观察矿物颗粒的形态。 4.先用手触摸，再用小刀切割岩石或用小锤敲击矿物，比较其硬度。 5.用磁铁吸附，判断矿物有无金属成分。 页码： 名称 颜色 层理（有/无） 气孔（有/无） 加稀盐酸（有/无气泡） ...... ...... 无 无 无 ...... ...... 表1 矿物观察记录表 名称 颜色 光泽（金属/非金属光泽） 透明度（透明—不透明） 形态（片、粒或柱状） 颗粒大小(大—小） 硬度（硬—软) 磁铁（能否吸附） 石墨 黑 金属 不透明 片状 很小 很软 不能 石英 ...... ...... ...... 表2 矿物的物理性质观察记录表 页码： 附1：摩斯硬度计 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 多为透明或半透明品体，指甲在其上划不出痕迹，但由别针可以划出痕迹。 萤石 4 常为多种颜色的半透明品体，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。 页码：1 附2：常见颜色表述 ▷粉红色(石英) ▷白色一灰白色(乳石英) ▷黄一黄棕色(黄晶) ▷紫罗兰色(紫水晶) ▷无色(水晶) ▷棕黑色(烟晶) 页码：1 附3：常见形态表述 ▷绿柱石(柱状) ▷黃铁矿(粒状)——愚人金 ▷辉锑矿(柱状) ▷白云母(片状) ▷石榴子石(粒状) 页码：1 黄铁矿主要是含铁的二硫化物（FeS2） 附4：常见透明度表述 ▷冰洲石(透明) ▷海蓝色绿柱石，半透明 ▷自然金(不透明) 页码：1 附5：常见光泽表述 ▷金属光泽(黄铜矿) ▷半金属光泽(磁铁矿) ▷ 金刚光泽(金刚石) ▷玻璃光泽(石盐) ▷松脂光泽(闪锌矿) ▷油脂光泽(石英断面) ▷丝绢光泽(石棉) ▷土状光泽(褐铁矿) 页码：1 教材活动 1.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：不能被小刀刻划出刻痕，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。 2.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。 磁铁矿 赤铁矿 颜色 铁黑色 钢灰色、暗红色 磁性 有磁性，吸附小铁钉 无磁性，被磁铁吸附 页码：1 3.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？ 页码： 问题2：青岚地质景观中的岩石主要属于哪一类岩石？ 化学元素 Si O 矿物 SiO2 岩石 矿产 水晶矿 结合 聚集 有 富 用 集 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，岩石可分成岩浆岩（火成岩）、沉积岩和变质岩三大类。 页码：1 岩浆岩 岩浆侵入地壳上部或喷出地表，冷却凝固形成岩浆岩，约占地壳总体积的65%。 侵入岩：花岗岩、闪长岩、辉长岩...... 喷出岩：玄武岩、流纹岩、安山岩...... 喷出岩 侵入岩 ▷ 侵入岩与喷出岩的区别 ▷ 玄武岩 ▷ 花岗岩 页码： 青岚的花岗岩主要形成于白垩纪，也是恐龙最为繁盛的时期。酸性岩浆从地下向上运动，在距离地表尚有一段距离的地方冷却下来，固结成岩。 太白金星 天狗望月 雄鹰狩猎 页码： ▷ 地河洞的花岗岩洞©青岚国家地质公园 页码： 补充：花岗岩是重要的建筑材料 特征：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。 页码：1 ▷ 搓脚石（玄武岩） 特征：喷出岩的泡沫状结构岩石，携带着大量水蒸汽和气泡。 ▷ 柱状节理 页码： 喷出岩的泡沫状结构岩石，携带着大量水蒸汽和气泡 补充比较 由于构造运动出现破裂带使局部压力降低，岩浆沿着压力降低的方向运移，侵入到地壳内或喷出地表，同时不断地改变其化学成分和物理化学状态，直至冷凝形成岩石。这整个活动过程称为岩浆作用。 岩浆作用 岩浆是在地下深处天然生成的，富含高温粘稠的硅酸盐熔浆的挥发性流体。挥发成分中H2O占2/3以上，在地下深处高温高压条件下，挥发成分溶解于岩浆中。由于挥发组分的存在，它可以降低矿物的熔点、延长岩浆的结晶时间。 岩浆 页码：1 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。 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。 ▷和政古动物化石国家地质公园中出露的地层剖面，不同年代的黄土层被逐一标示出来。 页码： 沉积岩 具有层状纹理，称为层理构造。在没有发生地层倒转的情况下，下面岩层的年龄比上面岩层要古老。 沉积岩中常含有化石。 新 老 化石的形成条件： ①生物本身要具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分； ②生物死后迅速被沉积物掩埋； ③被埋藏的生物遗体必须在一定时间内被其他物质填充、置换或升馏等作用才能形成化石。 页码： 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。 大陆地表出露的岩石约75%都是沉积岩。 ▷砂岩 ▷页岩 ▷石灰岩 ▷砾岩 页码：1 石灰岩 砂岩 页岩 砾岩 浅海环境 湖泊沉积 流水沉积 风力沉积 沉积岩的代表类岩石概况： 页码： 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岩石，就是变质岩。 变质岩分布广泛，多含有丰富的金属矿和非金属矿。例如，全世界70%以上的铁矿就储藏在前寒武纪古老的变质岩中。 ▷变质岩形成机理 页码： 补充概念 定义：导致石灰岩变成大理岩的变质作用是热接触变质作用，指由于即岩浆放出的热能对侵入体周围的岩石引起不同的重结晶现象。 变质作用 先成岩石 变质岩 高温高压 变质作用 页码：1 石灰岩 大理岩 页岩 板岩 花岗岩 片麻岩 原 有 岩 石 变 质 后 岩 石 页码： ▷大理岩因加工简单而被人们广泛用做建筑石材 ▷板岩具有典型的片理构造 特点：形成于地壳深处，具有片理构造。 页码： 教材活动1 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，在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。 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。 页码：1 教材活动2 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？ 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？ 当地板岩分布广泛，可就地取材。板岩具有板状结构，沿板理方向可以剥成薄片，厚度均匀，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。 贵州气候湿润，降水量丰富，用作瓦片和墙面的板岩长期暴露在外，易被风化侵蚀，因此需要更换。 页码：1 问题3：形成并埋藏于地下的风动石为何孤零零出现在地表？ ▷ 风动石©青岚国家地质公园 岩浆侵入，冷却形成花岗岩 地壳抬升，花岗岩出露地表 在风化、侵蚀作用下，花岗岩形成各种各样的象形石 页码：1 问题4：风动石未来可能会变成什么样子？ 风化 侵蚀 搬运 堆积 沉积物 固结成岩 沉积岩 在一定条件下，不同类型岩石可以相互转化。 前世：岩浆 地下 今生：花岗岩 山顶 来世：沉积岩 山下 页码：1 【小组讨论】成为沉积岩后，风动石如何继续转化？请参考三大类岩石的形成原因进行推测。 岩浆岩的形成： 在地球内部巨大压力作用下，岩浆沿着岩石圈的薄弱地带侵入岩石圈上部或喷出地表，随着温度、压力的变化，冷却凝固形成岩浆岩。 沉积岩的形成： 裸露在地表的岩石，经风化、侵蚀作用，逐渐成为砾石、沙子、泥土等碎屑物质这些碎屑物质被风、流水等搬运后沉积下来，经压实、固结形成沉积岩。 变质岩的形成： 地壳中已生成的岩石，在地球内部的高温、高压等条件下成分、性质发生改变，形成变质岩。 今生：花岗岩 山顶 来世：岩浆岩 地下 来世：沉积岩 山下 来世：岩浆 地下 来世：变质岩 地下 页码： |||||||||||||||||||||||||||||| 岩浆岩(侵入岩) 岩浆 岩浆岩(喷出岩) 深层环境 （高温高压） 表层环境 （低温低压） 喷出作用 侵入作用 崩解、分解、溶解作用 太阳辐射能 搬运作用和沉积作用 埋藏及成岩作用 沉积岩 变质岩 变质作用 变质作用 熔融 地壳上升和剥蚀作用而裸露 熔融 岩浆岩 岩浆 变质岩 沉积岩 图例： 内力作用 外力作用 【小组任务】根据图例补画箭头，说明岩石圈物质循环的过程，并指出各箭头代表的地质作用。 页码： 岩浆岩 岩浆 变质岩 沉积岩 图例： 内力作用 外力作用 冷却 凝固 风化、侵蚀、搬运、堆积 固结成岩作用 变质作用 变质作用 重熔再生 重熔再生 重熔 再生 风化、侵蚀、搬运、堆积 固结成岩作用 四种物质 —— 岩浆、岩浆岩、沉积岩、变质岩 四种作用 —— 冷却凝固、重熔再生、变质作用、外力作用 物质判别 —— 岩浆岩只能由岩浆冷却凝固形成，三大类岩 石都可以发生重熔再生作用，形成新的岩浆 岩浆： 岩浆岩： 沉积岩和变质岩： 三进一出 一进三出 二进二出 页码： 岩石圈的物质循环变式图 沉积岩 岩浆 岩浆岩 变质岩 冷却凝固 风化、侵蚀、 搬运、堆积 固结成岩 重熔再生 变质作用 1 6 6 2 6 3 4 5 沉积岩 岩浆 喷出岩 变质岩 侵入岩 地壳 运动 风化、侵蚀、搬运、堆积 固结成岩 变质作用 重熔再生 冷却凝固 页码：1 页码： 页码： 岩 浆 岩浆岩 侵入型 喷出型 沉积物 沉积岩 变质岩 ① ② ③ ④ ⑥ ⑧ ⑦ ⑦ ⑦ 冷却凝固 风化、侵蚀、搬运、沉积 固结 成岩 变质作用 重熔 再生 ⑤ ⑤ ⑤ ⑧ 重熔 再生 重熔 再生 变质 作用 岩浆喷出 岩浆侵入 出露地表 风化、侵蚀、搬运、沉积 页码： 教材活动 ▷ 和田玉籽料形成示意 （1）根据材料内容，将①和田玉山料②白云岩③和田玉籽料④白云质大理岩⑤和田玉石按形成时间进行排序。 （2）按成因分类，和田玉石属于哪类岩石？和田玉石与白云质大理岩的矿物成分相同吗？为什么？ （3）设计一个示意图，说明和田玉籽料的形成过程。 页码：1 （1）按时间排序为②白云岩、④白云质大理岩、⑤和田玉石、①和田玉山料、 ③和田玉籽料。 （2）变质岩。从高中水平看，两者的矿物成分相同，均以方解石为主，因为和田玉石是白云质大理岩受到岩浆侵入影响，经过一系列变质作用形成。但从更高知识层面看，两者存在明显区别，白云质大理岩是柱状粒状细粒变晶结构，主要成分包括80％的方解石和20％的透闪石，和田玉石矿物组成以透闪石和阳起石为主，具有典型的纤维交织结构，化学成分是含水的钙镁硅酸盐。 （3） 页码： 练习 广东潮州饶平的青岚溪谷，石质河床之上布满了形态各异的壶形凹坑，这种凹坑在地质学上被称为“壶穴”。壶穴往往集中分布在瀑布、跌水的陡崖下方及坡度较陡的急滩上。下左图为壶穴景观图，右图为壶穴形成过程示意图。据此完成下面小题。 1．青岚溪谷“壶穴”景观所属地貌类型为（ ）A．喀斯特地貌 B．风沙地貌 C．冰川侵蚀地貌 D．流水侵蚀地貌 2．青岚溪谷“壶穴”发育最快的季节为（ ）A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季 页码：1 练习 （2023浙江卷）下图为广东某丹霞地貌景观图，该地貌主要发育于白垩纪的红色地层。该地质时期，当地主要受信风、副高控制。完成下面小题。 1. 该地貌景观的物质组成是（ ） A. 砂砾岩 B. 石灰岩 C. 石英岩 D. 花岗岩 页码：1 练习 贵州梵净山的“蘑菇石”由层状变质岩(主要为板岩、片岩)堆叠而成。图一为“蘑菇石”景观图，图二为岩石圈物质循环示意图。完成下面小题。 1、图一所示“蘑菇石”的岩石类型对应图二中的(　　) A．a B．b C．c D．d 2、“蘑菇石”形成的地质过程为(　　) A．堆积作用—固结成岩—变质作用—地壳抬升—风化侵蚀 B．堆积作用—固结成岩—岩浆活动—冷却凝固—地壳抬升 C．岩浆活动—冷却凝固—变质作用—地壳抬升—风化侵蚀 D．岩浆活动—变质作用—堆积作用—固结成岩—地壳抬升 页码：1 下节课再见！ 第二章 岩石圈与地表形态 49 $$