内容正文:
第二节 岩石圈的物质组成及循环
课程标准
核心素养目标
运用示意图,说明岩石圈物质循环过程。
1.绘制示意图,理解岩石圈的物质循环过程及影响。(区域认知、综合思维)
2.通过野外观察,识别常见的三大类岩石。(区域认知、地理实践力)
3.了解人类对岩石的开发利用。(人地协调观)
知识点一 岩石圈的物质组成
1.岩石圈的组成
(1)岩石圈的范围:由岩石组成,包括地壳和上地幔顶部。
(2)岩石的概念:是矿物的集合体,由造岩矿物按一定的结构结合而成。
2.岩石的分类
(1)岩浆岩
①概念:岩浆顺着某些地壳软弱地带或地壳裂隙运移和聚集,侵入地壳或喷出地表,最后冷凝形成的岩石。
②分类及常见岩石:侵入岩,如花岗岩;喷出岩,如玄武岩。
(2)沉积岩
①概念:经由水、空气或冰的搬运,沉积在河、海、湖水盆地中或陆地上的沉积物质经固结而形成的岩石。
②特点
③常见的沉积岩:砾岩、砂岩、页岩和石灰岩。
(3)变质岩
①概念:由变质作用形成的岩石。
②常见的变质岩:石英岩、片麻岩、大理岩等。
判断岩层形成的顺序
(1)岩浆岩地层形成顺序
应先判定是侵入岩还是喷出岩。
①如果是侵入岩,则其与其他地层的关系是侵入与被侵入的关系,则被侵入的地层应先于侵入地层存在。
②如果是喷出岩,则判断时应分析其起点和终点,该喷出岩应晚于起点和终点之间的地层。
(2)沉积岩地层形成顺序
一般来说,我们按照沉积规律:老的在下,新的在上,即先形成的在下,后形成的在上。
(3)变质岩地层形成顺序
先观察变质岩的存在位置,分析产生变质的原因,一般来说,变质岩所需求的高温、高压条件往往是由岩浆活动中提供的。故变质岩地层应晚于相应岩浆岩形成。
1.判断
(1)岩浆岩是由于岩浆喷出地表而形成的。( × )
(2)地表岩石经过风化、侵蚀、搬运、沉积、固结形成沉积岩。( √ )
(3)石灰岩可变质为板岩,页岩可变质为大理岩。( × )
(4)地球地壳的岩石中岩浆岩占陆地面积比重最大。( × )
2.问答
日本富士山属于休眠火山,说出其岩石类型及岩石的形成过程。
提示:岩浆岩(喷出岩)。软流层中的岩浆在巨大压力下,顺着地壳薄弱地带喷出地表冷却凝固,从而形成坚硬的岩石。
知识点二 岩石圈的物质循环
1.岩石圈物质循环的基础物质:A岩浆、B喷出型岩浆岩、C沉积岩。
2.岩石圈物质循环的循环环节:a外力作用、b变质作用、c重熔再生、d冷却凝固。
三大类岩石和岩浆的判断
判断三大类岩石和岩浆,大致可以用进出箭头的多少来区分:
(1)岩浆:三进一出。
(2)岩浆岩:一进三出。
(3)变质岩和沉积岩:二进二出。
1.判断
(1)岩石圈的物质循环都是在内力作用下进行的。( × )
(2)岩浆岩只有岩浆冷却才能形成。( √ )
(3)三大类岩石之间都可以相互直接转化。( × )
(4)岩石圈中的岩石都可以经过变质作用形成变质岩。( √ )
2.问答
暑假期间小明在研学过程中拍到了路边的岩石景观。请你帮助判断一下路边岩石的类型,并说出它的形成过程。
提示:沉积岩。出露地表的岩石经过风化、侵蚀,形成的碎屑物被搬运并沉积下来形成沉积物,沉积物被压实、固结形成沉积岩。
知识点三 人类对岩石的开发利用
1.岩石的开发和利用是人类生存与发展的基本条件。
2.岩石和矿物是人类生产和生活资料的重要来源。
3.岩石还形成了许多秀丽的自然景观,成为享誉世界的风景游览区。
岩石在生活、生产中的应用
花岗岩是坚固、美观的建筑材料;大理岩是重要的建筑材料;金、银、铜、铁等多种金属矿产是工业生产的原料;石灰岩是建筑材料和化工材料;煤炭、石油、天然气是当今世界最重要的能源。
1.判断
(1)人类社会文明的发展离不开对岩石的开发利用。( √ )
(2)人类利用的矿产资源来自岩石。( √ )
(3)人类开发利用的石油资源来自变质岩之中。( × )
(4)我国的名山风景区都与岩石有关。( √ )
2.问答
说一说你生活中所遇到的与岩石密切相关的事情。
提示:沉积岩中的煤炭、石油、天然气是重要的能源;有的雕塑是用岩石做材料的;外出旅游所看到的峰峦流瀑的形成与岩石有关等。
探究一 三大类岩石的形成
►情境探究
2019年7月加拿大阿尔伯塔省的矿工在其矿区发现了完整的海王龙化石(如图),这种海洋爬行动物生活在7 000万年前,曾经是海洋里的一代“霸主”。
1.你能推断包含有海王龙化石的岩层属于哪类岩石吗?
提示:沉积岩。
2.该类岩石是如何形成的?
提示:裸露在地表的岩石在外力作用下,逐渐崩解为砾石、沙子和泥土。这些碎屑物质被外力搬运后沉积下来,在沉积过程中,死亡后的海王龙骨骼被掩埋在下面,经过固结成岩作用形成沉积岩。
►素养凝练
组成岩石圈的岩石按其形成原因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类型。三大类岩石的成因、特点具体如下表所示:
类型
成因
特点
有用成分举例
常见岩石
岩浆岩
侵
入
岩
地下岩浆在内压力作用下,侵入地壳上部,冷却凝固而形成的岩石
矿物结晶颗粒较大
花岗岩是坚固、美观的建筑材料;多种金属矿产是工业生产的原料
花岗岩
喷
出
岩
地下岩浆在内压力作用下,沿地壳薄弱地带喷出地表,冷凝而形成的岩石
矿物结晶颗粒细小,有的有流纹或气孔
玄武岩、
流纹岩
沉积岩
地表岩石在外力作用下受到破坏,形成碎屑物质,被搬运到低处沉积,固结而形成的岩石
具有层理构造,有的含有化石
石灰岩是建筑材料和化工原料;钾盐是化工原料;煤、石油是当前世界上最重要的能源
石灰岩、砂岩、砾岩、页岩
变质岩
岩石受地壳运动、岩浆活动等影响,在一定温度、压力条件下,使原来的成分、结构发生改变而形成新的岩石
具有片理构造
大理岩是建筑材料;铁矿石是钢铁工业的重要原料
大理岩、板岩、片麻岩、石英岩
►学以致用
1.(2021·上海浦东新区期中)新疆维吾尔自治区海拔1 200米的盘古尔塔格山岩体多为火山岩,形成独特的火成岩石林景观,该地岩石可能具有的特点是( )
A.有层理构造
B.常含有化石
C.多气孔构造
D.矿物结晶充分,岩石坚硬
C 解析:根据材料可知该地岩石为火成岩,属于喷出岩。有层理构造和常含有化石是沉积岩的特点,故A、B错误。多气孔构造是岩浆喷发出地表时形成的,是该地火成岩具有的特点,故C正确。矿物结晶充分,岩石坚硬是花岗岩的特点,花岗岩为侵入岩,而该地的火成岩为喷出岩,故D错误。
地壳中含有大量的化学元素,化学元素形成了矿物,矿物组成了岩石。据此完成2~3题。
2.大多数变质岩的主要特征之一是( )
A.表面有大量气孔 B.具有明显层理构造
C.含有动植物化石 D.矿物颗粒定向排列
3.峰林、石芽等地表形态大量发育的地区,其主要岩石类型是( )
A.变质岩 B.花岗岩
C.玄武岩 D.石灰岩
2.D 3.D 解析:第2题,表面有大量气孔的是玄武岩(岩浆岩);具有层理构造,常含有化石的是沉积岩;矿物颗粒定向排列的是变质岩。第3题,峰林、石芽属于喀斯特地貌,岩石类型应为石灰岩。
探究二 岩石圈的物质循环
►情境探究
黄山飞来峰上的飞来石是黄山的镇山之宝,是黄山数百处巧石中的杰出代表(图1)。著名电视剧《红楼梦》(87版)片头便以此石为景。飞来石由花岗岩组成,独居峰顶,静观山下云海。图2为岩石圈物质循环示意图。
1.判断图2中数字序号代表的地质作用类型。
提示:①为冷却凝固作用,②为外力作用,③为变质作用,④为重熔再生作用。
2.运用岩石圈物质循环原理解释“飞来石”的形成过程。
提示:岩浆侵入地壳上部冷却凝固形成花岗岩→地壳不断抬升,花岗岩出露地表→出露地表的花岗岩受外力作用(风化、侵蚀作用)不断崩解破碎就形成了现在的“飞来石”景观。
3.图2中与A、C两类岩石相比,B类岩石的突出特点有哪些?
提示:常含有化石,具有层理构造。
►素养凝练
岩石圈物质循环的判读方法
(1)关键是判断岩浆与岩浆岩。岩浆岩只能由岩浆冷却凝固而成,即只有一个箭头指向的就是岩浆岩。
(2)岩浆是岩石转化的“起点”,也是三大类岩石的“归宿”,即有三个箭头指向的就是岩浆。
(3)岩石均可经外力作用形成沉积岩;岩石均可经变质作用形成变质岩;三大类岩石均可重熔再生形成岩浆。
(4)判断循环图中箭头的含义
①指向岩浆岩的箭头——冷却凝固,是内力作用。
②指向沉积岩的箭头——风化、侵蚀、搬运、沉积、固结成岩作用,是外力作用。
③指向变质岩的箭头——变质作用,是内力作用。
►学以致用
下图中(a)图为火山喷发示意图,(b)图为岩石圈物质循环示意图。据此完成1~3题。
1.火山喷发是地球内力作用的表现形式之一;火山喷发到地表的岩浆主要来自地球的( )
A.地核 B.地壳
C.上地幔 D.下地幔
2.图(b)中,甲代表的岩石种类可能是( )
A.花岗岩 B.玄武岩
C.沉积岩 D.变质岩
3.①代表的地质作用类型是( )
A.风化作用
B.侵蚀作用
C.变质作用
D.重熔再生作用
1.C 2.C 3.C 解析:第1题,一般认为,火山喷发的岩浆来源于软流层,位于上地幔,C正确。第2题,甲岩石由外力沉积作用形成,属于沉积岩,C正确,D错误;花岗岩、玄武岩属于岩浆岩,A、B错误。第3题,读图(b),乙岩石由岩浆形成,为岩浆岩,乙岩石经过变质作用形成丙,丙为变质岩;甲岩石由外力沉积作用形成,为沉积岩;①箭头指向变质岩,表示变质作用,C正确,A、B、D错误。
►素养材料
地质剖面图的判读
地质剖面图是对某一地质构造所作的垂直或水平剖面图,包括地质地貌示意图、地貌景观和地质剖面图、褶皱和断层构造示意图等。判断内容主要是根据地质剖面图判读地球内部的圈层构造、背斜和向斜的形态特征、地层形态和发展演变等,或分析并判断该地区的岩石类型及其矿产分布状况等。地质剖面图既可以体现静态的结构特征,也可以反映动态的演变过程。正确判读的关键是明确各种地质构造、地壳运动和岩石圈物质循环过程。
►素能培优
下图为我国某地的地质剖面示意图。读图完成1~3题。
1.该地区曾经发生的内力作用,依次为( )
A.岩浆活动、地壳运动、变质作用
B.地壳运动、变质作用、岩浆活动
C.变质作用、地壳运动、岩浆活动
D.地壳运动、岩浆活动、变质作用
2.甲地沉积物的形成,主要为( )
A.流水沉积 B.风力沉积
C.海浪沉积 D.冰川沉积
3.该地区能够作为良好建筑材料而开发利用的岩石是( )
A.页岩、砾岩
B.岩浆岩、页岩
C.花岗岩、大理岩
D.石灰岩、玄武岩
1.D 2.A 3.C 解析:第1题,根据褶皱的存在,判断该地发生过地壳运动;根据花岗岩和玄武岩的存在,判断该地发生过岩浆活动;根据石灰岩变质为大理岩,判断该地发生过变质作用。D正确。第2题,河谷的存在,判断其沉积物由流水沉积形成的,A正确;风力沉积位于干旱地区,海浪沉积位于海岸地区,冰川沉积位于冰川活动较多的高海拔或高纬度地区,B、C、D错误。第3题,因花岗岩和大理岩岩性坚硬,成为人们喜爱的建筑材料。
►命题分析
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