内容正文:
第一节 岩石圈物质循环
课程标准
运用示意图,说明岩石圈物质循环过程。
素养目标
1.结合野外观察,识别、描述常见矿物和岩石,掌握三大类岩石的成因、特征及代表岩石(地理实践力)。
2.能够绘制岩石圈物质循环示意图,说明岩石圈的物质循环过程(综合思维)。
3.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)。
任务一 岩石圈的物质组成
1.矿物
(1)概念:由地质作用形成的、一般为结晶态的天然化合物或单质。
(2)特征: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。
2.岩石
(1)概念: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。
(2)类型: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。
类型
形成
特点
用途
岩浆岩
侵入岩
岩浆在地表以下冷凝形成的岩石,代表岩石为花岗岩
矿物结晶颗粒较粗
花岗岩是坚固、美观的建筑材料;多种金属矿是工业生产的原料
喷出岩
岩浆喷出地表冷凝形成的岩石,代表岩石为玄武岩和安山岩
矿物结晶颗粒较细,有的有流纹或气孔
续表沉积岩
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、固结而成的岩石,代表岩石有砾岩、砂岩、页岩、石灰岩
层理构造,常含有化石
石灰岩是建筑材料和化工原料,钾盐是化工原料;煤、石油是当今世界最重要的能源
变质岩
岩石受地壳运动、岩浆活动等影响,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岩石,代表岩石有片麻岩、大理岩、石英岩
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
[名师点睛] 沉积岩中不一定含有化石,但含有化石的岩石一定是沉积岩。
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【方法技巧】
岩石形成先后顺序的判断方法
1.一般情况下,岩石是上覆为新。就沉积岩而言,形成越早,埋藏越深,年龄越老;越向表层形成越晚,年龄越新。如下图中岩层①位于岩层③之上,则岩层①比岩层③晚形成。
2.侵入型的岩石一定形成于其侵入岩石之后。如下图中岩层②和岩层⑤都为侵入型岩石,且都在岩层①中有分布,所以形成都晚于岩层①。岩层③与岩浆交界处受高温高压作用,变质形成岩层④,故岩层④形成晚于岩层②。
矿物是人类生产资料和生活资料的重要来源之一,是构成岩石的物质基础。地球上已发现的矿物有3 000多种,其中组成岩石的造岩矿物约有几十种。据此回答1~2题。
1.组成花岗岩的矿物是( )
A.长石、石英、方解石 B.长石、石英、云母
C.云母、角闪石、石英 D.长石、云母、辉石
2.下列岩石中都有可能找到化石的是( )
A.砾石、大理岩 B.页岩、石灰岩
C.砂岩、玄武岩 D.石英岩、花岗岩
答案:1.B 2.B
解析:第1题,组成花岗岩的矿物是长石、石英和云母。第2题,石灰岩、页岩均为沉积岩,有可能找到化石。A项中大理岩为变质岩,C项中玄武岩为岩浆岩,D项中石英岩为变质岩,花岗岩为岩浆岩。
(2024·湖南长沙高二月考)读图,完成3~4题。
3.岩层A、B、C、D按由老到新的关系排列应是( )
A.A、B、C、D B.A、C、B、D
C.A、C、D、B D.A、D、C、B
4.若A层含有珊瑚化石,E处岩石可能是( )
A.花岗岩 B.玄武岩
C.大理岩 D.石灰岩
答案:3.B 4.C
解析:第3题,据图判断可知,沉积岩岩层一般老的在下,新的在上;而且图中的岩石B来自岩层下方,为岩浆岩,是岩浆冷却所形成,说明岩浆通过了A、C两个沉积岩岩层,但D沉积岩岩层覆盖于岩浆岩B之上;由此判断可知,沉积岩A、C先形成,之后岩浆岩B通过了A、C岩层,在岩浆岩B之上又形成了D沉积岩岩层,故由老到新的排列顺序是A、C、B、D,故B选项正确。故选B。第4题,若A层含有珊瑚化石,则A层应为石灰岩;E处岩石位于岩浆岩B附近,为岩浆经过该处岩层,使岩层变质而形成的变质岩,而石灰岩变质会形成大理岩,C正确;花岗岩和玄武岩都是岩浆岩,石灰岩是沉积岩,A、B、D错误。故选C。
任务二 岩石转化与岩石圈物质循环
1.岩石转化
(1)沉积岩的层理构造和其中的化石告诉我们,它们曾经是松散的沉积物,经过成岩作用才变成坚硬的岩石。
(2)在岩浆岩地区,岩浆岩风化后的碎屑物质成为沉积岩的“原料”。
(3)在变质岩中,总能够找到它的“前身”——岩浆岩、沉积岩、变质岩的一些痕迹。
2.岩石圈物质循环
(1)概念: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。
(2)能量来源: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。
(3)岩石圈物质循环过程
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号码
原物质
地质作用
生成物质
①
岩浆
冷却凝固作用
岩浆岩
②
岩浆岩、变质岩和已生成的沉积岩
外力作用(风化、侵蚀、搬运、沉积、固结成岩)
沉积岩
③
岩浆岩、沉积岩和已生成的变质岩
变质作用(高温、高压)
变质岩
④
变质岩、沉积岩、岩浆岩
重熔再生作用
岩浆
[名师点睛] 三大类岩石彼此之间不能直接相互转化。岩浆岩只能由岩浆转化而来;沉积岩、变质岩不能直接转化为岩浆岩。
【方法技巧】
岩石圈物质循环图的判读
1.判断三大类岩石和岩浆(以下图为例)
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。
注:沉积物指向的一定是沉积岩,沉积岩一般含有化石并具有层理构造。
2.判断箭头含义
(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、堆积、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。
(4)指向岩浆的箭头——重熔再生作用,是内力作用。
产自云南点苍山的大理石,裁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,古玩行里口头称“老石片儿”。
问题1.(区域认知)指出云南大理岩的岩石类型,并说明其成因。
提示:变质岩。变质作用形成。
问题2.(综合思维)“老石片儿”的波纹可能是古生物的遗体或遗迹吗?为什么?
提示:不可能。古生物的遗体或遗迹存在于沉积岩中,“老石片儿”的石板属于变质岩。
问题3.(综合思维)推测“老石片儿”不同波纹的形成原因。
提示:苍山地理位置特殊,当地的沉积环境和变质环境复杂,在不同的基岩和变质环境下形成了不同波纹的变质岩。
(2023·湖南岳阳高二期末)陕西省清涧县无定河沿岸发现了古植物化石,初步推断其为距今2.5亿年的芦木化石。芦木是一种古植物,属于木贼纲,出现于石炭—二叠纪,现已灭绝。下图为岩石圈物质循环示意图。据此完成1~2题。
1.含有芦木化石的岩石属于( )
A.侵入岩 B.喷出岩
C.变质岩 D.沉积岩
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2.该地的岩石类型及其形成的地质作用对应正确的是( )
A.a——③ B.b——②
C.c——④ D.d——⑤
答案:1.D 2.C
解析:第1题,根据所学知识结合上图可知,c是沉积岩,d是变质岩,a是侵入岩,b是喷出岩,而沉积岩中常含化石,在没有特殊说明下一般可判断化石出现于沉积岩中,D正确。故选D。第2题,结合上题分析可知,该地的岩石类型为沉积岩,根据岩石圈的组成及物质循环过程可知,沉积岩由沉积物经成岩作用形成。图中c为沉积岩,④为成岩作用,C正确。故选C。
(2023·云南大理高二期末)九华山上天台峰西侧的“大鹏听经石”(图1),传有大鹏听地藏菩萨诵经而感化成石。该岩石是由花岗岩经外力作用而形成的。图2为岩石圈物质循环示意图。据此完成3~4题。
3.“大鹏听经石”景点的岩石类型属于图2中的( )
A.① B.② C.③ D.④
4.“大鹏听经石”景观形成的地质过程是( )
A.岩浆喷出—地壳抬升—外力作用
B.地壳抬升—岩浆入侵—外力作用
C.岩浆入侵—地壳抬升—外力作用
D.岩浆喷出—外力作用—地壳抬升
答案:3.B 4.C
解析:第3题,根据图2中岩石的相互转化关系可知,岩浆只能直接形成岩浆岩,所以①为岩浆,②为岩浆岩;由材料信息“该岩石是由花岗岩经外力作用而形成的”可知,花岗岩属于岩浆岩,A错误,B正确。④通过外力作用变成③,所以③是沉积岩,④是变质岩,C、D错误。故选B。第4题,由材料信息及所学知识可知,花岗岩景观“大鹏听经石”的形成过程首先是岩浆入侵形成花岗岩,然后经地壳运动出露地表形成山地,再在外力的风化、侵蚀作用下形成此景观。因此该景观形成的地质过程是岩浆入侵—地壳抬升—外力作用,C正确。故选C。
课时测评5 岩石圈物质循环
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(时间:45分钟 满分:100分)
(1—10小题,每小题5分,共50分)
读图,回答1~2题。
1.自然界中最多的矿物是( )
A.① B.② C.③ D.④
2.能在所有物体上刻画出痕迹的是( )
A.① B.② C.③ D.④
答案:1.B 2.C
解析:第1题,自然界中最多的矿物是石英。第2题,能在所有物体上刻画出痕迹说明该物质最硬,因此为金刚石。
根据下面的关系图,完成3~4题。
3.图中a、b、c所代表的物质分别是( )
A.岩浆、岩石、土壤
B.岩石、矿物、矿产
C.矿产、岩石、矿物
D.矿物、矿产、岩石
4.下列物质不属于a的是( )
A.天然气 B.石油
C.石英 D.玄武岩
答案:3.D 4.D
解析:第3题,图中化学元素在一定的地质条件下结合,形成矿物a,有用的矿物质富集到有开采价值时,形成矿产b,矿产存在于岩石c中。第4题,a是矿物,不属于a的是玄武岩,玄武岩是岩石。
某校学生到野外郊游,发现当地人利用石灰岩建了一座水泥厂。据此完成5~6题。
5.石灰岩属于( )
A.岩浆岩 B.沉积岩
C.变质岩 D.花岗岩
6.该地岩石具有的特点是( )
A.具有片理构造
B.有流纹或气孔
C.具有层理构造,有可能找到化石
D.主要矿物成分是石英、长石、云母
答案:5.B 6.C
解析:第5题,石灰岩属于沉积岩。第6题,变质岩具有片理构造;喷出岩具有流纹或气孔构造;石灰岩的主要成分是方解石,石英、长石和云母是花岗岩的主要矿物成分。
下图为岩石圈物质循环图,图中甲类岩石形成于地表。读图,完成7~8题。
7.图中甲、乙、丙、丁代表的岩石类型,正确的是( )
A.甲——变质岩
B.乙——侵入型岩浆岩
C.丙——沉积岩
D.丁——喷出型岩浆岩
8.图中序号代表的地质作用,正确的是( )
A.①——重熔再生
B.④——变质作用
C.⑤——外力作用
D.⑥——固结成岩作用
答案:7.B 8.D
解析:第7题,读图可知,甲、乙均由岩浆形成,应为岩浆岩,其中甲形成于地表,可直接转化为沉积物,为喷出型岩浆岩,A错误;乙为侵入型岩浆岩,B正确;丁由沉积物直接形成,为沉积岩,D错误;则丙为变质岩,C错误。故选B。第8题,读图可知,①是岩浆喷出地表形成喷出型岩浆岩的过程,②是已形成的岩石在外力作用下形成沉积物的过程,③是岩浆侵入地壳形成侵入型岩浆岩的过程,④是变质岩形成岩浆的重熔再生过程,⑤是各类岩石经过变质作用形成变质岩的过程,⑥是沉积物经过固结成岩形成沉积岩的过程,⑦是已形成的岩石在外力作用下形成沉积物的过程。综上所述,D正确。故选D。
(2023·甘肃天水高二期中)“仙人烟囱”位于土耳其安那托利亚的腹地卡帕多奇亚。据介绍,喷出的大量岩浆冷却、钙化,凝固成的风化岩层具有良好的可塑性,外力作用侵蚀出一条条沟壑,便形成了陡峭的神奇烟囱景观。据此完成9~10题。
9.结合材料分析“仙人烟囱”的岩石类型最可能是( )
A.花岗岩 B.大理岩
C.石灰岩 D.玄武岩
10.“仙人烟囱”反映了卡帕多奇亚历史上曾经出现的地理现象为( )
A.造山运动 B.地壳隆起
C.火山喷发 D.强烈地震
答案:9.D 10.C
解析:第9题,据材料可知,“仙人烟囱”是岩浆喷出地表、冷却形成的,所以是喷出型岩浆岩,玄武岩是喷出岩,故D正确;花岗岩是侵入型岩浆岩,故A错误;大理岩是变质岩,故B错误;石灰岩是沉积岩,故C错误。所以选D。第10题,据材料可知,“仙人烟囱”是火山喷发出的岩浆冷却形成的,故反映了其历史上出现过火山喷发现象,C正确;造山运动、地壳隆起、强烈地震是地壳运动的表现,与火山喷发关系不大,排除A、B、D。所以选C。
(11—14小题,每小题5分,共20分)
(2023·河北秦皇岛模拟)读某区域地质剖面示意图,完成11~12题。
11.有关图中岩石叙述正确的是( )
A.岩石形成时间顺序是②①④⑤
B.②主要由石英、云母和长石组成
C.⑤常含有化石且有层理构造
D.④受高温高压变质形成片麻岩
12.下列有关岩石②和⑤形成的判断,正确的是( )
A.②岩浆侵入地壳形成矿物晶体完整
B.②岩浆喷出形成锥形结构
C.⑤岩浆侵入海洋形成侵入岩
D.⑤岩石因海水侵入岩浆形成气孔
答案:11.B 12.A
解析:第11题,由所学知识可知,按岩浆活动状况判断,如果岩浆侵入某一岩层,则被侵入的岩层形成早于该岩浆岩,所以②比①晚形成;④为变质岩,是由于岩浆活动上升时将附近的岩层高温变质形成的,所以④是在②之后形成的;②、⑤为不同时期的岩浆岩,⑤覆盖了石灰岩,所以⑤是晚于②形成的,所以图中的岩层新老关系是①②④⑤,A错误。②处是侵入岩,其代表岩石是花岗岩,主要由长石、石英、黑云母组成,但也伴随着其他矿物质的存在,B正确。⑤为岩浆岩,沉积岩中常含有化石且有层理构造,C错误。④受高温高压作用,由石灰岩变质形成大理岩,D错误。故选B。第12题,由所学知识可知,②处岩石是岩浆侵入地壳形成的侵入岩,由于地下冷却慢,有充分时间结晶,所以矿物晶体完整,A正确。⑤处是由岩浆从海底火山喷出来冷却凝固所形成的岩石,构造上一般呈锥形形态,②岩浆是侵入岩,不喷出地表,B、C错误。⑤岩石有气孔是因为岩浆在冷却凝固时气体挥发所致,与海水无关,D错误。故选A。
(2024·浙江一模)承德平泉,竟然藏着一座会下蛋的山(图1)!原来,这些“石蛋”是花岗岩球状体。图2是岩石圈物质循环示意图,图中数字代表地质作用的表现形式,字母表示物质类型。读图,完成13~14题。
13.形成“石蛋”的岩石是图2中的( )
A.a B.b C.d D.e
14.在图2中,能反映“石蛋”形成过程的作用形式是( )
A.① B.③ C.④ D.⑤
答案:13.B 14.D
解析:第13题,“石蛋”是花岗岩球状体,属于侵入型岩浆岩,图2中a到e之间过程为喷出,故a为岩浆,e为喷出型岩浆岩;故b属于侵入型岩浆岩,B正确;d由沉积物形成,属于沉积岩,故c属于变质岩,排除A、C、D,故选B。第14题,由图1可知,“石蛋”外表风化严重,受到外力侵蚀作用明显,在图2中①代表岩浆侵入,③代表沉积作用,④代表重熔再生,⑤代表外力作用,故能反映“石蛋”形成过程的作用形式是⑤,排除A、B、C,故选D。
15.(18分)2023年暑假,某地理兴趣小组考察了某地,并查阅资料绘制了该地地质剖面图(下图),请你帮助他们分析下列各题。
(1)图中A处的岩石为三大类岩石中的哪类岩石?请简述判断理由。(4分)
(2)如果用C、D分别表示花岗岩和玄武岩,请将字母填入图中的适当位置。(4分)
(3)A、C、D岩石中可能找到化石的是__________,简述其理由。(4分)
(4)岩石A、B接触地带可能形成哪种岩石?(2分)
(5)岩石圈与人类的关系十分密切,某校地理兴趣小组在学完该部分内容后,计划进行一次考察活动,调查当地岩石圈与生产、生活的关系。若你是该小组的组长,请拟定活动的主题。(4分)
答案:(1)沉积岩。判断理由:具有明显的层理结构。
(2)C标注在B岩石的下半部,D标注在B岩石顶端(地表)。
(3)A A是沉积岩,C、D均是岩浆岩,只有在沉积岩中才可能存在化石。
(4)变质岩。
(5)例如,岩石圈对工业生产的影响——烧制水泥、石灰的石料以及大多数矿产来自岩石圈;岩石圈对生活的影响——建筑、修路等所用的石料也来自岩石圈;岩石圈对旅游业的影响——多姿多彩的岩石圈还形成了多种旅游资源。
解析:第(1)题,由图可知,A具有明显的层理构造,可推断为沉积岩。第(2)题,根据所学知识,侵入岩为岩浆在地下冷凝而形成,喷出岩为岩浆喷出地表冷凝而形成。花岗岩为侵入岩,应标注在B类岩石的下半部分,玄武岩为喷出岩,应标在地表。第(3)题,沉积岩中可能找到化石,A为沉积岩,能找到化石;C、D为岩浆岩,没有化石。第(4)题,A为岩浆岩,B为沉积岩,A与B接触,会因高温高压而变质形成变质岩。第(5)题,本题为开放试题,主要结合岩石圈与人类活动之间的关系。例如,岩石圈对工业生产的影响——烧制水泥、石灰的石料以及大多数矿产来自岩石圈;岩石圈对生活的影响——建筑、修路等所用的石料也来自岩石圈;岩石圈对旅游业的影响——多姿多彩的岩石圈还形成了多种旅游资源。
(16—17小题,每小题6分,共12分)
(2024·浙江桐乡校联考)内蒙古东部赤峰市境内的阿斯哈图石林是世界罕见的“冰川石林”(下图1)。该地貌是由坚硬的花岗岩山体受冰川侵蚀、冰川融化的流水侵蚀及风化等作用形成。下图2为岩石圈物质循环示意图,甲、乙、丙、丁、戊代表岩浆、三大类岩石、沉积物,数字序号代表各种地质作用。据此完成16~17题。
16.“冰川石林”的岩石类型属于( )
A.乙 B.丙 C.丁 D.戊
17.目前,该地貌景观所受的地质作用主要是( )
A.④③ B.⑤⑦ C.②③ D.③④
答案:16.D 17.C
解析:第16题,据材料可知,“冰川石林”的岩石类型属于花岗岩,为岩浆岩。读图,图中风化物形成沉积物甲,沉积物经固结成岩作用形成沉积岩乙,沉积岩经过变质作用形成变质岩丙,变质岩重融再生形成岩浆丁,岩浆冷却凝固形成岩浆岩戊。花岗岩属于岩浆岩,D正确。故选D。第17题,目前,该地貌景观裸露突出于地表,主要受风化、侵蚀、搬运、沉积等外力作用。读图可知,图中②⑦⑧是风化物形成的地质作用,故表示风化,③表示侵蚀、搬运、沉积等外力作用,④是形成沉积岩的地质作用,表示固结成岩,⑤是变质岩形成的过程,表示变质作用,故C正确。故选C。
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