岩石圈的物质组成及循环+高考一轮复习

岩石圈的物质组成及循环 高三二轮专题复习 高三复习 矿物：由地质作用形成的具有相对固定的化学成分（元素）和确定的晶体结构，在一定物理化学条件夏保持稳定，是组成岩石的基本单元。 闪锌矿 黄铜矿 石英（自然界最多的矿物） 方解石（硬度等级为3） 石榴子石 雄黄 刚玉（宝石类矿物） 电气石 三大类岩石 化学元素 矿 物 岩 石 岩石圈 自然界发现的矿物约3000多种，绝大多数以固态形式存在 云母 长石 石英 花岗岩中常见的矿物 角闪石 绿黑色或黑色 硬度:石英硬度强（硬度等级为7）,是铁的几倍，能在玻璃和钢铁上画出痕迹; 颜色:无色,半透明晶体,肉眼可见为乳白色 特性是绝缘、耐高温 有较高的抗压强度（硬度等级6）， 对酸有较强的化学稳定性 不同矿物，物理、化学性质多不相同，一般可根据结晶形态、颜色、条痕、透明度、光泽、硬度、密度等区分 3 岩石：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。 三大类岩石 化学元素 矿 物 岩 石 岩石圈 岩石按照成因可以分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类，它们之间可以相互转换，使得岩石圈的物质处于循环转化中。 岩浆岩 沉积岩 变质岩 金属矿物是含有一种或多种金属的矿物。金属矿物主要存在于火成岩和变质岩中，一般来说，它们以矿藏的形式出现，是热和电的良导体。通常很硬，表面有光泽，具有延展性和延展性，可以打成薄片并拉伸以生产电线。 非金属矿物就是不含金属的矿物，没有闪亮的表面，也没有金属矿物那么硬。没有延展性，在受到重击时会碎裂。非金属矿物主要存在于沉积岩中。 有些矿产可以做燃料,供给人们热能,如煤、石油、天然气,这类矿产叫能源矿产 4 一、岩浆岩 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%，最主要成分是SiO2。岩浆在地表以下冷凝形成的岩石称为侵入岩，喷出地表形成的岩石称为喷出岩。 三大类岩石 中心式喷发又称爆炸式喷发，首先是黑色气体烟柱沿着火山通道喷出，然后喷出大量的围岩碎块，降落在火山周围，最后喷出灼热的熔岩，沿山坡向下缓慢流动，形成典型的火山锥构造 软流层 火山通道（火山喉管） 火山锥 火山口 火山弹 三大类岩石 喷出作用 中心式喷发 裂隙式喷发又称宁静式喷发，黏度较小的岩浆携带的挥发性组分少，沿着地表裂隙缓慢流出，往往形成大面积平坦的熔岩高原，比如印度的德干高原 裂隙式喷发 玄武岩是最典型的喷出岩，是洋壳、陆壳的重要组成物质，因含深色矿物较多而呈灰黑色。具有隐晶结构、气孔结构、六方体节理构造 三大类岩石 喷出岩代表： 玄武岩、流纹岩、安山岩 流纹岩，化学成分与花岗岩相同。大多数流纹岩在喷发前就已开始结晶，但结晶颗粒小，且有流纹结构、斑状结构。 安山岩一般为灰绿、淡紫色，常见气孔构造，有的气孔被方解石﹑石英等充填﹐形成杏仁构造。（安山岩一词来源于安第斯山脉） 隐晶结构：由于玄武岩形成于地表，岩浆快速冷却，结晶时间短，因此在玄武岩中几乎看不到大颗粒的矿物晶体，结晶颗粒细，需放大镜看 气孔构造：岩浆喷出地表后迅速冷却，气体组分被包裹在岩体内随后逸出，因此喷出岩表面具有大量气孔。 隐晶结构：由于玄武岩形成于地表，岩浆快速冷却，结晶时间短，因此在玄武岩中几乎看不到大颗粒的矿物晶体。 气孔构造：岩浆喷出地表后迅速冷却，气体组分被包裹在岩体内随后缓慢逸出，因此喷出岩表面具有大量气孔。 六方柱节理构造：玄武岩冷却收缩时会形成六边形的规则破裂面，这是由于晶体结构重组导致的。 7 01：三大类岩石 英国“巨人之路” 熔岩中有均匀分布的冷却中心，冷却中心距离彼此相等 各向中心收缩，形成六方柱状节理 位于北爱尔兰大西洋海岸 例题 浮石由火山熔岩和海水接触形成，质地软，比重小，大小不一，在海水运动的作用下聚集，形成大片浮石区，像是漂浮在海上的竹筏，被称为浮石筏。2021年1月15日汤加洪阿哈阿帕伊岛海底火山啧发，在周边海域漂浮着大量的红色、褐色的浮石筏，长度从几米到10多公里。下图为中国高分一号B卫星拍摄汤加火山浮石遥感影像图。据此完成下面小题。 1．与浮石成因相似的岩石是（    ） A．玄武岩 B．花岗岩 C．石灰岩 D．大理岩 A 2．汤加火山产生的浮石筏漂移方向是（    ） A．东北 B．东南 C．西北 D．西南 D 3．大量浮石的存在，很可能产生的影响是（    ） A．促使海水升温 B．鱼类误吞死亡 C．影响海上通讯 D．成为海鸥栖息地 B 三大类岩石 侵入岩代表：花岗岩、橄榄岩 侵入岩：冷却较慢，岩浆有较充分的条件结晶，因而形成晶体较大的矿物颗粒（花岗岩在地下缓慢冷却结晶，因此晶体结构较大），呈显结晶结构，岩性坚硬致密，广泛被用作石材、建材。花岗岩是最具代表性、分布最广的深层侵入岩。 橄榄岩 花岗岩 侵入作用：若岩浆的能量没能超过上覆岩层的压力，则岩浆不能涌出地表，而是沿着地下的断层或地层面侵入并缓慢冷却，形成侵入岩。 显晶结构：花岗岩在地下缓慢冷却结晶，因此晶体结构较大，矿物颗粒可达5mm 三组垂直节理：花岗岩冷却收缩时会形成三组近乎垂直的节理，因此出露的花岗岩体很容易出现“球状风化”的现象 坚硬致密的岩性：花岗岩广泛被用作石材、建材，但其中可能含有放射性物质 10 裸露岩石 风、流水、冰川、海浪等 （风化、侵蚀、搬运、堆积） 固结成岩 沉积岩 沉积岩的形成过程 裸露在地表的岩石经风化、侵蚀作用逐渐转变为砾石、沙子、泥土等碎屑物质，被搬运之后堆积成松散沉积物，经压实、固结形成沉积岩。 沉积岩的形成 裸露岩石 沉积岩 1.层理结构（下老上新） 2.常含有化石 特点 风、流水、大气、生物等 风化、侵蚀、搬运、沉积、固结成岩 蕴藏着大量矿产：沉积岩含有非金属矿物（如煤、石油等），所含有的矿产占全部世界80%。 记录着古环境信息：不同的沉积环境下会形成不同的沉积岩，因此通过研究沉积岩分布可以大致还原当时的地理环境。 裸露在地表的岩石经风化、侵蚀作用逐渐转变为砾石、沙子、泥土等碎屑物质，被搬运之后堆积成松散沉积物，经压实、固结形成沉积岩。 12 化石的形成过程 化石的形成过程 （1）沉积岩含有的化石记录着形成时的地理环境。 案例 地层的年代环境 三叶虫生长于海洋里 含有三叶虫（无脊椎动物）化石的地层表明形成时是海洋环境 珊瑚生长于温暖的浅海环境 含有大片珊瑚化石的地层表明形成时是温暖的浅海 茂密的森林生长于温暖的环境 由丰富的植物化石组成的含煤地层表明形成时是湿热茂密的森林地区 三叶虫在早古生代有代表性的远古动物 三叶虫在早古生代有代表性的远古动物 植物化石 煤炭的形成过程 阶段一：泥炭化过程 植物堆积在水下被泥沙覆盖，便将植物和氧隔绝，形成了厌氧环境。植物中的氢、氧成分逐渐减少，而碳的成分逐渐增加，成为泥炭。 阶段二：煤化过程 泥炭经历变质作用变成褐煤，再逐渐演变成烟煤和无烟煤的过程。泥炭层在地热和压力的作用下，被压实、失水、老化、硬结等各种变化而成为褐煤。煤化程度由低到高分别为：泥炭，褐煤，烟煤，无烟煤 历史上三次成煤期： 古生代的石炭纪和二叠纪； 中生代的侏罗纪和白垩纪； 新生代的古近纪和新近纪； 这些时期，气候都比较暖湿，植物覆盖率高，且地壳活动不稳定，海（湖）水的进退频繁，最终导致了煤碳的形成。 （2）沉积岩 沉积岩仅占地壳质量的5%，但分布十分广泛，大陆地表出露的岩石约75%都是沉积岩。按照沉积物的颗粒大小，沉积岩可分为砾岩、砂岩、页岩等 粒径大于2毫米以上的碎屑胶结而成的岩石，砾岩多由次圆或圆状的砾组成，角砾岩由带有棱角的砾组成 粒径0.05-2毫米的碎屑胶结而成的岩石，石英颗粒含量在90%以上称为石英砂岩 粒径小于0.05毫米的微细颗粒胶结而成的岩石，称黏土岩具有薄层状页理构造称为页岩 页岩 砂岩 砾岩 页岩形成于静水的环境中,泥沙经过长时间的沉积,所以经常存在于湖泊、河流三角洲地带,在海洋大陆架中也有页岩的形成 页理则属于层理的一种，但它特指薄层状沉积岩的层理构造，就好像书页一样 知识点1 三大类岩石（基础） （2）沉积岩 石灰岩的主要化学成分是CaCO3易溶蚀，故在石灰岩地区多形成石林和溶洞，称为喀斯特地貌。 石灰岩，由化学或生物化学作用形成的沉积岩，碳酸盐类矿物易溶于水而被搬运，在水体稳定的地方（如浅海环境）沉积下来，形成粒度非常小的石灰岩，主要化学成分是CaCO3。石灰岩占我国沉积岩总面积的55%。 变质作用：指在高温、高压的环境下岩性发生（成分、性质）变化，不能直接塑造地表形态。 大理岩 板岩 片麻岩 石英岩 石灰岩 页岩 花岗岩 砂岩 在一定的条件下，岩石之间可以相互转化。 已有岩石 高温高压 变质作用 变质岩 三大类岩石 变质岩 变质岩主要的三大特点: ①岩石重结晶明显；②岩石具有一定的结构和构造,特别是在一定压力下矿物重结晶形成的片理构造；③富含金属矿物（如金、铁、铬、镍、铜、铅、锌） 片理：具有片理构造的岩层其形变便沿片理面进行，岩层尤其是以层面为标志的弯曲，就失去了作用；在较大型的压性、压扭性断层两盘或挤压破裂带上片理很发育，片状矿物围绕构造透镜体或构造岩屑四周层叠分布。 20 板块边界，火山及岩浆活动剧烈的地方，也就成为了主要的成矿带所在，如下图所示，全球主要金矿就集中分布在板块边缘和火山带上。 图中A、B、C、D四处各是什么岩石？ A B C D 岩浆 沉积岩 喷出岩 侵入岩 变质岩 22 根据岩石的质地，如矿物颗粒的大小、有无气孔、致密程度、形状等可以推测岩石的形成过程和形成环境。 1. 历史上，苏州人利用当地砚瓦山的岩石做原料生产优质砚台。这种岩石岩性致密，呈薄板状。该岩石可能是 A．喷出岩 B. 侵入岩 C. 沉积岩 D. 变质岩 经典习题 D 页岩、泥岩经过高压压实之后形成的变质岩，质地更加坚硬，易劈成薄板 知识点2 岩石圈的物质循环（重点） 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 指向岩浆岩的箭头——冷却凝固，是内力作用； 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； 指向变质岩的箭头——变质作用，是内力作用； · 指向岩浆的箭头——重熔再生，是内力作用。 一进三出 三进一出 两进两出 两进两出 岩浆岩只能由岩浆转化而来，岩浆指向外的箭头一定指向岩浆岩，岩浆是岩石的出发点和归宿。各类岩石受地壳运动影响，经高温、高压作用，在地壳深处经重熔再生作用又可以重新转化为岩浆 岩 浆 岩浆岩 沉积岩 沉积岩 喷出岩 侵入岩 变质岩 形成了地球上丰富的矿产资源，为人类生存提供了必备的物质条件 改变了地表形态，塑造了千姿百态的地貌景观 实现了地区之间、圈层之间的物质交换和能量传输，并促使地表环境不断演化。 岩石圈的物质循环意义 （2023年浙江6月卷）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。 3. 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 典例讲解 【3题详解】读图可知，景观地层有明显的层理结构，属于沉积岩，石英岩属于变质岩，花岗岩属于岩浆岩，排除CD；图中岩石有颗粒度较大的砾石夹杂在砂岩当中，属于砂砾岩，石灰岩没有粗大的砾石，A正确，B错误。故选A。 A （2023年江苏卷）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。 10. 布兰德山花岗岩岩体的成因是（ ） A. 火山喷发 B. 沉积作用 C. 变质作用 D. 岩浆侵入 花岗岩是布兰德山的典型岩石 花岗岩属于深层岩浆侵入冷却凝固的岩石，D正确 火山喷发冷却凝固形成的是玄武岩，故A错误 沉积作用形成的是沉积岩，，如石灰岩、页岩、砾石，砂岩，故B错误； 变质作用形成的岩石有片麻岩、大理岩等，不会形成花岗岩，故C错误 D 典例讲解 12. 与布兰德山花岗岩岩体年龄最接近的是（ ） A. 花岗岩区 B. 变质岩区 C. 沉积岩区 D. 接触变质岩区 布兰德山花岗岩属于岩浆侵入型岩石 花岗岩区地势较低，距离布兰德山有一定距离，形成的年龄相近 与布兰德山最近接的接触变质岩区紧靠布兰德山花岗岩体，是在岩浆侵入时，高温作用形成的变质岩，因此时间最为接近，故A错误，D正确 B：变质岩区的变质作用于布兰德山花岗岩形成时间区别较大，原因是距离较远，其地势较低，故B错误；C：沉积岩的形成是通过时间逐渐推移形成的，不可能和布兰德山花岗岩形成时间接近，故C错误。 D （2023年江苏卷）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。 典例讲解 $$