内容正文:
玄武岩
砂岩
页岩
板岩
思考:这些是什么岩石?它们是怎么形成的?
岩石圈的物质循环
The material cycle of the lithosphere
第二章 地表形态的塑造
【教学目标】
1.阅读图文材料,说出矿物与岩石的关系,了解地壳的物质组成;
2.了解岩石圈的岩石类型及其形成过程,绘制岩石圈的物质循环过程示意图;
3.能够在野外识别具体的岩石。
1.地球内部圈层结构
复习知识:地球圈层结构
Review knowledge: Earth's sphere structure
图1 地球内部地震波传播速度与圈层结构示意
岩石圈=地壳+上地幔顶部或软流层以上
2.地球外部圈层结构
复习知识:地球圈层结构
Review knowledge: Earth's sphere structure
图2 地球外部圈层结构示意
岩石圈的物质组成
01
Material circulation in the lithosphere
1.矿物的存在形式
矿物是单个元素或若干元素在一定地质条件下形成的单质或天然化合物,具有特定的理化性质,是构成岩石的基本单位。
矿物的存在形式为固态、液态、气态。
矿物
Mineral
图4 元素丰度
图3 固态矿物和液态矿物
2.矿物的分类
矿物分为金属矿物与非金属矿物。不同矿物,理化性质多不相同,可从结晶形态、颜色、条痕、透明度、光泽、硬度、密度、磁性等性质识别。
矿物
Mineral
黄铜矿
方铅矿
黄铁矿
石英
方解石
图5 矿物的类型
长石
1.岩石的定义
岩石
The rock
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。岩石按照成因可以分为岩浆岩、沉积岩、变质岩。
2.岩石的类型 — 岩浆岩
岩石
The rock
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。
侵入岩是岩浆沿着地壳薄弱地带侵入地壳上部,在地表以下冷却凝固而成的岩石。
最常见的侵入岩是花岗岩。矿物结晶颗粒较大;有明显的晶体形态;致密坚硬,常用作建筑材料。
图6 喷出岩与侵入岩示意
侵入冷凝
2.岩石的类型 — 岩浆岩
岩石
The rock
图7 陕西华山
华山山脉地区的地壳发生活动,岩浆开始沿着裂缝向表层地壳上升侵入,在3-6千米深处冷却,凝结成岩。华山山脉是深成侵入岩体的花岗岩巨石。
2.岩石的类型 — 岩浆岩
岩石
The rock
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。
喷出岩是指岩浆沿着地壳薄弱地带喷出地表,冷却凝固而成的岩石。
最常见的喷出岩是玄武岩、流纹岩。矿物结晶颗粒较小;质地疏松,有流纹或气孔构造,一般形成高原、台地。
喷出冷凝
图6 喷出岩与侵入岩示意
2.岩石的类型 — 岩浆岩
岩石
The rock
图8 玄武岩台地
发育在玄武岩地区、具有独特外形特征的地貌称为玄武岩地貌。常见的特殊形态有桌状山(方山)、玄武岩高原和玄武岩台地等。
2.岩石的类型 — 岩浆岩
岩石
The rock
岩浆在地下巨大的压力下,沿着地壳薄弱地带喷出地表,随着温度和压力的变化,冷却凝固形成玄武岩。这种岩石的特点是具有柱状节理,经过海浪的冲蚀,石柱群在不同高度被截断,形成高低参差的石柱林地貌。
图9 北爱尔兰 “巨人之路”
2.岩石的类型 — 沉积岩
岩石
The rock
裸露在地表的岩石,在风吹、日晒、雨淋以及生物作用下被破坏,破坏的产物被风和流水等搬运后沉积下来,经过压实、固结形成沉积岩。
图10 沉积岩形成过程示意
2.岩石的类型 — 沉积岩
岩石
The rock
裸露在地表的岩石,在风吹、日晒、雨淋以及生物作用下被破坏,破坏的产物被风和流水等搬运后沉积下来,经过压实、固结形成沉积岩。
按照沉积物的颗粒/粒径大小,沉积岩可分为砾岩、砂岩、页岩等。
有些沉积岩是由化学沉积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。
图11 常见的沉积岩
2.岩石的类型 — 沉积岩
岩石
The rock
沉积岩具有层理构造,一般先沉积的层在下,后沉积的层在上。
常含有化石,同一时代的地层往往含有相同或相似的化石。据此判定地质年代,研究古地理环境。
图13含煤地层指示森林茂密的湿热环境
图12 珊瑚化石指示温暖的浅海环境
2.岩石的类型 — 变质岩
岩石
The rock
地壳中已生成的岩石,在地球内部经历高温高压,发生变质作用(重结晶),矿物成分和性质改变,形成变质岩。具有明显的片理结构,富含金属矿和非金属矿。
图14 变质岩形成过程示意
图15 石灰岩变质为大理岩
A
B
C
D
2.岩石的类型 — 变质岩
岩石
The rock
图16 常见的变质岩
泥质结构、疏松的页岩
致密坚硬的板岩
大理岩
砂岩
花岗岩
石英岩
石灰岩
片麻岩
岩石圈物质循环
02
Material circulation in the lithosphere
在漫长的地质历史中,组成岩石圈的岩石不是一成不变的,在一定条件下,不同类型岩石可以相互转化。
1.岩石转化
岩石圈物质循环
Material circulation in the lithosphere
图17 岩石圈物质循环示意
1.岩石转化
岩石圈物质循环
Material circulation in the lithosphere
岩浆岩
岩浆
变质岩
变质作用 高温高压
冷却凝固
重熔再生
风化、侵蚀、搬运、沉积
一进三出
风化、侵蚀、搬运、沉积
沉积岩
变质作用 高温高压
重熔再生
重熔再生
一出三进
两进两出
两进两出
图18 岩石圈物质循环示意
岩浆侵入或喷出地表,形成新的岩浆岩;
岩浆岩经风化、侵蚀、搬运和堆积,将碎屑物带到低洼处沉积,沉积物被压实、固结形成沉积岩;
当沉积岩深埋于地壳时,高温高压使其发生变质,形成变质岩;
三类岩石在岩石圈深处重熔再生,成为新的岩浆。
1.岩石转化
岩石圈物质循环
Material circulation in the lithosphere
岩浆岩
岩浆
变质岩
变质作用 高温高压
冷却凝固
重熔再生
风化、侵蚀、搬运、沉积
一进三出
风化、侵蚀、搬运、沉积
沉积岩
变质作用 高温高压
重熔再生
重熔再生
一出三进
两进两出
两进两出
图18 岩石圈物质循环示意
【岩石圈物质循环示意图的判读技巧】
①自岩浆始,到岩浆终,岩浆岩只能由岩浆转化而来;
②“三进一出”为岩浆,“一进三出”为岩浆岩,“二进二出”为变质岩或沉积岩;
③各类岩石均不能直接转化为岩浆岩;
④侵入型岩浆岩在地壳内部通过变质作用直接变为变质岩,喷出型岩浆岩在地表通过外力作用变成沉积岩。
侵入型岩浆岩在地壳抬升后发生
地壳抬升后
2.岩石圈物质循环
岩石圈物质循环
Material circulation in the lithosphere
三大类岩石与岩浆处于不断的循环转化之中,表明岩石圈和其下的软流层之间存在大规模的物质循环,因此内力作用的能量来源是地球内部放射性物质的衰变。
图17 岩石圈物质循环示意
2.岩石圈物质循环
岩石圈物质循环
Material circulation in the lithosphere
地理意义:形成丰富的矿产资源;改变地表形态,塑造地貌景观;实现各圈层之间的物质交换和能量传递。
(1)主要的岩石类型:A为______________,B为______________ ,C为_______,D为_______。
(2)主要的地质作用:①_________,②_________,③_________,④_________。
侵入型岩浆岩
喷出型岩浆岩
沉积岩
变质岩
冷却凝固
固结成岩
变质作用
重熔再生
下图示意岩石圈物质循环过程图。读图,完成第1题。
下图示意岩石圈物质(乙类岩石一般含有化石)循环过程图。读图,完成2-4题。
2.图中甲、乙、丙代表的岩石类型分别是
A.岩浆岩、沉积岩、变质岩
B.沉积岩、岩浆岩、变质岩
C.岩浆岩、变质岩、沉积岩
D.变质岩、沉积岩、岩浆岩
3.图中②代表的地质作用是
A.变质作用 B.侵蚀作用
C.重熔再生 D.搬运作用
4.甲、丙两类岩石转化成乙类岩石需要
A.岩浆侵入,冷却凝固 B.在地壳深处,受高温、高压作用
C.地壳运动,岩层抬升 D.裸露地表,长期经受外力作用
A
C
D
(2022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”。据此回答5-6题。
5.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
6.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
D
D
布兰德山花岗岩属于侵入岩,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,但与布兰德山最接近的接触变质岩区紧靠布兰德山花岗岩体,其是在岩浆侵入时,高温作用形成的变质岩,时间最为接近。
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The material cycle of the lithosphere
第二章 地表形态的塑造
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