2.1 岩石圈物质循环 讲义 2026-2027学年高二上学期地理湘教版选择性必修一

第一节岩石圈物质循环讲义

一、探究导入：青铜器与和田玉的「前世今生」

打开课本，最先映入眼帘的是一件青铜鼎（图 2-1）。青铜器由青铜（铜锡合金）铸造而成，而铜、锡等金属元素来自地壳中的矿物；和田玉则是古人眼中的「山川之精英」。无论是铸鼎的铜，还是雕玉的料，最初都来源于岩石。岩石并非永恒不变：它会形成，也会被破坏、被改造、被重新熔化。这正是本节要解决的问题——岩石圈的物质是怎样循环的。

图 　由层状岩石构成的地貌

【本节学习目标】本节核心问题：① 矿物与岩石有什么区别与联系？三大类岩石各是怎样形成的？② 三大类岩石之间如何相互转化？③ 如何判读岩石圈物质循环示意图？

二、矿物与岩石：岩石圈的基本组成

（一）概念辨析

• 矿物：由地质作用形成的、具有相对固定的化学成分和物理性质的天然单质或化合物，是组成岩石的基本单元。例如石英、方解石、石膏、萤石、磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿等。
• 岩石：在地质作用下，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。
• 关系：岩石由矿物组成，但同一种矿物可以组成不同的岩石；有的岩石由一种矿物组成，有的由多种矿物组成。

（二）常见造岩矿物的识别特征

野外鉴定矿物，不能只看颜色（颜色易受杂质影响而变化），要综合观察条痕、硬度、光泽、解理与断口等更稳定的性质。下表为教材涉及的主要矿物。

矿物	化学成分	主要识别特征
石英	SiO₂	无色透明（水晶）或乳白、紫色等；玻璃光泽、断口油脂光泽；硬度 7，无解理
方解石	CaCO₃	多为白色、灰色；玻璃光泽；硬度 3，三组完全解理；遇稀盐酸剧烈起泡
石膏	CaSO₄·2H₂O	无色或白色；玻璃至丝绢光泽；硬度 2，一组完全解理，指甲可刻划
萤石	CaF₂	紫、绿、蓝、无色等多色；玻璃光泽；硬度 4，四组完全解理
磁铁矿	Fe₃O₄	铁黑色；半金属光泽；硬度 5.5~6；条痕黑色；具强磁性
赤铁矿	Fe₂O₃	暗红至铁黑色；半金属光泽；硬度 5~6；条痕樱红或红棕色；无磁性
黄铁矿	FeS₂	浅黄铜色（愚人金）；金属光泽；硬度 6~6.5；立方体晶形，条痕绿黑

记忆要点：鉴定铁矿物看「条痕 + 磁性」——磁铁矿条痕黑色且有强磁性，赤铁矿条痕樱红色而无磁性；区分方解石与石英看「硬度 + 遇酸起泡」——方解石硬度小、遇盐酸起泡，石英硬度大、不起泡。

（三）岩石的分类

根据成因，岩石圈中的岩石可分为三大类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。三大类岩石约占地壳体积的 95% 以上，它们都形成于漫长的地质历史中，并处在不断的转化之中。

三、岩浆岩：岩浆冷却凝固的产物

（一）形成与基本特征

炽热的岩浆在地下或喷出地表后，因温度降低而冷却凝固，形成的岩石叫岩浆岩（又称火成岩）。岩浆岩约占整个地壳体积的 65%，是地壳中分布最广的一类岩石，其主要化学成分为 SiO₂。

冷却环境不同，矿物结晶程度不同，因此岩浆岩分为侵入岩和喷出岩两大类：

• 侵入岩：岩浆在地壳内部（地下深处）缓慢冷却凝固而成。冷却慢，矿物有充足时间结晶，晶粒粗大，肉眼可辨；具全晶质等粒结构、块状构造。典型代表为花岗岩。

• 喷出岩：岩浆沿地壳薄弱地带喷出地表后迅速冷却凝固而成。冷却快，矿物来不及充分结晶，晶粒细小，多具隐晶质、斑状结构，常发育气孔构造或流纹构造。典型代表为玄武岩、安山岩。

（二）常见岩浆岩

 

类型	代表岩石	形成环境	结构构造特征
侵入岩	花岗岩	地下深处缓慢冷却	全晶质等粒结构、块状构造，矿物颗粒肉眼可见
喷出岩	玄武岩	喷出地表快速冷却	隐晶质或斑状结构，多气孔、杏仁、绳状构造
喷出岩	安山岩	喷出地表快速冷却	斑状结构，颜色灰黑至灰绿

【速判口诀】关键差异在「冷却速度」：地下慢冷 → 晶粒粗 → 花岗岩；地表快冷 → 晶粒细、气体逸出 → 玄武岩的气孔构造、安山岩的斑状结构。做题时由「结构粗细 / 有无气孔」即可判断侵入或喷出。

四、沉积岩：外力作用「再造」的岩石

（一）形成过程

裸露在地表的岩石（岩浆岩、沉积岩、变质岩均可），在风吹、日晒、雨淋以及生物作用下被破坏，破坏产物经流水、风、冰川、海浪等外力搬运到低洼处沉积下来，形成松散的沉积物；沉积物在漫长的地质年代里，经过压实、固结（胶结），最终固结成岩，形成沉积岩。

外力作用的完整链条为：风化 → 侵蚀 → 搬运 → 沉积 → 固结成岩。沉积岩虽仅占整个地壳质量的约 5%，但分布极为广泛，是地壳表层最主要的岩石类型。