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岩石圈物质循环
Lithospheric material cycle
第二章 岩石圈与地表形态
01
岩石圈的物质组成
第二章 岩石圈与地表形态
地壳+上地幔顶部
Lithosphere
矿物
第二章 岩石圈与地表形态
01
矿物:是由地质作用形成的,一般为结晶态的天然化合物或单质。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。
关系:
化学元素
矿物
岩石
矿产
结合
聚集
有 富
用 集
Quartz sandstone
自然界已发现的矿物达3000多种,常见的有五六十种。绝大多数矿物以固态形式存在。自然界最多的矿物是石英(SiO2)。
矿物分类
Mineral classification
黑色金属: 磁铁矿、黄铁矿
有色金属:黄铜矿
贵金属:黄金、白银
稀有金属:锆、钼等
金属矿物
常见矿物:石英、长石、云母、滑石 、石膏、方解石
非金属矿物
能源类矿物:煤、石油、天然气
宝石类矿物:金刚石、玉石等
常见矿物的简易识别
Simple identification of common minerals
不同矿物,物理、化学性质多不相同,如结晶形态、颜色、条痕、透明度、光泽、硬度、密度、磁性等。
常见矿物的简易识别
Simple identification of common minerals
食盐晶体
方解石晶体
石英晶体
石英晶体为透明的六棱柱,两端呈六棱锥状;食盐晶体多为透明的正方体;方解石晶体通常为斜方六面体,无色透明的方解石俗称“冰洲石”。
代表矿物 硬度等级 简要说明
滑石 1 指甲能轻易地在其上划出痕迹
石膏 2 指甲能较容易地在其上划出痕迹
方解石 3 多为透明或半透明品体,指甲在其上划不出痕迹,但由别针可以划出痕迹
萤石 4 常为多种颜色的半透明品体,小刀可以轻易地在其上刻画出痕迹
磷灰石 5 小刀可以在其上刻画出痕迹
长石 6 一般小刀很难刻画,但玻璃可以在其上刻画出痕迹
石英 7 能够在玻璃和普通钢铁上刻画出痕迹
黄玉 8 多为晶体,宝石类矿物,能在石英上刻画出痕迹
刚玉 9 多为晶体,宝石类矿物,能在黄玉上刻画出痕迹
金刚石 10 自然界最硬的矿物,宝石,能在其他矿物上刻画出痕迹
常见矿物的简易识别
Simple identification of common minerals
长石
滑石
石膏
常见矿物的简易识别
Simple identification of common minerals
萤石
磷灰石
常见矿物的简易识别
Simple identification of common minerals
刚玉-红宝石
金刚石
黄玉
活动 Activity
第二章 岩石圈与地表形态
根据所学知识,并查阅资料,完成相关任务。
区分石膏、方解石、石英等矿物,可使用哪些方法?
石膏:硬度低,指甲可刻动,可撕成薄片,呈纤维状、粒状。
方解石:小刀易刻动,锤击成菱形碎块,滴加稀盐酸后冒泡。
石英:不能被小刀刻划出刻痕,滴加稀盐酸后不会冒泡。
在实验室环境下,还可以通过偏光显微镜观察内部结构来区分它们。
活动 Activity
观察磁铁矿、赤铁矿的颜色,以及它们对磁铁的反应,再区分这两种矿物。
赤铁矿
磁铁矿
磁铁矿 赤铁矿
颜色 铁黑色 钢灰色、暗红色
磁性 有磁性,吸附小铁钉 无磁性,被磁铁吸附
活动 Activity
自然金、黄铁矿、黄铜矿是容易混淆的矿物。黄铁矿因其浅黄铜色和明亮的金属光泽,常被误认为黄金,故又称“愚人金”。议一议,若要区分上述三种矿物,可使用哪些方法?
岩石
第二章 岩石圈与地表形态
02
岩石是在自然作用下,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。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。
岩浆岩
沉积岩
变质岩
岩浆岩是由炽热的岩浆冷却凝固形成的岩石,约占地壳总体积的65%,最主要成分是SiO2。
侵入岩
喷出岩
Magmatic rock
岩浆岩
喷出岩
侵入岩
黄山上的花岗岩
五大连池的喷出岩
类型 形成 特点 常见岩石
岩浆 岩 侵入岩 地下岩浆在内压力作用下,侵入 地表以下,冷却凝固而形成岩石 矿物结晶颗粒较大 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岩石 矿物结晶颗粒细小,有的有流纹和气孔 玄武岩
流纹岩
安山岩
花岗岩
多呈肉红色或灰白色
略显黑色斑点
矿物结晶颗粒较粗
可做建筑材料
思 考
花岗岩的哪些特性使其成为重要的建筑材料?
答 案
硬度高,岩石致密,抗压能力强;耐磨不褪色,抗风化能力强;稳定性好,不易受外界温度影响,且抗腐蚀能力强;颜色多样,色泽美丽,装饰性好。
认识常见岩浆岩
玄武岩
多呈黑或黑灰色
矿物结晶颗粒较细
岩石中常见气孔
可用生活的磨脚石
认识常见岩浆岩
安山岩
多呈灰、灰绿、紫红等色
岩石中常有气孔
名称来源南美安第斯山脉
裸露在地表的各种岩石,在风吹、日晒、雨淋以及生物的作用下被破坏,破坏产物(包括碎屑物质和溶解物质)在原地或经搬运后沉积下来,再经过复杂的成岩作用而形成的岩石,称为沉积岩。
Sedimentary rock
沉积岩
风化、侵蚀、搬运、沉积、固结成岩—外力作用
沉积岩仅占地壳质量的5%,但分布十分广泛。在大陆部分,有75%的面积出露沉积岩。
具有层状纹理,称为层理构造。在没有发生地层倒转的情况下,下面岩层的年龄比上面岩层要古老。
沉积岩中常含有化石。
沉积岩特征
Characteristics of sedimentary rocks
砾岩是由直径在2毫米以上的碎屑(含量大于50%)胶结而成的岩石。根据碎屑的磨圆程度,可分为砾岩和角砾岩。砾岩多由次圆状或圆状的砾组成,角砾岩由带有棱角的砾组成。
砾岩
Conglomerate
砂岩是由直径0.05—2毫米的碎屑(含量大于50%)胶结而成的岩石。其中,石英颗粒含量在90%以上者称为石英砂岩。
砂岩
Sandstone
页岩是由直径小于0.005毫米的微细颗粒(含量大于50%)胶结而成的岩石,称为黏土岩。其中,具有薄层状页理构造的称为页岩。页理主要是鳞片状黏土矿物层层累积、平行排列并压紧而成。
页岩
Shale
石灰岩简称灰岩,是以方解石为主要成分的碳酸盐岩 。有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物,有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色,硬度一般不大,与稀盐酸有剧烈的化学反应。
石灰岩
limestone
已经生成的岩石,受地壳运动、岩浆活动,或者陨石冲击的影响,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一种新的岩石,就是变质岩。
Metamorphic rock
变质岩
变质作用
变质岩分布广泛,多含有丰富的金属矿和非金属矿。
例如,全世界70%以上的铁矿就储藏在前寒武纪古老的变质岩中。
变质岩的形成
Formation of metamorphic rocks
石灰岩
岩浆
石灰岩
岩浆
大理岩
变质
接触带
变质带
(高温)
片麻岩典型特征是具有片麻状构造,即一种在定向压力下由浅色矿物和深色矿物组成的不连续的条带。
片麻岩
Gneiss
大理岩由碳酸盐岩(石灰若、白云若等)经变质作用重结晶形成,质纯者为白色,含杂质者呈现各种颜色。我国云南大理所产最为有名,大理岩即由此得名。纯白而致密的大理岩通称汉白玉。
大理岩
Marble
石英岩由石英砂岩经变质作用重结晶形成,通常硬度大,坚硬致密。质纯者颜色洁白,含铁质者呈红、紫红等色,或具铁矿斑点。
石英岩
Quartzite
02
岩石转化与岩石圈物质循环
组成岩石圈的岩石不是一成不变的。在一定条件下,不同类型岩石之间可以相互转化。
如:岩浆岩风化后的碎屑物成为沉积岩原料,松散沉积物经过成岩作用变成坚硬岩石,变质岩中也能找到岩浆岩、沉积岩的痕迹。
岩石转化
第二章 岩石圈与地表形态
01
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岩浆岩(侵入岩)
岩浆
岩浆岩(喷出岩)
深层环境
(高温高压)
表层环境
(低温低压)
喷出作用
侵入作用
崩解、分解、溶解作用
太阳辐射能
搬运作用和沉积作用
埋藏及成岩作用
沉积岩
变质岩
变质作用
变质作用
熔融
地壳上升和剥蚀作用而裸露
熔融
概念
指岩石圈和其下的软流层之间存在大规模的物质循环。
能量
来源
地球内部的放射性物质衰变。
影响
在一些地方岩石圈不断地诞生,在一些地方岩石圈则逐渐的消亡,与之相伴的则是大地的沧桑巨变,以及岩石圈物质形态的持续转化。
岩石圈物质循环
第二章 岩石圈与地表形态
02
①在图中方框内填出岩浆和三大类岩石的名称,并说出填写的依据。
② 说出图中箭头A、B、C、D所代表的含义。
2. 根据图2-23,设计了如图2-24所示的岩石圈物质循环示意图,据此完成相关任务。
A.冷却凝固
D.重熔再生
B.外力作用
C.变质作用
A
B
B
C
C
D
D
D
沉积岩
变质岩
岩浆
岩浆岩
活动
岩石圈物质循环示意图Schematic diagram of lithospheric material circulation
风化侵蚀搬运堆积 固结成岩
岩浆
冷却凝固
重熔再生
风化侵蚀搬运堆积
固结成岩
高温高压 变质作用
重熔再生
重熔再生
高温高压
变质作用
岩浆岩
沉积岩
变质岩
1.读课本图2-23,完成相关任务
岩浆岩 形成条件 分布位置
侵入岩 岩浆上升到一定位置停留在地壳之中冷凝而成 最初的分布位置较深,是在地壳之中
喷出岩 岩浆喷出地表冷凝而成 分布在地表之上
①就形成条件和分布位置来看侵入岩和喷出岩有何差别?
活动
1.读课本图2-23,完成相关任务
②沉积物沉积下来以后要经过哪些过程才能变成沉积岩?
沉积物必须经过埋藏和固结成岩作用,才能变成坚硬的沉积岩
③变质岩形成的条件是什么?
原先形成的岩石在岩浆活动、地壳运动产生的高温、高压条件下发生变质作用
活动
1.读课本图2-23,完成相关任务
④要使岩石实现转化,必须具备哪些条件?
能量来源:地壳内部的放射能和外部的太阳能,是岩石转化的动力
物质运动:地质循环和外力的搬运,是岩石转化的链条
地质作用:外力作用、变质作用、岩浆上升冷凝、熔融等是岩石转化的基本条件。
活动
活动 Activity
第二章 岩石圈与地表形态
板书设计
随堂巩固
当地时间2019年11月9日6时21分,印度尼西亚
莫拉比火山喷发,喷出的火山灰高达1500米。
结合地壳物质循环简图,完成1-3题。
1.莫拉比火山喷发的岩浆来源地位于( )
A.地壳 B.上地幔 C.下地幔 D.外地核
2.莫拉比火山喷发出的物质直接形成的岩石可能是( )
A.流纹岩 B.石英砂岩 C.片麻岩 D.花岗岩
3.莫拉比火山喷发形成的岩石转化成③岩石必须经过的地质作用是( )
A.侵入作用 B.沉积作用 C.变质作用 D.重熔作用
随堂巩固
波浪谷因砂岩上的纹路像波浪而得名,是在较干旱的气候条件下,由红色碎屑形成的一种红色砂岩地貌。下图为岩石圈物质循环示意图,读图完成4~5题。
4.有关地壳物质循环图的说法正确的是( )
A.甲为变质岩,乙为岩浆岩
B.①表示重熔再生,③表示冷却凝固
C.丙表示岩浆,丁为沉积岩
D.②表示外力作用,④表示变质作用
5.组成波浪谷的岩石按其类型应为( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
随堂巩固
下图为地壳物质循环示意图。据此完成6~8题。
6.图中岩石类型对应正确的是( )
A.甲—沉积岩 B.乙—喷出岩
C.丙—侵入岩 D.丁—变质岩
7.图示①代表的地质作用是( )
A.岩浆上升,冷却凝固
B.岩浆喷出地表,冷却凝固
C.风化、侵蚀、搬运、堆积 D.地壳抬升,岩石裸露
8.将图中三大类岩石转化成岩浆的作用是( )
A.变质作用 B.重熔再生 C.地壳运动 D.外力作用
随堂巩固
某矿物形成于上地幔软流层,后随岩浆活动到达地表。人们在下图所示古火山的岩浆岩及河滩泥沙中均发现了该矿物。读图文材料,回答下题。
9.使该矿物从上地幔软流层到达河滩泥沙中的地质作用,依次应为( )
A.岩浆喷发 岩层断裂 风化、侵蚀 搬运、沉积
B.岩浆喷发 岩层断裂 搬运、沉积 风化、侵蚀
C.岩层断裂 岩浆喷发 风化、侵蚀 搬运、沉积
D.岩层断裂 岩浆喷发 搬运、沉积 风化、侵蚀
随堂巩固
如图所绘的是有着“海下兵马俑”之称的海下石林。一组组多边形的岩柱排列整齐,仿佛严阵以待的军列。岩柱垂直于冷切面和地面,岩柱的高度等于熔岩流的厚度。结合所学知识,回答10~11题。
10.与该岩石形成有关的是( )
A.地壳运动 B.变质作用
C.岩浆活动 D.流水侵蚀
11.该岩石属于( )
A.a B.b
C.c D.d