高中地理湘教版（2019）选择性必修1 2.1岩石圈的物质循环课件（共80张ppt）

第一节 岩石圈物质循环
第二章《岩石圈与地表形态》
?课程标准
1．运用示意图,说明岩石圈物质循环过程。
?学习目标
1．了解岩石圈的物质组成。
2．了解常见的矿物类型及常见的岩石
3．学会判读并能绘制岩石圈物质循环示意图，能够说明岩石圈的物质循环过程。
The material composition of the earth's crust
壹
导入
铜是大自然对人类的馈赠。对铜进行加工，如加入适量的锡变成青铜，就可以用来制作工具和礼器。河南安阳殷墟出土的后母戊鼎，重达875千克，是迄今世界上出土的最大、最重的青铜礼器。在自然界，更多的化学元素以化合物的形式存在，它们为人类提供了丰富的生产生活资料。
想一想，化学元素、矿物、岩石、岩石圈四者之间，具有怎样的关系?

化学元素、矿物、岩石、岩石圈四者之间的关系
岩石圈
岩石
矿物
化学元素
矿产
Si O
结合
SiO2
聚集
大理石
有 富
用 集
水晶矿


1、化学元素
地壳内有90多种化学元素，其中含量较多的为：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁（硅酸盐类矿物在地壳中分布最广）


2、矿物
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。
存在形式：·气态、液态、固态；固态最多
特点：矿物具有相对固定的化学成分和确定的晶体结构，是组成岩石的基本单元
石英
天然气
石油
天然汞
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

地转偏向力左手定则（南半球）
赤铁矿
黄铁矿
黄铜矿
磁铁矿
自然金


①石英晶体—透明六棱柱，两端呈六棱锥状。主要成分为SiO2 。纯净的石英无色透明，称为水晶；如含Fe+3呈紫色，称为紫水晶；乳石英。玛瑙也是石英的一种。自然界最多矿物。




②食盐晶体—透明正方体，NaCl

③方解石晶体—斜方六面体，无色透明的方解石俗称“冰洲石”。
“冰洲石”。体
主要成分为CaCO3。纯净的方解石无色透明；因含杂质而常呈白、灰、黄、浅红、绿、蓝等色。常存在于石灰岩、大理岩中。


常见矿物的简易识别（晶体形态）
Simple identification of common minerals
石英晶体
（六棱柱）
食盐晶体
（正方体）
方解石晶体
（斜方六面体）


常见矿物的简易识别（颜色）
Simple identification of common minerals
孔雀石
红宝石
金刚石


常见矿物的简易识别（硬度）
Simple identification of common minerals
长石
（硬度为6）
滑石
（硬度为1）
方解石
（硬度为3）
{7DF18680-E054-41AD-8BC1-D1AEF772440D}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


钻石
猫眼石
祖母绿
红宝石
蓝宝石
世界五大名贵宝石

活动探究
1、有滑石、石膏、方解石和石英等几种常见矿物，你如何将它们快速地区别开来？
透明或半透明：方解石、石英；不透明：滑石、石膏。
硬度：滑石＜石膏；方解石＜石英

活动探究
2.用观察颜色和对磁铁的反应方法，区分磁铁矿与赤铁矿。
磁铁矿
赤铁矿
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
观察颜色
磁铁反应
磁铁矿
铁黑色
有磁性，能吸引小铁钉
赤铁矿
钢灰色或暗红色
无磁性，但能被磁铁吸

活动探究
3.自然金、黄铁矿和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，故称为“愚人金”。如何区分上述三种矿物？
黄铁矿
黄铜矿
自然金

{68D230F3-CF80-4859-8CE7-A43EE81993B5}矿物名称
特点
自然金
条痕金黄色，小刀极易刻画（硬度2.5-3），具延展性。
黄铁矿
条痕黑色，晶形完好，小刀不能刻画（硬度6-6.5），性脆。
黄铜矿
条痕黑色，小刀易刻画（硬度3.5-4），性脆。
注：条痕是指矿物粉末的颜色。

题组训练
下列地壳物质按组成和被组成的关系排列，正确的一组是（ ）
①岩石 ②化学元素 ③岩浆岩 ④矿物 ⑤矿产 ⑥地壳
⑦变质岩 ⑧沉积岩
A. ②⑤①③ B.②④⑥⑦
C.②④①⑥ D.②④③⑤
C
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。
分类
岩浆岩、沉积岩、变质岩
岩石

岩浆（Magma）
产生于上地幔和地壳深处，含挥发成分的高温粘稠硅酸盐的熔融物质。
A
岩浆岩
炽热岩浆冷却凝固形成岩浆岩。占地壳总体积65％，最主要成分是SiO?。
岩浆岩按成因分为侵入岩(花岗岩)与喷出岩(玄武岩)
岩浆岩—侵入岩
是指当上覆岩层压力减轻时，软流层中的岩浆就钻出，在地壳深处冷凝而形成的岩石。例如花岗岩。
岩浆岩—侵入岩—花岗岩
矿物组成：石英、云母、长石
特征： 结晶颗粒粗,致密,可做建筑材料
岩浆岩—侵入岩—花岗岩
花岗岩：建筑材料
岩浆岩—喷出岩
岩浆突然喷出地表，在温度、压力突变的条件下形成，矿物不易结晶，一般矿物肉眼较难辨认。
喷出岩的特征
结晶颗粒细,多孔,可做吸附材料
具有流纹构造 ，杏仁构造，气孔构造
玄武岩外观呈黑色或黑灰色，由基性岩浆喷发凝结而成，主要成分是硅铝酸钠或硅铝酸钙。玄武岩岩浆的黏度小，易于流动，岩石中常见气孔，常形成广大的熔岩台地，所以分布很广。
岩浆岩—喷出岩—玄武岩
“巨人之路”玄武岩石柱
位于北爱尔兰大西洋海岸
熔岩中有均匀分布冷却中心，
冷却中心距离彼此相等，各向中心收缩，形成六方柱状节理
“巨人之路”位于北爱尔兰贝尔法斯特西北约80千米处的大西洋海岸，包括低潮区、峭壁以及通向峭壁顶端的道路和一块高地。峭壁平均高度为100米。37 000多根大小均匀的玄武岩石柱聚集成一条绵延数千米的堤道，形状很规则，形成壮观的玄武岩石柱林。它们以井然有序、美轮美奂的造型，磅礴的气势令人叹为观止1986年联合国教科文组织将其列为世界自然遗产。
问题1　形成玄武岩的物质来自哪里？它属于哪一类岩石，具有哪些特征？
玄武岩是岩浆喷出地表冷凝形成的岩石，因此形成玄武岩的物质来自上地幔上部的软流层。玄武岩属于岩浆岩中的喷出岩，多呈黑、黑灰等色，岩石中常见气孔。
问题2　“巨人之路”位于沿海地带。受外力作用，其可能转化为哪一类岩石？
在外力作用下，如风化作用，海浪、风力侵蚀作用等，形成碎屑物质，这些碎屑物质经搬运、沉积、固结成岩作用，可能转化为沉积岩。
安山岩分布范围仅次于玄武岩。岩石一般为灰、灰绿、淡紫或紫红色，其中含有少量斜长石、角闪石。岩石中常见气孔。“安山岩”一词来源于安第斯山脉。
岩浆岩—喷出岩—安山岩
岩浆岩—喷出岩—流纹岩
流纹岩是一种火成岩，是火山的酸性喷出岩石，由于形成时冷却速度较快使矿物来不及结晶，二氧化硅含量大于69%，其斑晶主要为钾长石和石英组成，晶体形状为方形板状，有玻璃光泽，有节理。
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。
B
沉积岩
裸露地表的岩浆岩在风吹、雨打、日晒以及生物作用下，逐渐崩解成为砾石、沙子和泥土
这些碎屑物质被风、流水等搬运后沉积下来，经过固结成岩作用，形成沉积岩
岩石在风吹、日晒、雨淋以及生物的作用下被破坏（风化）
特点：①有层状纹理，称为层理构造；
②可能含有化石
埋藏压实及固结成岩作用
沉积作用
沉积岩形成示意图
在流水、风等
外力作用下搬运
新
老
沉积岩—砾岩
砾岩是一种由圆浑状的砾石（粒径大于 2毫米）胶结而成的岩石，是圆状和次圆状的砾石占岩石总量30%以上的碎屑岩。可分为砾岩和角砾岩。
沉积岩—砂岩
直径在0.05~2毫米的碎屑(含量大于50%)胶结而成的岩石。通常呈淡褐色或红色。石英颗粒90%以上为石英砂岩。
沉积岩—页岩
由直径小于0.005毫米的细颗粒胶结而成，的黏土岩，其中 具有页理构造的称为页岩。页岩不透水，在地下水分布中往往成为隔水层。但页岩性质柔弱，抗风化能力差。
沉积岩—石灰岩
由化学或者生物化学作用形成的岩石。主要成分是CaCO?，浅海环境下形成。
　　　　　　　　　
1、含煤地层　　　　　　A、湖盆沉积
2、海洋生物化石　　　　B、海洋沉积
3、珊瑚化石　　　　　　C、温暖的浅海环境
4、陆地或淡水生物化石　D、森林茂密的湿热环境
练一练
C
变质岩
已经生成的岩石(岩浆岩、沉积岩)，在地壳运动垂直下沉过程中，接近岩浆，在高温高压环境下发生变质作用，形成变质岩。
变质岩—片麻岩
片麻岩， 是由岩浆岩或沉积岩经变质作用而成的岩石。具有暗色与浅色矿物相间呈定向或条带状断续排列的片麻状构造特征。片麻岩由花岗岩变质而来
变质岩—大理岩
大理岩是由碳酸盐岩（石灰岩）经区域变质作用或接触变质作用形成的变质岩。质纯者为白色，含杂质者呈现各种颜色。纯白而致密的大理岩统称汉白玉。
汉白玉
变质岩—石英岩
石英岩多由石英砂岩或其他硅质岩石经变质作用重结晶形成。质纯者颜色洁白，含铁质者呈红、紫红等，具铁矿斑点。硬度高，吸水较低。
变质岩—板岩
板岩是具有板状构造，由页岩变质而来，板岩的颜色随其所含有的杂质不同而变化。板岩具特征板状构造。
　　　　　　　　　
练一练
页岩
板岩
花岗岩
片麻岩
砂岩
石英岩
石灰岩
大理岩
只能由岩浆生成
如花岗岩(侵入岩)
和玄武岩(喷出岩)
侵入岩坚硬致密
喷出岩常有气孔
岩浆岩
外力作用生成
如石灰岩/砂岩/页岩
有明显层理，可能含有化石
沉积岩
岩石在高温高压下变质生成
如大理岩/板岩/石英岩/片麻岩
变质岩
三大类岩石
三大类岩石的形成和用途
类型
形成
常见岩石
有用成分举例
岩
浆
岩
侵入岩
地下岩浆在内力作用下，侵入地壳上部，冷却凝固而成
花岗岩
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
地下岩浆在内力作用下，沿地壳薄弱地带喷出地表冷凝而成
流纹岩
玄武岩
安山岩
沉积岩
地表岩石在外力作用下受到破坏，碎屑物质被搬运到低处沉积、固结而成岩石
石灰岩
砂岩
页岩
砾岩
石灰岩是建筑材料和化工原料；钾盐是化工原料；煤、石油是当前世界最重要的能源
变质岩
岩石受地壳运动、岩浆活动等影响，在一定温度、压力条件下使原来成分、结构发生改变而形成新岩石
大理岩
板岩
石英岩
片麻岩
大理岩是建筑材料；铁矿石是钢铁工业的重要原料
产自云南点苍山的大理石，裁切后常有独特的流纹，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做居家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，古玩行里口语称“老石片儿”。
（1）“老石片儿”是怎么形成的？
（2）“老石片儿”的波纹是古生物的遗体或遗迹吗？
活动：
大理石天然画面
（1）石灰岩在地下经过高温高压条件下变质而成大理岩。
（2）古生物的遗体或遗迹是化石，沉积岩存在化石，变质岩没有化石。
（1）贵州布依族石头寨当地岩石的类型及主要特征是什么？
贵州布依族石板房建筑具有浓郁的民族特色，因贵州西部山高谷深,山势陡峻,且岩石较多,居住在那里的布依族人民依山就势,就地取石垒砌住房。住房除内部檀、椽、构架用木材外,屋面、墙体及隔墙均由石块及石板构成,俗称“石板房”,村寨也俗称“石头寨”。
沉积岩。层理构造，含有化石
（2）当地岩石稍作加工，即可作为房屋的砌块或瓦片，其原因是什么？
贵州布依族石板房建筑具有浓郁的民族特色，因贵州西部山高谷深,山势陡峻,且岩石较多,居住在那里的布依族人民依山就势,就地取石垒砌住房。住房除内部檀、椽、构架用木材外,屋面、墙体及隔墙均由石块及石板构成,俗称“石板房”,村寨也俗称“石头寨”。
泥质灰岩层理分明，易剥离成片状
（3）作为瓦片和墙面，石板多年后需要更换，其原因是什么？
贵州布依族石板房建筑具有浓郁的民族特色，因贵州西部山高谷深,山势陡峻,且岩石较多,居住在那里的布依族人民依山就势,就地取石垒砌住房。住房除内部檀、椽、构架用木材外,屋面、墙体及隔墙均由石块及石板构成,俗称“石板房”,村寨也俗称“石头寨”。
泥质灰岩致密而不透水，能有效地阻挡雨水的侵袭。在降雨多、湿度大的环境下，泥质岩易风化，石板多年后需要更换。
1、下列岩石中，可能含有化石的是（ ）
A、花岗岩和页岩 B、大理岩和砂岩
C、砾岩和砂岩 D、玄武岩和板岩
2、印度著名的古代建筑泰姬陵全部由白色大理石筑成，关于大理石的叙述正确的是（ ）
A、因变质作用而形成 B、按成因属于岩浆岩
C、因外力作用而形成 D、产于岩石圈以下的软流层
题组训练
C
A
3、作为重要建筑材料的花岗岩和大理岩,按成因分别属于（ ）
A、岩浆岩和沉积岩 B、岩浆岩和变质岩
C、沉积岩和变质岩 D、变质岩和沉积岩
题组训练
B
在漫长的地质历史中，组成岩石圈的岩石不是一成不变的，在一定的条件下，不同岩石之间可以相互转换，那么沉积岩、变质岩能直接形成岩浆岩吗？为什么？
不能。沉积岩、变质岩要先经过高温重新熔化形成新的岩浆，然后岩浆经过冷凝形成岩浆岩。
重熔再生
岩石在岩石圈深处或岩石圈以下发生重熔再生作用，又成为新的岩浆
岩浆在一定的条件下再次侵入或喷出地表，如此周而复始，使岩石圈的物质处于不断的循环转化之中
贰
岩石转化与岩石圈物质循环
岩石转化与岩石圈物质循环
地球内部放射性元素的衰变，推动岩石圈和其下的软流层之间大规模的物质循环，即地质循环
岩石圈物质循环示意图
岩石圈物质循环示意图
软流层
喷出型
岩浆岩
侵入型岩浆岩
冷却凝固
外力作用
沉积物
沉积岩
固结成岩
变质作用
变质作用
变质作用
变质岩
地壳运动
岩浆
岩浆
变质岩
沉积岩
岩浆岩
冷却凝固
外力作用
风化、侵蚀、搬运、堆积
风化、侵蚀、搬运、堆积
外力作用
变质作用
变质作用
重熔再生
重熔再生
重熔再生
1．地壳物质循环起于岩浆，因此找准岩浆是基础。
2．三进一出为岩浆，一进三出为岩浆岩。
3．两进两出为沉积岩或变质岩，只有沉积岩才可能含有化石
4．侵入岩新，被侵入岩老；喷出岩应晚于起点和终点之间的
地层。
5．变质岩晚于相应的岩浆岩形成。
物质循环的判读技巧
常见的岩石转化变式图
常见的岩石转化变式图
活动 Activity
读教材图2-23，完成相关任务。
按照下列步骤，解读图像信息。
①就形成条件和分布位置来看，侵入岩与喷出岩有何差别？
②沉积物沉降下来以后，要经过哪些过程才能变成沉积岩？
③变质岩形成的条件是什么？
④要使岩石实现转化，必须具备哪些条件？
①从形成条件和分布位置看，侵入岩是岩浆沿裂隙侵入岩层中冷却凝固而成，分布位置一般较深；喷出岩是岩浆沿断裂带喷出地表后冷却凝固形成，分布于地表。
②沉积物必须经过埋藏和固结成岩作用才能变成沉积岩。
③变质岩形成的条件，原先形成的岩石在岩浆活动、地壳运动等作用下满足一定的温度和一定的压强，出现变质作用。
④要使岩石实现转化，需要具备的条件包括：
能量来源:地壳内部的放射 的搬运，是岩石转化的链条；
地质作用:外力作用、变质作用、岩浆上升冷却、地壳运动、高温熔化等。
活动 Activity
活动 Activity
为评价自己的学习效果，丹霞根据图2-23的新仙尼，设计了如图所示的岩石圈物质循环示意图，以及三项活动任务。
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。
③岩石圈的物质循环图有多重形式，在确保科学性的前提下，设计一副具有创意性的图示。
D
B
C
D
D
C
B
A
活动 Activity
①从左到右，从上到下依次为岩浆岩、沉积岩、岩浆、变质岩（其中沉积岩与变质岩的位置可以交换，按照图中信息，设计图有点小瑕疵，即沉积岩被抬升到地表后可以再次被外力作用形成新的沉积岩，变质岩在变质作用下也同样可以形成新的变质岩）。依据：岩浆岩只能由岩浆冷凝而成；岩浆岩、沉积岩和变质岩在变质作用条件下可形成变质岩；出露地表的各类岩石在外力作用下可以形成新的沉积岩。
②A岩浆上升冷却凝固，B外力作用（或变质作用），C变质作用（或外力作用），D重熔再生。
岩石圈物质循环的意义
①是地球上规模最大、历时最长、影响最为深远的地质运动。
②使岩石圈的物质处于不断的循环转化之中。
形成了地球上丰富的矿产资源；
改变了地表的形态，塑造出了千姿百态的自然景观；
实现了地区之间、圈层之间的物质交换和能量传输，从而改变了地表的环境。
题组训练
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3-5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
B
A
题组训练
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3-5题。
5．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
C
题组训练
右图为“岩石圈物质循环示意图”，③作用过程中形成了煤炭。读图回答1～2题。
1.图中b为（ ）
A.岩浆 B.岩浆岩
C.变质岩 D.沉积岩
C
岩浆
岩浆岩
沉积岩
变质岩
题组训练
2.图中①表示的地质作用为（ ）
A.高温熔融
B.变质作用
C.外力作用
D.冷却凝固
B
冷却凝固
变质作用
外力作用
重熔再生