(共70张PPT)
岩石圈是地表各大圈层的根基。五光十色的矿物,形态各异的岩石,千奇百怪的化石,地壳运动的"足迹"……揭示了大地经历的沧桑巨变。板块运动、海底扩张、火山、地震等来自地球本身的力量,奠定了地表形态的基本格局;风化、侵蚀、搬运、沉积等来自地球外部的力量,不断地对地表进行破坏和改造。上述两种力量长期的相互作用,塑造出千姿百态的地表形态。
甘肃张掖丹霞地貌
第一节
岩石圈物质循环
1
对于给定的具体区域,能够结合区域环境特征,分析矿产、岩石的分布及其形成,提高区域认知能力。
教学目标和要求
理解三大类岩石的形成,能运用示意图,说明岩石圈物质循环过程,提升综合思维能力。
能够在野外独立辨认露头地层的岩石名称,并判断其包含的基本矿物,培养地理实践力。
2
3
导入新课:
回顾必修一教材地球的圈层结构
地球的内部结构
地壳
莫霍界面
古登堡界面
地幔
外核
内核
通过前面的学习我们已经知道地壳和上地幔顶部都是由岩石组成的,合在一起形成了岩石圈。那么岩石又是由什么组成的呢?
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。
1.为什么人类使用铁器要晚于铜器??
【参考答案】:人类最早利用的铜来自孔雀石,这在历史上人类居住地比较常见,但天然铁矿石非常稀少,人类最早发现的铁是从天空落下来的陨石:铜的熔点比铁低很多,当时主要燃料燃烧提供的温度不能达到炼铁的程度;铁容易氧化生锈,冶炼技术比铜复杂,生铁质地脆,只能做粗笨的器具,铜加工相对简单。
2.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?
岩石圈是自然环境中众多要素的基本载体,了解岩石圈的物质组成与物质循环,可以帮助我们更好地理解自然地理过程。
(1)概念:
一、岩石圈的物质组成
1、矿物:
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
汞
随科技的发展将会利用更多种类的矿物
自然界已发现矿物
达3000多种
50~60种
常见的矿物
固态
绝大多数形式存在
石英(SiO2)
自然界最多矿物
200多种
目前能利用矿物
(2)特点:
一、岩石圈的物质组成
1、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
云母
常见矿物—金属矿物
赤铁矿
磁铁矿
黄铁矿
黄铜矿
方铅矿
常见矿物—非金属矿物
长石
石英
云母
方解石
滑石
磷灰石
自然界中最多的矿物
钻石
红宝石
猫眼石
蓝宝石
祖母绿
世界五大名贵宝石
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常见矿物的简易识别
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。如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”。利用肉眼和简单的工具,可以识别一些常见的矿物。
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常见矿物的简易识别
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根据所学知识,并查阅资料,完成相关任务。
1.区分石膏、方解石、石英等矿物,可使用哪些方法
【参考答案】: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。
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根据所学知识,并查阅资料,完成相关任务。
2.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。
【参考答案】:赤铁矿带红色,磁铁矿显黑色。用磁铁能吸引的是磁铁矿。
磁铁矿
赤铁矿
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根据所学知识,并查阅资料,完成相关任务。
3. 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
【参考答案】:表面颜色:黄铁矿为浅铜黄色,黄铜矿常带绿色调, 自然金常带红色调。条痕颜色:自然金为金黄至浅黄,黄铁矿为黑色,黄铜矿为黑色。摩斯硬度: 自然金2.5~3,小刀极易刻画,其次黄铜矿3.5~4,小刀易刻画,性脆,最大是黄铁矿6~6.5,小刀不能刻画。相对密度:黄铜矿最小(4.1~4.3),黄铁矿其次(4.9~5.2), (自然)金最大(15.6~19.3)。
(1)概念:
一、岩石圈的物质组成
1、矿物:
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。
2、岩石:
(2)分类:
一、岩石圈的物质组成
1、矿物:
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。
2、岩石:
(2)分类:①岩浆岩
一、岩石圈的物质组成
1、矿物:
由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与喷出岩。
2、岩石:
喷出岩:岩浆喷出地表冷凝形成的岩石;典型代表:玄武岩、安山岩
侵入岩:岩浆在地表下冷凝形成的岩石;典型代表:花岗岩
岩浆岩的形成过程
岩浆
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认识常见的岩浆岩
花岗岩 多呈肉红色或灰白色,略具黑色斑点,主要矿物有石英、长石、角闪石和黑云母等,矿物结晶颗粒较粗,肉眼明显可见。
玄武岩 多呈黑、黑灰等色,主要矿物有辉石和长石,矿物结晶颗粒较细,需用放大镜或显微镜才能看见,岩石中常见气孔。
安山岩 多呈灰、灰绿、紫红等色,主要矿物有角闪石和斜长石,岩石中常见气孔。
黄山
美国总统
北爱尔兰大西洋海岸
”巨人之路“玄武岩石柱
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
五大连池
岩浆岩由炽热的岩浆冷却凝固形成的岩石。
岩石类型 形成原因 特点 常见岩石
岩 浆 岩 侵入岩 在地表以下冷凝(冷却时间长) 矿物结晶颗粒比较大
花岗岩
喷出岩 喷出地表冷凝 有流纹或气孔构造 玄武岩
流纹岩
安山岩
(2)分类:②沉积岩
一、岩石圈的物质组成
1、矿物:
裸露地表的各种岩石在风吹、雨打、日晒以及生物作用(外力作用)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
2、岩石:
沉积岩的形成过程
能总结一下沉积岩的构造特征吗?
具有层状纹理,称为层理构造
在没发生地层倒转的情况下,下面的岩层的年龄比上面岩层要古老
常 含 有 化 石——书页上的文字
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认识常见的沉积岩
砾岩 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。
砂岩 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。
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认识常见的沉积岩
页岩 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。页岩致密而不透水,往往成为地下水的隔水层。但是,页岩性质柔软,抵抗风化能力较弱。
石灰岩 由化学或生物化学作用形成的岩石,主要成分是 CaCO3。
石灰岩——化学沉积
根据沉积岩层的组成和化石特征,可以推知沉积时的地理环境(化石恢复古地理环境)。例如,含有珊瑚化石的石灰岩,表示的是温暖的浅海环境;有丰富植物化石的含煤岩层,表示当时是森林茂密的湿热环境。
铜矿
煤层
煤炭等化石矿产存在于沉积岩中
(2)分类:③变质岩
一、岩石圈的物质组成
1、矿物:
已经生成的岩石(岩浆岩、沉积岩),受地壳运动、岩浆活动,或者陨石冲击的影响,在一定温度、压力等条件下,使原来的岩石的矿物成分、结构等发生改变而形成的一种新的岩石。
2、岩石:
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认识常见的变质岩
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。
大理岩 由碳酸盐岩(石灰岩、白云岩)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著名,大理岩即由此得名。纯白而致密的大理岩统称汉白玉。
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。
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。
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岩石在生产生活中的用途广泛。据此,完成相关任务。
1.花岗岩的哪些特征使其成为重要的建筑材料
【参考答案】:①硬度高,岩石致密,抗压能力强;
②耐磨不褪色,抗风化能力强;
③稳定性好,不易受外界温度影响,且抗腐蚀能力强;
④颜色多样,色泽美丽,装饰性好。
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岩石在生产生活中的用途广泛。据此,完成相关任务。
2.产自云南点苍山的大理石,裁切后的石板常有独特的波纹,呈现出类似天然的山水画、水墨画画面。唐宋以来,天然石画就被当作居室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)议一议,“老石片儿”是怎样形成的
【参考答案】:①在点苍山变质岩中,大理岩富含钙镁质碳酸盐类如石灰岩、云灰岩及白云岩等,是受到强烈的地壳运动应力场和热力场的复杂变质作用后形成的。②大理岩呈白色,但由于富含有色矿物质(矿物元素或矿物离子)致色,呈现的颜色较为丰富,经过亿万年的地质变化,在各种合力作用下呈纹层、条带或团块排列,构成绮丽的花纹和变幻莫测的图像。③凭借各种矿物质相互渗透晕染的天然画面,经锯片、切割、打磨、抛光等,大理石画便成为名贵的天然图画艺术。
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岩石在生产生活中的用途广泛。据此,完成相关任务。
2.产自云南点苍山的大理石,裁切后的石板常有独特的波纹,呈现出类似天然的山水画、水墨画画面。唐宋以来,天然石画就被当作居室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”。
(2)有人认为,“老石片儿”的波纹是古生物的遗体或遗迹,你认同这种说法吗?
【参考答案】:只有沉积岩中才有可能存在化石。因“老石片儿”是大理石画,大理石为变质岩,所以其中不可能含有古生物的遗体或遗迹。
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岩石在生产生活中的用途广泛。据此,完成相关任务。
3.贵州布依族石板房建筑具有浓郁的民族特色,是布依族人民将传统生态观融入地方民居的杰作,多见于布依族聚居的黔中西部。布依族“石头寨”,石屋、石地板、石路、石围墙,从墙壁到门窗,再到屋顶的“瓦面”,全部由青白色石头铺砌而.成。石板房的修建,与当地广泛分布的岩石密切相关。
(1)查找资料,了解当地岩石的类型及主要特征。
【参考答案】:石灰岩是沉积岩,由化学或生物化学作用形成的岩石,板岩是一种具有板状结构,基本没有重结晶的岩石,是一种变质岩。
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岩石在生产生活中的用途广泛。据此,完成相关任务。
3.贵州布依族石板房建筑具有浓郁的民族特色,是布依族人民将传统生态观融入地方民居的杰作,多见于布依族聚居的黔中西部。布依族“石头寨”,石屋、石地板、石路、石围墙,从墙壁到门窗,再到屋顶的“瓦面”,全部由青白色石头铺砌而.成。石板房的修建,与当地广泛分布的岩石密切相关。
(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
【参考答案】:当地板岩分布广泛,可就地取材。板岩具有板状结构,沿板理方向可以剥成薄片,厚度均匀,加工方式简单、加工成本低,用作房屋的砌块或瓦片,能防潮、抗风,具有保温性。
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岩石在生产生活中的用途广泛。据此,完成相关任务。
3.贵州布依族石板房建筑具有浓郁的民族特色,是布依族人民将传统生态观融入地方民居的杰作,多见于布依族聚居的黔中西部。布依族“石头寨”,石屋、石地板、石路、石围墙,从墙壁到门窗,再到屋顶的“瓦面”,全部由青白色石头铺砌而.成。石板房的修建,与当地广泛分布的岩石密切相关。
(3)贵州降雨日数多,相对湿度大。作为瓦片和墙面,
石板能够有效阻挡雨水的侵袭,但多年后需要更换,
其原因是什么
【参考答案】:当地板岩分布广泛,可就地取材。板岩具有板状结构,沿板理方向可以剥成薄片,厚度均匀,加工方式简单、加工成本低,用作房屋的砌块或瓦片,能防潮、抗风,具有保温性。
岩石 成因 常见岩石
外力作用
侵入岩
喷出岩
沉积岩
岩浆岩
变质岩
小结
地表以下冷凝形成
喷出地表冷凝形成
三类岩石比较表
变质作用
花岗岩
玄武岩、流纹
岩、安山岩
砾岩、砂岩、
页岩、石灰岩
大理岩、板岩、
片麻岩、石灰岩
二、岩石转化与岩石圈物质循环
1、岩石转化:
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,不同类型的岩石之间可以相互转化。
去
地球内部的岩浆,在岩浆活动过程中上升冷却凝固,形成岩浆岩。岩浆岩在地表外力侵蚀、搬运、堆积作用下,固结为沉积岩。同时这些已生成的岩石经变质作用形成变质岩。各类岩石在地壳深处或地壳以下经重熔作用,又成为岩浆回到地球内部。
(1)组成岩石圈的岩石不是一成不变的,一定条件下不同类型岩石可以相互转化
(2)岩浆岩风化后的碎屑物成为沉积岩
(3)原料松散沉积物经过成岩作用变成坚硬岩石
(4)变质岩中也能找到岩浆岩、沉积岩的痕迹
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1.读图2-23, 完成相关任务。
(1)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和喷出岩有何差别?
【参考答案】: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沉积物沉降下来以后,要经过哪些过程才能变成沉积岩?
【参考答案】:积物必须经过埋藏和固结成岩作用才能变成沉积岩。
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1.读图2-23, 完成相关任务。
(1)按照下列步骤,解读图像信息。
③变质岩形成的条件是什么?
【参考答案】: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,必须具备哪些条件?
【参考答案】:要使岩石实现转化,需要具备的条件包括能量来源:地壳内部的放射能转化而成的热能和外部的太阳能;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、岩浆上升冷却、地壳运动、高温熔化等
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1.读图2-23, 完成相关任务。
(2)为评价自己的学习效果,丹霞根据图2-23 的信息,设计了如图2-24所示的岩石圈物质循环示意图,以及三项活动任务。据此,完成相关任务。
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。
【参考答案】: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。
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1.读图2-23, 完成相关任务。
(2)为评价自己的学习效果,丹霞根据图2-23 的信息,设计了如图2-24所示的岩石圈物质循环示意图,以及三项活动任务。据此,完成相关任务。
②说出图中箭头A、B、C、D 所代表的含义
【参考答案】:A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。
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1.读图2-23, 完成相关任务。
(2)为评价自己的学习效果,丹霞根据图2-23 的信息,设计了如图2-24所示的岩石圈物质循环示意图,以及三项活动任务。据此,完成相关任务。
③岩石圈物质循环示意图有多种形式,在确保科学性的前提下,设计一幅富有
创意的图示。
常见的种变式图
有一个箭头指向的应为岩浆岩,有两个箭头指向的一般为沉积岩和变质岩,有三个箭头指向的必为岩浆.
地壳物质循环示意图中,
判三大类岩石和岩浆的判读方法:
①岩浆:三进一出。
②岩浆岩:一进三出。
③变质岩和沉积岩:二进二出。
只有沉积岩才可能含有化石。
(1)概念:
二、岩石转化与岩石圈物质循环
1、岩石转化:
岩石圈和其下的软流层之间存在着大规模的物质循环。
2、岩石圈物质循环:
(2)能量来源:
二、岩石转化与岩石圈物质循环
1、岩石转化:
主要来自地球内部放射性物质的衰变,放射能转化为热能,热能再转化为推动岩石圈和软流层物质运动的机械能。
2、岩石圈物质循环:
(3)影响:
二、岩石转化与岩石圈物质循环
1、岩石转化:
三类岩石在岩石圈深处或岩石圈以下高温高压的条件下熔化,又成为新的岩浆回到地球内部;岩浆在一定的条件下再次侵入或喷出地表,形成新的岩浆岩,并在此基础上形成其他岩石。岩石圈的物质就这样处于不断的循环转化之中。
2、岩石圈物质循环:
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2.阅读材料,完成相关任务。
(1)根据材料内容,将①和田玉山料②白云岩③和田玉籽料④白云质大理岩⑤和田玉石按形成时间进行排序。
在距今十几亿年的地质时期,新疆南部还是一片海洋,白云岩广泛沉积。在区域变质作用中,白云岩变质形成白云质大理岩。3亿至4亿年前,岩浆侵入白云质大理岩,经过一系列变质作用,白云质大理岩最终形成玉石。喜马拉雅运动开始后,山脉隆起,经过长期的剥蚀破坏,渐渐使埋藏在山体中的玉石裸露在地表,这就是和田玉山料。小块儿的和田玉山料被冰川、流水等携带至河流中,在流水搬运过程中被不断打磨,玉石变得浑圆,并最终沉积在河床或河漫滩上,成为和田玉籽料。
【参考答案】:②④⑤①③
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2.阅读材料,完成相关任务。
(2)按成因分类,和田玉石属于哪类岩石?和田玉石与白云质大理岩的矿物成分相同吗?为什么?
在距今十几亿年的地质时期,新疆南部还是一片海洋,白云岩广泛沉积。在区域变质作用中,白云岩变质形成白云质大理岩。3亿至4亿年前,岩浆侵入白云质大理岩,经过一系列变质作用,白云质大理岩最终形成玉石。喜马拉雅运动开始后,山脉隆起,经过长期的剥蚀破坏,渐渐使埋藏在山体中的玉石裸露在地表,这就是和田玉山料。小块儿的和田玉山料被冰川、流水等携带至河流中,在流水搬运过程中被不断打磨,玉石变得浑圆,并最终沉积在河床或河漫滩上,成为和田玉籽料。
【参考答案】:变质岩。两者的矿物成分相同,均以方解石为主,因为和田玉石是白云质大理岩受到岩浆侵入影响,经过一系列变质作用形成。
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2.阅读材料,完成相关任务。
(3)设计一个示意图,说明和田玉籽料的形成过程。
在距今十几亿年的地质时期,新疆南部还是一片海洋,白云岩广泛沉积。在区域变质作用中,白云岩变质形成白云质大理岩。3亿至4亿年前,岩浆侵入白云质大理岩,经过一系列变质作用,白云质大理岩最终形成玉石。喜马拉雅运动开始后,山脉隆起,经过长期的剥蚀破坏,渐渐使埋藏在山体中的玉石裸露在地表,这就是和田玉山料。小块儿的和田玉山料被冰川、流水等携带至河流中,在流水搬运过程中被不断打磨,玉石变得浑圆,并最终沉积在河床或河漫滩上,成为和田玉籽料。
矿物
岩石
沉积岩
变质岩
岩浆岩
相互转化
岩石圈物质循环
组成
成因类型
形成
课堂小结
A
B
C
D
岩浆
思考:1.图中A、B、C、D四处各是什么岩石?
2、下列岩石中属于沉积岩的是( )
A 花岗岩 B 玄武岩
C 石灰岩 D 大理岩
3、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
C
C
下图是岩石圈物质循环示意图。读图回答下列1~2题。
1.图中①、②、③、④代表的地质作用分别是( )
A.变质作用、岩浆冷凝、外力作用、重熔再生
B.外力作用、重熔再生、变质作用、岩浆冷凝
C.岩浆冷凝、变质作用、重熔再生、外力作用
D.重熔再生、外力作用、岩浆冷凝、变质作用
B
下图是岩石圈物质循环示意图。读图回答下列1~2题。
2.北京奥运金牌上镶的昆仑玉和大理岩(变质岩)的形成过程同属图中的( )
A.① B.② C.③ D.④
C
谢谢