2.1 岩石圈物质循环 课件（62页）

(共62张PPT)
课程标准
岩石圈物质循环
课标解读
岩石圈物质循环
1．运用矿物标本，了解常见的矿物类型，学会简易矿物识别。
2．借助常见的岩石标本，认识常见岩石，理解不同类型岩石的形成过程。
3．通过区域典型案例的探究分析，推断岩石转化过程，学会绘制岩石转化示意图，理解岩石圈物质循环。
运用示意图，说明岩石圈物质循环过程。
区域认知 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。
综合思维 结合现实中有关岩石圈的真实问题，能够运用自然环境各要素的物质运动和能量交换过程，多要素综合分析岩石圈物质循环过程。
人地协调观 对于特定的区域环境，能够分析矿产、岩石与人类活动的关系，针对人类利用矿产资源中存在的问题作出科学的决策。
地理实践力 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；能够在地理实践中表现出较强的行动能力。
核心素养
岩石圈物质循环
探究-河南安阳殷墟后母戊鼎
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。
为什么人类使用铁器要晚于铜器？
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。
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(单质化合物)
矿物(结合体)
岩石(相互转化)
岩石圈
CONTENTS
（一）矿物
岩石圈的物质组成
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。
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)。
目前，能被利用的矿物有200多种。随着科学技术的发展，我们能够利用更多种类的矿物。
阅读-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。
透明的六棱柱，
两端呈六棱锥状；
多为透明的正方体；
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 多为透明或半透明晶体，指甲在其上划不出痕迹，但曲别针可以划出痕迹
萤 石 4 常为多种颜色的半透明晶体，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
摩斯硬度计
活动-矿物
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？
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。
硬度低，指甲可刻动，可撕成薄片，呈纤维状、粒状。
石膏
小刀易刻动，锤击成菱形碎块，滴加稀盐酸后冒泡。
方解石
不能被小刀划出刻痕，滴加稀盐酸后不会冒泡。
石英
活动-矿物
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。
赤铁矿带红色，磁铁矿显黑色。用磁铁能吸引的是磁铁矿。
活动-矿物
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？
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。
（二）岩石
岩石圈的物质组成
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。
玄武岩
1、岩浆岩
岩石圈的物质组成
岩浆岩是由炽热的岩浆冷凝形成的岩石。岩浆岩约占地壳总体积的65%，最主要的成分是SiO2。
侵入岩：岩浆在地表下冷凝形成，花岗岩是最常见的侵入岩。
喷出岩：岩浆喷出地表冷凝形成，常见喷出岩有玄武岩和安山岩。
花岗岩
颜色：多呈肉红色或灰白色，略具黑色斑点；
主要矿物：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。
颜色：多呈黑、黑灰等色；
主要矿物：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。
颜色：多呈灰、灰绿、紫红等色；
主要矿物：角闪石和斜长石；
特征：岩石中常见气孔。
“安山岩”一词来源于南美洲安第斯山脉。
玄武岩
安山岩
2、沉积岩
岩石圈的物质组成
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。
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。沉积岩有两个突出特征：
一是具有层状纹理，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。
二是许多沉积岩中常含有化石。
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。
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
砾岩
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。
由化学或生物化学作用形成的岩石，主要成分是CaCO3。
砂岩
3、变质岩
岩石圈的物质组成
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。
变质岩分布广泛，多含有丰富的金属矿和非金属矿。
全世界 70% 以上的铁矿就储藏在前寒武纪古老的变质岩中。
片麻岩
大理岩
石英岩
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。
由碳酸盐岩(石灰岩、白云岩等)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。
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，含铁者呈红、紫红等色，或具铁矿斑点。
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。
北京故宫、天坛、天安门金水桥等经典建筑，都大量使用了汉白玉。
活动-岩石
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。
岩石在生产生活中的用途广泛。据此，完成相关任务。
花岗岩的哪些特征使其成为重要的建筑材料？
活动-岩石
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”。
活动-岩石
(1)议一议，“老石片儿”是怎样形成的？
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。
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，任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。
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。
活动-岩石
(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？
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。
活动-岩石
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。
活动-岩石
(1)查找资料，了解当地岩石的类型及主要特征。
(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？
石灰岩；
特征：石灰岩是沉积岩的一种，其矿物成分主要为方解石，一般呈灰色或白色，如含杂质较多可呈深色。有致密状、结品粒状、生物碎屑等结构，性脆，遇稀盐酸发生化学反应产生气泡。
石灰岩具有良好的加工性、磨光性和很好的胶结性能，不溶于水；当地为喀斯特地貌，石灰岩众多，获取便利，就地取材。
活动-岩石
(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？
贵州比较潮湿，多年经过雨水的冲刷，石头性脆容易发生危险；
雨水中含有酸类物质，久而久之会使石灰岩发生化学反应；
多年经过雨水冲刷，石头上可能会有裂缝，使房屋出现漏雨情况。
（一）岩石转化
岩石转化与岩石圈物质循环
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。
沉积岩的层理构造和其中的化石告诉我们，它们曾经是松散的沉积物，经过成岩作用才变成坚硬的岩石。
在岩浆岩地区，如花岗岩山地和丘陵，也经常可以清楚地看到，岩浆岩风化后的碎屑物质成为沉积岩的“原料”。
在变质岩中，总能够找到它的“前身”岩浆岩、沉积岩、变质岩的一些痕迹。
（二）岩石圈物质循环
岩石转化与岩石圈物质循环
岩石圈物质循环，是地球上规模最大、历时最长、影响最为深远的地质运动。
研究表明，从原始地壳形成至今，在漫长的地质历史岁月中，岩石圈和其下的软流层之间存在着大规模的物质循环。
推动岩石圈物质循环的能量，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。
根据板块构造学说，当岩石回到地幔深处时，被熔融成新的岩浆，它们作为岩石的生命就暂时结束了。
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，并与其他岩石一起再次接受外力的风化、剥蚀、搬运和沉积。如此，周而复始，使岩石圈的物质处于不断的循环转化之中。
在岩石圈物质循环过程中，在一些地方岩石圈不断诞生，
在另一些地方岩石圈则逐渐消亡。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。
活动-岩石圈物质循环
读图2-23，完成相关任务。
(1)按照下列步骤，解读图像信息。
就形成条件和分布位置来看， 侵入岩与喷出岩有何差别？
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。
活动-岩石圈物质循环
沉积物沉降下来以后，要经过哪些过程才能变成沉积岩？
变质岩形成的条件是什么？
要使岩石实现转化，必须具备哪些条件？
你还可以提出其他问题吗？提出来，与同学共同探讨。
沉积物必须经过埋藏和固结成岩作用才能变成沉积岩。
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。
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。
活动-岩石圈物质循环
(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。
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。
岩浆岩
沉积岩
岩浆
变质岩
活动-岩石圈物质循环
说出图中箭头A、B、C、D所代表的含义。
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。
岩浆上升冷却凝固
外力作用(或变质作用)
变质作用(或外力作用)
重熔再生
活动-新疆和田玉籽料的形成
阅读下列材料，完成相关任务。
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。3亿~4亿年前，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。
活动-新疆和田玉籽料的形成
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。小块的和田玉山料被冰川、流水等挟带至河流中，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。
活动-新疆和田玉籽料的形成
(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。
按时间排序为
②白云岩
④白云质大理岩
⑤和田玉石
①和田玉山料
③和田玉籽料
活动-新疆和田玉籽料的形成
(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？
(3)设计一个示意图，说明和田玉籽料的形成过程。
变质岩。
从高中水平看，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。
但从更高知识层面看，两者存在明显区别，白云质大理岩是柱状粒状细粒变晶结构，主要成分包括80%的方解石和20%的透闪石，和田玉石矿物组成以透闪石和阳起石为主，具有典型的纤维交织结构，化学成分是含水的钙镁硅酸盐。
- 板书设计-
随堂
巩固
(2024·四川西昌期中)岩石是岩石圈中体积较大的固态矿物集合体，由一种或多种矿物组成。完成1～3题。
1．镜泊湖和五大连池是火山喷发形成的熔岩流堵塞河道形成的堰塞湖，这些湖泊附近分布有大量的(　　)
A．石灰岩 B．片麻岩
C．玄武岩 D．石英岩
【解析】镜泊湖和五大连池是火山喷发形成的熔岩流堵塞河道形成的堰塞湖，熔岩流冷却凝固会形成大量的玄武岩，故C正确。
C
(2024·四川西昌期中)岩石是岩石圈中体积较大的固态矿物集合体，由一种或多种矿物组成。完成1～3题。
2．花岗岩、页岩和大理岩分别属于(　　)
A．变质岩、岩浆岩和沉积岩 B．沉积岩、岩浆岩和变质岩
C．岩浆岩、变质岩和沉积岩 D．岩浆岩、沉积岩和变质岩
【解析】花岗岩是岩浆侵入岩石圈冷却凝固形成的岩浆岩，页岩是外力作用形成的沉积岩，大理岩是石灰岩通过变质作用形成的变质岩，D正确。
D
(2024·四川西昌期中)岩石是岩石圈中体积较大的固态矿物集合体，由一种或多种矿物组成。完成1～3题。
3．小顾同学在湖南张家界旅行中发现了一些古生物化石，能够保存该化石的岩石可能是(　　)
A．玄武岩 B．石灰岩
C．大理岩 D．花岗岩
【解析】古生物化石一般保存在沉积岩中，四个选项中，只有石灰岩属于沉积岩，B正确。
B
(2024·广东中山期中)“婚礼蛋糕岩”位于悉尼皇家国家公园，这块方正乳白色的砂岩因酷似婚礼时切的奶油蛋糕而得名。该岩石附近的悬崖上面可见蘑菇状、蜂窝状等各种形状的岩石。图1为“‘婚礼蛋糕岩’景观图”，图2为“三大类岩石转化示意图”(图中甲—己表示三大类岩石以及岩浆、沉积物)。据此完成4～6题。
4．“婚礼蛋糕岩”的岩石类型属于图2中的(　　)
A．甲 B．丙
C．丁 D．戊
【解析】结合材料及所学知识可知,“婚礼蛋糕岩”为砂岩,属于沉积岩。图2中己直接与火山相连，且有四个箭头指向己,故己应为岩浆；火山爆发后岩浆喷出地面,会形成喷出岩,故甲为喷出岩；乙代表岩浆侵入岩石圈,为侵入岩；戊在地面以上由岩石经外力作用形成,为沉积物；丙为沉积物压实固结形成的沉积岩；丁为变质岩。故与“婚礼蛋糕岩”岩石类型相同的是丙。故选B。
B
(2024·广东中山期中)“婚礼蛋糕岩”位于悉尼皇家国家公园，这块方正乳白色的砂岩因酷似婚礼时切的奶油蛋糕而得名。该岩石附近的悬崖上面可见蘑菇状、蜂窝状等各种形状的岩石。图1为“‘婚礼蛋糕岩’景观图”，图2为“三大类岩石转化示意图”(图中甲—己表示三大类岩石以及岩浆、沉积物)。据此完成4～6题。
5．悬崖上的岩石呈蘑菇状、蜂窝状，其形成的地质作用对应图2中的(　　)
A．① B．②
C．③ D．④
【解析】由上题分析可知，图2中①为冷却、凝固作用；②为风化、侵蚀、搬运、沉积作用；③为固结成岩作用；④为变质作用。悬崖上的岩石呈蘑菇状、蜂窝状，应是由波浪侵蚀形成的，对应图2中的地质作用②(外力作用)。故选B。
B
(2024·广东中山期中)“婚礼蛋糕岩”位于悉尼皇家国家公园，这块方正乳白色的砂岩因酷似婚礼时切的奶油蛋糕而得名。该岩石附近的悬崖上面可见蘑菇状、蜂窝状等各种形状的岩石。图1为“‘婚礼蛋糕岩’景观图”，图2为“三大类岩石转化示意图”(图中甲—己表示三大类岩石以及岩浆、沉积物)。据此完成4～6题。
6．推测“婚礼蛋糕岩”的未来会(　　)
A．溶洞广布 B．质地变硬
C．崩塌陷落 D．球状风化
【解析】沉积岩裸露于地表，不易被压实变硬，易被风化、侵蚀，最终可能会崩塌陷落。溶洞为可溶性岩石受溶蚀作用形成的；花岗岩易出现球状风化。故选C。
C
(2024·湖南怀化期中)下面甲图为“岩石圈物质循环示意图”，图中③表示外力作用，乙图为“某博物馆陈列的岩石标本图”。读图，完成7～9题。
7．乙图中的岩石对应甲图中的(　　)
A．E B．F
C．H D．K
【解析】甲图中F来自地幔，应为岩浆；H由岩浆冷却凝固而成，为岩浆岩；由图中③表示外力作用可知，K为沉积岩，E为变质岩。乙图的岩石中含有化石，应为沉积岩，对应甲图中的K，D正确。
D
(2024·湖南怀化期中)下面甲图为“岩石圈物质循环示意图”，图中③表示外力作用，乙图为“某博物馆陈列的岩石标本图”。读图，完成7～9题。
8．甲图中H属于(　　)
A．岩浆岩 B．沉积岩
C．变质岩 D．岩浆
9．甲图中的①表示的地质作用是(　　)
A．熔化 B．变质作用 C．外力作用 D．冷却凝固
【解析】第11题，由上题分析可知，甲图中的H属于岩浆岩，故选A。第12题，据图可知，在①的作用下，变质岩(E)变为岩浆(F)，因此①为熔化，A项正确。
A
A
10．读“岩石圈物质循环示意图”，完成下列各题。(8分)
(1)图中甲、乙分别代表________和_________。(2分)
(2)下列选项中，符合沉积岩两个突出特征的是
(双选)( )(2分)
A．具有层理构造 B．具有气孔构造
C．常含有化石 D．坚实致密
(3)图中序号①②③④中，表示变质作用的是____，表示风化、侵蚀、搬运、沉积和固结成岩等外力作用的是________。(填序号)(2分)
(4)石材已是许多家庭房屋装潢的必需品。请列举家庭装潢中常用的甲、乙类岩石各一种。(2分)
岩浆岩
变质岩
AC
③
②
甲：花岗岩。
乙：大理岩。