2.1岩石圈的物质循环 课件（96页）

(共96张PPT)
第一节 岩石圈物质循环
第二章《岩石圈与地表形态》
第二章 岩石圈与地表形态
地壳+上地幔顶部
Lithosphere
课前检测：
课程标准
运用示意图，说明岩石圈的物质循环过程
核心素养目标
1.观察、识别、描述常见矿物和岩石。(地理实践力)
2.能够说出三大类岩石的成因、特征及代表岩石。(综合思维)
3.绘制岩石圈物质循环示意图，说明岩石圈的物质循环过程。(地理实践力)
4.说出岩石与人类的关系，树立合理利用自然资源的意识。(人地协调观)
目录
01 岩石圈的物质组成
02 岩石转化与岩石圈物质循环
The material composition of the earth's crust
壹
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）
矿物
01
岩石圈的物质组成
1
（1）矿物
化学元素
矿物
岩石
岩石圈
单质
化合物
结合体
相互转化
水晶矿
矿产
有 富
用 集
由地质作用形成的、一般为结晶态的天然化合物或单质。是组成岩石的基本单元。
概念
岩石圈的物质组成
1
（1）矿物
天然气
石油、天然汞
绝大多数矿物
基本存在形态
气态
液态
固态
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
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
岩石圈的物质组成
1
（1）矿物
矿物分类
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。
看颜色
测硬度
鉴性质
透明度
如何鉴别各类矿物呢？
常见矿物的简易识别（晶体形态）
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”。
主要成分为SiO2 。纯净的石英无色透明，称为水晶；含杂质时呈各种色调。如含Fe+3呈紫色，称为紫水晶；含有细小分散的气态或液态物质呈乳白色者，称为乳石英。玛瑙也是石英的一种。
石 英
自然界最多的矿物
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）。
成分为CaCO3，主要存在于石灰岩和大理岩
方解石
石灰岩
大理岩
方解石
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
名称来源于希腊文希腊文“ a δ a μ as ” ，意为不可抗拒,无坚不摧主要成分是c元素，无色到黑色，最佳颜色为无色，未加工的叫金刚石， 加工后叫钻石。
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）
摩斯硬度计
利用简单工具辨别
不同的矿物摩斯硬度不同,我们可以利用指甲和简单工具进行辨别。
指甲的摩斯硬度为2.5,
小刀的摩斯硬度为5.5。
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
课堂活动
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。
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。
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
课堂活动
磁铁矿
赤铁矿
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
自然金
黄铁矿(FeS 2 )
黄铜矿(CuFeS 2)
答案：
(1)条痕：自然金是金黄色，黄铁矿为黑色，黄铜矿为黑色。
(2)不能刻画的是黄铁矿;易刻画的是黄铜矿。
课堂小练
1.化学元素在岩石圈中存在的基本单元是（ ）
A．岩石 B.矿物 C.矿床 D.矿产
2.自然界中最多的矿物是（ ）
A.石油 B.天然气 C.汞 D.石英
3.下列四种物质的组成与被组成关系正确的是( )
A.地壳--------化学元素--------岩石---------矿物
B.地壳--------矿物---------化学元素--------岩石
C.化学元素--------矿物---------岩石--------地壳
D.矿物---------化学元素---------地壳--------岩石
岩石
02
岩石圈的物质组成
1
（2）岩石
概念
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。
按成因分类
岩浆岩
沉积岩
变质岩
岩石圈的物质组成
1
（2）岩石
岩浆岩
岩浆岩
压
力
冷却
凝固
侵入型：花岗岩
喷出型：玄武岩、流纹岩、安山岩
岩浆
侵入地壳上部或喷出地表
岩浆岩
由炽热的岩浆冷凝形成的岩石。
岩浆喷出地表冷凝形成的岩石
岩浆在地表以下冷凝形成的岩石
喷出岩
侵入岩
常见的岩浆岩
侵入型岩浆岩：花岗岩
喷出型岩浆岩：玄武岩
黄山上的花岗岩
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
常见的岩浆岩
五大连池的喷出岩
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
常见的岩浆岩
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
常见的岩浆岩
常见的岩浆岩
两种岩石在结构上有何差异
比较
差异
花岗岩 无孔隙，致密
玄武岩 有气孔，疏松
富士山
岩浆喷发
岩浆
玄武岩
花岗岩
岩石圈的物质组成
1
（2）岩石
沉积岩
风化
作用
侵蚀、搬运
沉积
类型：砾岩、砂岩、页岩、石灰岩
特点 ：①层理结构；②常含有化石
裸露的岩石
碎屑物质
沉积物
裸露在地表的各种岩石，在风吹、日晒、雨淋以及生物作用下被破坏，破坏产物在原地或经搬运后沉积下来，再经过复杂成岩作用而形成的岩石。
固结
成岩
沉积岩
沉积岩
砾岩
砾岩
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。
常见的沉积岩
砂岩
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。
石英颗粒90%以上为石英砂岩。
常见的沉积岩
页岩
页岩(黏土岩)
直径在0.05~2毫米的碎屑(含量大于50%)胶结而成的岩石。
石英颗粒90%以上为石英砂岩。
常见的沉积岩
石灰岩
石灰岩
由化学或生物化学作用形成的岩石。
主要成分是碳酸钙。
常见的沉积岩
新
老
具有层理结构
沉积岩有何特点
请思考
化石一般在哪个岩层里找
请思考
沉积岩
岩石圈的物质组成
1
（2）岩石
变质岩
高温高压
变质作用
已成岩石
变质岩
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。
大理岩
片麻岩
板 岩
石英岩
变质岩
变
质
作
用
石灰岩
花岗岩
页 岩
砂 岩
变质岩
变质岩的形成
石灰岩
岩浆
石灰岩
岩浆
大理岩
变质
接触带
变质带
(高温)
花岗岩 → 片麻岩
片麻岩
花岗岩变质而成
片麻状构造
由浅色和深色矿物组成的不连续的条带
常见的变质岩
页岩 → 板岩
板岩
具有板状构造，基本没有重结晶的岩石。
沿板理方向可以剥成薄片，其颜色随所含有的杂质不同而变化。
常见的变质岩
石灰岩 → 大理岩
大理岩
由碳酸盐岩(石灰岩、白云岩等)经变质作用重结晶形成。
云南大理岩最为有名
纯白致密大理岩
通称汉白玉
常见的变质岩
砂岩 → 石英岩
石英岩
由石英砂岩经变质作用重结晶形成，坚硬质密。
质纯者颜色洁白
含铁质者呈红、紫红等
具铁矿斑点
常见的变质岩
分类 形成 突出特点 典例
岩浆岩 侵入岩 岩浆在地表以下冷凝形成 矿物结晶颗粒较大 花岗岩
喷出岩 岩浆喷出地表冷凝形成的 有流纹或气孔构造 玄武岩、安山岩
沉积岩 地表岩石风化产生的碎屑物质 沉积、固结形成的 具有层理构造 含有化石 砾岩、砂岩
页岩、石灰岩
变质岩 由于温度压力等条件变化，岩石原先的结构、矿物成分等发生变化而形成 具有片理构造 或表面具有条带状 片麻岩、大理岩
石英岩、板岩
知识小归纳
1．就岩石类型而言，大理石（岩）属于( )
A．变质岩 B．岩浆岩
C．侵入岩 D．沉积岩
2．下列各组岩石中，都属于沉积岩的是( )
A．大理石、板岩、石灰岩 B．石灰岩、砾岩、页岩
C．砂岩、石灰岩、花岗岩 D．玄武岩、砾岩、片岩
课堂小练
下图所绘的是有着“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。
3．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
课堂小练
下图所绘的是有着“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。
4．该岩石属于(　　)
A.玄武岩
B.大理岩
C.石英砂岩
D.片麻岩
课堂小练
岫岩玉因产于辽宁省鞍山市岫岩满族自治县而得名，为中国历史上的四大名玉之一。地质史上由于地壳运动，岩层产生褶皱隆起，同时伴有岩浆侵入，故岫岩玉的主要成矿带赋存于白云质大理岩中。
5．从成因上看，岫岩玉属于(　　)
A．岩浆岩 B．玄武岩
C．沉积岩 D．变质岩
课堂小练
于山东临沂蒙阴境内的“岱崮地貌”分布普遍，是继“丹霞地貌”
“喀斯特地貌”“嶂石岩地貌”“张家界地貌”之后的中国第五大造型地貌。崮的岩石中普遍含有三叶虫化石。崮属于“桌形山”或“方形山”类型，其典型特征是四周陡峭、顶端较平坦。崮顶之下梯田层层，沟壑舒展。下图示意“岱崮地貌”景观。
6．临沂蒙阴境内的岩石主要为
（ ）
A．花岗岩 B．玄武岩
C．大理岩 D．石灰岩
课堂小练
课堂小练
下图为“某地形剖面图”，图中①～⑧为岩层编号，其年代由老到新。完成下题。
7.有人称丙处山峰为“飞来峰”，其岩石可能是（ ）
A.石灰岩　砂岩
B.花岗岩　流纹岩
C.大理岩　石英岩
D.安山岩　玄武岩
课堂小练
下图为“某地的地质剖面示意图”。读图，回答下题。
8.图中（ ）
A.甲处的物质主要来源于地壳
B.断层发生在花岗岩形成之后
C.岩浆侵入可能导致乙处岩石变质
D.丙处的溶洞景观由岩浆活动造成
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