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第二章 岩石圈与地表形态
第一节 岩石圈的物质循环
岩石圈的物质组成
壹
第二章 岩石圈与地表形态
地壳+上地幔顶部
Lithosphere
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)
岩石圈的物质组成
1
(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。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
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?
活 动P24
透明或半透明:方解石、石英;不透明:滑石、石膏。
晶体形态:六棱柱状的是石英;斜方六面体的是方解石
硬度:石膏<方解石<石英(指甲能划的为石膏;指甲划不动但曲别针能滑动的是方解石;曲别针划不动的是石英)
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
磁铁矿
赤铁矿
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
喷出作用
↓
快速冷却凝固
↓
喷出型岩浆岩
(玄武岩、安山岩)
(花岗岩)
侵入型岩浆岩
↑
缓慢冷却凝固
↑
侵入作用
岩浆沿着岩石圈的薄弱地带侵入岩石圈的上部或喷出地表,冷却凝固形成岩浆岩。占地壳总体积65%,最主要成分是SiO 。
(1)岩浆岩
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
华山山脉是深成侵入岩体的花岗岩浑然巨石
华山山脉
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
五大连池的喷出岩
“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
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
风吹、日晒、雨淋以及生物的作用下
埋藏及成岩作用
沉积作用
在流水、风等
外力作用下搬运
仅占地壳质量的5%,但分布十分广泛。裸露的岩石经(外力主体)风化、侵蚀作用逐渐转变为碎屑物质,被搬运之后堆积成松散沉积物,经过固结成岩作用,形成沉积岩。任何岩石都可以转变为沉积岩。
(2)沉积岩
地球历史的书页
新
老
沉积岩的特点: a.具有层理构造
---地球历史的书页
石灰岩——珊瑚——温暖的浅海环境
研究古地理环境,判定地质年代
植物化石的含煤岩层,指代森林茂密的湿热环境
沉积岩的特点: b.常含有有化石
---书页上的文字
化石种类与沉积环境
化石种类
1含煤地层
海洋生物化石
珊瑚化石
淡水生物化石
沉积环境
湖盆沉积
海洋沉积
温暖的浅海环境
森林茂密的湿热环境
复
习
巩
固
砾岩
砂岩
页岩
石灰岩
常见的
沉积岩
【碎屑颗粒物大小】如:砾岩>砂岩>页岩
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。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。页岩致密不透水,地下隔水层,但页岩柔软抗风化能力弱。
页岩
静水环境下形成
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
温暖浅海环境下形成
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。
(3)变质岩
石灰岩
岩浆
石灰岩
岩浆
大理岩
变质
接触带
变质带
(高温)
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。
大理岩
石灰岩
花岗岩
片麻岩
砂岩
石英岩
板岩
页岩
常见变质岩的前世今生
片麻岩由花岗岩变质而成,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。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。也为建筑材料
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
板岩由页岩经变质作用重结晶形成,板岩质地坚密、硬度较大,耐水性良好,在水中不易软化,板岩较耐久。其缺点是自重较大,韧性差,受震时易碎裂,且不易磨光。
板岩
Quartzite
活 动P27
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”是怎样形成的?
石灰岩在地下经过高温高压条件下变质而成大理岩。
2.“老石片儿”的波纹是古生物的遗体或遗迹吗?
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。
课堂小练
(浙江文综)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。
1.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
岩石转化与岩石圈物质循环
贰
在漫长的地质历史中
组成岩石圈的岩石不是一成不变的
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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
活 动
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。
风化、侵蚀、搬运、堆积、固结成岩
岩浆
冷却凝固
重熔再生
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
岩石转化与岩石圈物质循环
2
(1)岩石转化
风化
、侵蚀
、搬运
、堆积
固结成岩
沉积岩
变质岩
补充常见的岩石圈物质循环变式图
变1:岩浆岩可以分为侵入岩和喷出岩;
变2:成为沉积岩可以先变为沉积物,再经过固结成岩环节得到沉积岩。
变1
变2
活 动
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
(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。
(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
②④⑤①③
变质岩。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的变质岩。变质作用会使岩石的矿物成分、结构等发生改变,所以二者的矿物成分不同。
活 动P30
(3)设计一个示意图,说明和田玉籽料的形成过程。
外力 沉积
固结 成岩
白云岩
变质 作用
白云质大理岩
变质作用
岩浆侵入
和田玉石
地壳抬升
玉石出露
外力风化侵蚀
和田玉山料
流水侵蚀
搬运、沉积
和田玉籽料
活 动P30
课堂小练
岩石物质循环模型说明岩石通过不同的过程可以从一种形态转化成为另一种形态。
1、大理岩是石灰岩经过程①形成的。在这一过程中( )
A.温度升高,压力降低
B.温度降低,压力升高
C.温度升高,压力升高
D.温度降低,压力降低
2、图中能够反映大洋中脊处新的洋壳形成过程的代码是( )
A.② B.③
C.④ D.⑤