湘教版（2019）选择性必修一 2.1 岩石圈物质循环 课件(共71张PPT)

(共71张PPT)
岩石圈物质循环
第二章 岩石圈与地表形态
课标解读
运用示意图，说明岩石圈物质循环过程。
【课标呈现】
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。
【课标解读】
核心素养
【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。
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，是迄今为止世界上出土的最大、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。
Stepmother e tripod
为什么人类使用铁器要晚于铜器？
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？
为什么人类使用铁器要晚于铜器？
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？
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。
化学元素
矿物
岩石
岩石圈
单质
化合物
结合体
相互转化
目 录
contents
01
岩石圈的
物质组成
02
岩石转化与
岩石圈物质循环
第二章 岩石圈与地表形态
01
岩石圈的物质组成
Green cabbage
“翠玉白菜”因形似白菜而得名，是台北故宫博物馆的镇馆之宝。菜身洁白如雪，菜叶翠绿剔亮，它的青翠与白透特别容易让人心生喜欢。在菜叶最绿的地方，工匠还特意设计了两条虫子——螽斯与蝗虫，这两种虫子繁殖力都很强悍，所以有多子多孙寓意与希冀。
通过对“翠玉白菜”的观察，判断其类型，并描述主要特征。
在查找资料的基础上，结合岩石圈物质循环过程，分析“翠玉白菜”的形成原因。
第二章 岩石圈与地表形态
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。
Lithosphere
矿物
第二章 岩石圈与地表形态
01
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。
关系：
化学元素
Si O
矿物
SiO2
岩石
大理石
矿产
水晶矿
结合
聚集
有 富
用 集
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）。
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
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。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。
常见矿物的简易识别
Simple identification of common minerals
石英晶体
食盐晶体
方解石晶体
常见矿物的简易识别
Simple identification of common minerals
长石
滑石
云母
常见矿物的简易识别
Simple identification of common minerals
孔雀石
红宝石
金刚石
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
活动 Activity
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。
活动 Activity
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
磁铁矿
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
活动 Activity
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？
岩石
第二章 岩石圈与地表形态
02
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）、沉积岩和变质岩三大类。
岩浆岩
沉积岩
变质岩
岩浆侵入地壳上部或喷出地表，冷却凝固形成岩浆岩，约占地壳总体积的65%。
侵入岩：花岗岩
喷出岩：玄武岩、流纹岩、安山岩
Magmatic rock
岩浆岩
喷出岩
侵入岩
常见的岩浆岩
Common magmatic rocks
花岗岩
玄武岩
黄山上的花岗岩
五大连池的喷出岩
由于构造运动出现破裂带使局部压力降低，岩浆沿着压力降低的方向运移，侵入到地壳内或喷出地表，同时不断地改变其化学成分和物理化学状态，直至冷凝形成岩石。这整个活动过程称为岩浆作用。
Magmatism
岩浆
作用
课堂小结
Class summary
类型 形成 特点 常见岩石
岩浆 岩 侵入岩 地下岩浆在内压力作用下，侵入 地壳上部，冷却凝固而形成岩石 矿物结晶颗粒较大 花岗岩
喷出岩 地下岩浆在内压力作用下，沿地壳 薄弱地带喷出地表冷凝而形成岩石 矿物结晶颗粒细小，有的有流纹和气孔 玄武岩
流纹岩
安山岩
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。
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。
Sedimentary rock
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。
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。
沉积岩中常含有化石。
沉积岩特征
Characteristics of sedimentary rocks
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
砂岩是由直径小于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
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
limestone
Sedimentary rock
沉积岩
类型 形成 特点 代表岩石 影响及应用
沉积岩 外力作用 固结成岩 层理结构 可能有化石 石灰岩、 砂岩、砾岩 建筑材料
生物本身要具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分
生物死后迅速被沉积物掩埋
被埋藏的生物遗体必须在一定时间内被其他物质填充、置换或升馏等作用才能形成化石
化石的形成条件
The formation conditions of fossils
思考：为什么说沉积岩是地球历史的记录，岩层和化石是记录地球历史的“书页”和“文字”？
在正常情况下，沉积岩层总是按顺序排列的。一个未经变动的沉积岩层，下面的岩层总是比上面的岩层古老，依据岩层的顺序可以确定其时代。
化石是已变成岩石的古生物的遗体或遗迹。生物是从低级到高级、由简单到复杂不断进化的，生物进化有不可逆性和阶段性。不同时代的岩层中一般含有不同的化石，同时代的岩层中往往保存着相同或相似的化石。可以根据岩层中的化石来恢复其顺序，从而确定地质时代。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。
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。
Metamorphic rock
变质岩
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。
变质岩的形成
Formation of metamorphic rocks
石灰岩
岩浆
石灰岩
岩浆
大理岩
变质
接触带
变质带
(高温)
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。
片麻岩
Gneiss
大理岩由碳酸盐岩（石灰若、白云若等）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。
大理岩
Marble
活动 Activity
第二章 岩石圈与地表形态
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 Activity
第二章 岩石圈与地表形态
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，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。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 Activity
第二章 岩石圈与地表形态
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 Activity
第二章 岩石圈与地表形态
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 Activity
查找资料，了解当地岩石的类型及主要特征。
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？
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。
贵州气候湿润，降水量丰富，用作瓦片和墙面的板岩长期暴露在外，易被风化和侵蚀，因此需要更换。
02
岩石转化与岩石圈物质循环
组成岩石圈的岩石不是一成不变的。在一定条件下，不同类型岩石可以相互转化。
如：岩浆岩风化后的碎屑物成为沉积岩原料，松散沉积物经过成岩作用变成坚硬岩石，变质岩中也能找到岩浆岩、沉积岩的痕迹。
岩石转化
第二章 岩石圈与地表形态
01
||||||||||||||||||||||||||||||
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
概念
指岩石圈和其下的软流层之间存在大规模的物质循环。
能量
来源
地球内部的放射性物质衰变产生的热能。
影响
在一些地方岩石圈不断地诞生，在一些地方岩石圈则逐渐的消亡，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。
岩石圈物质循环
第二章 岩石圈与地表形态
02
岩石圈物质循环示意图Schematic diagram of lithospheric material circulation
风化侵蚀搬运堆积 固结成岩
岩浆
冷却凝固
重熔再生
风化侵蚀搬运堆积
固结成岩
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
沉积岩
变质岩
活动 Activity
第二章 岩石圈与地表形态
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？
⑤你还可以提出其他问题吗？提出来，与同学共同探讨。
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。
⑤略。
活动 Activity
第二章 岩石圈与地表形态
活动 Activity
第二章 岩石圈与地表形态
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
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。
活动 Activity
第二章 岩石圈与地表形态
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第二章 岩石圈与地表形态
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第二章 岩石圈与地表形态
在距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。3-4亿年前，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，渐渐使理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。
活动 Activity
第二章 岩石圈与地表形态
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？
设计一个示意图，说明和田玉籽料的形成过程。
（1）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。
（2）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。
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第二章 岩石圈与地表形态
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第二章 岩石圈与地表形态
导入回顾 Introduction review
第二章 岩石圈与地表形态
通过对“翠玉白菜”的观察，判断其类型，并描述主要特征。
在查找资料的基础上，结合岩石圈物质循环过程，分析“翠玉白菜”的形成原因。
玉石属于变质岩，翡翠玉石常见的以绿色为主，还有白、褐、红等颜色。硬度较高，质地细腻坚韧，多数不透明，极少数半透明或透明，呈夺目的玻璃光泽。
玉石一般是由岩浆岩或沉积岩经变质作用而形成。
板书设计
随堂巩固
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1-3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
3．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
随堂巩固
波浪谷因砂岩上的纹路像波浪而得名，是在较干旱的气候条件下，由红色碎屑形成的一种红色砂岩地貌。下图为岩石圈物质循环示意图，读图完成4～5题。
4．有关地壳物质循环图的说法正确的是（ ）
A．甲为变质岩，乙为岩浆岩
B．①表示重熔再生，③表示冷却凝固
C．丙表示岩浆，丁为沉积岩
D．②表示外力作用，④表示变质作用
5．组成波浪谷的岩石按其类型应为（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
随堂巩固
下图为地壳物质循环示意图。据此完成6～8题。
6．图中岩石类型对应正确的是（ ）
A．甲—沉积岩 B．乙—喷出岩
C．丙—侵入岩 D．丁—变质岩
7．图示①代表的地质作用是（ ）
A．岩浆上升，冷却凝固
B．岩浆喷出地表，冷却凝固
C．风化、侵蚀、搬运、堆积 D．地壳抬升，岩石裸露
8．将图中三大类岩石转化成岩浆的作用是（ ）
A．变质作用 B．重熔再生 C．地壳运动 D．外力作用
随堂巩固
某矿物形成于上地幔软流层，后随岩浆活动到达地表。人们在下图所示古火山的岩浆岩及河滩泥沙中均发现了该矿物。读图文材料，回答下题。
9.使该矿物从上地幔软流层到达河滩泥沙中的地质作用，依次应为（ ）
A.岩浆喷发　岩层断裂　风化、侵蚀　搬运、沉积
B.岩浆喷发　岩层断裂　搬运、沉积　风化、侵蚀
C.岩层断裂　岩浆喷发　风化、侵蚀　搬运、沉积
D.岩层断裂　岩浆喷发　搬运、沉积　风化、侵蚀
随堂巩固
如图所绘的是有着“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。结合所学知识，回答10～11题。
10.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
11.该岩石属于（ ）
A.a　　　　　 　B.b
C.c　　　　　　 D.d