高二地理自然地理基础讲义岩石圈的物质循环.docx

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高二地理自然地理基础讲义岩石圈的物质循环

第一节　岩石圈的物质循环

学习目标：

1.地质作用对地表形态的影响。

2.说出内力和外力作用的能量来源及其主要表现形式。

3.运用示意图，描述岩石圈物质的循环过程。

（重难点）

一、地质作用与地表形态

二、岩石圈的组成与物质循环

1．岩石圈的组成

类型

形成

常见岩石

A岩浆岩

侵入岩

岩浆侵入地壳上部冷凝形成

花岗岩

喷出岩

岩浆喷出地表冷凝形成

玄武岩

B沉积岩

地表岩石风化产生的碎屑物质经搬运、沉积、固结成岩形成

石灰岩、砂岩、页岩

C变质岩

高温高压作用下原有岩石矿物成分和结构发生改变而形成

大理岩、板岩、片麻岩

2.地质作用

3．循环意义

（1）形成地球上丰富的矿产资源。

（2）改变了地表的形态，塑造了千姿百态的地貌景观。

（3）实现了地区之间、圈层之间的物质交换和能量传输，改变了地表的环境。

（1）内力作用都能直接塑造地表形态。

（　　）

（2）太阳辐射能是所有外力作用的唯一能量来源。

（　　）

（3）山地的“身高”降低都是由外力的侵蚀作用导致的。

（　　）

（4）岩石圈中物质循环的物质来源主要是地幔。

（　　）

（5）三大类岩石都是内外力共同作用形成的。

（　　）

【提示】

（1）×　内力作用有地壳运动、变质作用和岩浆活动三种表现形式，其中变质作用不能直接塑造地表形态。

（2）×　外力作用的能量来源主要有两种，太阳辐射能和重力势能，其中主要能量来源是太阳辐射能。

（3）×　许多山地的高度降低原因有两种，一种原因可能是因地壳下沉运动导致的，另一种原因可能是外力中的侵蚀作用导致的。

（4）√　岩石圈中物质循环的物质来源主要是岩浆，而岩浆主要来自于上地幔顶部的软流层。

（5）×　三大类岩石中，岩浆岩、变质岩主要是由内力作用形成的，沉积岩是由外力作用形成的。

地质作用对地表形态的影响

阅读材料，回答问题。

据估测，黄河每年将16亿吨的泥沙输入下游。

大部分注入渤海，为什么千百年来渤海的轮廓并没有太大的变化？

【提示】　地表形态的塑造是内外力作用共同作用的结果。

外力作用泥沙淤积使渤海变浅，而内力作用地壳下沉使渤海变深，正因如此，渤海轮廓并没有太大的变化。

[归纳总结]内外力共同作用塑造地貌

地表形态的形成原因非常复杂，既有外力作用，也有内力作用，但是一般体现在一定时期以某种地质作用为主，在判断地表形态（地貌）形成原因的时候，可以采取分步骤判断排除法。

据科学家考察：

喜马拉雅山脉原来是一片海洋，按照其上升的速度计算，目前的高度应是20000多米，但中国国家测绘局公布的珠穆朗玛峰高度测量的结果是8844.43米。

据此回答1～2题。

1．导致喜马拉雅山脉由海洋变为“世界屋脊”的作用是（　　）

A．外力作用　　　B．内力作用

C．变质作用D．流水作用

2．喜马拉雅山脉地区发展演变说明了（　　）

A．内力作用均进行得极其缓慢，不易被人们察觉

B．内力作用总的趋势是使地表变得高低不平，外力作用则相反

C．内力作用先形成高山，然后外力作用再把高山削低

D．外力作用起的作用比较小，对山脉的形成不起主要作用

1．B　2.B　[第1题，喜马拉雅山脉的形成是亚欧板块和印度洋板块相互挤压抬升而形成。

第2题，在喜马拉雅山的形成过程中，内外力同时起作用，内力作用使地表变得高低不平，外力作用则把高山削低，凹地填平。

]

岩石的类型、特征及成因

下面两图是山东济南市某学校在野外地质考察中拍摄的岩石照片。

结合所学知识，回答问题。

图1图2

（1）组成图中的岩石的最基本单元是什么？

两图分别属于哪一类岩石？

试说出判断的依据。

（2）请分析两图所示岩石的成因分别是什么？

（3）两图中可能存在珊瑚虫化石的是哪一个？

如果该岩层是含有珊瑚虫化石的石灰岩，说明当时是什么样的环境？

如果是含有丰富植物化石的含煤岩层又说明当时环境如何？

【提示】

（1）矿物。

图1属于沉积岩，该岩层是一层层分布的，具有明显的层理构造。

图2属于岩浆岩（玄武岩），具有明显的气孔构造。

（2）图1所示岩石是由于风化、侵蚀、搬运、沉积和固结成岩作用形成的；图2所示岩石是由于岩浆喷出地表后温度、气压降低，岩浆迅速冷凝，导致岩浆中的气体挥发形成的。

（3）图1。

如果该岩层是含有珊瑚虫化石的石灰岩，说明当时是温暖的浅海环境；如果该岩层是含有丰富植物化石的含煤岩层，说明当时是森林茂密的湿热环境。

[归纳总结]

1．三类岩石的形成及特点

类型

形成

特点

常见岩石

岩

浆

岩

侵入岩

地下岩浆在内力作用下，侵入地壳上部，冷却凝固而形成岩石

矿物结晶颗粒较大

花岗岩

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

沉积岩

地表岩石在外力作用下受到破坏，形成碎屑物质，被搬运到低处沉积、固结而形成岩石

层理构造、含有化石

砾岩、砂岩、石灰岩、页岩

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

片理构造

片麻岩、大理岩、板岩、石英岩

2.图解三类岩石的形成

岩浆岩生成示意图

沉积岩生成示意图

变质岩生成示意图

判断岩层形成的顺序

（1）岩浆岩地层形成顺序

应先判定是侵入岩还是喷出岩

①如果是侵入岩，则其与其他地层的关系是侵入与被侵入的关系，则被侵入的地层应先于侵入地层存在。

②如果是喷出岩，则判断时应分析其起点和终点，该喷出岩应晚于起点和终点之间的地层。

（2）沉积岩地层形成顺序

一般地，我们按照沉积规律：

老的在下，新的在上，即先形成的在下，晚形成的在上。

（3）变质岩地层形成顺序

先观察变质岩地层的存在位置，分析产生变质的原因，一般地，变质岩所需求的高温、高压条件往往是岩浆活动中提供的。

故变质岩地层应晚于相应岩浆岩形成。

下图为“某地地质构造简图”。

读图回答1～3题。

1．图中岩层最晚形成的可能是（　　）

A．①③B．②④

C．③④D．②③

2．图中岩层可能含有生物化石的是（　　）

A．①B．②

C．③D．④

3．如果③是石灰岩，则④为（　　）

A．花岗岩B．板岩

C．石英岩D．大理岩

1．B　2.C　3.D　[第1题，图中②为岩浆岩，火山喷发而成，图中岩浆岩穿过其他岩层，形成较晚；④岩石由沉积岩受热形成，故也形成较晚。

第2题，沉积岩常含有化石和层理构造，图中③具有层理构造，为沉积岩。

第3题，石灰岩受热会变质成大理岩。

]

岩石圈的物质循环

阅读材料，探究下列问题。

小岩浆的奇妙旅程

晶晶和亮亮是两滴岩浆，他们生活在地球内部的“岩浆之家”。

一天，他们得到批准，与其他同伴一起到地球表面旅行。

他们飞快地奔向地表，半路上，晶晶觉得累了就停了下来。

亮亮没有停步，与其他同伴一起跳出地表，并沿着山坡往低地流动。

忽然，亮亮发现自己不能再动了，不禁问旁边的同伴这是怎么一回事。

同伴笑着说：

“别担心，只不过你已经不再是一滴岩浆罢了。

”

过了好长的一段时间，亮亮发现自己个头变小了，并随着风和流水往前运动了。

亮亮边走边欣赏着地表美丽的风光。

忽然亮亮发现一个熟悉的身影，认真一看，原来是晶晶。

亮亮惊讶地问：

“你是怎样到地表上来的？

”

亮亮和晶晶又一起踏上旅程。

不知道过了多久，他们觉得累了，便在一处低地停下休息。

不久，他们发现越来越多的伙伴也停了下来，并且重重地压在自己身上。

他们商量了一会儿，决定回家去，但怎样才能回到“岩浆之家”呢？

这时身边一位“长者”笑着说：

“要回家，你们还要经历两次大变化，而且还要具备一定条件才可行。

”依照“长者”的指引，亮亮和晶晶终于回到了可爱的“岩浆之家”。

（1）为什么同伴会说亮亮已经不再是一滴岩浆了？

亮亮还可以继续他的地表旅行吗？

理由是什么？

（2）亮亮和晶晶在“低地”休息，伙伴们重重地压在他们身上，这样会形成哪一类岩石？

亮亮和晶晶在一般情况下还要经历两次重大变化才能回到“岩浆之家”，这两次重大变化是什么？

【提示】

（1）岩浆喷出地表后，随着温度的降低，会冷却凝固形成岩浆岩。

地表旅行还可以继续。

由于风化、侵蚀作用，岩石会破碎，并在风、流水等作用下，发生搬运，离开原来的位置。

（2）沉积岩。

在一定温度和压力条件下，发生变质作用，形成变质岩；最后再经历重熔再生作用，就可以成为岩浆，回到“岩浆之家”。

[归纳总结]岩石圈的物质循环

在地质循环过程中，构成地壳的岩石处在不断地变化之中，任何一种岩石都有诞生和消亡的过程，并且三大类岩石是可以相互转化的。

原物质

号码

地质作用

生成物质

岩浆

①

冷却凝固作用

岩浆岩

岩浆岩、变质岩和已生成的沉积岩

②

外力作用（风化、侵蚀、搬运、堆积、固结成岩）

沉积岩

岩浆岩、沉积岩和已生成的变质岩

③

变质作用（温度、压力）

变质岩

各类岩石

④

重熔再生作用

岩浆

读“地壳物质循环示意图”，回答1～2题。

1．图中B、D代表的岩石分别是（　　）

A．侵入岩、沉积岩B．沉积岩、侵入岩

C．变质岩、喷出岩D．沉积岩、变质岩

2．图中②表示的是（　　）

A．外力作用B．变质作用

C．上升冷却凝固作用D．重熔再生作用

1．A　2.B　[第1题，根据图示可知，A为岩浆，E为喷出岩，B为侵入岩；D为沉积物固结作用形成的沉积岩；C为变质岩。

故A选项正确。

第2题，②指向变质岩，表示变质作用。

]

岩石圈物质循环示意

探讨1　岩浆活动能形成什么岩石？

它分为哪两种类型？

它们的形成过程有何不同？

【提示】　岩浆活动形成的岩石称为岩浆岩，岩浆侵入岩石圈上部形成侵入型岩浆岩，喷出地表形成喷出型岩浆岩。

探讨2　沉积岩的形成过程包括哪些外力作用？

哪些岩石可以形成沉积岩？

【提示】　风化作用、侵蚀作用、搬运作用、堆积作用、固结成岩作用。

裸露于地表的岩浆岩、变质岩、已生成的沉积岩都可以在外力作用下转化为沉积岩。

探讨3　三大类岩石能不能直接相互转化？

【提示】　沉积岩和变质岩可以直接相互转化，岩浆岩可以直接转化为沉积岩或变质岩，但岩浆岩只能由岩浆直接转化而来。

判读此图，应主要把握以下四个关键点：

（1）岩浆是岩石圈物质循环的物质来源：

来自上地幔软流层的岩浆是“岩石之本”，是岩石圈物质循环中各类岩石的起点和归宿，因此找准岩浆是判断岩石圈物质循环的基础。

（2）读准图中箭头的指向：

由岩浆出发的箭头只指向岩浆岩，一般情况下，岩浆岩分为侵入型岩浆岩和喷出型岩浆岩；由岩浆岩出发三个箭头分别指向沉积岩、变质岩和岩浆；由变质岩出发两个箭头分别指向沉积岩和岩浆；由沉积岩出发三个箭头分别指向沉积岩、变质岩和岩浆。

（3）把握三类岩石之间的转化关系：

各类岩石都可以形成沉积岩和变质岩，但都不能直接形成岩浆岩，三类岩石都可以直接形成岩浆。

（4）把握图中每个箭头代表的地质含义：

岩浆指向岩浆岩的箭头表示冷凝作用；指向沉积岩的箭头都表示侵蚀、搬运和堆积等外力作用；指向变质岩的箭头表示变质作用；指向岩浆的箭头表示重熔再生作用。

（5）熟悉常见变式图：

变式一变式二

变式三变式四

①冷却凝固　②外力作用　③变质作用　④重熔再生

江西三清山是花岗岩山岳地貌的一个天然博物馆，被中外专家一致称为是“西太平洋地区最美的花岗岩区”。

“东方女神”为世界“绝景”。

回答

（1）～

（2）题。

（1）形成“东方女神”风景的岩石属于上图“地壳物质循环示意图”中的（　　）

A．AB．B

C．CD．D

（2）形成该景观地质作用的先后顺序是（　　）

A．岩浆喷出—地壳抬升—外力作用

B．地壳抬升—岩浆喷出—外力作用

C．岩浆侵入—地壳抬升—外力作用

D．外力作用—岩浆侵入—地壳抬升

（1）A　

（2）C　[第

（1）题，形成“东方女神”风景的岩石是花岗岩，为侵入型岩浆岩。

图中岩浆分为两个过程，经①过程在地下侵入到岩石圈内部，形成A岩石，即侵入型岩浆岩；经②过程在地表喷出，形成B岩石，B为喷出型岩浆岩；C为沉积岩；D为变质岩。

第

（2）题，该景观组成的岩石为花岗岩，是岩浆侵入岩石圈内部后冷却凝固而形成的岩浆岩，该类岩石在地下形成，需经地壳运动抬升到地表，在球状风化、侵蚀等外力作用下形成该景观。

]

引起地壳及其表面形态不断发生变化的作用，统称地质作用。

据此回答1～2题。

1．下列地质作用中，属于内力作用的是（　　）

①侵蚀作用　②风化作用　③岩浆活动　④变质作用　⑤地壳运动　⑥堆积作用

A．①③④B．①②⑥

C．②③④D．③④⑤

2．形成大理岩的主要地质作用是（　　）

A．风化作用B．搬运作用

C．变质作用D．堆积作用

1．D　2.C　[第1题，内力作用主要有地壳运动、岩浆活动和变质作用三种表现形式。

第2题，石灰岩在高温高压环境下会发生变质形成大理岩。

]

3.黄山有著名的“天狗望月”景观。

“天狗”是由花岗岩组成，独居峰顶，翘首望月。

将棱角分明的花岗岩，塑造成栩栩如生的“天狗”的主要地质作用是（　　）

A．流水侵蚀B．风力侵蚀

C．冰川侵蚀D．风化作用

D　[黄山花岗岩是内力作用形成的。

题目所说的过程为花岗岩受风化作用形成（外力作用的表现形式之一），即花岗岩的球状风化。

]

埃及费拉菲拉沙漠区有一片屹立在坚实的土层之上的、仿佛沙雕一样的巨大的蘑菇群岩层，被当地人称为“蘑菇沙漠”。

读图并结合所学知识，回答4～5题。

4．形成“蘑菇沙漠”的地质作用主要是（　　）

A．风力侵蚀B．河流堆积

C．岩层挤压D．火山喷发

5．“蘑菇沙漠”最可能分布的地区是（　　）

A．湿润地区B．半湿润地区

C．半干旱地区D．干旱地区

4．A　5.D　[第4题，图示景观为风力侵蚀作用形成的风蚀蘑菇地貌。

第5题，风力侵蚀地貌在干旱的沙漠地区分布广泛。

]

读图，回答6～7题。

6．图中甲代表的岩石类型是（　　）

A．变质岩B．沉积岩

C．岩浆岩D．石灰岩

7．图中序号①代表的地质作用是（　　）

A．重熔再生B．外力作用

C．冷却凝固D．变质作用

6．C　7.C　[第6题，读图，根据岩石圈物质循环及岩石的相互转化关系可知，甲为岩浆冷却凝固形成的，为岩浆岩，故选C。

第7题，①为岩浆形成岩浆岩的过程，为冷却凝固，故选C。

]

8．读“岩浆岩生成示意图”，回答下列问题。

（1）图中A处的岩石为三大类岩石中的哪类岩石？

请简述判断理由。

（2）如果用C、D分别表示花岗岩和玄武岩，请将字母填入图中的适当位置。

花岗岩和玄武岩的形成有何不同？

（3）岩石A、B接触地带可能形成哪种岩石？

（4）简述A岩石中可能找到化石的理由。

【解析】　由图可知，A为沉积岩，具有明显的层理构造。

花岗岩为侵入岩，应标注在B岩石的下半部分，玄武岩为喷出岩，应标注在地表。

A与B接触，会因高温高压而变质形成变质岩。

沉积岩中可能找到化石，理由结合教材内容回答。

【答案】

（1）沉积岩。

具有明显的层理结构。

（2）标注略。

（C标注在B岩石的下半部，D标注在B岩石顶端的地表）玄武岩属岩浆岩中的喷出岩，是岩浆喷出地表冷却凝固而成的，花岗岩属岩浆岩中的侵入岩，是岩浆侵入地壳裂隙冷却凝固而成的。

（3）变质岩。

（4）A是沉积岩，沉积岩的岩层在漫长的地质时期一层层沉积而成，岩层中常能找到已经成为化石的古生物遗体或遗迹。