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主题三 岩石圈的物质循环
第二章 岩石圈与地表形态
新课导入
本节知识结构
岩石圈的组成及物质循环
岩石圈的组成——岩石
岩石圈的物质循环
岩浆岩
沉积岩
变质岩
成因
特点
常见岩石
过程
意义
目
录
CONTENT
岩石的基本类型
01
岩石的相互转化
02
人类对岩石的开发利用
03
岩石的基本类型
PART ONE
岩石
岩石是由一种或多种矿物按一定规律组成的天然集合体,是地球表层的基本组成物质。
通常岩石在土层或堆积物质的覆盖之下,有的地方岩石上堆积物质厚达几千米,也有的地方岩石裸露于地表。
岩石按其成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类型。
岩石圈
上层： 硅铝层
下层：硅镁层
岩石圈
在地球表面，岩石无处不在，它形成了山脉、丘陵、山谷、洋底，它是人类生存必备的物质基础。
组成岩石圈的岩石按其成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类型。
侵入地壳
岩浆岩
侵入型岩浆岩
喷出型岩浆岩
气孔构造
质地坚硬
色泽美观
块状构造
喷出地表
岩浆岩
多呈肉红色或灰白色，略具黑色斑点，主要矿物有石英、长石、角闪石和黑云母等，矿物结晶颗粒较粗，肉眼明显可见
花岗岩
多呈黑、黑灰等色，主要矿物有辉石和长石，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
玄武岩
多呈灰、灰绿、紫红等色，主要矿物有角闪石和斜长石，岩石中常见气孔。“安山岩”一词来源于南美洲安第斯山脉
安山岩
水中的化学物质，在一定条件下发生化学反应，形成不溶于水的化合物而沉淀下来，经过固结也可以形成沉积岩。
沉积岩
裸露在地表的岩石，在风吹、日晒、雨打以及生物作用下，逐渐成为砾石、沙子和泥土。
这些碎屑物质被风、流水等搬运后沉积下来，经过固结就形成了沉积岩。
沉积岩
具有层理构造
在岩层中有时能找到化石
沉积岩
砾岩比较粗糙，可以见到明显的砾石，如果胶结成岩石的砾石具有棱角，则称为角砾岩。
砾岩
以方解石为主要成分的碳酸盐岩 ，主要是在浅海的环境下形成的，石灰岩按成因可划分为粒屑石灰岩（流水搬运、沉积形成）、生物骨架石灰岩和化学、生物化学石灰岩
石灰岩
是源区岩石经风化、剥蚀、搬运在盆地中堆积形成，岩石由碎屑和填隙物两部分构成
砂岩
由黏土脱水胶结而成的岩石。以黏土类矿物（高岭石、水云母等）为主，具有明显的薄层理构造。
页岩
变质岩
已成岩石
变质岩
与原有岩石相比，变质岩质地致密，密度较大，颗粒定向排列，形成片理构造。
高温高压
变质作用
变质岩
具有板状构造，基本没有重结晶的岩石，是一种变质岩，原岩为泥质、粉质或中性凝灰岩，沿板理方向可以剥成薄片。板岩的颜色随其所含有的杂质不同而变化。
板岩
具有暗色与浅色矿物相间呈定向或条带状断续排列的片麻状构造特征，呈变晶结构
片麻岩
主要矿物为重结晶的方解石、白云石，肉眼可辨认，遇稀盐酸产生气泡。纯大理岩为白色，含杂质时带有各种杂色，具美丽条纹，为主要的装饰建筑石料及雕刻石料
大理岩
岩石的相互转化
PART TWO
岩石圈的物质循环过程
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
岩石圈的物质循环过程
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
1
能量来源
地球内部的放射性物质衰变。
2
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。
3
岩石圈的物质循环过程
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
岩浆岩可以直接转化成沉积岩或变质岩，沉积岩和变质岩可以相互转化，但沉积岩和变质岩都不能直接转化为岩浆岩，岩浆岩只能由岩浆生成。
原物质：岩浆
地质作用：上升、冷却、凝固
生成物质：岩浆岩
侵入型岩浆岩（侵入岩石圈）
喷出型岩浆岩（喷出地表）
岩石圈的物质循环过程
原物质：已生成的岩石（岩浆岩、沉积岩、变质岩）
地质作用：变质作用（高温、高压）
生成物质：变质岩
岩石圈的物质循环过程
原物质：各类岩石
地质作用：重熔再生
生成物质：岩浆
岩石圈的物质循环过程
岩石圈物质循环的意义
形成丰富的矿产资源，为人类生存提供了必备的物质条件
实现了地区之间、圈层之间的物质交换和能量传输，促使自然环境不断演化
改变了地表形态，塑造了千姿百态的地貌景观
知识窗
大理苍山多姿多彩的岩石
大理苍山世界地质公园位于云贵高原与横断山脉结合部位，是喜马拉雅造山带南延部分，被称为“世界屋脊的屋檐”。
该公园三大类岩石均有出露，尤以变质岩最为齐全，被誉为“变质岩的博物馆”。10亿年前，这里的古海盆中沉积了厚厚的砂岩、泥岩和石灰岩，地球早期的火山活动还形成了大量的火山岩。这些岩石不断地叠置加厚，在高温、高压下，处于深部的岩石发生变质作用，形成大陆基底，后来经过强烈隆升、挤压等作用，形成苍山。
这里的岩石原岩结构复杂，变质环境多样，变质程度有浅有深，既有在地下高温高压环境下产生的区域变质，也有遭到强烈挤压引起的动力变质，还有因岩浆侵入形成的热动力接触变质，因此苍山的变质岩种类丰富、色彩绚丽，其中以大理地名命名的大理岩最为著名。
活动
绘制“岩石圈物质循环示意图简图”
1. 在合适的位置标注岩浆、岩浆岩、沉积岩和变质岩等关键词。
2. 用不同的箭头表示物质循环过程，并注明各箭头含义。
3. 议一议岩石圈的物质循环对人类活动的影响有哪些。
知识拓展
岩石圈物质循环图的判读
1. 判断三大类岩石和岩浆
三大类岩石和岩浆，大致可以用进出箭头的多少来进行判断
沉积岩
变质岩
岩浆岩
岩浆
进
出
出
出
出
出
出
出
出
进
进
进
进
进
进
进
沉积岩能转化为岩浆和变质岩，变质岩和岩浆岩能转化为沉积岩
知识拓展
岩石圈物质循环图的判读
3. 巧用辅助性信息
岩石圈物质循环图及文字材料中常含有一些信息，可辅助判断岩石类型
化石和岩层特征。含有化石或有层理构造的岩石为沉积岩
沉积物。沉积物指向一定是沉积岩，是经过固结成岩作用实现的
岩浆岩
岩浆
变质岩
沉积岩
冷却凝固
重熔再生
外力作用
外力作用
变质作用
变质作用
重熔再生
重熔再生
知识拓展
岩石圈物质循环图的判读
1. 判断箭头含义
指向岩浆岩的箭头——冷却凝固，是内力作用
指向岩浆的箭头——重熔再生作用，是内力作用
指向沉积岩的箭头——风化、侵蚀、搬运、堆积、固结成岩作用
指向变质岩的箭头——变质作用，是内力作用
岩浆岩
岩浆
变质岩
沉积岩
冷却凝固
重熔再生
外力作用
外力作用
变质作用
变质作用
重熔再生
重熔再生
人类对岩石的开发利用
PART THREE
做建材
1.大理岩：大理岩的岩面质感细致，常用来作为壁面或地板。由于大理岩是由石灰岩变质而成，主要成分为碳酸钙，因此也是制造水泥的原料。大理岩材质软而细致，是很好的雕塑石材，许多有名的雕像都是由大理岩作成的，如著名的维纳斯像。其他如墙面或摆饰，也常是由大理石加工琢磨而成，如花瓶、烟灰缸、桌子等家用品。
做建材
2.花岗岩：本土的花岗岩只有在金门才看得到，因此金门的老房子几乎都是用花岗岩做成的。台湾的寺庙所用的花岗岩，是来自福建，多用于寺庙里的龙柱、地砖、石狮。
3.板岩：因其容易裂成薄板状，且在山区极易取得，故原住民至今仍使用板岩作为建材，筑成石板屋或围墙。
珍贵宝石
矿物若具有坚硬、稀有、耐久、透明且颜色美丽的特点，即常被用来作为装饰品，一般称为宝石，以下是常见的宝石简介：
1.钻石：即俗称的金刚石，有许多种颜色，如淡黄、褐、白、蓝、绿、红等，其中以无色透明的价值最高。
2.刚玉：刚玉也有许多不同的颜色，如：红色的刚玉俗名红宝石，蓝色的刚玉叫做蓝宝石。其化学成分为三氧化二铝。
3.蛋白石：一般为无色或白色，有些具有特殊的晕彩。
4.水晶：纯石英单晶称为水晶，水晶内因含不同杂质而呈现不同颜色，如：黄水晶、紫水晶等。石英的纤维状显微晶聚合体称为玉髓；石英的粒状显微晶聚合体称为燧石，这两种矿物是台东县重要的玉石。
1.金矿：含金的岩石经过风化和侵蚀作用，金会被分离出来而成自然金，因为金比泥沙重得多，容易沉积下来，经过淘洗，就成为黄金。
2.黄铜矿：黄铜矿是提炼铜最主要的矿物。
3.方铅矿：方铅矿呈现铅灰色，有立方体的解理，是最重要的含铅矿物。
4.赤铁矿：赤铁矿外观颜色呈现铁灰色或红褐色，是最重要的含铁矿物。
5.磁铁矿：磁铁矿属含铁矿物，具有磁性，吸附含铁物质。
提炼金属
赤铁矿
黄铜矿
颜料
有些矿物具有特别的颜色，可用来作成颜料，如蓝色的蓝铜矿，绿色的孔雀石，红色的辰砂。
其他用途
1.石英：石英是制造玻璃及半导体的主要原料，如：苗栗县汶水溪的上福基砂岩中的石英砂即为制造玻璃的主要材料。
2.方解石：方解石存在于大理岩及石灰岩中，是制造水泥的主要原料。
3.白云母：白云母因不导电、不导热且具有高熔点的特性，因此经常被用来作为电热器中绝缘体的材料。
4.石墨：硬度低，且具有油脂光泽，条痕为黑色，常用于制造铅笔芯，此外石墨还可以做成润滑剂、电极、坩埚等。
5.硫磺：火山地区的温泉中即含有黄色的硫磺。
6.石膏：石膏一般用于固定骨折受伤处，或做成塑像，也用于建筑工业。
7.磷灰石：用于制造农业用磷肥。
8.蛇纹石：含有镁的成分，可用于炼钢工业上。
9.滑石：硬度低，有滑腻感；通常被研磨成粉末，以制造颜料、爽身粉、去污粉、化妆品等。
石墨
硫磺
石膏
滑石
磷灰石
石英
白云母
课堂小结
能力提升：运用示意图，说明岩石圈物质循环过程及其意义，了解三大岩石的成因与特点。
课堂小练
下图为岩石圈物质循环图，图中甲类岩石形成于地表。读图，完成下面小题。
1.图中甲、乙、丙、丁代表的岩石类型，正确的是( )
A.甲——沉积岩
B.乙——喷出型岩浆岩
C.丙——变质岩
D.丁——侵入型岩浆岩
解析：图中甲、乙均由岩浆形成，应为岩浆岩，其中，甲形成于地表且可直接转化为沉积物，为喷出型岩浆岩，则乙为侵入型岩浆岩；丁由沉积物形成，为沉积岩，则丙为变质岩。综上分析，C正确。
C
下图为岩石圈物质循环图，图中甲类岩石形成于地表。读图，完成下面小题。
2.图中序号代表的地质作用，正确的是( )
A.③——重熔再生
B.④——外力作用
C.⑤——地壳上升
D.⑥——固结成岩作用
解析：③是岩浆形成侵入型岩浆岩的过程，为岩浆侵入；④是变质岩形成岩浆的过程，为重熔再生；⑤是各类岩石形成变质岩的过程，为变质作用；⑥是沉积物形成沉积岩的过程，为固结成岩作用。D正确。
D
石绳（左图）又名绳状熔岩，是岩浆喷出地表，顺坡而下，冷却表皮受到内部尚未凝固仍在流动的岩浆的作用，推挤、扭动、卷曲，沿流动方向呈弧形弯曲或呈链形排列而成。右图为岩石圈物质循环示意图。据此完成下面小题。
3.推测左图中石绳内部应具有( )
A.层理构造 B.片理构造 C.流线构造 D.气孔构造
解析：本题考查岩石的特征。据材料可知，石绳属于喷出岩。喷出岩具有矿物结晶颗粒小、有的有流纹或气孔构造等特点。岩浆突然喷出地表，压力陡降，原来高压下溶解于岩浆的气体（主要为水）就会释放出来，留下一个个气泡，所以石绳内部应有较多气孔，D正确。层理构造是沉积岩构造，A错误。片理构造是变质岩构造，B错误。流纹构造与流线构造都是岩浆流动造成的，流纹构造是喷出岩构造（流纹岩），流线构造是侵入岩构造，C错误。
D
石绳（左图）又名绳状熔岩，是岩浆喷出地表，顺坡而下，冷却表皮受到内部尚未凝固仍在流动的岩浆的作用，推挤、扭动、卷曲，沿流动方向呈弧形弯曲或呈链形排列而成。右图为岩石圈物质循环示意图。据此完成下面小题。
4.右图中能够反映石绳形成过程的数码是( )
A.① B.② C.③ D.⑤
解析：本题考查岩石圈的物质循环。石绳是岩浆喷出地表冷凝形成的。根据图示，①表示冷却凝固作用，②表示地壳抬升运动，③表示风化、侵蚀、搬运、堆积等外力作用，⑤表示变质作用，A正确。
A
石绳（左图）又名绳状熔岩，是岩浆喷出地表，顺坡而下，冷却表皮受到内部尚未凝固仍在流动的岩浆的作用，推挤、扭动、卷曲，沿流动方向呈弧形弯曲或呈链形排列而成。右图为岩石圈物质循环示意图。据此完成下面小题。
5.石绳的延伸方向( )
A.与岩浆流动的方向一致 B.指向地势低洼的方向
C.垂直于岩浆流动的方向 D.垂直于板块移动方向
解析：本题考查岩浆活动对地表形态的影响。根据材料可知，石绳沿岩浆流动方向（即地势低洼的方向），呈弧形弯曲或呈链形排列，因此，石绳的延伸方向应垂直于岩浆流动的方向，C正确，A、B错误。石绳的延伸方向取决于岩浆流动方向，而岩浆流动方向主要受地势影响，与板块移动方向无相关性，D错误。
C
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