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岩石圈物质循环
Lithospheric material cycle
第二章 岩石圈与地表形态
横看成岭侧成峰，远近高低各不同。
不识庐山真面目，只缘身在此山中。
——苏轼《题西林壁》
01
岩石圈的物质组成
地壳+上地幔顶部（软流层以上）
Lithosphere
（一）矿物
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
岩石
矿产
结合
矿物
聚集
有 富
用 集
形成作用
实质
特点
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）。
（2）常见矿物种类：
赤铁矿
磁铁矿
黄铁矿
褐铁矿
黄铜矿
自然金
金属矿物
（2）常见矿物种类：
非金属矿物
长石
云母
方解石
滑石
石英
磷灰石
（2）常见矿物种类：
宝石
钻石
红宝石
猫眼石
蓝宝石
祖母绿
云母
长石
石英sio2
岩石是由矿物集合而成
如何简易识别常见矿物？
常见矿物的简易识别
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”。
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
（一）矿物
（3）存在形式：
气态、液态、固态。固态最多。
天然气
石英
天然汞
石英晶体
活动
1.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
方解石：透明或半透明晶体，曲别针可以刻出划痕
石英：不能被小刀刻出划痕，能够在玻璃河普通钢铁上刻画出痕迹
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
（二）岩石
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、沉积岩和变质岩三大类。
岩浆岩
沉积岩
变质岩
岩浆岩是由炽热的岩浆冷却凝固形成的岩石，约占地壳总体积的65%，最主要成分是SiO2。
侵入岩
喷出岩
Magmatic rock
岩浆岩
喷出岩
侵入岩
侵入岩
喷出岩
　岩浆岩的形成过程
岩浆
黄山上的花岗岩
侵入岩：颗粒粗糙，密度大，沉，多用于雕塑、建筑材料
喷出岩
侵入岩
玄武岩
黑或黑灰色
矿物结晶颗粒较细
岩石中常见气孔
喷出岩
五大连池的喷出岩
认识常见岩浆岩
安山岩
灰、灰绿、紫红等色
气孔小，肉眼不可见
名称来源南美安第斯山脉
喷出岩
认识常见岩浆岩
流纹岩
喷出岩
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 地表以下，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
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
形成过程：风化、侵蚀、搬运、沉积、固结成岩
岩石
碎屑物
风化作用
沉积岩
风、流水等外力作用将岩石碎屑物由高处搬往低处沉积
沉
积
物
固结成岩
具有层理构造。
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
Sandstone
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。
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
由化学或生物作用形成的岩石，主要成为是碳酸钙。
石灰岩
limestone
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
变质作用
特点：片理结构明显
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
花岗岩→
花岗岩
片麻岩
受热
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。
大理岩
Marble
石灰岩
大理岩
高温高压
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
质地坚密、硬度较大,耐水性良好,较耐久。缺点是自重较大,韧性差,受震时易碎裂,且不易磨光。
板岩
Quartzite
页岩→
4.在一定的温度和压力作用下,原有结构和成分发生改变,
由此形成的岩石,是下列中的（ ）
A.石灰岩、玄武岩 B.页岩、石灰岩
C.板岩、大理岩 D.花岗岩、页岩
C
读地质剖面示意图，回答5～6题。
5.岩层A、B、C、D按由老到新的关系排列应是(　）
A.A、B、C、D B．A、C、B、D
C.A、C、D、B D．A、D、C、B
6.下列关于图中各处岩石的叙述，正确的是(　　)
A.若A层含有珊瑚化石，E处岩石可能是大理岩
B.B处岩石中发现有花岗岩和玄武岩
C.C岩层主要受外力作用形成，A岩层在高温、高压作用下形成
D.A、B、C、D各处的岩石中都有可能发现化石
B
A
如何判断岩层新老顺序？
①沉积岩上新下老
②喷出岩晚于它穿越和覆盖的岩层
③侵入岩晚于被它侵入的岩层
④变质岩晚于它相邻/接触到的岩浆岩
一般而言，岩层总体由老到新顺序：沉积岩、岩浆岩、变质岩
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，不同类型岩石之间可以相互转化。
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
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
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
02
地球内部的放射性元素衰变
热能
机械能
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
活动
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
6.2022年暑假,某地理兴趣小组考察了某地,并查阅资料绘制了该地地质剖面图(右图),请你帮助他们分析下列各题。
(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)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。
(3)A、B岩石中可能找到化石的是 简述其理由。
(4)A与B接触地带可能形成哪种岩石
沉积岩。具有明显的层理结构。
A　A是沉积岩,B是岩浆岩,只有在沉积岩中才可能存在化石。
变质岩。
C
D
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

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