教學(xué)講義《巖石圈物質(zhì)循環(huán)》（原卷版）

講義2.1巖石圈物質(zhì)循環(huán)【課程標(biāo)準(zhǔn)】1.2運(yùn)用示意圖，說(shuō)明巖石圈物質(zhì)循環(huán)過(guò)程【核心素養(yǎng)】綜合思維：結(jié)合現(xiàn)實(shí)中與巖石圈的真實(shí)問(wèn)題，能夠運(yùn)用自然環(huán)境各要素的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和能量交換過(guò)程，多要素綜合分析巖石圈物質(zhì)循環(huán)過(guò)程。區(qū)域認(rèn)知：對(duì)于給定的具體區(qū)域，能夠結(jié)合區(qū)域環(huán)境特征，分析礦產(chǎn)、巖石的分布及其形成。人地協(xié)調(diào)觀：對(duì)于特定的區(qū)域環(huán)境，能夠分析礦產(chǎn)、巖石與人類活動(dòng)的關(guān)系，針對(duì)人類利用礦產(chǎn)資源中存在的問(wèn)題做出科學(xué)的決策。地理實(shí)踐力：能夠在野外獨(dú)立辨認(rèn)露頭地層的巖石名稱，并判斷其包含的基本礦物；能夠在地理實(shí)踐中表現(xiàn)出較強(qiáng)的行動(dòng)能力?！局黝}探究】銅是大自然對(duì)人類的饋贈(zèng)。對(duì)銅進(jìn)行加工，如加入適量的錫變成青銅，就可以用來(lái)制作工具和禮器。河南安陽(yáng)殷墟出土的后母戊鼎，重達(dá)875千克，是迄今世界上出土的最大、最重的青銅禮器。在自然界，更多的化學(xué)元素以化合物的形式存在，它們?yōu)槿祟愄峁┝素S富的生產(chǎn)生活資料。1.為什么人類使用鐵器要晚于銅器？2.想一想，化學(xué)元素、礦物、巖石、巖石圈四者之間，具有怎樣的關(guān)系？【基礎(chǔ)知識(shí)】一、巖石圈的物質(zhì)組成1.礦物：（１）概念：是由地質(zhì)作用形成的、一般為結(jié)晶態(tài)的天然化合物或單質(zhì)。礦物具有相對(duì)固定的化學(xué)成分和確定的晶體結(jié)構(gòu)，在一定的物理化學(xué)條件下保持穩(wěn)定，是組成巖石的基本單元。（２）類型：自然界已發(fā)現(xiàn)的礦物達(dá)3000多種，常見的有五六十種。絕大多數(shù)礦物以固態(tài)形式存在。自然界最多的礦物是石英（SiO2）。（３）常見的礦物：【課外閱讀】常見礦物的簡(jiǎn)易識(shí)別不同礦物，物理、化學(xué)性質(zhì)多不相同，如結(jié)晶形態(tài)、顏色、條痕、透明度、光澤、硬度、密度、磁性等。如石英晶體為透明的六棱柱，兩端呈六棱錐狀；食鹽晶體多為透明的正方體；方解石晶體通常為斜方六面體，無(wú)色透明的方解石俗稱“冰洲石”。利用肉眼和簡(jiǎn)單的工具，可以識(shí)別一些常見的礦物?！咎骄炕顒?dòng)】根據(jù)所學(xué)知識(shí)，并查閱資料，完成相關(guān)任務(wù)。1.區(qū)分石膏、方解石、石英等礦物，可使用哪些方法？2.觀察磁鐵礦、赤鐵礦的顏色，以及它們對(duì)磁鐵的反應(yīng)，再區(qū)分這兩種礦物。3.自然金、黃鐵礦、黃銅礦是容易混淆的礦物。黃鐵礦因其淺黃銅色和明亮的金屬光澤，常被誤認(rèn)為黃金，故又稱“愚人金”。議一議，若要區(qū)分上述三種礦物，可使用哪些方法？【基礎(chǔ)知識(shí)】一、巖石圈的物質(zhì)組成2.巖石：（１）概念：巖石是在自然作用下，按一定方式結(jié)合而成的礦物集合體，是構(gòu)成巖石圈的主要物質(zhì)。巖漿巖（２）按成因分類：沉積巖變質(zhì)巖（３）巖漿巖：巖漿巖是由熾熱的巖漿冷凝形成的巖石。巖漿巖約占地殼總體積的65%，最主要的成分是SiO2。侵入巖：巖漿在地表以下冷凝形成的巖石，稱為侵入巖，花崗巖是最常見的侵入巖。花崗巖：多呈肉紅色或灰白色，略具黑色斑點(diǎn)，主要礦物有石英、長(zhǎng)石、角閃石和黑云母等，礦物結(jié)晶顆粒較粗，肉眼明顯可見。花崗巖是堅(jiān)固、美觀的建筑材料。噴出巖：巖漿噴出地表冷凝形成的巖石，叫作噴出巖，玄武巖和安山巖是常見的噴出巖。玄武巖：多呈黑、黑灰等色，主要礦物有輝石和長(zhǎng)石，礦物結(jié)晶顆粒較細(xì)，需用放大鏡或顯微鏡才能看見，巖石中常見氣孔。安山巖：多呈灰、灰綠、紫紅等色，主要礦物有角閃石和斜長(zhǎng)石，巖石中常見氣孔。“安山巖”一詞來(lái)源于南美洲安第斯山脈。（４）沉積巖：【課外閱讀】認(rèn)識(shí)常見的沉積巖礫巖由直徑在2毫米以上的碎屑（含量大于50%）膠結(jié)而成的巖石。根據(jù)碎屑的磨圓程度，可分為礫巖和角礫巖。礫巖多由次圓狀或圓狀的礫組成，角礫巖由帶有棱角的礫組成。砂巖由直徑0.05～2毫米的碎屑（含量大于50%）膠結(jié)而成的巖石。其中，石英顆粒含量在90%以上者稱為石英砂巖。頁(yè)巖由直徑小于0.005毫米的微細(xì)顆粒（含量大于50%）膠結(jié)而成的巖石，稱為黏土巖。其中，具有薄層狀頁(yè)理構(gòu)造的稱為頁(yè)巖。頁(yè)理主要是鱗片狀黏土礦物層層累積、平行排列并壓緊而成。頁(yè)巖致密而不透水，往往成為地下水的隔水層。但是，頁(yè)巖性質(zhì)柔軟，抵抗風(fēng)化能力較弱。石灰?guī)r由化學(xué)或生物化學(xué)作用形成的巖石，主要成分是CaCO3。【基礎(chǔ)知識(shí)】一、巖石圈的物質(zhì)組成2.巖石：（５）變質(zhì)巖：已經(jīng)生成的巖石，受地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)，或者隕石沖擊的影響，在一定的溫度、壓力等條件下，使原來(lái)巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)等發(fā)生改變而形成的一種新的巖石，就是變質(zhì)巖。【探究活動(dòng)】巖石在生產(chǎn)生活中的用途廣泛。據(jù)此，完成相關(guān)任務(wù)。1.花崗巖的哪些特征使其成為重要的建筑材料？2.產(chǎn)自云南點(diǎn)蒼山的大理石，裁切后的石板常有獨(dú)特的波紋，呈現(xiàn)出類似天然的山水畫、水墨畫畫面。唐宋以來(lái)，天然石畫就被當(dāng)作居室裝飾或文房用品廣泛使用。在當(dāng)?shù)?，天然石畫又稱石板畫、大理石畫，古玩行里口語(yǔ)稱“老石片兒”。（1）議一議，“老石片兒”是怎樣形成的？（2）有人認(rèn)為，“老石片兒”的波紋是古生物的遺體或遺跡，你認(rèn)同這種說(shuō)法嗎？3.貴州布依族石板房建筑具有濃郁的民族特色，是布依族人民將傳統(tǒng)生態(tài)觀融入地方民居的杰作，多見于布依族聚居的黔中西部。布依族“石頭寨”，石屋、石地板、石路、石圍墻，從墻壁到門窗，再到屋頂?shù)摹巴呙妗?，全部由青白色石頭鋪砌而成。石板房的修建，與當(dāng)?shù)貜V泛分布的巖石密切相關(guān)。（1）查找資料，了解當(dāng)?shù)貛r石的類型及主要特征。（2）當(dāng)?shù)貛r石稍作加工，即可作為房屋的砌塊或瓦片，其原因是什么？（3）貴州降雨日數(shù)多，相對(duì)濕度大。作為瓦片和墻面，石板能夠有效阻擋雨水的侵襲，但多年后需要更換，其原因是什么？【基礎(chǔ)知識(shí)】二、巖石轉(zhuǎn)化1.概述：組成巖石圈的巖石不是一成不變的。在一定的條件下，不同類型的巖石之間可以相互轉(zhuǎn)化。2.巖石的轉(zhuǎn)化：三、巖石圈物質(zhì)循環(huán)1.概念：巖石圈和其下的軟流層之間存在著大規(guī)模的物質(zhì)循環(huán)。2.能量來(lái)源：主要來(lái)自地球內(nèi)部放射性物質(zhì)的衰變，放射能轉(zhuǎn)化為熱能，熱能再轉(zhuǎn)化為推動(dòng)巖石圈和軟流層物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能。3.循環(huán)過(guò)程：①地殼物質(zhì)循環(huán)起源于巖漿，終止于巖漿，三大類巖石都可以在地下重熔再生形成巖漿，所以有三個(gè)箭頭指向的為巖漿(其箭頭指向?yàn)槿M(jìn)一出)。②巖漿巖只能由巖漿冷卻凝固形成，只有一個(gè)箭頭指向的為巖漿巖(其箭頭指向?yàn)橐贿M(jìn)三出)。③沉積巖與變質(zhì)巖可以相互轉(zhuǎn)化，有兩個(gè)箭頭指向的為沉積巖或變質(zhì)巖(其箭頭指向?yàn)槎M(jìn)二出)。4.常見巖石在生產(chǎn)生活中的用途：類型在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用巖漿巖①侵入巖質(zhì)地堅(jiān)硬，常用作建筑材料，如花崗巖板材②噴出巖形態(tài)各異，?？勺鳛橛^賞石材，如玄武巖制作的盆景③巖漿巖經(jīng)過(guò)了高溫冷凝，富含多種金屬礦物沉積巖①石灰?guī)r是最常見的建筑材料之一，也是重要的化學(xué)生產(chǎn)原料，如水泥生產(chǎn)、鋼鐵生產(chǎn)和玻璃生產(chǎn)等②沉積巖中富含非金屬礦產(chǎn)，如煤、石油、天然氣等變質(zhì)巖①大理巖是由石灰?guī)r經(jīng)高溫高壓變質(zhì)而成，質(zhì)地堅(jiān)硬，是重要的建筑及裝飾板材②板巖是頁(yè)巖經(jīng)高壓變質(zhì)而成，也是重要的建材③英巖是重要的建材和化工原料許多變質(zhì)巖本身就是重要的金屬礦物【探究活動(dòng)】1.讀圖2-23，完成相關(guān)任務(wù)。（1）按照下列步驟，解讀圖像信息。①就形成條件和分布位置來(lái)看，侵入巖與噴出巖有何差別？②沉積物沉降下來(lái)以后，要經(jīng)過(guò)哪些過(guò)程才能變成沉積巖？③變質(zhì)巖形成的條件是什么？④要使巖石實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，必須具備哪些條件？（2）為評(píng)價(jià)自己的學(xué)習(xí)效果，丹霞根據(jù)圖2-23的信息，設(shè)計(jì)了如圖2-24所示的巖石圈物質(zhì)循環(huán)示意圖，以及三項(xiàng)活動(dòng)任務(wù)。據(jù)此，完成相關(guān)任務(wù)。①在圖中方框內(nèi)填出巖漿和三大類巖石的名稱，并說(shuō)出填寫的依據(jù)。②說(shuō)出圖中箭頭A、B、C、D所代表的含義。石圈物質(zhì)循環(huán)示意圖有多種形式，在確?？茖W(xué)性的前提下，設(shè)計(jì)一幅富有創(chuàng)意的圖示。2.閱讀下列材料，完成相關(guān)任務(wù)。在距今十幾億年的地質(zhì)時(shí)期，新疆南部還是一片海洋，白云巖廣泛沉積。在區(qū)域變質(zhì)作用中，白云巖變質(zhì)形成白云質(zhì)大理巖。3億～4億年前，巖漿侵入白云質(zhì)大理巖，經(jīng)過(guò)一系列變質(zhì)作用，白云質(zhì)大理巖最終形成玉石。喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)開始后，山脈隆起，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的剝蝕破壞，漸漸使埋藏在山體中的玉石裸露在地表，這就是和田玉山料。小塊的和田玉山料被冰川、流水等挾帶至河流中，在流水搬運(yùn)過(guò)程中被不斷打磨，玉石變得渾圓，并最終沉積在河床或河漫灘上，成為和田玉籽料。（1）根據(jù)材料內(nèi)容，將①和田玉山料②白云巖③和田玉籽料④白云質(zhì)大理巖⑤和田玉石按形成時(shí)間進(jìn)行排序。（2）按成因分類，和田玉石屬于哪類巖石？和田玉石與白云質(zhì)大理巖的礦物成分相同嗎？為什么？（3）設(shè)計(jì)一個(gè)示意圖，說(shuō)明和田玉籽料的形成過(guò)程?！舅季S導(dǎo)圖】【典例探究】下圖中甲、乙、丙、丁代表不同的巖石類型，箭頭表示地質(zhì)作用。讀圖完成下面小題。1．圖中（）A．甲類巖石的典型代表是花崗巖 B．乙類巖石中很可能找到化石C．丙類巖石一般具有氣孔構(gòu)造 D．丁類巖石具有明顯的層理構(gòu)造2．地質(zhì)作用④（）A．使地下巖石上升至地表 B．可能形成玉石、寶石C．使地表變得崎嶇不平 D．形成新的巖漿巖2020年5月27日，中國(guó)2020珠峰高程測(cè)量登山隊(duì)成功登頂“世界第三極”利用先進(jìn)的機(jī)載航空相機(jī)獲得高分辨率的影像數(shù)據(jù)，結(jié)合我國(guó)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，為珠峰精確地“量身高”。據(jù)曾參與攀登珠峰的人介紹：在海拔幾千米的高山營(yíng)地，可能隨手就會(huì)撿到一塊海洋化石（如三葉蟲等）。據(jù)此完成下面小題。3．在珠峰測(cè)高的過(guò)程中，使用到的地理信息技術(shù)主要包括（）①遙感技術(shù)②北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)③地理信息系統(tǒng)④數(shù)字地球A．①② B．②④ C．①③ D．③④4．高山營(yíng)地附近有三葉蟲化石的巖石可能是（）A．侵人巖 B．沉積巖 C．變質(zhì)巖 D．噴出巖據(jù)中國(guó)自然資源報(bào)2020年11月2日?qǐng)?bào)道，烏魯木齊自然資源綜合調(diào)查中心在新疆哈密市南湖一帶發(fā)現(xiàn)了一處侏羅世脊椎動(dòng)物化石群。經(jīng)鑒定，發(fā)現(xiàn)的骨骼化石有恐龍和龜鱉兩類，該化石點(diǎn)周圍巖石為紅色粉砂巖。下圖為“中生代時(shí)期氣候變化示意圖”。據(jù)此完成下面小題。5．化石點(diǎn)周圍巖石——紅色粉砂巖屬于（）A．火成巖 B．沉積巖 C．變質(zhì)巖 D．巖漿6．結(jié)合圖判斷恐龍繁盛時(shí)期的氣候特點(diǎn)（）A．冷濕 B．暖濕 C．冷干 D．暖干7．閱讀圖文材料，回答下列問(wèn)題。地中海北部沿岸的意大利卡拉拉地區(qū)，廣泛分布著白色大理巖山體。早期大理石礦場(chǎng)多采用露天開采，現(xiàn)階段多采用洞采技術(shù)，即在探明地下礦藏的位置后，從地表合適位置開洞直達(dá)礦藏，在內(nèi)部進(jìn)行開采，經(jīng)洞口運(yùn)出。礦場(chǎng)停止開采后裸露的巖石陡坡，是礦區(qū)生態(tài)治理的難點(diǎn)。CBS技術(shù)將水泥、有機(jī)質(zhì)、土壤、肥料、草類種子等組成植被混凝土覆蓋坡面，從而達(dá)到坡面治理效果。（1）描述該地區(qū)大理巖山體的形成過(guò)程。（2）相對(duì)于礦場(chǎng)露天開采，說(shuō)明洞采技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。（3）說(shuō)明植被混凝土適用于裸露巖石陡坡生態(tài)修復(fù)的原因。【課時(shí)訓(xùn)練】下圖是“云貴高原某地地質(zhì)地形圖(巖層①～⑤由老到新)”。讀圖，完成下面小題。1．若該地突降暴雨，則最易受泥石流災(zāi)害影響的地點(diǎn)是（）A．甲 B．乙 C．丙 D．丁2．下列關(guān)于該地區(qū)的說(shuō)法，正確的是（）A．甲處因巖漿活動(dòng)而形成火山B．乙處巖石由花崗巖變質(zhì)而成C．丙處是因巖層頂部受到張力而被侵蝕成的背斜谷D．丁處地貌由流水堆積作用而成讀大理巖景觀圖，完成下面小題。3．對(duì)大理巖的敘述，正確的是（）A．巖漿冷凝形成 B．流水沉積形成 C．層理結(jié)構(gòu)明顯 D．經(jīng)歷變質(zhì)作用4．從成因的角度，下列與大理巖屬于同一類的是（）A．玄武巖 B．花崗巖 C．石灰?guī)r D．板巖下圖是“巖石圈物質(zhì)循環(huán)示意圖”，其中乙常含有化石。讀圖完成下面小題。5．對(duì)圖中各種地理事物的描述正確的是（）A．甲是巖漿 B．丙是巖漿巖 C．③是變質(zhì)作用 D．④是外力作用6．甲、乙、丙、丁所代表的地理事物恰當(dāng)?shù)氖牵海ǎ〢．甲——花崗巖 B．乙——大理巖 C．丙——石灰?guī)r D．丁——砂巖巖石是構(gòu)成地貌、形成土壤的物質(zhì)基礎(chǔ)。不同的巖石具有不同的形成過(guò)程和特點(diǎn)。據(jù)此完成下面兩題。7．常見的巖漿巖有（）①礫巖②大理巖③花崗巖④玄武巖A．①② B．③④ C．①③ D．②④8．下列關(guān)于巖石的正確敘述是（）A．所有沉積巖都含有化石 B．玄武巖是巖石圈最常見的侵入巖C．板巖是砂巖變質(zhì)形成的 D．大陸地表出露的巖石多為沉積巖下圖為“巖石圈物質(zhì)循環(huán)示意圖”，圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別代表沉積環(huán)境、熔融環(huán)境和變質(zhì)環(huán)境，箭頭線代表不同的地質(zhì)過(guò)程。讀圖回答下面問(wèn)題。9．城市家庭房間地面鋪設(shè)的大理巖的形成過(guò)程同屬（）A．② B．③ C．④ D．⑤10．古生物進(jìn)入并成為巖石中化石的地質(zhì)環(huán)境和過(guò)程是（）A．Ⅰ——① B．Ⅱ——③ C．Ⅲ——⑤ D．⑥——Ⅰ黑龍江五大連池風(fēng)景區(qū)總面積1060km2，一條蜿蜒曲折的河流將五個(gè)火山堰塞湖連在一起。左圖示意五大連池(局部)景觀，右圖示意巖石圈物質(zhì)循環(huán)。據(jù)此完成下面小題。11．左圖中與五大連池堰塞體巖石形成地質(zhì)作用相同的是（）A．① B．② C．③ D．④12．下列地質(zhì)公園與五大連池形成的地質(zhì)作用最接近的是（）A．山東泰山—片麻巖 B．云南石林—石灰?guī)rC．廣東丹霞山—砂巖 D．安徽黃山—花崗巖不同地質(zhì)時(shí)期的地層含有不同的代表性生物化石（三葉蟲、恐龍、大型哺乳動(dòng)物分別是地質(zhì)時(shí)期古生代、中生代，新生代前期的代表性生物）。讀下列某地區(qū)巖層分布示意圖，回答下列小題。13．圖中斷層最可能發(fā)生的時(shí)期是（）A．古生代前期 B．古生代后期—新生代前期C．中生代后期—新生代前期 D．新生代后期14．甲、乙、丙、丁四處巖層形成的先后順序是（）A．丁—甲—乙—丙 B．丁—甲—丙—乙 C．丁—乙—甲—丙 D．丁—乙—丙—甲世界遺產(chǎn)大會(huì)認(rèn)為；三清山在一個(gè)相對(duì)較小的區(qū)域內(nèi)展示了獨(dú)特花崗巖石柱與山峰，豐富的花崗巖造型石與多種植被，遠(yuǎn)近變化的景觀及震撼人心的氣候奇觀相結(jié)合，創(chuàng)造了世界上獨(dú)一無(wú)二的景觀美學(xué)效果。下圖為三清山著名景觀“司春女神像”圖，讀圖完成下面小題。15．構(gòu)成“司春女神像”的巖石為（）A．侵入巖 B．噴出巖 C．變質(zhì)巖 D．沉積巖16．“司春女神像”景觀形成過(guò)程中經(jīng)歷的地質(zhì)作用有（）①地殼運(yùn)動(dòng)②風(fēng)化、侵蝕③巖漿侵入④固結(jié)成巖A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④梵凈山位于貴州省銅仁市的江口、印江、松桃交界處，海拔2572m，為武陵山脈主峰，原始洪荒是梵凈山的景觀特征，地質(zhì)科考隊(duì)在其山頂發(fā)現(xiàn)有板巖等巖石。下圖為梵凈山景觀圖。據(jù)此完成下面小題。17．與梵凈山山頂板巖關(guān)聯(lián)最密切的巖石是（）A．頁(yè)巖 B．砂巖 C．泥質(zhì)巖 D．花崗巖18．圖示景觀經(jīng)歷的地質(zhì)過(guò)程是（）A．巖漿活動(dòng)—地殼運(yùn)動(dòng)—沉積作用—風(fēng)化侵蝕 B．地殼運(yùn)動(dòng)—變質(zhì)作用—風(fēng)化侵蝕—沉積作用C．變質(zhì)作用—地殼運(yùn)動(dòng)—風(fēng)化侵蝕—巖漿活動(dòng) D．沉積作用—變質(zhì)作用—地殼運(yùn)動(dòng)—風(fēng)化侵蝕海南火山石屋是古代居民使用蜂窩狀的火山石修筑的房屋（如圖）。該石屋冬暖夏涼，可抵御強(qiáng)鳳，是理想的古建筑，但現(xiàn)今火山石屋的閑置比例較高。據(jù)此完成下面小題。19．海南石屋采用火山石修筑，有利于（）A．防震減災(zāi) B．節(jié)約資源C．就地取材 D．保護(hù)環(huán)境20．火山石屋冬暖夏涼是因?yàn)榛鹕绞ǎ〢．多氣孔，蓄水能力強(qiáng) B．顏色深暗，吸光率低C．表面光滑，反射率高 D．石塊大，隔熱效果好21．閱讀材料,完成下列各題?！暗靥幥嗖馗咴忘S土高原交會(huì)地帶的和政縣是