2019-2020学年高中地理 第二章 自然环境中的物质运动和能量交换 2.1 地壳的物质组成和物质

第一节地壳的物质组成和物质循环学习目标1．了解地壳的物质组成及矿物和岩石的关系。2．掌握三大类岩石的形成和主要特征。3．理解三大类岩石之间及其与岩浆之间的相互转化过程。4．能画出地球内部物质循环过程示意图。知识导引一、地壳的物质组成1．矿物：是具有确定化学成分、物理属性的单质或者化合物，是化学元素在岩石圈中存在的基本单元。矿物有气态、液态和固态三种基本存在形式。天然气是我们最熟悉的气态矿物，石油和天然汞是常见的液态矿物，自然界中最多的矿物是石英。2．岩石(1)概念：是岩石圈中体积较大的一种或多种固态矿物的集合体。(2)按成因分为三类：①岩浆岩：是炽热的岩浆冷凝形成的，可分为侵入岩，如花岗岩；喷出岩，如流纹岩、安山岩、玄武岩。②沉积岩：裸露于地表的岩石经过崩解、分解、溶解、搬运、沉积、埋藏及成岩作用形成。如砾岩、页岩、石灰岩、砂岩等。沉积岩的两大突出特征是层理构造和可能含有化石。③变质岩：由于岩石存在的条件，如温度、压力等产生变化，导致岩石原先的结构、矿物成分发生变化而形成。如花岗岩变质形成片麻岩，石灰岩变质形成大理岩，砂岩变质形成石英岩，页岩变质形成板岩等。1．组成岩石的矿物称为造岩矿物，约有几十种。最常见的造岩矿物有石英、长石、云母和方解石等。其中，组成花岗岩的主要矿物为石英、长石和云母，组成石灰岩和大理岩的主要矿物为方解石。2．化石是生物的遗体、遗骸、遗迹等在未腐烂时被沉积物所埋没隔断了与大气的接触，经过长时间炭化或被其他物质置换、填充逐渐演变而成。二、地壳的物质循环1．地质循环：是指岩石圈和其下的软流层之间大规模的物质循环。推动地质循环的能量，主要来自地球内部放射性物质的衰变产生的热能。在地质循环过程中，在一些地方岩石圈不断地诞生，在另一些地方岩石圈则逐渐地消亡。与之相伴的是大地的沧桑巨变以及地壳物质形态的持续转化。2．岩石的转化(1)岩浆→岩浆岩：岩浆上升侵入地壳或喷出地表冷却凝固而成岩浆岩。(2)已经形成的岩石→沉积岩：已经形成的岩石在地表经过崩解、分解、溶解、搬运、沉积、埋藏及成岩作用下形成沉积岩。(3)已经形成的岩石→变质岩：已经形成的岩石在变质作用下形成变质岩。(4)已经形成的岩石→岩浆：各类岩石回到地壳或地幔深处被高温熔化或重熔再生作用形成新的岩浆。组成地壳的物质处于不断的运动变化之中。在认识岩石圈物质循环时要注意从岩浆开始，再顺着岩浆→岩浆岩→沉积岩→变质岩→岩浆的主线，来理清岩石转化的步骤。探究点一地壳的物质组成[核心归纳]1．元素、矿物、矿产、岩石等概念及其内在联系2．组成岩石圈的三大类岩石类型形成过程特点常见岩石有用成分举例岩浆岩侵入岩地下岩浆在内压力作用下，侵入地壳上部，冷却矿物结晶颗粒较大花岗岩建筑材料；工业生产的原料凝固而成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成矿物结晶颗粒细小，有流纹或气孔安山岩玄武岩流纹岩沉积岩地表岩石在外力作用下受到破坏，变成碎屑物质，被搬运到低处沉积、固结而成的岩石具有层理构造，可能含有化石石灰岩、砂岩、页岩、砾岩石灰岩是建筑材料和化工原料；钾盐是化工原料；煤、石油是当前世界最重要的能源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的新岩石片理构造大理岩、板岩、石英岩、片麻岩大理岩是建筑材料；铁矿是钢铁工业的重要原料3.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。状元随笔地层为什么会颠倒和缺失？地层的颠倒一般认为是地壳运动造成的。例如在褶皱形成过程中，两侧的挤压力不同，就有可能造成地层的颠倒。地层的缺失主要有以下两个方面的原因：一是在形成该地层的年代，该地因为地势较高，没有发生沉积；二是该地岩层形成后，地形抬升，该层的物质被侵蚀掉了。[应用体验]1．地壳中含有大量的化学元素，化学元素形成了矿物，矿物组成了岩石。据此回答(1)～(2)题。(1)大多数变质岩的主要特征之一是()A．表面有大量气孔B．具有明显层理构造C．含有动植物化石D．矿物颗粒定向排列(2)峰林、石芽等地表形态大量发育的地区，其主要岩石类型是()A．变质岩B．花岗岩C．玄武岩D．石灰岩解析：本题主要考查三大类岩石的典型特征，明确三大类岩石的形成过程是解答本题的关键。第(1)题，可逐项分析如下：A项表面有大量气孔玄武岩(岩浆岩)B、C项具有层理构造，常含化石沉积岩D项矿物颗粒定向排列变质岩第(2)题，可把握以下因果关系答案：(1)D(2)D2．读图，完成下列各题。(1)图中A处的岩石为三大类型中的________岩，B处为________岩。(2)如果用C、D分别表示花岗岩和玄武岩，请将字母填入图中适当位置，并指出花岗岩和玄武岩的形成有何不同。(3)(变质岩的成因)岩石A、B接触地带可能形成________岩。(4)(沉积岩的特性)A、B、C、D岩石中可能找到化石的是________，理由是________________________________________________________________________。(5)(岩石新老关系排序)地层A、B的形成顺序是________。解析：第(1)题，A处具有明显的层理结构，为沉积岩；B处岩石侵入到别的岩层中，为岩浆岩。第(2)题，花岗岩属于岩浆岩中的侵入岩，应位于沉积岩层之中；玄武岩属于喷出岩，应位于沉积岩层顶部。花岗岩与玄武岩的形成主要体现在形成时位置的不同。第(3)题，已生成的岩石在岩浆活动、地壳运动产生的高温、高压条件下，原来的岩石成分、性质发生改变，从而形成变质岩，如石灰岩变质形成大理岩等。第(4)题，沉积岩的特征之一是可能含有化石。第(5)题，B地层侵入到A地层中，可判断出先形成A，再形成B。答案：(1)沉积岩浆(2)D是玄武岩，属岩浆岩中的喷出岩，是岩浆喷出地表冷却凝固而成的；C是花岗岩，是岩浆岩中的侵入岩，是岩浆侵入地壳裂隙冷却凝固而成的。如图：(3)变质(4)AA是沉积岩(石灰岩)，B、C、D均是岩浆岩，只有在沉积岩中才存在化石(5)先形成A，再形成B探究点二地壳的物质循环[核心归纳]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。号码原物质地质作用①岩浆冷却凝固作用②岩浆岩、变质岩和已生成的沉积岩外力作用(风化、侵蚀、搬运、堆积、固结成岩)③岩浆岩、沉积岩和已生成的变质岩变质作用(温度、压力)④各类岩石重熔再生作用状元随笔岩石圈物质循环图的判读方法(1)岩石类型判读一个箭头指向岩浆岩两个箭头指向沉积岩或变质岩三个箭头指向岩浆(2)地质作用判读指向岩浆岩的是冷凝作用指向沉积岩的是外力作用指向变质岩的是变质作用[应用体验]1．读地壳物质循环简略图，回答下列问题。(1)写出图中字母所代表的岩石类型名称：A________；B________；C________。(2)写出图中序号代表的地质作用：①________，②________。(3)①和②两种地质作用中，其能量主要来自地球内部的是________(填数码)。解析：第(1)题，地球内部的岩浆在上升过程中冷却凝固形成岩浆岩，岩浆岩在外力作用下可形成沉积岩。同时，岩浆岩和沉积岩经变质作用可形成变质岩。各类岩石在岩石圈深处或岩石圈以下发生重熔再生作用，又成为新的岩浆。故A为变质岩，B为侵入岩，C为喷出岩。第(2)题，沉积岩在一定的温度和压力下发生变质作用，形成变质岩。各类岩石经侵蚀、搬运、堆积等外力作用可形成沉积岩。第(3)题，①是外力作用，其能量来自地球外部；②是内力作用，其能量主要来自地球内部。答案：(1)变质岩侵入岩喷出岩(2)侵蚀、搬运、堆积等外力作用变质作用(3)②如图为地壳物质循环示意图，图中甲、乙、丙、丁代表岩石类型，箭头①—⑦表示地质作用，其中⑦表示地壳上升作用。读图回答2～4题。2．图示岩石中，属于花岗岩的是()A．甲B．乙C．丙D．丁解析：图中甲、乙都为岩浆岩，而甲不需经过地壳上升作用，直接经过外力作用形成沉积物，可推测甲为喷出岩，乙为侵入岩，花岗岩为侵入岩的典型代表。答案：B3．图中序号与其代表的地质作用组合正确的是()A．②——外力作用B．③——固结成岩作用C．④——变质作用D．⑤——重熔再生作用解析：图中①和③均为冷却凝固，②为外力作用，④为重熔再生作用，⑤为变质作用，⑥为固结成岩作用。答案：A4．关于岩石特征的叙述，正确的是()A．甲类岩石具有明显的气孔构造B．乙类岩石中可能找到化石C．丙类岩石具有层理构造D．丁类岩石的典型代表是大理岩解析：喷出岩具有明显的气孔构造，甲类岩石为喷出岩；乙类岩石为岩浆岩，不含化石；层理构造为沉积岩的特征，丙类岩石为变质岩，不具有层理构造；大理岩属于变质岩，而丁类岩石为沉积岩。答案：A地壳是自然地理环境中众多要素的基本载体，是地球环境的重要组成部分。据此回答1～2题。1．化学元素在岩石圈中存在的基本单元是()A．矿物B．岩石C．化合物D．单质2．关于矿物的说法，正确的是()①矿物有气态、液态和固态三种基本存在形式②石油和天然汞是常见的液态矿物③自然界中最多的矿物是石英④绝大多数矿物是以气态形式存在的A．①②④B．①②③C．①③④D．②③④解析：第1题，矿物是具有确定化学成分、物理属性的单质或者化合物，是化学元素在岩石圈中存在的基本单元。第2题，自然界中的矿物绝大多数是以固态形式存在的，故④错误。答案：1.A2.B3．2017年1月，中美法三国科学家在云南发现600万年前的巨型水獭新种化石——似獾泰国水獭。含有该化石的岩石属于()A．喷出岩B．侵入岩C．沉积岩D．变质岩解析：含有化石是沉积岩的重要特征。答案：C构建关联图可从整体角度把握地理事物的内在联系，是学习地理的方法之一。如图为地壳物质循环示意图。据图回答4～5题。4．图中各箭头表示地壳物质循环方向，①②③④表示各类地质作用。下列叙述正确的是()A．大理岩属于甲类岩石B．乙、丙类岩石具有层理构造并含有化石C．断层的形成与①有关D．②③④均属于内力作用5．下列能够反映甲→乙转化过程的是()A．长石→花岗岩B．页岩→板岩C．化石→石灰岩D．大理岩→石灰岩解析：第4题，沉积物经①固结成岩作用形成甲——沉积岩；岩浆侵入地壳中经②冷却凝固形成丙——侵入岩；沉积岩、侵入岩、喷出岩经④变质作用形成乙——变质岩；变质岩经③重熔再生作用形成岩浆。第5题，根据上题分析，甲为沉积岩，乙为变质岩，对照各选项可以发现，花岗岩、石灰岩不属于变质岩。答案：4.D5.B6．读“地壳物质循环示意图”，完成下列问题。(1)写出岩石名称。①________，②________，③________，④________。(2)举出①②类岩石各一例。①________，②________。(3)③类岩石是由于________、________等条件发生变化，导致岩石原先的结构、矿物成分等发生变化而形成的。(4)若在④类岩石中发现珊瑚化石，可推测成岩时期的地理环境是____________________________。解析：根据图示判断①为喷出岩，②为侵入岩，③为变质岩，④为沉积岩。珊瑚主要生长在温暖的浅海区。答案：(1)喷出岩侵入岩变质岩沉积岩(2)玄武岩花岗岩(3)温度压力(4)温暖广阔的浅海区[教材活动点拨]1．教材P30活动·实践提示：(1)如下表：观察颜色对磁铁的反应磁铁矿铁黑色有磁性，能吸小铁钉赤铁矿钢灰色或暗红色无磁性，但能被磁铁吸引(2)先根据透明度把五种常见矿物分为两