中图版 (2019)选择性必修1 自然地理基础第二节 岩石圈的物质组成及循环学案

第二节　岩石圈的物质组成及循环

一、岩石圈的物质组成

1．岩石圈的组成

(1)岩石圈的概念：是由岩石组成的，包括地壳和上地幔顶部。

(2)岩石的概念：是矿物的集合体，是由造岩矿物按一定的结构结合而成的。

2．岩石的分类

(1)岩浆岩

①概念：岩浆顺着某些地壳软弱地带或地壳裂隙运移和聚集，侵入地壳或喷出地表，最后冷凝形成的岩石。

②分类及常见岩石：侵入岩，如花岗岩；喷出岩，如玄武岩。

[图表点拨]　教材P42图2－2－3、图2－2－4，该图展示出：花岗岩是侵入岩，是岩浆侵入地壳上部缓慢冷却凝固形成的，岩石中的矿物有充分的结晶时间，因而颗粒较大，结构致密。玄武岩属于喷出岩，是岩浆喷出地表快速冷却而形成的，因而没有充分的结晶时间，岩浆中的矿物颗粒细小，岩浆中的气体挥发后，其间的气体充填部分还来不及被其他矿物充填，岩浆迅速凝结，因而具有气孔构造。

(2)沉积岩

①概念：经由水、空气或冰的搬运，沉积在河、海、湖水盆地中或陆地上的沉积物质经固结而形成的岩石。

②特点

③常见的沉积岩：砾岩、砂岩、页岩和石灰岩。

(3)变质岩

①概念：由变质作用形成的岩石。

②常见的变质岩：石英岩、片麻岩、大理岩等。

　判断下列说法的正误。

1．地表岩石经过风化、侵蚀、搬运、沉积作用变成沉积岩。  (　　)

2．石灰岩可变质为板岩，页岩可变质为大理岩。 (　　)

3．岩浆岩是由于岩浆喷出地表而形成的。 (　　)

[提示]　1．×　沉积物要经过固结成岩作用形成沉积岩。

2．×　石灰岩高温高压下可变成大理岩，页岩受挤压可变为坚硬的板岩。

3．×　岩浆岩可分为喷出型岩浆岩和侵入型岩浆岩。侵入型岩浆岩并没有出露于地表。

二、岩石圈的物质循环

1．岩石圈物质循环的基础物质：A岩浆、 B喷出型岩浆岩、C沉积岩。

2．岩石圈物质循环的循环环节：a外力作用、b变质作用、c重熔再生、d冷却凝固。

[微思考]　“翠玉白菜”是台北故宫博物院的镇馆之宝，是用翡翠雕刻而成。翡翠是在低温、极高压的条件下岩层强烈挤压重新结晶形成的。翡翠属于哪类岩石？

[提示]　变质岩。

三、人类对岩石的开发利用

1．岩石的开发和利用是人类生存与发展的基本条件。

2．岩石和矿物是人类生产和生活资料的重要来源。

3．岩石还形成了许多秀丽的自然景观，成为享誉世界的风景游览区。

陕西省清涧县无定河沿岸发现了古植物化石，据初步推断为距今2．5亿年的芦木化石。芦木是一种古植物，属于木贼纲，出现于石炭二叠纪，现已灭绝。芦木与鳞木、封印木共同组成北半球热带沼泽森林。

问题1　(综合思维)你能推断形成芦木化石的岩层属于哪类岩石吗？

[提示]　沉积岩。

问题2　(综合思维)该类岩石是如何形成的？

[提示]　裸露在地表的岩石在外力作用下，逐渐崩解为砾石、沙子和泥土。这些碎屑物质被外力搬运后沉积下来，在沉积过程中，一些芦木被掩埋在下面，经过固结成岩作用形成沉积岩。

组成岩石圈的岩石按其形成原因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类型。三大类岩石的成因、特点具体如下表所示：

1．到长白山天池边上的游人会发现这样一种石头：遍身气孔，看上去满目疮痍，入水不沉，这就是著名的长白山浮石。下图为王娟同学拍摄的天池自然风光及天池周边“浮石”图片。据此完成(1)～(2)题。

(1)长白山天池形成源于(　　)

A．火山活动   B．溶洞塌陷

C．地壳下陷   D．岩石崩塌

(2)关于“浮石”的说法正确的是(　　)

A．“浮石”中能找到动植物化石

B．“浮石”孔隙源于外力侵蚀

C．“浮石”与大理岩岩性相同

D．“浮石”源于岩浆喷发

(1)A　(2)D　[第(1)题，长白山天池是火山湖。第(2)题，火山口附近的岩浆岩遍身气孔，为喷出型岩浆岩；能找到动植物化石的是沉积岩；岩浆岩源于内力作用；大理岩是变质岩。]

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回事。同伴笑着说：“别担心，只不过你已经不再是滴岩浆罢了。”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，并且重重地压在他们身上。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”。

问题1　(综合思维)为什么同伴会说亮亮已经不再是一滴岩浆了？

[提示]　冷却凝固后变成岩浆岩。

问题2　 (区域认知)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？

[提示]　沉积岩。

问题3　(综合思维)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]　变质作用和重熔再生。

地表形态的塑造过程也是岩石圈的物质循环过程，它们存在的基础是岩石圈三大类岩石(即岩浆岩、沉积岩和变质岩)的相互转化。

1．岩石圈物质循环

2．判读技巧

(1)判断三大类岩石和岩浆，大致可以用进出箭头的多少来区分(以下图为例)：

①岩浆：三进一出。

②岩浆岩：一进三出。

③变质岩和沉积岩：二进二出。

注：沉积物指向的一定是沉积岩，沉积岩一般含有化石并具有层理构造。

(2)判断箭头含义

①指向岩浆岩的箭头——冷却凝固，是内力作用。

②指向沉积岩的箭头——风化、侵蚀、搬运、堆积、固结成岩作用，是外力作用。

③指向变质岩的箭头——变质作用，是内力作用。

④指向岩浆的箭头——重熔再生作用，是内力作用。

(3)地壳物质循环在实际考题中有许多种变式图，如下图所示：

2．下面两图中，左图为岩石圈物质循环示意图，右图为“巨蟒出山”景观图。“巨蟒出山”是江西三清山的标志性景观，海拔1 200多米，相对高度128米，是由风化作用和重力崩解作用形成的巨型花岗岩石柱。结合相关知识回答(1)～(2)题。

(1)形成“巨蟒出山”景观的岩石属于左图中的(　　)

A．甲  B．乙  C．丙  D．丁

(2)使该景观形成的地质作用有(　　)

①岩浆侵入　②地壳运动　③外力作用　④火山喷发

A．①②③  B．②③④  C．①②④  D．①③④

(1)B　(2)A　[第(1)题，由材料可知，形成“巨蟒出山”景观的岩石为花岗岩，花岗岩属于岩浆岩，左图中乙为岩浆岩，甲为变质岩，丙为沉积岩，丁为岩浆。第(2)题，依据材料可判断其形成过程，首先岩浆侵入形成岩浆岩，然后岩块随地壳运动出露地表形成高山，最后受外力作用形成此景观。]

综合思维——波浪岩

一位美国摄影师在澳大利亚的西海岸重镇珀斯，无意中发现波浪岩，一排直立的长长的石墙，像翻卷的波浪，排山倒海，汹涌澎湃，气势磅礴！仿佛听到大海的呼啸，穿云裂石；看到大河的奔腾，浪涛拍壁；目睹大洋的翻卷，浪花四起。被誉之为“世界第八大景观”。摄影师顺便拍了照片(下图)，刊登在美国《国家地理》杂志封面，还在国际摄影比赛中获奖。

位于澳大利亚西部沙漠中的波浪岩(下图左)，是一块巨大而完整的花岗岩体，大约在25亿年前形成。经过日积月累的风雨冲刷和早晚剧烈的温差变化，渐渐地被侵蚀成波浪的形状。据此完成1～2题。

1．上面右为岩石圈物质循环示意图，上述波浪岩与图中数字表示的岩石类型一致的是(　　)

A．①  B．②  C．③  D．④

2．波浪岩的形成过程依次是(　　)

A．固结成岩—风化剥蚀—侵蚀搬运—地壳抬升

B．岩浆侵入—地壳抬升—风化剥蚀—侵蚀搬运

C．地壳抬升—侵蚀搬运—岩浆侵入—风化剥蚀

D．侵蚀搬运—岩浆侵入—地壳抬升—固结成岩

本题组以波浪岩为背景材料，主要考查了岩石圈的物质循环，体现了地理学科的综合思维。花岗岩是岩浆侵入岩层中冷却凝固形成的岩浆岩，属于侵入岩，裸露在地表是地壳上升，外力风化侵蚀形成的。

1.B　2.B　[第1题，花岗岩属于岩浆岩，岩浆岩只能通过岩浆喷发形成。在岩石圈物质循环示意图中，只有一个箭头指向的是岩浆岩。第2题，波浪岩是一块巨大而完整的花岗岩体被侵蚀形成的，所以首先是岩浆侵入形成花岗岩，然后地壳上升遭受风化和侵蚀。]

题组1　岩石圈的物质组成

被誉为“中国十大最美峡谷”之一的库车大峡谷，位于天山山脉南麓。这里地壳发生过剧烈的变动，岩层呈波状弯曲，山体呈红褐色，当地人称为“克孜利亚”，意思为“红色山崖”。读图，完成1～2题。

1．(生活中的地理)构成库车大峡谷的岩石类型最可能是(　　)

A．侵入岩  B．变质岩  C．沉积岩  D．喷出岩

2．(生活中的地理)构成该景观的岩石特征，除具有层理构造外还应(　　)

A．含有化石   B．色泽鲜艳

C．质地松软   D．含有气孔

1.C　2.A　[第1题，库车大峡谷岩层呈波状弯曲， 层理构造是沉积岩的主要特征，呈波状弯曲进一步说明成层的特点。第2题，沉积岩的重要特征是具有层理构造和常含有化石。]

题组2　岩石圈的物质循环

下图为甘肃景泰砂砾岩石林景观及岩石圈物质循环示意图。图中字母分别代表地质作用，甲、乙、丙、丁、戊分别代表岩浆和岩石类型。据此完成3～4题。

3．形成图示景观的主要外力作用是(　　)

A．冰川侵蚀   B．风力侵蚀

C．海浪侵蚀   D．流水侵蚀

4．该景观图中岩石形成的地质作用与图中相一致的是(　　)

A．b  B．d  C．e  D．f

3.B　4.B　[第3题，甘肃地处内陆地区，气候干旱，风沙天气较多，风力侵蚀形成图示景观，B正确。冰川侵蚀主要形成角峰、U形谷等地形，不会形成石林景观，且一般发生在高海拔或者高纬度地区，A错误。海浪侵蚀一般发生在沿海地区，甘肃地处内陆，C错误。流水侵蚀一般形成瀑布、峡谷地貌，且多发生在湿润地区，D错误。第4题，读图，根据地壳物质循环及相互转化关系可知，图中甲为岩浆、乙为侵入型岩浆岩、丙为喷出型岩浆岩、丁为沉积岩、戊为变质岩；a为冷却凝固、b为地壳抬升作用、c为风化与侵蚀、d为沉积作用、e为变质作用、f为重熔再生，甘肃景泰砂砾岩石林景观的岩石属于沉积岩，形成的地质作用与图中d相一致。]

题组3　人类对岩石的开发利用

岩石是人类生产和生活资料重要的来源。据此回答5～6题。

5．人类使用的煤炭属于(　　)

A．沉积岩  B．侵入岩  C．喷出岩  D．变质岩

6．(生活中的地理)优质建筑材料大理岩属于(　　)

A．沉积岩  B．侵入岩  C．喷出岩  D．变质岩

5.A　6.D　[第5题，煤炭是经沉积作用形成的。第6题，大理岩是石灰岩受热变质形成的，属于变质岩。]

教材P41探索

1．安徽黄山“猴子观海”景观的岩石质地较坚硬，晶体颗粒较大；甘肃张掖丹霞地貌景观岩石有明显的层理构造，含有化石。

2． 安徽黄山“猴子观海”景观的岩石属于岩浆岩中的侵入岩；甘肃张掖丹霞地貌景观岩石属于沉积岩。

教材P42思考

石英岩是石英砂岩变质形成的；片麻岩是花岗岩变质形成的；大理岩是石灰岩变质形成的。

教材P43思考

结合各类岩石的特点，联系当地现实情况分析回答。

教材P44活动

1．距洋中脊越近，岩石年龄越新；距洋中脊越远，岩石年龄越老；且以洋中脊为轴对称分布。

2．海底岩石比较年轻，不超过2亿年；年龄比较接近的岩层在大洋中脊的两侧对称分布；古老的岩层分布于大陆附近的海沟处，大洋中脊处的岩石最年轻。

教材P45思考

岩浆喷出地表冷却凝固形成火山；岩浆侵入到其他岩层中，地壳隆起；外力作用把高山、高原削平，把低地填平，使地表趋于平坦。

教材P46思考

花岗岩是坚固、美观的建筑材料；大理岩是重要的建筑材料；金、银、铜、铁等多种金属矿产是工业生产的原料；石灰岩是建筑材料和化工材料；煤炭、石油、天然气是当今世界最重要的能源。

教材P47活动

1．沉积岩。海峡地势较低，从陆地高处带来的沉积物经过固结成岩形成沉积岩。

2．海底隧道具有运输速度快，安全，不受天气影响等优点，且兼有其他功能，如附加电缆、输油管等。

教材P48思考

1．冰岛位于亚欧板块和美洲板块之间的板块交界处，地壳活跃，因此多火山。冰岛火山沿大西洋中脊分布。

2．组成冰岛地表的岩石是玄武岩，矿物结晶细小，有的有流纹和气孔构造。冰岛全岛遍布玄武岩，海岸边的玄武岩山体成整齐的棱柱形排列，是火山熔岩遇海水冷却凝固过程中收缩形成的。

教材P48～49作业题

1．略。

2．略。

3．(1)东非大裂谷位于非洲板块和印度洋板块交界处。非洲板块和印度洋板块做背向运动(张裂)。证据：肯尼亚裂谷带两侧断层和火山的年龄，随着离开裂谷轴距离的增大而增大；美国“双子星”号宇宙飞船测量，裂谷北段红海扩张速度达到每年2厘米；在非洲大陆上，裂谷每年加宽几毫米至几十毫米。

(2)距洋中脊越近，岩石年龄越新；距洋中脊越远，岩石年龄越老；且以洋中脊为轴对称分布。