地壳的物质组成和物质循环.docx
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地壳的物质组成和物质循环
第一节 地壳的物质组成和物质循环
学习目标
思维导图
1.了解地壳的物质组成、化学元素、矿物与岩石的关系。
2．理解并能判断不同类型岩石的成因，并掌握其主要特点。
3．理解三大类岩石的转化及岩石圈的物质循环过程，明确三大类岩石及岩浆的相互转化关系。
知识点一 地壳的物质组成
矿物
（1）概念：
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。
（2）与矿产的关系
（3）
（4）分类：
金属矿、非金属矿。
（5）自然界中最多的矿物：
石英。
岩石
（1）概念：
岩石是岩石圈（地壳）中体积较大的固态矿物集合体，由一种或多种矿物组成。
（2）按成因分类
①岩浆岩
③变质岩
【思考】
1．矿物、矿产和岩石之间的关系是怎样的？
提示：
有用矿物在自然界富集到有开采价值时，称为矿产；矿物聚集成岩石，岩石中存在矿产。
2．为什么只有沉积岩中才可能含有化石？
提示：
沉积岩是地表物质沉积、固结形成的，生物遗体、遗迹可能会被沉积物所埋没。
岩浆岩是高温的岩浆冷凝形成的，不可能含有化石。
变质岩是经高温、高压变质形成的，化石也不可能存在于此。
[图表导读]
读教材图2－4、2－5、2－6，思考下列问题。
（1）山谷中峭壁上露出的沉积岩表现出的直观特征是什么？
提示：
成层分布，具有明显的层理构造。
（2）花岗岩与片麻岩有何关系？
提示：
片麻岩是由花岗岩变质而成的。
（3）花岗岩、片麻岩的质地如何？
有何用途？
提示：
花岗岩、片麻岩质地紧密、坚硬，是良好的建筑材料。
材料 下面两图是某校学生在野外考察中拍摄的岩石照片。
结合材料探究：
（1）组成图中岩石的最基本单元是什么？
（2）两图分别属于哪一类岩石？
试说出判断的依据。
（3）两图岩石中能找到生物化石的是哪类？
为什么？
提示：
（1）矿物。
（2）甲图岩石有层理构造，为沉积岩。
乙图岩石有气孔，为岩浆岩（喷出岩）。
（3）甲。
具有层理构造和含有化石是沉积岩的两个特征，所以甲类岩石可以找到生物化石。
1．矿物与矿产的含义
（1）矿物的含义有三点：
①矿物是岩石圈中的化学元素存在的形式，以区别于大气或生物体中的化学元素；
②矿物是在一定的地质条件下结合而成的，以区别于人工合成的；
③矿物有稳定的化学组成和物理性质，以区别于杂乱无章的混合物，例如泥沙不是矿物。
（2）矿产是有用矿物的富集，并且富集的程度要达到能够被人类开采利用的要求，否则就不能称为矿产。
它是一个相对的概念，随着科技的进步，人们对矿产利用的范围和深度将不断增加。
[方法技巧] 图解法记忆化学元素、矿物、矿产的关系
2．三大类岩石的形成及特点
分类
形成过程
突出
特点
常见
岩石
用处举例
岩
浆
岩
喷
出
岩
岩浆在地下巨大压力作用下，沿着地壳薄弱地带喷出地表冷却凝固而成
有流纹或气孔构造
玄武岩、
流纹岩
花岗岩是坚固、美观的建筑材料；多种金属矿是工业生产的原料
侵
入
岩
岩浆在地下巨大压力作用下，沿着地壳薄弱地带侵入地壳上部，冷却凝固而成
矿物结晶颗粒较大
花岗岩
沉
积
岩
地表岩石在外力作用下，被风化成碎屑物质，再经风、流水等搬运后沉积起来，经过固结作用而形成的岩石
具有层理构造，含有化石
石灰岩、
页岩、
砂岩、
砾岩
石灰岩是建筑材料和化工原料；钾盐是化工原料；煤、石油是重要的能源
变
质
岩
原有岩石在岩浆活动、地壳运动产生的高温、高压作用下，使原来的矿物成分、结构等发生改变
具有片理构造或表面具有条带状
大理岩、
板岩、
石英岩、
片麻岩
大理岩是建筑材料，铁矿是钢铁工业的原料
[特别提醒]
（1）图解沉积岩的两大突出特征
（2）化石的地质意义
一是可以确定地层的顺序和时代；二是能够帮助推测古地理环境。
下图为“某地地层剖面示意图”，读图回答
（1）～（3）题。
（1）图中岩层，最晚形成的是（ ）
A．①② B．②③
C．①⑤D．④⑥
（2）如果④是砂岩，则⑤可能为（ ）
A．花岗岩 B．石英岩
C．大理岩D．板岩
（3）①处岩石在地表的部分常具有的特征是（ ）
A．含有生物化石B．有较多的气孔
C．由方解石组成D．有明显的层理
解析：
本题组考查了岩石的成因、特点及岩层的新老关系。
第
（1）题，①岩层侵入②、③、④、⑥岩层，其形成年代最晚，⑤岩层是岩浆喷发产生的高温、高压条件下使④岩层变质形成的，其形成时间也较晚。
第
（2）题，据上题分析，如果④是砂岩，则⑤可能为砂岩变质形成的石英岩。
第（3）题，①岩层为岩浆喷出地表冷却形成的喷出岩，常具有较多的气孔构造。
答案：
（1）C
（2）B （3）B
知识点二 地壳的物质循环
1．地质循环
（1）概念：
从35亿～36亿年前原始地壳形成至今，在漫长的地质历史岁月中，岩石圈及其下的软流层之间存在着大规模的物质循环。
（2）能量来源：
主要来自地球内部放射性物质的衰变。
（3）影响
2．岩石的转化
（1）岩浆上升发生侵入作用和喷出作用形成岩浆岩。
（2）各类岩石经风化作用、搬运作用、沉积作用及成岩作用形成沉积岩。
（3）各类岩石发生变质作用形成变质岩。
（4）各类岩石回到地幔深处，被熔融成岩浆。
[图表导读]
读教材图2－7，思考下列问题。
三大类岩石之间都可以相互转化吗？
为什么？
提示：
不可以。
三大类岩石中变质岩与沉积岩之间可以相互转化，岩浆岩可以转化为变质岩或沉积岩，但变质岩和沉积岩却不可以直接转化为岩浆岩。
材料一 晶晶和亮亮是两滴岩浆，它们生活在地球内部的岩浆之家。
一天，它们得到批准，一起到地面旅行，它们飞快地奔向地表，半路上晶晶觉得累了，于是就与亮亮约好在地表会合。
亮亮没有停步，与其他的伙伴一起跳出地表，并沿着山坡向低处流，忽然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岩浆了。
”
材料二 经过了好长一段时间，亮亮发现自己的个头变小了，并随着风儿和流水向前奔走。
亮亮边走边欣赏着地表美丽的风光，忽然发现一个熟悉的身影，仔细一看，原来是晶晶。
亮亮惊讶地问：
“你是怎么来到地表的？
”
材料三 亮亮和晶晶又一起踏上旅程。
不知过了多久，它们觉得累了，便在一处低地停下来休息。
不久它们发现越来越多的伙伴也停了下来，并且开始压在自己的身上，慢慢地它们的身体变得坚硬起来。
又过了一些日子，它们商量着回家去，但怎样才能回到岩浆之家呢？
这时，身边的一位老者笑着说：
“要回家，你们至少还要经历一次大的变化，而且还要具备一定的条件才可以。
”依照老者的指引，亮亮和晶晶终于回到可爱的岩浆之家，并向没有到过地表的伙伴讲述了它们的地表之旅。
结合材料探究：
（1）材料一中，为什么同伴说亮亮已经不再是岩浆了？
（2）你认为亮亮个头变小的原因是什么？
（3）请你简要推测晶晶来到地表的过程。
（4）亮亮和晶晶在低地变成了哪类岩石？
（5）亮亮和晶晶要回到可爱的岩浆之家至少要经历哪次大的变化？
（6）下图是亮亮和晶晶地表之旅的路线图，“可爱的岩浆之家”是____________；“随着风儿和流水向前奔走”的阶段是____________。
（均填写数字或字母）
提示：
（1）因为亮亮已经冷却凝固成岩浆岩了。
（2）受到风化、侵蚀等作用。
（3）随着地壳隆起，晶晶上面覆盖的岩层被剥蚀而出露地表。
（4）沉积岩。
（5）重熔再生作用。
（6）① c
地壳的物质循环包括地质循环和岩石的转化，结合起来可用下图表示：
依据地壳物质循环模式图可总结基本规律如下表：
号码
原物质
地质作用
生成物质
①
岩浆
冷却凝固作用
岩浆岩
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、沉积、固结成岩）
沉积岩
③
岩浆岩、沉积岩和已生成的变质岩
变质作用（温度、压力）
变质岩
④
各类岩石
高温熔化
岩浆
[方法技巧] 判读地壳物质循环示意图的三个突破口及两个技巧
1．三个突破口
（1）各类岩石在地球内部经重熔再生都可以变成岩浆。
（2）岩浆岩只能由岩浆转化而来。
（3）岩浆岩、沉积岩可以经变质作用变成变质岩，岩浆岩、变质岩可以经外力作用变成沉积岩，但沉积岩、变质岩不可能直接变成岩浆岩。
2．两个技巧
（1）被三个箭头所指的肯定是岩浆。
（2）只被一个箭头所指的肯定是岩浆岩。
下图中甲、乙、丙、丁代表岩石类型，箭头①～④表示地质作用。
读图，完成
（1）～（3）题。
（1）上图各岩石中，可能是花岗岩的是（ ）
A．甲 B．乙
C．丙D．丁
（2）关于各类岩石特征的叙述，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．丙类岩石一般具有层理构造
D．丁类岩石的典型代表是大理岩
（3）④表示的地质作用是（ ）
A．外力作用B．重熔再生
C．变质作用D．冷却凝固
解析：
根据岩石转化关系，可以判断出甲为喷出岩，乙为侵入岩，丙为变质岩，丁为沉积岩，花岗岩属于侵入岩。
①表示的地质作用是外力作用，②表示的地质作用是冷却凝固，③表示的地质作用是重熔再生，④表示的地质作用是变质作用。
甲类岩石（喷出岩），具有明显的气孔构造；丁类岩石（沉积岩）中可能找到化石，并且具有层理构造；大理岩是典型的变质岩，不是沉积岩。
答案：
（1）B
（2）A （3）C
课堂小结——这节课你有没有掌握以下内容？
重点必背
1.什么是矿物、矿产？
2．岩浆岩有哪两种类型？
其成因有何不同？
3．沉积岩是怎样形成的？
其突出特征是什么？
4．变质岩形成的条件是什么？
5．什么是地质循环？
其能源来源于哪里？
6．三类岩石之间是否可以直接相互转化？
微点拨
1.化学元素、矿物、矿产、岩石的相互联系
2．喷出岩与侵入岩的区分方法
一是根据岩石的构造特征区分，具有流纹或气孔构造的是喷出岩，矿物结晶颗粒较大的是侵入岩；二是根据成因判断，喷出岩一般出现在地表，侵入岩则是侵入岩层中冷凝而成，质地坚硬。
3．准确判读或绘制地壳物质循环示意图的要领
（1）岩浆是岩石转化的起点，也是三类岩石的归宿。
（2）岩浆只能形成岩浆岩，岩浆岩也只能由岩浆形成；沉积岩（变质岩）本身也可以形成新的沉积岩（变质岩）。
（3）沉积岩和变质岩之间可以直接相互转化，但都不能直接转化为岩浆岩。
（4）岩石的转化过程伴随着物质的循环和能量的流动。
[学生用书P36]）
知识点一 地壳的物质组成
1．下列关于矿物的叙述，正确的是（ ）
A．矿物是化学元素在岩石圈中存在的基本单元
B．矿物与人类生产、生活关系密切，炼钢用的生铁就是矿物
C．矿物就是由化学元素组成的化合物
D．矿物在自然界富集起来时，就称为矿产
解析：
选A。
矿物是由化学元素组成的单质或化合物；有用矿物在自然界富集到有开采价值时，称为矿产。
2．作为重要建筑材料的花岗岩和大理岩按成因分，分别属于（ ）
A．岩浆岩 沉积岩
B．岩浆岩 变质岩
C．沉积岩 变质岩
D．变质岩 沉积岩
解析：
选B。
花岗岩属于岩浆岩中的侵入岩，大理岩属于变质岩。
3．某校学生到野外郊游，发现此地的人利用当地的石灰岩建了一座水泥厂。
该地岩石具有的特点是（ ）
A．具有片理构造
B．有流纹或气孔
C．有层理构造，可能找到化石
D．主要矿物成分是石英、长石、云母
解析：
选C。
该地石灰岩属沉积岩，其特征是具有层理构造，可能找到化石，其主要矿物成分是方解石。
知识点二 地壳的物质循环
4．地质循环的能量主要来自（ ）
A．太阳能
B．风能
C．放射性物质的衰变
D．地球运动产生的机械能
解析：
选C。
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，放射能转化为热能，热能再转化为推动岩石圈和软流层物质运动的机械能。
读“地壳物质循环示意图”，回答5～6题。
5．图中B、D代表的岩石分别是（ ）
A．侵入岩、沉积岩 B．沉积岩、侵入岩
C．变质岩、喷出岩D．沉积岩、变质岩
6．图中②表示的是（ ）
A．外力作用B．变质作用
C．上升冷却凝固作用D．重熔再生作用
解析：
第5题，根据图示可知，A为岩浆，E为喷出岩，B为侵入岩，D为沉积物固结作用形成的沉积岩，C为变质岩。
故A选项正确。
第6题，②指向变质岩，表示变质作用。
答案：
5.A 6.B
[学生用书单独成册]）
1．下图中A、B、C、D分别是元素、矿产、矿石及岩石中的一种，下列对应正确的是（ ）
A．A是岩石 B．B是岩石
C．C是矿产D．D是矿石
解析：
选B。
化学元素组成矿物，矿物组成岩石；在岩石形成过程中，有用矿物富集起来达到人类利用要求的就是矿产；含有矿产的岩石是矿石，有的岩石本身就是矿产，也是矿石。
冰壶也称“冰上溜石”，其形状为圆壶状，由天然花岗岩制成。
完成2～3题。
2．在岩石圈物质循环过程中，制作冰壶的岩石属于（ ）
A．喷出岩B．侵入岩
C．沉积岩D．变质岩
3．下列岩石按成因与制作冰壶的石材属于同一类型的是（ ）
A．大理岩B．石灰岩
C．砂岩D．玄武岩
解析：
本题组考查了岩石的分类。
第2题，冰壶是用天然花岗岩制成，此类岩石是侵入岩。
第3题，侵入岩是岩浆岩的一种，是岩浆在地下长时间冷却凝固形成，如果岩浆在地表迅速冷却凝固就会形成玄武岩。
答案：
2.B 3.D
4．下列岩石中都有可能找到化石的是（ ）
A．砾岩、大理岩B．页岩、石灰岩
C．砂岩、玄武岩D．石英岩、花岗岩
解析：
选B。
含有化石的岩石应为沉积岩，四个选项中砾岩、砂岩、页岩、石灰岩为沉积岩。
下图为一幅“地层分布图”。
读图完成5～6题。
5．岩层①②③按从老到新排序正确的是（ ）
A．①②③B．③②①
C．②③①D．②①③
6．岩层①②③④中不可能含有生物化石的是（ ）
A．①②B．③④
C．②③D．①④
解析：
第5题，①、②都是沉积岩层，下面的先形成，因此②形成时间早于①。
③是侵入岩，③“冲破”了②并侵入到①，其形成时间晚于①和②。
第6题，只有沉积岩层中有可能含有化石。
答案：
5.D 6.B
读“岩石圈物质循环示意图”，完成7～8题。
7．图中数字与地质作用对应正确的是（ ）
A．①—变质作用 B．②—重熔再生
C．③—固结成岩D．④—上升、冷凝
8．经图中④作用形成的岩石可能是（ ）
A．石灰岩B．花岗岩
C．大理岩D．玄武岩
解析：
本题组考查了地质作用及岩石的分类。
第7题，图中①为固结成岩，②为风化、侵蚀、搬运等外力作用；③为重熔再生；④为上升、冷凝作用。
第8题，④为上升、冷凝作用，形成喷出岩，玄武岩为喷出岩。
花岗岩属于岩浆岩中的侵入岩，石灰岩为沉积岩，大理岩为变质岩。
答案：
7.D 8.D
9．读下图，完成下列问题。
（1）a、b为岩浆岩，颗粒结晶明显的是________，含有气孔构造的是________。
a属于________，b属于________。
（2）如果d原来是________岩，现在有可能成为大理岩，位于d处的岩石属于________岩。
（3）c处岩层层次分明，是在外力作用参与下形成的________岩，这种岩层中有可能发现________。
解析：
a、b均为岩浆岩，但图中显示其位置不同。
a处于地表，b处于地下，因此可以判断a为喷出岩，冷却速度快，没有充分的结晶时间；b为侵入岩，冷却速度慢，有充分的结晶时间，故b颗粒结晶明显。
d位于岩浆岩的附近，且形成年代早于岩浆岩，因此可能受岩浆的作用发生变质形成变质岩，从大理岩的形成来看，与石灰岩有关。
此外，从图中c岩层的特点来看，层次分明，由外力作用形成，可以判断为沉积岩，沉积岩中常含有化石。
答案：
（1）b a 喷出岩 侵入岩
（2）石灰 变质
（3）沉积 化石
10．读“三类岩石转化示意图”，完成下列各题。
（1）在图中相应的方框内注出：
岩浆岩（喷出岩）、岩浆岩（侵入岩）、变质岩和沉积岩。
（2）写出图中数字编号表示的地质作用：
①，②，③，
④，⑤，⑥。
（3）④⑤⑥三种地质作用，其能量来自地球内部的是（填数码）。
解析：
地质循环是一种经历若干地质历史时期且遍及全球的自然过程。
陆地上岩石经过风化作用，其风化产物通过各种不同的物质运动形式，汇入湖泊、海洋，再经过长期的地质作用，形成岩石。
能量来自地球内部的是内力作用，变质作用属于内力作用。
答案：
（1）A岩浆岩（侵入岩） B变质岩 C岩浆岩（喷出岩） D沉积岩
（2）熔化 喷出作用岩浆上升 崩解、分解、溶解作用 搬运作用和沉积作用 埋藏及成岩作用 变质作用 （3）⑥
下图中①为石灰岩，③为页岩，②④为在不同的地质条件下两种岩石发生变化形成的新岩石。
据此回答1～2题。
1．形成①、③岩石的地质作用为（ ）
A．风化作用B．沉积作用
C．变质作用D．固结成岩作用
2．②岩石的形成需具备的条件有（ ）
①高压②石灰岩分布
③岩浆活动④风化侵蚀作用强
A．①③B．②③
C．②④D．③④
解析：
第1题，石灰岩和页岩都是沉积岩，是沉积作用形成的。
第2题，石灰岩在高温条件下可以发生变质作用形成大理岩，岩浆活动具备高温高压条件。
答案：
1.B 2.B
读下图（图中序号代表地质作用），完成3～4题。
3．上图所示的地质作用中，相同的是（ ）
A．①③⑤B．②⑥⑧
C．②④⑨D．⑥⑦⑧
4．从地质大循环完整性看，图中缺失的过程是（ ）
A．沉积物变成变质岩的过程
B．变质岩变成岩浆岩的过程
C．沉积岩变成岩浆的过程
D．岩浆岩变成沉积岩的过程
解析：
第3题，箭头①③⑤指向沉积物，表示三大类岩石的风化、侵蚀、搬运、沉积过程。
第4题，三大类岩石都可以经过重熔再生作用形成岩浆，而图中缺少沉积岩指向岩浆的箭头。
答案：
3.A 4.C
5．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）图中序号代表的地质作用：
①________________________________________________________________________，
②____________________。
（3）C岩石的形成过程中，地面有时会发生________活动和________。
（4）①和②两种地质作用，其能量来自地球内部的是________（填数码）。
（5）正确反映三大类岩石互相转化的模式图是（ ）
解析：
本题以地壳物质循环示意图为切入点，重在考查学生的读图能力及灵活运用所学知识解决实际问题的能力。
（1）地球内部的岩浆在岩浆活动过程中上升冷却凝固，形成岩浆岩。
在地壳内部冷凝形成的为侵入岩，喷出地表冷凝形成的为喷出岩。
已生成的岩石经变质作用形成变质岩。
故A为变质岩，B为侵入岩，C为喷出岩（火山岩）。
（2）图中②由沉积岩到变质岩应为变质作用；各种岩石到沉积岩应为外力作用。
（3）岩浆活动地带可能会有岩浆（火山）活动和地震。
（4）①是外力作用，其能量主要来自于地球外部，如太阳辐射。
②是内力作用，其能量主要来自于地球内部放射性元素的衰变。
（5）解题的关键在于两个方面：
①岩浆只能形成岩浆岩，不能直接形成其他类岩石。
②岩浆岩也只能是由岩浆冷却凝固而成，其他岩石不能直接转化为岩浆岩。
答案：
（1）变质岩 侵入岩 喷出岩（火山岩）
（2）风化、侵蚀、搬运、沉积、固结成岩（外力作用） 变质作用
（3）岩浆（火山） 地震 （4）② （5）C
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