課前 | 必備知識·自主夯實
3．巖石的分布及在地殼中所占質(zhì)量比
2．巖石和礦物是人類生產(chǎn)、生活資料的重要來源
新視野1：地殼的結構特點(1)水平方向上：地殼厚度不均(陸殼厚、洋殼薄)。(2)垂直方向上：大陸地殼為雙層結構(硅鋁層和硅鎂層)，而大洋地殼以單層結構為主(主要是硅鎂層)。
小技巧1：運用示意圖理解沉積巖的形成過程
小技巧2：對比四類常見的變質(zhì)巖
小技巧3：圖示理解巖石圈的物質(zhì)循環(huán)
①冷卻凝固；②外力作用；③變質(zhì)作用；④重熔再生作用。
小應用：巖石圈物質(zhì)循環(huán)的重要意義(1)形成了地球上豐富的礦產(chǎn)資源。(2)改變了地表形態(tài)，塑造了各種自然景觀。(3)實現(xiàn)了地區(qū)之間、圈層之間的物質(zhì)交換和能量傳輸。
新視野2：認識礦物和礦產(chǎn)(1)礦物：指具有確定化學成分、物理屬性的單質(zhì)或者化合物，是化學元素在巖石圈中存在的基本單元。自然界中最多的礦物是石英。(2)礦產(chǎn)：有用礦物在自然界富集到有開采價值時就稱為礦產(chǎn)。
根據(jù)巖石的質(zhì)地，如礦物顆粒的大小、有無氣孔、致密程度、形狀等，可以推測巖石的形成過程和形成環(huán)境。據(jù)此完成第1～2題。1．某山體由巖漿巖組成。該巖漿巖表面無氣孔，礦物顆粒粗大，對其成因的合理推測是(　　)①巖漿冷卻較快?、趲r漿冷卻較慢　③在地表形成?、茉诘叵滦纬葾．①③B．①④C．②③D．②④
2．歷史上，蘇州人利用當?shù)爻幫呱降膸r石作原料生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)硯臺。這種巖石巖性致密，呈薄板狀。判斷該巖石可能是(　　)A．噴出巖B．侵入巖C．沉積巖D．變質(zhì)巖【答案】1．D　2．D　
【解析】第1題，巖漿巖分侵入巖和噴出巖。侵入巖是巖漿侵入地殼上部，緩慢冷卻形成，在冷卻過程中充分結晶，礦物結晶體巨大，肉眼清晰可見。第2題，噴出巖往往含有大量氣泡，如流紋巖；侵入巖一般不會出現(xiàn)層理構造；沉積巖往往具有層理構造，但巖性較軟，質(zhì)地不堅硬。該巖石呈薄板狀，巖性致密，應是頁巖經(jīng)過變質(zhì)作用形成的板巖。
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)過程。讀圖，完成第3～ 4題。
3．花崗巖的形成過程屬于(　　)A．②B．③C．④D．⑤4．古生物進入并成為巖石中化石的地質(zhì)環(huán)境和過程是(　　)A．Ⅰ—①B．Ⅱ—③C．Ⅲ—⑤D．Ⅰ—⑥【答案】3．B　4．A　
【解析】第3題，根據(jù)地殼物質(zhì)循環(huán)規(guī)律，結合圖可知②代表重熔作用，③代表巖漿活動，④代表地殼運動，⑤代表變質(zhì)作用，花崗巖的形成過程屬于巖漿冷凝作用。第4題，化石存在于沉積巖中，是古生物的遺體保留在沉積環(huán)境中經(jīng)過長期的外力作用而形成的。
干熱巖是一種高溫巖體，埋藏于地下3千米～10千米，溫度在150 ℃以上。通過注入涼水，讓其吸收巖體熱量轉(zhuǎn)化成蒸汽，再將其抽取到地表加以利用，可用于發(fā)電、供暖等。據(jù)此完成第5題。5．與太陽能發(fā)電相比，利用干熱巖發(fā)電的優(yōu)勢是(　　)A．受氣候的影響小B．屬于清潔可再生能源C．開發(fā)技術要求高D．資源分布范圍更廣泛【答案】A　
【解析】干熱巖熱量來源于地下，受氣候的影響小。太陽能屬于清潔可再生能源，比干熱巖資源分布范圍更廣泛。干熱巖開發(fā)技術要求高，但這不是優(yōu)勢。
課堂 | 關鍵能力·探究提升
2021年11月17日，在湖北省宣恩縣椒園鎮(zhèn)，工匠師傅正在耐心打磨古生物化石——震旦角石。經(jīng)過三年多時間的悉心挖掘，3 000多個極具觀賞性和科研價值的震旦角石在宣恩縣驚艷呈現(xiàn)。
震旦角石又稱“中華角石”，其外形一頭尖，一頭寬，表面發(fā)育有節(jié)、豎紋等，將它倒置猶如一座寶塔，石面有二三十節(jié)環(huán)狀圈紋突起，亦猶似竹筍，如果剖面是橫向，則似一幅太極圖。震旦角石生物生長的地質(zhì)年代在距今約5.1億年至4.4億年的奧陶紀，是當時海洋中兇猛的食肉性動物。震旦角石主要發(fā)現(xiàn)于湖北、湖南等地區(qū)的奧陶紀地層。
(1)你能推斷包含震旦角石的巖層屬于哪類巖石嗎？【答案】沉積巖。(2)該類巖石是如何形成的？【答案】海洋里的震旦角石生物死后先被沉淀的泥沙覆蓋，漸漸石化。又過了億萬年，地球地質(zhì)構造運動中，三峽地區(qū)被抬升為高山，這些含著化石的巖石露出地面，才逐漸被人們發(fā)現(xiàn)。
1．三大類巖石的形成和特點
三類巖石的區(qū)分方法(1)根據(jù)形成原因。①巖漿巖是巖漿冷卻凝固形成，其中侵入型巖漿巖是巖漿侵入地殼冷卻凝固形成的，噴出型巖漿巖是巖漿噴出地表冷卻凝固形成的。②沉積巖是由外力作用形成的；變質(zhì)巖是巖石經(jīng)變質(zhì)作用形成的。(2)根據(jù)巖石特點：巖漿巖中，花崗巖致密堅硬，玄武巖有流紋或氣孔，沉積巖具有層理構造或含有化石。
2．三大巖石新老關系的判斷(1)沉積巖是受沉積作用而形成的，因而一般規(guī)律是巖層越老，其位置越靠下；巖層越新，其位置越靠上，即越接近地表。(2)巖漿巖可以按照其與沉積巖的關系來判斷，噴出巖的形成晚于其所切穿的巖層，侵入巖的形成晚于其所在的巖層。(3)變質(zhì)巖是在變質(zhì)作用下形成的，而這多是在巖漿活動的影響下形成的，因而變質(zhì)巖的形成晚于與其相鄰的巖漿巖。
[考向1：巖石的形成及特征]游客在長白山天池邊上會發(fā)現(xiàn)這樣一種石頭：遍布氣孔，看上去滿目瘡痍，入水不沉，這就是著名的長白山浮石。下圖為某同學拍攝的天池自然風光及天池周邊浮石圖片。據(jù)此完成第1～2題。
1．長白山天池的形成源于(　　)A．火山活動 B．溶洞塌陷C．地殼下陷D．巖石崩塌2．下列關于浮石的說法，正確的是(　　)A．浮石中能找到動植物化石B．浮石孔隙源于外力侵蝕C．浮石與大理巖巖性相同D．浮石源于巖漿噴發(fā)【答案】1．A　2．D　
【解析】第1題，“遍布氣孔”可以判斷為噴出型巖漿巖，因此可推斷長白山天池是火山湖，是火山活動形成的。第2題，能找到動植物化石的是沉積巖，A項錯誤；巖漿巖源于內(nèi)力作用，不是外力侵蝕的結果，B項錯誤；大理巖是變質(zhì)巖，與巖漿巖巖性不相同，C項錯誤；火山口附近的巖漿巖遍布氣孔，為噴出型巖漿巖(浮石是火山爆發(fā)的巖漿在空中凝固后膠結成的密度較小的石塊)，故D項正確。
[考向2：巖石類型的判斷](2022年山東濟南期中)卡帕多西亞位于土耳其中部，地質(zhì)歷史時期火山大規(guī)模爆發(fā)，厚厚的火山灰散落在地表，層層堆積固結形成凝灰?guī)r。凝灰?guī)r內(nèi)部存在巖性差異，在此基礎上形成了塔狀的“精靈煙囪”地貌景觀。下圖為“精靈煙囪”地貌演變過程圖。據(jù)此完成第3～5題。
3．凝灰?guī)r屬于(　　)A．變質(zhì)巖B．沉積巖C．噴出巖D．侵入巖4．根據(jù)③階段“精靈煙囪”的形態(tài)判斷(　　)A．b巖層巖性堅硬，對a巖層起支撐作用B．a(chǎn)巖層巖性松軟，外力侵蝕速度快C．a(chǎn)巖層巖性堅硬，對b巖層起保護作用D．b巖層巖性松軟，內(nèi)力斷裂成塔狀
5．階段④侵蝕速度急劇加快的主導因素是(　　)A．人為破壞B．河水流速C．重力崩塌D．巖性差異【答案】3．B　4．C　5．D　
【解析】第3題，由材料可知，凝灰?guī)r是火山大規(guī)模爆發(fā)形成的火山灰層層堆積固結形成的，故為沉積巖，B項正確。第4題，由題干信息可知，凝灰?guī)r內(nèi)部存在巖性差異，且從圖中可以看出，上部的a層巖石形態(tài)保存較好，說明巖性堅硬；下部的b層巖石形態(tài)變化較大，說明巖性松軟，外力侵蝕速度快。上層巖石可對下層巖石起保護作用。故C項正確。第5題，④階段頂部的a巖層已經(jīng)被侵蝕完了，對下層巖石沒有保護作用，故侵蝕速度會加快，這是由上下兩層的巖性差異造成的，D項正確。
晶晶和亮亮是兩滴巖漿，他們生活在地球內(nèi)部的“巖漿之家”。一天，他們決定與其他同伴一起到地球表面旅行。他們飛快地奔向地表，半路上，晶晶覺得累了，就停了下來。亮亮沒有停步，與其他同伴一起跳出地表，并沿著山坡往低地流動。忽然，亮亮發(fā)現(xiàn)自己不能再動了，不禁問旁邊的同伴這是怎么回事。同伴笑著說：“別擔心，只不過你已經(jīng)不再是一滴巖漿罷了。”
過了好長的一段時間，亮亮發(fā)現(xiàn)自己個頭變小了，并隨著風和流水往前運動。忽然，亮亮發(fā)現(xiàn)一個熟悉的身影，認真一看，原來是晶晶。亮亮驚訝地問：“你是怎樣到地表上來的？” 亮亮和晶晶又一起踏上旅程。不知道過了多久，他們覺得累了，便在一處低地停下休息。不久，他們發(fā)現(xiàn)越來越多的伙伴也停了下來，并且重重地壓在他們身上。他們商量了一會兒，決定回家，但怎樣才能回到“巖漿之家”呢？這時身邊一位長者笑著說：“要回家，你們還要經(jīng)歷一次大變化，而且還要具備一定條件才可行。”依照長者的指引，亮亮和晶晶終于回到了可愛的“巖漿之家”。
(1)為什么同伴會說亮亮已經(jīng)不再是一滴巖漿了？亮亮個頭變小的原因是什么？【答案】因為亮亮已經(jīng)冷卻凝固后變成巖漿巖了。原因：受到風化、侵蝕等作用。
(2)請簡要推測晶晶來到地表的過程，并分析亮亮和晶晶在低地變成哪一類巖石？【答案】過程：隨著地殼隆起，上面覆蓋的巖石被剝蝕而露出地表。類型：沉積巖。(3)亮亮和晶晶想要回到“巖漿之家”，至少要經(jīng)歷哪次大的變化？【答案】重熔再生。
1．巖石圈物質(zhì)循環(huán)巖石圈物質(zhì)在內(nèi)、外力作用下不斷運動和變化，從巖漿到形成各種巖石，再到新巖漿的產(chǎn)生，構成巖石圈的物質(zhì)循環(huán)過程?？蓺w納為右面的模式圖。
依據(jù)巖石圈物質(zhì)循環(huán)的模式圖可總結基本規(guī)律，如下表。
2．巖石圈物質(zhì)循環(huán)變式圖的判讀(1)不同類型的變式圖。三大類巖石與巖漿的相互轉(zhuǎn)化有多種圖示方式(如下圖)，正確理解的關鍵是掌握影響它們之間相互轉(zhuǎn)化的各種內(nèi)、外力作用。
各箭頭代表的含義如下。①代表地球內(nèi)部的巖漿上升冷卻凝固形成巖漿巖；②代表巖漿巖、變質(zhì)巖及已生成的沉積巖在外力作用下形成沉積巖；③代表巖漿巖、沉積巖及已生成的變質(zhì)巖在變質(zhì)作用下形成變質(zhì)巖；④代表已生成的各類巖石在地下深處被高溫熔化，又成為新的巖漿。
(2)判讀技巧。①三個突破口。a．各類巖石在地球內(nèi)部經(jīng)重熔再生都可以變成巖漿。b．巖漿巖只能由巖漿轉(zhuǎn)化而來。c．巖漿巖、沉積巖可以經(jīng)變質(zhì)作用變成變質(zhì)巖，巖漿巖、變質(zhì)巖可以經(jīng)外力作用變成沉積巖，但沉積巖、變質(zhì)巖不能直接變成巖漿巖。
?判斷三大類巖石和巖漿，大致可以用進出箭頭的多少來區(qū)分。a．被三個箭頭所指的肯定是巖漿，“三進一出”。b．只被一個箭頭所指的肯定是巖漿巖，“一進三出”。c．變質(zhì)巖和沉積巖一般被兩個箭頭所指，“二進二出”。
[考向1：巖石圈物質(zhì)循環(huán)過程原理的推斷]1．某礦物形成于上地幔軟流層，后隨巖漿活動到達地表。人們在下圖所示古火山的巖漿巖及河灘泥沙中均發(fā)現(xiàn)了該礦物。使該礦物從上地幔軟流層到達河灘泥沙中的地質(zhì)作用依次為(　　)
A．巖漿噴發(fā)→巖層斷裂→風化、侵蝕→搬運、沉積B．巖漿噴發(fā)→巖層斷裂→搬運、沉積→風化、侵蝕C．巖層斷裂→巖漿噴發(fā)→風化、侵蝕→搬運、沉積D．巖層斷裂→巖漿噴發(fā)→搬運、沉積→風化、侵蝕【答案】C　【解析】從地質(zhì)作用的規(guī)律來看，巖漿噴發(fā)之前巖層首先要受到內(nèi)力作用的沖擊而發(fā)生斷裂，形成火山通道，巖漿沿火山通道噴出地面，形成火山地貌。從外力作用看，出露地表的巖石，在外力作用之下首先被風化和侵蝕，后被外力搬運到低處堆積。
[考向2：巖石圈物質(zhì)循環(huán)過程圖的判讀](2022年北京東城區(qū)期末)黃山位于皖南山區(qū)，是花崗巖斷塊山，巖體沿節(jié)理風化，山體陡峭(如圖甲)。圖乙為巖石圈物質(zhì)循環(huán)示意圖，數(shù)字表示地質(zhì)作用，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示三大類巖石。讀圖，完成第2～ 3題。
2．構成黃山山體的巖石主要是圖乙中的(　　)A．ⅠB．ⅡC．ⅢD．Ⅳ3．圖乙中，參與塑造黃山地貌特征的主要地質(zhì)過程有(　　)A．①②B．③⑤C．①③D．④⑥【答案】2．A　3．C　
【解析】第2題，由材料可知，構成黃山山體的巖石主要是花崗巖。圖乙為巖石圈物質(zhì)循環(huán)示意圖，圖中沉積物經(jīng)過固結成巖作用，形成沉積巖Ⅲ，再經(jīng)變質(zhì)作用形成變質(zhì)巖Ⅳ；巖漿在地表以下冷凝成為侵入巖Ⅰ，如花崗巖，噴出地表冷凝形成噴出巖Ⅱ，故A項正確。第3題，根據(jù)上題分析可知，地質(zhì)作用中①②是冷凝作用，③是風化、侵蝕、搬運、沉積等外力作用，④是固結成巖作用，⑤是變質(zhì)作用，⑥是重熔再生作用。黃山是花崗巖斷塊山，先是巖漿侵入，經(jīng)歷地殼抬升后，受到外力作用影響形成，因此參與塑造黃山地貌特征的主要地質(zhì)過程有①③，C項正確。
拓展 | 核心素養(yǎng)·增效培優(yōu)
教材第41頁　探索1．安徽黃山“猴子觀?！本坝^的巖石質(zhì)地較堅硬，晶體顆粒較大；甘肅張掖丹霞地貌景觀巖石有明顯的層理構造，含有化石。2．安徽黃山“猴子觀?！本坝^的巖石屬于巖漿巖中的侵入巖；甘肅張掖丹霞地貌景觀巖石屬于沉積巖。
教材第42頁　思考略。教材第43頁　思考大型建筑中常用的天然石材有花崗石、石灰石、砂巖、大理石等。
教材第44頁　活動1．海底的地質(zhì)年齡從洋中脊附近向兩側(cè)由新到老分布，且以洋中脊為軸對稱分布。2．海底巖石比較年輕，不超過2億年；年齡比較接近的巖層在大洋中脊的兩側(cè)對稱分布；古老的巖層分布于大陸附近的海溝處，大洋中脊處的巖石最年輕。教材第45頁　思考巖漿噴出地表冷卻凝固形成火山；巖漿侵入其他巖層中，地殼隆起；外力作用把高山、高原削平，把低地填平，使地表趨于平坦。
教材第46頁　思考花崗巖是堅固、美觀的建筑材料；大理巖是重要的建筑材料；金、銀、銅、鐵等多種金屬礦產(chǎn)是工業(yè)生產(chǎn)的原料；石灰?guī)r是建筑材料和化工材料；煤炭、石油、天然氣是當今世界最重要的能源。教材第47頁　活動1．隧道建設在石灰?guī)r層中，石灰?guī)r屬沉積巖，硬度不太大，適合開挖隧道。2．海底隧道的優(yōu)點：運輸速度快，完全不受天氣影響等。教材第48頁　思考略。
教材第48～49頁　作業(yè)題1．略。2．左圖中的巖石為花崗巖，屬侵入型巖漿巖；右圖中的巖石為玄武巖，屬噴出型巖漿巖。3．(1)東非大裂谷位于非洲板塊和印度洋板塊交界處，這兩個板塊沿相反方向做張裂運動。證據(jù)：肯尼亞裂谷帶兩側(cè)斷層和火山巖的年齡，隨著離開裂谷軸部的距離增加而增大。(2)海底年齡從洋中脊附近向兩側(cè)由新到老分布，且以洋中脊為軸對稱分布。
野外巖石標本的采集廣州市某中學背山面河，在學習完巖石圈的物質(zhì)組成及物質(zhì)循環(huán)知識后，該校地理興趣小組的學生開展野外采集巖石標本的實踐活動?！净顒訒r間】2022年秋季的某周末?！拘〗M分工】一組同學去學校后面的山上選擇幾處不同的基巖，采幾塊巖石標本。二組同學在學校前面的河床上撿拾不同類型的巖石標本。
【巖石觀察】地理教師充分篩選了同學們采集的巖石標本，經(jīng)鑒定，從中選取了四塊典型的巖石：砂礫巖、頁巖、石灰?guī)r和玄武巖。如下圖。
(1)嘗試區(qū)分哪些巖石是從基巖上采來的，哪些巖石是從河床上撿來的。【答案】從基巖上采來的巖石標本棱角較為明顯，應該對應①和③；從河床上撿來的巖石標本較圓滑，對應②和④。(2)如何判斷圖中四塊巖石標本的類型？【答案】①巖石具有薄層狀層理構造，而且顆粒較細，屬于頁巖；②巖石為致密的塊狀構造，應該為石灰?guī)r；③巖石的組成顆粒較大，屬于砂礫巖；④巖石沒有明顯的層理構造，而且存在氣孔構造，應該為玄武巖。
【歸納提升】(1)補充完成常見的巖石圈物質(zhì)循環(huán)變式圖。

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第二節(jié) 巖石圈的物質(zhì)組成及循環(huán)

版本： 中圖版 (2019)

年級： 選擇性必修1 自然地理基礎

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