2.1巖石圈的物質(zhì)循環(huán) 【教材探究】銅是大自然對人類的饋贈。對銅進行加工，如加入適量的錫變成青銅，就可以用來制作工具和禮器。河南安陽殷墟出土的后母戊鼎，重達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、巖石圖四者之間，具有怎樣的關(guān)系?【教材探究答案】1.人類最早利用的銅來自孔雀石，歷史上孔雀石在人類居住地比較常見，但天然鐵礦石非常稀少，人類最早發(fā)現(xiàn)的鐵來自從天空落下來的隕石；銅的熔點比鐵低很多，當(dāng)時主要燃料燃燒提供的溫度不能達到煉鐵的程度；鐵容易氧化生銹，冶煉技術(shù)比銅復(fù)雜，生鐵質(zhì)地脆，只能做粗笨的器具，銅加工相對簡單。2.【教材活動】P24根據(jù)所學(xué)知識，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，常被誤認為，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?。P27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)自云南點蒼山的大理石，裁切后的石板常有獨特的波紋，呈現(xiàn)出類似天然的山水畫、水墨畫畫面。唐宋以來，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，古玩行里口語稱“老石片兒”。(1)議一議，“老石片兒”是怎樣形成的?(2)有人認為，“老石片兒”的波紋是古生物的遺體或遺跡，你認同這種說法嗎?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?P301.讀圖223,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看，侵入巖與噴出巖有何差別?②沉積物沉降下來以后，要經(jīng)過哪些過程才能變成沉積巖?③變質(zhì)巖形成的條件是什么?④要使巖石實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，必須具備哪些條件?⑤你還可以提出其他問題嗎?提出來，與同學(xué)共同探討。(2)為評價自己的學(xué)習(xí)效果，丹霞根據(jù)圖223的信息，設(shè)計了如圖224所示的巖石圖物質(zhì)循環(huán)示意圖，以及三項活動任務(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，并說出填寫的依據(jù)。②說出圖中箭頭A、B、C、D所代表的含義。③巖石圖物質(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。喜馬拉雅運動開始后，山脈隆起，經(jīng)過長期的剝蝕破壞，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、流水等帶至河流中，在流水搬運過程中被不斷打磨，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和田玉石按形成時間進行排序。(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)計一個示意圖，說明和田玉籽料的形成過程。【教材活動答案】P241.石膏：硬度低，指甲可刻動，可撕成薄片，呈纖維狀粒狀。方解石：小刀易刻動，經(jīng)錘擊可成菱形碎塊滴加稀鹽酸后冒泡。石英：不能被小刀劃出刻痕，滴加稀鹽酸后不會冒泡。在實驗室環(huán)境下，還可以通過偏光顯微鏡觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)來區(qū)分它們。2.赤鐵礦帶紅色，磁鐵礦顯黑色。用磁鐵能吸引的是磁鐵礦。3.表面顏色：黃鐵礦為淺銅黃色，黃銅礦常帶綠色調(diào)，自然金常帶紅色調(diào)。條痕顏色：自然金為金黃至淺黃，黃鐵礦為黑色，黃銅礦為黑色。摩斯硬度：自然金2.5～3,小刀極易刻畫；黃銅礦3.5～4,小刀易刻畫，性脆；黃鐵礦6～6.5,小刀不能刻畫，性脆。相對密度:黃銅礦最小(4.1～4.3),黃鐵礦次之(4.9～5.2),自然金最大(15.6～19.3)。P271.硬度高，巖石致密，抗壓能力強；耐磨不褪色，抗風(fēng)化能力強；穩(wěn)定性好，不易受外界溫度影響，且抗腐蝕能力強；顏色多樣，色澤美麗，裝飾性好。2.（1）在點蒼山變質(zhì)巖中，大理巖是富含鈣鎂質(zhì)碳酸鹽類的巖石(如石灰?guī)r、白云巖等)受到強烈的地殼運動應(yīng)力場和熱力場的復(fù)雜變質(zhì)作用后形成的。大理巖呈白色，但由于富含有色礦物質(zhì)(礦物元素或礦物離子)致色，呈現(xiàn)的顏色較為豐富，經(jīng)過億萬年的地質(zhì)變化，在各種合力作用下呈紋層條帶或團塊排列，構(gòu)成綺麗的花紋和多樣的圖像憑借各種礦物質(zhì)相互滲透暈染的天然畫面，經(jīng)鋸片、切割、打、拋光等，大理石畫便成為名貴的天然圖畫藝術(shù)品。（2）只有沉積巖中才有可能存在化石。因“老石片兒”是大理石畫，大理石為變質(zhì)巖，所以其中不可能含有古生物的遺體或遺跡。3.（1）貴州中西部石灰?guī)r和板巖分布較多。石灰?guī)r是由化學(xué)或生物化學(xué)作用形成的巖石，主要成分是CaCO?;板巖是一種具有板狀結(jié)構(gòu)，基本沒有重結(jié)晶的巖石，是一種變質(zhì)巖。（2）當(dāng)?shù)匕鍘r分布廣泛，可就地取材。板巖具有板狀結(jié)構(gòu)，沿板理方向可以剝成薄片，厚度均勻，加工方式簡單，加工成本低，用作房屋的砌塊或瓦片，能防潮、抗風(fēng)，具有保溫性。（3）貴州氣候濕潤，降水豐富，用作瓦片和墻面的板巖長期暴露在外，易被風(fēng)化和侵蝕，因此需要更換。P301.（1）①形成條件：侵入巖是巖漿上升到一定位置，停留在地殼之中冷卻凝固而成；而噴出巖是巖漿噴出地表冷卻凝固而成。分布位置：侵入巖最初的分布位置較深，在地殼之中；而噴出巖最初分布在地表。②沉積物必須經(jīng)過埋藏和固結(jié)成巖作用才能變成沉積巖。③變質(zhì)巖形成的條件：原先形成的巖石在巖漿活動、地殼運動等作用下滿足一定的溫度和一定的壓力，出現(xiàn)變質(zhì)作用。④要使巖石實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，需要具備的條件包括能量來源(地殼內(nèi)部的放射能轉(zhuǎn)化而成的熱能和外部的太陽能)物質(zhì)運動(地質(zhì)循環(huán)和外力的搬運等)地質(zhì)作用(外力作用、變質(zhì)作用、巖漿上升冷卻、地殼運動、高溫熔化等)。（2）①從左到右，從上到下依次為：巖漿巖、沉積巖、巖漿、變質(zhì)巖。依據(jù)：巖漿巖只能由巖漿冷凝而成；巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖在變質(zhì)作用條件下可形成變質(zhì)巖；出露地表的各類巖石在外力作用下可以形成新的沉積巖。②A:巖漿上升冷卻凝固，B:外力作用(或變質(zhì)作用),C:變質(zhì)作用(或外力作用),D:重熔再生。③2.（1）按時間排序為：②白云巖、④白云質(zhì)大理巖、⑤和田玉石、①和田玉山料、③和田玉籽料。（2）變質(zhì)巖。從高中水平看，兩者的礦物成分相同，因為和田玉石是白云質(zhì)大理巖受到巖漿侵入影響，經(jīng)過一系列變質(zhì)作用形成的。但從更高知識層面看，兩者存在明顯區(qū)別，白云質(zhì)大理巖是柱狀粒狀細粒變晶結(jié)構(gòu)，主要成分是約80%的方解石和約20%的透閃石，和田玉石礦物組成以透閃石和陽起石為主，具有典型的纖維變晶結(jié)構(gòu)，化學(xué)成分是含水的鈣鎂硅酸鹽。（3）【定點變式訓(xùn)練】下圖是太行山大峽谷局部巖層景觀圖。1.圖中巖層基本上呈水平狀態(tài)，下列說法正確的是()A.經(jīng)歷過水平擠壓作用 B.基本沒有經(jīng)歷地殼運動C.上面的巖層形成較早 D.具有明顯的層理結(jié)構(gòu)2.圖中巖層()A.一定含有化石 B.絕對沒有化石 C.可能含有化石 D.含有相同的化石下圖為某中學(xué)研學(xué)小組在浙江山區(qū)考察時,在山坡上發(fā)現(xiàn)的一片由大小不等、棱角較分明的石塊組成的地貌的照片,他們給這種地貌命名為“石?！?。讀圖完成下面小題。3.推測“石?！毙纬傻闹饕刭|(zhì)作用是()A.物理風(fēng)化作用 B.風(fēng)力搬運作用 C.冰川侵蝕作用 D.流水沉積作用4.研學(xué)小組同學(xué)判斷該巖石的類型,下列方法正確的是()A.若有層理構(gòu)造,一定是侵入巖 B.若有板狀構(gòu)造,一定是變質(zhì)巖C.若由礫石組成,一定是噴出巖 D.若有氣孔結(jié)構(gòu),一定是沉積巖大理蒼山世界地質(zhì)公園位于云貴高原與橫斷山脈接合部位，是喜馬拉雅造山帶南緣，被稱為“世界屋脊的屋檐”，以大理命名的大理巖最為著名。大理巖裁切后的石板常有獨特的花紋，呈現(xiàn)出類似天然的山水畫畫面。天然石畫在當(dāng)?shù)毓磐嫘欣锼追Q“老石片兒”。圖a為巖石圈物質(zhì)循環(huán)示意圖（甲、乙、丙、丁、戊代表三大類巖石和巖漿），圖b為一幅“老石片兒”照片。據(jù)此完成下面小題。5.若圖a中A表示沉積物，云南大理巖的巖石類型是()A.丁 B.乙 C.丙 D.戊6.下列關(guān)于“老石片兒”的敘述正確的是()A.其“山水”是古生物遺體 B.富含有色礦物質(zhì)致色C.具有明顯的層理構(gòu)造 D.巖層中可能找到煤炭根據(jù)巖石的質(zhì)地，如礦物顆粒的大小、有無氣孔、氣孔疏密程度、形狀等可以推測巖石的形成過程和形成環(huán)境。據(jù)此回答下題。7.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②巖漿冷卻較慢③在地表形成④在地下形成A.①③ B.①④ C.②③ D.②④8.翡翠是在極高壓力條件下（巖層強烈擠壓）重新結(jié)晶形成的。翡翠屬于()A.噴出巖 B.侵入巖 C.沉積巖 D.變質(zhì)巖“棋盤灘”分布在廣西田東縣的河道中，長約210米，寬150米，由一塊塊整齊的浮出水面的方塊石英砂巖組成，流水侵蝕巖石，形成了界線分明的天然“大棋盤”。圖a為“棋盤灘”景觀圖，圖b為巖石圈物質(zhì)循環(huán)示意圖。據(jù)此完成下面小題。9.圖b中序號與其代表的地質(zhì)作用對應(yīng)正確的是()A.①—外力作用 B.②—重熔再生 C.③—變質(zhì)作用 D.④—冷卻凝固10.塑造“棋盤灘”景觀的巖石類型為()A.沉積巖 B.變質(zhì)巖 C.侵入巖 D.噴出巖我國西北干旱區(qū)有一種特殊砂巖地貌，這種絢麗的紅層地貌遍布在天山山麓、西部山嶺、盆地邊緣甚至沙漠腹地。下圖為巖石圈物質(zhì)循環(huán)示意圖，甲、乙、丙、丁代表巖石類型，①—⑦表示地質(zhì)作用。據(jù)此完成下面小題。11.構(gòu)成這種紅層地貌的主要巖石類型及其成因與上圖對應(yīng)正確的是()A.甲—⑥ B.乙—⑤ C.丁—① D.丙—③12.下列說法正確的是()A.丙巖石主要經(jīng)熔融作用形成 B.因溫壓條件變化使丁變成乙C.火山熔巖主要源自下地幔 D.乙?guī)r石可能是由花崗巖組成【變式訓(xùn)練答案】1.答案：D解析：圖中巖層基本呈水平狀態(tài)，說明受水平擠壓作用較??；該巖層垂直上升，形成山地，經(jīng)歷了強烈的地殼運動；水平狀態(tài)的地層，一般是先沉積形成的在下，后沉積形成的在上；從圖中可以看出，該處巖層有非常明顯的層理結(jié)構(gòu)。2.答案：C解析：化石一定分布在沉積巖中，但不是所有的沉積巖都含有化石，因此只能說圖中所示沉積巖可能含有化石。即使有化石，不同年代形成的地層中的化石種類可以是不同的。3.答案：A解析：從圖片及文字信息可以看出,該處石塊大小不等、棱角較分明,不符合流水沉積和風(fēng)力搬運作用,BD錯誤。由于浙江緯度較低、無海拔較高山地,且冰川侵蝕作用形成的主要是U形谷、冰斗、角峰等地形,排除冰川作用,C錯誤?？梢酝茰y該地是崩落作用造成的石塊堆積,而崩落作用是指巖石塊體以急劇快速的方式與基巖脫離、崩落、沿斜坡滾滑并在坡腳堆積的整個過程。崩落作用是一種最為常見的重力地質(zhì)作用,也是物理風(fēng)化作用的表現(xiàn)之一。A正確。故選A。4.答案：B解析：由所學(xué)知識可知,有層理構(gòu)造的一般是沉積巖,A錯誤。變質(zhì)巖具有板狀構(gòu)造,B正確。若由礫石組成的,則是沉積巖,C錯誤。有氣孔構(gòu)造的,一般為噴出巖,D錯誤。故選B。5.答案：A解析：本題考查巖石圈的物質(zhì)循環(huán)過程。圖中A為沉積物，沉積物指向的一定是沉積巖，所以戊是沉積巖，丁為變質(zhì)巖，A正確，D錯誤；丙為巖漿，三大類巖石可重熔再生后形成巖漿，甲為侵入巖，可轉(zhuǎn)化為變質(zhì)巖，乙為噴出巖，B、C錯誤。6.答案：B解析：本題考查變質(zhì)巖的特征。據(jù)材料可知“老石片兒”是大理巖，屬于變質(zhì)巖，其“山水”實質(zhì)上是大理巖內(nèi)部的花紋，與古生物遺體關(guān)系不大，A錯誤。由于其內(nèi)部存在有色礦物質(zhì)，因此巖石中存在不同顏色，B正確。具有明顯層理構(gòu)造的是沉積巖，C錯誤。煤炭應(yīng)在沉積巖中尋找，D錯誤。7.答案：D解析：本題考查巖石類型的判定及其特征。巖漿巖分侵入巖和噴出巖。侵入巖是巖漿侵入巖石圈在地表以下緩慢冷卻形成的，在冷卻過程中礦物充分結(jié)晶，礦物結(jié)晶體巨大，肉眼清晰可見，②④正確。而噴出巖是巖漿噴出地表快速冷卻形成的，表面往往有氣孔，①③錯誤。D正確。8.答案：D解析：本題考查巖石類型的判斷。根據(jù)所學(xué)內(nèi)容可知，“重新結(jié)晶”意味著巖石成分和性質(zhì)發(fā)生變化，所以翡翠應(yīng)屬于變質(zhì)巖，D正確；噴出巖、侵入巖是巖漿冷凝形成的，沉積巖是沉積物經(jīng)壓實、固結(jié)作用形成的，均沒有重新結(jié)晶過程，A、B、C錯誤。9.答案：D解析：本題考查巖石圈物質(zhì)轉(zhuǎn)化。根據(jù)圖示信息可知，巖漿經(jīng)過④作用形成丙，則④為冷卻凝固，丙為巖漿巖；乙經(jīng)過③作用形成巖漿，則③為重熔再生，乙為沉積巖或變質(zhì)巖；若乙為沉積巖，則①為外力作用，②為變質(zhì)作用；若乙為變質(zhì)巖，則①為變質(zhì)作用，②為外力作用。綜上，D正確，A、B、C錯誤。10.答案：A解析：本題考查巖石類型的判讀。根據(jù)材料信息可知，“棋盤灘”是由石英砂巖組成的，石英砂巖為沉積巖，A正確，B、C、D錯誤。11.答案：A解析：由材料信息“圖1是我國西北干旱區(qū)的一種特殊砂巖地貌