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“岩石圈物质循环过程”知识点精讲

2016-04-06安徽杨崇广

教学考试(高考地理) 2016年4期
关键词:沉积岩岩石圈箭头

安徽 杨崇广

“岩石圈物质循环过程”知识点精讲

安徽 杨崇广

地壳物质循环又称岩石圈物质循环,过去高中地理教材一直使用的是“地壳物质循环”,现在人教版新教材改用“岩石圈物质循环”,大概是因为地壳物质循环提法不够准确,地壳和岩石圈是两个概念,两者的范围不同。地球的内部以莫霍面和古登堡面为界分为地壳、地幔、地核,莫霍面(陆上平均3 3千米)以上为地壳,以下为地幔,古登堡面(地面以下平均2 9 0 0千米)以上为地幔,以下为地核。岩石圈是地球外部的“岩石”部分,包括整个地壳,还包括上地幔软流层以上的部分,因为这一部分也是坚硬的岩石。

一、三大类岩石的比较

岩石按其成因可以分为三大类,岩石圈的物质循环过程是岩浆与三大类岩石的相互转化过程。因此,在了解“过程”之前,要先了解三大类岩石。按成因,岩石可分为岩浆岩、变质岩、沉积岩,其成因、特征等详见下表。

岩石类别 成因 特征 代表性岩石岩浆岩 岩浆冷凝花岗岩、玄武 岩、流侵入岩晶粒结构;喷出岩气孔构造、流纹构造 纹岩沉积岩 早期岩石风化物的压密、胶结 层理构造、化石 页岩、砾岩变质岩 岩石在高温、高压下发生变质作用板状构造、片状构造 板岩、片岩

需要说明的有三点:①岩浆岩分为侵入岩和喷出岩。岩浆在向上侵入的过程中,温度降低、压力变小,还没有露出地表就冷却变为岩石,称之为侵入岩。由于温度和压力是逐渐变小的,其组成物质有充足的时间排列结晶,因而晶粒粗大,这是侵入岩最明显的结构,以花岗岩最为典型。花岗岩的类型又有多种,其中最典型的花岗岩是白色的石英、黑色的云母、肉红色的长石三种矿物组成,对比非常鲜明,黄山就是由这种典型的花岗岩组成的。

②沉积岩中的化学沉积,如石灰岩,其沉淀与溶解的化学反应是可逆的,因而这类岩石分布地区,在流水的侵蚀、溶蚀作用下形成的喀斯特地貌,是重点考查的内容之一。化石是由生物遗体、遗迹石化而成,是判断沉积岩主要方法之一,因为其他两类岩石中几乎不可能保留下来生物的遗体、遗迹。古生物的遗体、遗迹对古地理环境有指示作用,对化石的研究是研究古地理环境的重要手段。

③变质岩的构造最难判断,目前在《考试大纲》中对其不作要求,但要求要能够通过地质环境的变迁,判断是否会发生变质作用,如在岩浆侵入的周边地带,一定会发生变质作用,因为岩浆的侵入一定会导致其周边地区温度升高、压力变大,这种地质条件的变化,往往会引起变质作用。

二、“岩石圈物质循环”难点图解

从地球的演变过程来看,岩石圈的组成物质是不断更新变化的,这些岩石从哪里“来”,最终又到哪里“去”?说得简单一点,就是由岩浆转化而来,最终又转化为岩浆。岩浆变成岩石,岩石再变为岩浆的过程,就是岩石圈的物质循环过程。岩石圈的物质循环过程既是重点,又是难点。

【难点一】从“环节”到“过程”掌握岩石圈物质循环。请看下列示意图:

图1

图1中的数字箭头表示地质作用,即“环节”,字母表示岩浆、三大类岩石和沉积物,众多的地质作用环节串起来,即构成了岩石圈物质循环过程。具体地说,A是岩浆,箭头①是侵入,B是侵入岩,箭头②是喷出,C是喷出岩,箭头③表示风化、侵蚀、搬运、堆积等外力作用,D是沉积物,箭头④是固结成岩作用,E是沉积岩,箭头⑤⑥为变质作用,F为变质岩,⑦是高温熔融作用。

【难点二】“过程”中沉积环境的增加,使“过程”更加复杂,理解难度加大。请看下图:

图2

与图1相比,图2中增加了沉积环境Ⅰ、岩浆Ⅱ、变质环境Ⅲ,地质作用在形成某一种岩石或岩浆之前,要先进入某种地质环境,才能形成这种岩石或岩浆。把握了这一点,即可破解这幅示意图中的岩石圈物质循环。具体的理解是:Ⅰ是沉积环境,箭头①是沉积作用,箭头②是高温熔融,Ⅱ是岩浆,箭头③是冷却凝固,箭头④是高温高压,Ⅲ是变质环境,箭头⑤是变质作用,箭头⑥是风化、侵蚀、搬运、堆积等外力作用。

【难点三】循环过程中的“自变”。请看下列示意图:

图3

图3表现的是岩石圈物质循环,根据“循环原理”可能推导出A为岩浆,B为岩浆岩,C为变质岩,D为沉积岩,箭头①为冷却凝固,箭头②沉积作用,箭头③变质作用,箭头④为高温熔融作用。其中的难点在箭头⑤⑥表示的地质作用,箭头⑤示意的是沉积岩经过一些的地质作用转化为新的沉积岩,其间包括的还是风化、侵蚀、搬运、堆积等作用,综合起来仍为沉积作用,箭头⑥表示变质岩经过一系列的地质作用转化新的变质岩,促成这种转化的仍然称之为变质作用。

【难点四】内、外作用的判定。在图3的箭头中,①③④⑥为内力作用,②⑤为外力作用,其中的难点在于对箭头①所属内、外力的判定,箭头①为冷却、凝固,按照内、外力作用的概念,判定内、外力的归属是看其能量是来自于地球的内部还是外部,对“冷却、凝固”不好对应确定,在这里,可以将其思路向前延伸,岩浆转化为岩浆岩的过程属于岩浆活动,而岩浆活动是内力作用的主要表现形式,因而箭头①表示的地质作用是属于内力作用。

三、知识点的延伸——岩层新老关系的判断

(1)沉积岩层在没有受到扰动的情况下,下部岩层最先沉积下来,形成的时间早,岩层老;上部的岩层后沉积下来,形成的时间晚,岩层新。如下图,岩层由老到新依次是A,B,C,D。

图4

(2)有岩浆侵入的情况:被侵入的岩层老,侵入的岩石新。如图5中侵入岩E最新,岩层由老到新依次是A,B,C,D,E。

图5

(3)有剥蚀现象的情况:被风化剥蚀的岩层老,上覆的盖层新,如图6中,岩层由老到新依次是A,B,C。

图6

(4)有岩浆侵入形成变质作用的情况:岩浆冷却成岩在前,变质成岩在后。如下图:

图7

b表示沉积岩,a和d表示后期岩浆侵入、冷却形成的岩石,e变质作用形成岩石,a、e相比,a先冷却成岩,e后变质成岩。

(作者单位:安徽省泗县一中)

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