自然环境中的物质运动和能量交换

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1、 第一讲 地壳的物质组成和物质循环及地球表面形态 要点一地壳物质的组成与循环(重点)1.元素、矿物、矿产、岩石、矿石、矿床与地壳的关系(如下图)2地壳的物质组成(1)元素、矿物和岩石 元素：地壳是由90多种化学元素组成的。其中含量最多的12种是氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛、磷、碳。含量最多的元素是氧，铝是含量最多的金属元素。矿物：地壳中的化学元素在一定的地质条件下结合成的具有一定化学成分和物理性质的单质或化合物就是矿物。矿物通常以固态存在于地壳中，只有极少数是液态的(如自然汞)和气态的(如天然气)。岩石：一种或几种矿物的集合体叫岩石。岩石按成因可分为岩浆岩(又叫火成岩)、沉积岩(又叫

2、水成岩)和变质岩三大类。分类形成过程特点举例岩浆岩侵入岩岩浆在地下压力作用下侵入地壳上部，经冷却凝固而成由于凝结时间长，矿物结晶明显，颗粒较大花岗岩是坚固、美观的建筑材料，多种金属矿是工业生产的原料喷出岩岩浆在地下压力作用下，沿地壳薄弱地带喷出地表冷凝而成的岩石由于凝结时间短，矿物结晶不明显，颗粒较小；有气孔和流纹构造玄武岩、流纹岩分类形成过程特点举例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，经过紧压固结作用而形成的岩石。化学沉积物或生物遗体堆积，经固结成岩作用形成的岩石沉积岩具有层理构造，常含有化石。岩层和化石是记录地球历史的“书页”和“文字”石灰岩是建筑材料和化

3、工原料；煤、石油是当前世界最重要的能源；沉积岩较松散，可用于雕刻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岩石成分、结构、性质发生改变而成的新岩石有的重新结晶，有的有片理构造大理岩是重要的建筑材料 特别提醒 区分沉积岩和岩浆岩的方法 沉积岩有明显的层理构造，一般下面的岩层较老，上面的岩层较新；有的含有化石。岩浆岩有喷出岩和侵入岩，喷出岩有气孔和流纹构造。3地壳的结构(1)垂直结构名称主要成分厚度分布特点上层硅铝层以氧、硅、铝为主，钠、钾也较多山区和高原约40千米，平原约10千米；海底变薄甚至缺失大陆地区厚度大，海洋地区很薄，甚至完全缺失不连续圈层下层硅镁层虽仍以氧、硅、铝为

4、主，但镁、铁、钙成分相对增多海洋约为5千米8千米大陆地区与海洋地区都有分布连续圈层(2)水平结构水平结构大陆地壳大洋地壳突出特征双层结构(上层为硅铝层，下层是硅镁层)单层结构(硅铝层很薄，甚至完全缺失)厚度厚：平均为33千米薄：平均为6千米分布大陆海洋及陆地下层变化规律海拔越高，地壳越厚；反之越薄 4.岩石的相互转化过程(如下图)5地壳物质循环图的判读方法 地壳物质循环的过程变式图较多，但不管哪种变式图，我们在判断地壳物质名称时都应掌握以下四种方法。(1)岩浆是“岩石之本”，地壳物质循环源于岩浆，也是地壳物质循环中各类岩石的起点和归宿，因此找准岩浆是判断地壳物质的基础。(2)各类岩石要重熔再生

5、形成岩浆，大多要经过变质，因此有两个或两个以上箭头指向的应为变质岩。(3)组成地壳的物质中，岩浆岩只能由岩浆上升冷却凝固形成，且岩浆只能生成岩浆岩，因此若箭头太多、太复杂的话，只有一个箭头指向的是岩浆岩。(4)三大类岩石中只有沉积岩含有化石和具有层理构造，并且是由外力作用形成的，据此可以判断沉积岩。要点二板块构造学说与地表基本面貌(重、难点)1.板块构造学说的内容：全球的岩石圈分为亚欧板块、非洲板块、美洲板块、太平洋板块、印度洋板块和南极洲板块共六大板块。其中太平洋板块上几乎完全是海洋，其余五大板块都包括大块陆地和大面积海洋。大板块还可划分成若干次一级的小板块。这些板块漂浮在“软流层”之上，处

6、于不断运动之中。一般说来，板块内部的地壳比较稳定；板块的交界处是地壳比较活跃的地带，地壳不稳定，火山和地震也多集中分布在这一地带。2板块运动与宏观地貌：地球表面的基本面貌，是由板块相对移动而发生的彼此碰撞和张裂而形成的。板块相对移动方向对地球面貌的影响举例形成边界的类型板块张裂形成裂谷或海洋东非大裂谷、红海、大西洋中脊生长边界(拉张型、分离型边界)板块相撞(相向移动)大陆板块与大陆板块相撞形成巨大的山脉喜马拉雅山系、阿尔卑斯山系消亡边界(挤压型、汇聚型边界)板块相对移动方向对地球面貌的影响举例形成边界的类型板块张裂形成裂谷或海洋东非大裂谷、红海、大西洋中脊生长边界(拉张型、分离型边界)板块相撞

7、(相向移动)大陆板块与大洋板块相撞大洋板块因密度较大，位置较低，便俯冲到大陆板块之下，这里往往形成海沟(它是海洋中最深的地方)；大陆板块受挤上拱，隆起形成岛屿和海岸山脉太平洋西部岛弧、安第斯山脉、台湾山脉等消亡边界(挤压型、汇聚型边界)3.板块边界与地貌(1)生长边界(海岭、断层)板块张裂形成裂谷(如东非大裂谷)、海洋(如红海、大西洋等)、海岭(即大洋中脊、海底山脉，冰岛位于大西洋海岭之上)。(2)消亡边界(海沟、造山带)板块挤压大洋板块与大陆板块碰撞形成海沟(如马里亚纳海沟)、岛弧链(如西太平洋岛弧链)、海岸山脉(如落基山脉、安第斯山脉)；大陆板块与大陆板块碰撞形成巨大褶皱山系(如喜马拉雅山

8、脉、阿尔卑斯山脉)。4六大板块示意图 特别提醒 部分地形区的板块位置(1)大褶皱山系、大岛弧链多是消亡边界，如阿尔卑斯山脉、喜马拉雅山脉、安第斯山脉、日本群岛、马来群岛、新西兰等均是由两大板块碰撞挤压形成的。(2)澳大利亚、南亚、阿拉伯半岛、印度群岛、斯里兰卡岛、塔斯马尼亚岛属于印度洋板块；格陵兰岛、西印度群岛、火地岛属于美洲板块。(3)冰岛(大西洋“S”形海岭上)生长边界；新西兰南北二岛消亡边界。(4)科迪勒拉山系：海岸山脉和落基山脉为太平洋板块与美洲板块碰撞形成，安第斯山脉为南极洲板块与美洲板块碰撞形成。要点三地质构造与构造地貌(重点)分类判断依据形成地貌成因实例褶皱背斜岩层向上拱起山岭岩

9、层上拱成山喜马拉雅山、阿尔卑斯山山谷顶部因受张力，易被侵蚀成谷地向斜岩层向下弯曲山谷岩层下弯成谷山岭槽部受挤压，岩性坚硬不易被侵蚀而成山岭分类判断依据形成地貌成因实例断层地垒两条断层之间岩块相对两侧上升块状山地或高地岩块相对上升庐山、泰山、华山地堑两条断层之间岩块相对两侧下降谷地或低地岩块相对下降东非大裂谷、汾河谷地断层构造带岩层断裂破碎地带沟谷或河流岩石破碎，易受风化侵蚀雅鲁藏布江谷地 特别提醒(1)根据地层分布特点判断地壳变动过程的方法 根据地层性质 根据地层，尤其是沉积岩层组成物质的颗粒大小、组成成分和颜色等，可以推断沉积时的环境特征。例如，根据石灰岩地层可推知当时为海洋环境；根据含煤地

10、层可推知当时气候温暖湿润，森林茂密。根据地层厚度 地层厚度大说明在相应地质年代内，地壳下降快、时间长，或者是沉积物来源丰富；地层厚度小，说明地壳下降慢、时间短，或沉积物来源少。根据地层相互关系 a若地层呈水平状态，并且从下到上依次由老到新连续排列，说明在相应地质年代里，地壳稳定下沉，地理环境没有发生明显变化。b.若地层出现倾斜甚至颠倒，说明地层形成后，因地壳水平运动使岩层发生褶皱。地层颠倒是因为地壳运动剧烈，岩层强烈褶皱所致。c.若地层出现缺失，形成原因可能有：一是缺失地层所代表的时代，发生地壳隆起，使当地的地势抬高，终止了沉积过程；二是当地开始有沉积作用，地壳隆起后，原沉积物被剥蚀完毕。d.

11、若上下两层岩层之间有明显的侵蚀面存在，说明下部岩层形成后，该地地壳平稳抬升或褶皱隆起上升，地层遭受外力侵蚀而成。若侵蚀面上覆新的岩层，是因为以后该地地壳下沉或相邻地区上升而成；若侵蚀面上部为风化壳，是因为地壳上升后一直在遭受外部侵蚀。e.若地层中有侵入岩存在，说明围岩形成之后又发生了岩浆活动，岩浆活动晚于围岩形成时代。(2)地质构造的判读 区分背斜和向斜构造时，不应单纯从形态上去判断，而应从岩层的新老关系方面进行研究。不少褶皱构造的背斜顶部因受张力，容易被侵蚀成谷地，而向斜槽部受到挤压，岩性坚硬不易被侵蚀，反而成为山岭。若单纯凭借岩层形态判断，往往得出错误结论。而从岩层的新老关系来判断则比较准

12、确：中心岩层老，两翼岩层新，为背斜；中心岩层新，两翼岩层老，为向斜。例如，下图中A、C为背斜，而B、D为向斜。判断某一构造是不是断层的依据有两个：一是看岩体是不是受力产生破裂；二是看沿断裂面两侧岩块是否有明显的错动、位移。只有同时具备这两个条件的才是断层，若只有破裂但无位移则不是断层而仅为断裂。(3)地质构造及规律的意义如下表所示：构造名称实践意义原因或依据背斜石油、天然气埋藏区岩层封闭，常有“储油构造”，易于储油、储气(因天然气最轻，分布于背斜核心的上部，中间为石油，地下水在底部)隧道的良好选址天然拱形，结构稳定，不易储水，隧道一般选择在背斜核心部位(如果在向斜部位开凿，向斜是雨水汇集区，隧

13、道可能变为水道)顶部地带适宜建采石场裂隙发育，岩石破碎构造名称实践意义原因或依据向斜地下水储藏区、常有“自流井”分布底部低洼，易汇集水，两翼的水向中间汇集，下渗形成地下水，故可在向斜槽部打井水库坝址选择点物质坚实，基础牢固钻探或打井应在向斜部分构造处岩层中含有某种矿产如煤、铁矿石等，往往保留在向斜部分的地下，因背斜顶部易被侵蚀，背斜岩层中的矿石很可能被侵蚀搬运断层泉水、湖泊分布地；河谷发育岩隙水易沿着断层线出露；岩石破碎，易被侵蚀为洼地，利于地表水汇集铁路、公路、桥梁、水库等应避开岩层不稳定，容易诱发断层活动，破坏工程；水库水易渗漏 要点四外力作用与地貌(重点)内力作用为大自然提供了地表形态的

14、“粗毛坯”，而要把“粗毛坯”雕塑成多姿多彩的地表形态，则离不开外力作用，其表现形式主要有风化作用、侵蚀作用、搬运作用和固结成岩作用等。作用对地貌的影响 分布地区风化作用使地表岩石被破坏，碎屑物残留在地表形成风化壳普遍侵蚀作用风力侵蚀形成风蚀洼地、风蚀柱、风蚀蘑菇等地表形态 沙漠地区作用对地貌的影响 分布地区侵蚀作用流水侵蚀侵蚀使谷底、河床加深加宽、形成V形谷，使坡面破碎，形成沟壑纵横的地表形态河流流经的高原山地溶蚀形成溶洞及钟乳石、石笋、石柱等河流流经的中低纬度的可溶性岩石地区冰川侵蚀形成冰斗、角峰、U形谷冰川分布的高山和高纬度地区海浪侵蚀形成海蚀地貌海滨地带作用对地貌的影响 分布地区搬运作用

15、风力搬运“飞沙走石”在干旱、半干旱地区以及海滨地带作用强烈流水搬运“泥沙俱下”在湿润、半湿润地区作用明显冰川搬运物质迁移 冰川活动地区海浪搬运物质迁移 海滨地区作用对地貌的影响 分布地区沉积作用冰川沉积沉积物颗粒大小不分，杂乱堆积，形成冰碛地貌有冰川分布的高山中下部地区和高纬度地区流水沉积形成冲积扇、三角洲、冲积平原沉积物颗粒大的先沉积，颗粒小的后沉积，具有分选性山口和河流的中下游风力沉积形成沙漠(静止沙丘、移动沙丘)和黄土地干燥内陆及邻近地区海浪沉积形成海岸地貌滨海地带固结成岩作用形成沉积岩普遍 特别提醒(1)内力作用的表现形式 地壳运动形成的地质构造(背斜、向斜、褶皱山脉、断层、地堑、地垒

16、、断层山脉、裂谷)及海岸山脉，岛弧链。岩浆活动形成的火山喷发及内生矿床，金属矿床。变质作用形成的变质岩。地震及地热资源。(2)外力作用的表现形式 风化作用及风力、流水、冰川、波浪对地表岩石及风化产物所造成的侵蚀作用，搬运作用及堆积作用。干旱半干旱地区，风化作用及风力的侵蚀、搬运、堆积作用明显，湿润半湿润地区，流水的侵蚀、搬运、堆积作用明显。如：黄土高原黄土的形成是风力堆积作用形成的，黄土高原千沟万壑地表形态的形成是流水侵蚀作用形成的，华北平原是流水堆积作用形成的。(3)流水、风力沉积物颗粒大小具有分选性，而冰川沉积物的颗粒大小是杂乱无章的。(4)河流地貌 山区河流以侵蚀作用为主，河流下切，形成

17、V形河谷，一般多峡谷，流速快，谷底沉积物较粗大。在河流出山口，由于地势突然趋于平缓、水道变得开阔，水流速度放慢，携带的砾石和泥沙大量堆积下来，形成扇形、锥状堆积体，即冲积扇。一般顶部物质较粗，主要为砂、砾，边缘一般多为沙、粉沙及亚黏土，边缘常有泉水出露，可发展自流灌溉，干旱地区绿洲一般位于冲积扇边缘，在我国天山山麓、太行山东部山麓、昆仑山和祁连山北麓有较大面积的冲积扇。平原地区河流，河道开阔，水流平缓，以堆积作用为主，形成冲积平原。河底沉积物颗粒较细小，曲流发育，往往在凹岸侵蚀而在凸岸堆积。这里一般土壤肥沃、地势低平、水源充足，有航运和养殖之利，人口、城市密集。在河流入海口处，受潮水顶托等影响

18、，流速减慢，泥沙堆积成多个沙洲，逐渐发育成为三角洲。(5)理解河流凹岸侵蚀、凸岸堆积的方法 河流流经弯道时，水流做曲线运动产生离心力。在离心力的作用下，表层水流趋向凹岸，冲刷凹岸使凹岸水面略高于凸岸，因此，底部水流在压力作用下由凹岸流向凸岸形成弯道环流。在弯道环流作用下，凹岸发生侵蚀，凸岸发生堆积，如图：由于凹岸侵蚀，凸岸堆积，河流变得越来越弯曲。(6)喀斯特地貌的形态 喀斯特地貌可分为地表喀斯特地貌和地下喀斯特地貌。类型形态成因地表喀斯特地貌石芽石林峰林、峰丛孤峰残峰侵蚀溶沟溶蚀洼地溶蚀谷地落水洞地下喀斯特地貌溶洞、地下河石钟乳、石笋、石柱沉积(7)如何根据河流的流向、水文形状和水文特征判断

19、地理特征 根据河流流向可判断地势的高低 根据河流的水系特征判断地形类型 a若水系为向心状，该地形为盆地。b.若水系为辐射状，该地形为山顶。根据河流的水文特征可判断地理环境特征 a含沙量大，则说明河流上游植被覆盖率低，水土流失严重。b.若河流有结冰现象，则说明该河流冬季气温在0以下。c.若河流出现两次汛期，一次是春汛，另一次是夏汛，则说明该河流在我国东北地区，俄罗斯的西伯利亚等地也出现两次汛期。根据河流的河床宽度、弯曲程度可判断地形 若河流河床较宽，则说明该河流经平原地区。一般流经平原地区的河流比较弯曲。典例1(2010浙江教育考试院)读图甲和图乙，完成(1)(2)题。(1)图甲中，形成该河谷的

20、地质作用依次是()A流水作用、冰川作用B流水作用、风化作用 C冰川作用、流水作用 D风化作用、冰川作用(2)图乙中，E、F示意的河谷形态分别出现在河流的()A、B、C、D、【剖析】第(1)题，读图直接分析该河谷形态是U型，同时又形成狭窄的谷地，因此可判断为冰川作用和流水作用。第(2)题，E、F分别是山区河谷地貌和平原河谷地貌，对应分析判断D项正确。【答案】(1)C(2)D 典例2(2010福建质检)下图示意某区域两个不同时期河流地貌发育情况。读图回答(1)(2)题。(1)河漫滩最宽阔的河段是()A B C D(2)前后两个时期水系变化的主要原因是()A侵蚀作用 B堆积作用 C地壳上升 D火山喷

21、发【剖析】河漫滩宽阔程度与河流所处的地势平坦程度有关，图中显示河段为山间小平原，地势平坦开阔，易于河漫滩的形成与拓宽；其他河段多为河谷地形不易形成宽阔的河漫滩。前期与后期比较，可以发现后期河流更平直些且河流流向发生了变化，这主要是河流侵蚀作用造成河道改变的结果。【答案】(1)B(2)A 典例3(2010陕西二模)读下图，回答(1)(2)题。(1)图中字母与其所对应的地质构造和地貌，组合正确的是()AS向斜山谷M背斜山地V断层山谷 BS背斜山谷M向斜山地V断层山谷 CS向斜山谷M断层山谷V背斜山地 DS断层山谷M向斜山谷V背斜山地(2)图中所示的地形类型主要是()A山地B高原C丘陵D平原【剖析】

22、地质构造的判断可从图中岩层弯曲方向着手分析，地形判读注意图中地势起伏情况及海拔，山地海拔大于500米且地势起伏较大。【答案】(1)D(2)A 典例4(2010北京西城二模)下图是我国东部某地区岩石与1月均温等值线分布图，读图，回答(1)(2)题。(1)形成岩浆岩的物质来源于()A 岩 石 圈 B 地 壳 C 地 幔D地核(2)图中()A甲地可能发现地下溶洞 B乙地的河流自南向北流 C乙丙相对高度小于1 000米 D夜晚时，风从丙地吹向乙地【剖析】第(1)题，岩浆上升冷却凝固形成岩浆岩。岩浆位于上地幔上部岩石圈之下的软流层，故选C项。第(2)题，溶洞应在石灰岩广布的湿热地区发育，甲地为变质岩，故

23、A项错；图中等温线凸向低值区，表明等温线弯曲最大处气温比两侧高，故乙处为一谷地，且越向北地势越高，乙地河流自北向南流，B项错；地势每上升100米气温下降0.6，乙丙温差大于6，故乙丙相对高度应大于1 000米，C项错；夜晚时，山坡近地面降温快气压高，风从山坡吹向谷地，故选D项。【答案】(1)C(2)D 例1(2010北京)下图为八达岭长城照片，该段长城主要坐落在花岗岩侵入体上。读图，回答(1)(2)题。(1)图中指示山脊和山谷的分别是()A和 B和 C和 D和(2)八达岭地区花岗岩从形成到出露所经历的地质过程依次是()A固结成岩风化剥蚀侵蚀搬运地壳抬升 B地壳抬升侵蚀搬运岩浆侵入风化剥蚀 C岩

24、浆侵入地壳抬升风化剥蚀侵蚀搬运 D侵蚀搬运岩浆侵入地壳抬升固结成岩【剖析】第(1)题，该题主要考查常见地形部位，为山顶，为鞍部，、为山脊，为山谷，故选D。第(2)题，该题主要考查地壳物质循环过程方面的知识。解题时要充分利用题中所给的解题信息，如题中已知花岗岩为侵入岩，所以其地质循环过程依次为“岩浆侵入地壳抬升风化剥蚀侵蚀搬运”。故选C。【答案】(1)D(2)C 例2(2010重庆)下图是某区域地质地貌剖面图。读图，回答(1)(3)题。(1)图中高速公路隧道穿过()A向斜谷 B背斜谷 C向斜山 D背斜山(2)图中甲地多见石芽、溶洞等地形，推断未知岩层应为()A页岩 B板岩 C石灰岩 D花岗岩(3

25、)若河流沿岸地区柑橘分布广泛，则图中乙地常见植被类型最可能为()A常绿阔叶林 B落叶阔叶林 C针阔混交林 D针叶林【剖析】第(1)题，据图知高速公路穿过处岩层向上拱起，为背斜构造，且地势较两侧高，为山地。第(2)题，喀斯特地貌可形成石芽、溶洞等地形，石灰岩在湿热的条件下易发育成喀斯特地貌。第(3)题，柑橘为亚热带水果，亚热带气候对应的植被类型为常绿阔叶林或常绿硬叶林。【答案】(1)D(2)C(3)A 例3(2010山东)下图为某地地质地貌示意图。读图，回答(1)(2)题。(1)图中岩石和地貌形态形成的先后顺序是()A B C D(2)该类地貌发育典型的山区()A风蚀现象显著 B岩石类型是花岗岩

26、 C土层较薄，土壤贫瘠 D地表水丰富，地下水贫乏【剖析】第(1)题，喀斯特地貌的形成过程是：在海洋沉积环境下，形成石灰岩层；石灰岩层在地壳运动作用下，抬升形成陆地；地下石灰岩层遭受流水溶蚀作用，形成地下暗河；随着地壳进一步抬升，地下暗河被抬升到地表形成溶洞；在流水溶蚀、沉积作用下，溶洞内部形成石钟乳、石笋等。故D正确。第(2)题，喀斯特地貌发育的环境：浅层石灰岩层，湿热的气候条件。喀斯特地貌发育典型的山区，降水丰富，流水的侵蚀作用较强，土层较薄，土壤贫瘠；由于该地貌地区，地形崎岖，岩层破碎，地表水贫乏。故正确选项为C。【答案】(1)D(2)C 例4(2009江苏地理)下图为岩石圈物质循环示意图，图中、分别代表沉积环境、熔融环境和变质环境，箭头线代表不同的地质过程。读图回答(1)(2)题。(1)2008北京奥运金牌上镶的昆仑玉和大理岩的形成过程同属()A B C D(2)古生物进入并成为岩石中化石的地质环境和过程是()A B C D【剖析】第(1)题，根据地球物质循环规律，结合图表，可知代表重熔作用，代表岩浆活动，代表地壳运动，代表变质作用。玉石和大理岩都是变质作用形成的，故选D。第(2)题，化石存在于沉积岩中，是古生物死之后其遗体保留在沉积环境中，然后经过长期的外力作用而形成的，故选A。【答案】(1)D(2)A