“地壳内部物质循环”考点解读与突破

时间:2022-03-13 10:00:19

“地壳内部物质循环”考点解读与突破

地壳是地球表面一层薄薄的、由岩石组成的坚硬外壳,是岩石圈的重要组成部分。地壳内部物质的循环过程也是地表形态的塑造过程,岩石圈三类岩石——岩浆岩、沉积岩、变质岩的相互转化是地壳存在与演变的基础。纵观近年来的高考及各省市的模拟考试,其对于地壳内部物质循环的考查,角度新颖,形式多样,既突出对考生掌握主干知识情况的考查,更强调对考生思维品质和学以致用能力的考查。笔者就该模块知识的常考点及其突破方法分类解读如下,供参考。

考点一:三大类岩石的形成、特点及相互转化

【考点解读】

对于三大类岩石的形成、特点及其相互转化的考查,从考查内容上看,试题常以地质灾害事件、地质(或地貌)景观图、岩石圈物质循环示意图、地质构造剖面图等为信息载体,主要考查三大类岩石的成因、特点、分布、应用及相互转化等知识;从考查能力上看,试题侧重对读图能力、调用知识能力的考查。此类试题多以选择题的形式出现,侧重对考生掌握主干知识情况的考查,难度中等。

【经典回放】

例1(2011年高考全国文综大纲卷第6~7题)读下图,完成(1)~(2)题。

(1)组成该山体岩石的矿物直接来自

A.地表B.地壳上部

C.地壳下部D.地幔

(2)在岩石圈物质循环过程中,该山体岩石在地球表层可转化为

A.喷出岩B.侵入岩

C.沉积岩D.变质岩

解析:该山体岩石属于岩浆岩,是火山喷发出来的岩浆冷却凝固形成的。岩浆直接来自地幔。在岩石圈物质循环过程中,出露地表的岩浆岩在外力作用下可转化为沉积岩。

答案:(1)D(2)C

例2(2013年高考上海地理卷第5~6题)图示的岩石循环模型说明岩石通过不同的过程可以从一种形态转化成另一种形态。

[TPdl-57.TIF,BP]

(1)大理岩是石灰岩经过程①形成的。在这一过程中

A.温度升高,压力降低

B.温度降低,压力升高

C.温度升高,压力升高

D.温度降低,压力降低

(2)图中能够反映大洋中脊处新的洋壳形成过程的代码是

A.②B.③C.④D.⑤

解析:本组试题考查岩石转化过程中的地质作用,难度较小。

第(1)题,大理石由石灰岩在地球内部经高温、高压作用而形成。大理石大都形成于岩浆侵入岩的外缘。

第(2)题,大洋中脊又称中央海岭,位于大洋底部板块张裂边界,由岩浆上涌冷却凝固而形成。大洋中脊是现代地壳运动最活跃的地带,经常发生火山活动、岩浆上升和地震,其通常高出两侧洋盆底部1~3公里,脊顶水深多为2~3公里,少数山峰出露海面形成岛屿,如冰岛、亚速尔群岛等。

答案:(1)C(2)C

【突破方法】

1.明确三类岩石的成因及特点。

类型成因特点常见岩石应用举例

岩浆岩

侵入岩地下岩浆在内部压力作用下侵入岩石圈上部冷却凝固而成矿物结晶颗粒较大花岗岩

喷出岩地下岩浆在内部压力作用下沿地壳薄弱地带喷出地表冷却凝固而成矿物结晶颗粒细小,有的有流纹或气孔玄武岩

花岗岩不易被风化,颜色美观,外观色泽可保持百年以上。由于其硬度高、耐磨损,除了用作高级建筑装饰、大厅地面外,还是露天雕刻的首选之材

沉积岩地表岩石在外力作用下受到破坏形成碎屑物质,并被搬运到低处沉积,经压实固结而成层理构造,常含有化石石灰岩、砂岩、页岩石灰岩主要成分为碳酸钙,是重要的建筑材料和化工原料

变质岩岩石受地壳运动、岩浆活动等影响,在高温、高压的条件下,原来的成分、结构发生改变而成有的重新结晶,有的有片理构造大理岩、板岩、石英岩、片岩大理石,由石灰岩经高温、高压变质而成,因云南大理盛产这种岩石而得名。大理岩软硬适中,便于铁器雕琢,且很坚韧,不易崩裂,先人早就用它来雕刻佛像、人物、动物、石碑、栏杆等

备注:层理是沉积岩在形成过程中,由于沉积环境的改变,沉积物质的成分、颗粒大小、形状或颜色沿垂直方向发生变化而显示出的成层现象。

化石是存留在岩石中的古生物遗体、遗物或遗迹,最常见的是骸骨和贝壳等。研究化石可以让人们了解生物的演化,并能帮助人们确定地层的年代。

片理构造指岩石中矿物定向排列所显示的构造,是变质岩中最常见的构造。矿物平行排列所成的面称为片理面,其形态既可以是曲面,也可以是平面。

2.掌握岩石圈物质循环图的判读技巧。

岩石圈的物质在内、外力作用下不断运动和变化,从岩浆到形成各种岩石,又到新岩浆的产生,周而复始,构成岩石圈的物质循环过程。如下面两图所示。

[TPdl-58.TIF,BP]

地壳物质循环过程的变式图较多,考生在判读时应注意以下几点技巧。

(1)岩浆是岩石转化的“起点”,也是三类岩石的“归宿”,三类已经形成的岩石都有可能直接重熔再生成岩浆。一般而言,由于地壳运动进行缓慢,三类岩石往往要先经过变质作用形成变质岩,之后重熔再生成新的岩浆。

(2)岩浆岩只能由岩浆冷却凝固而成,岩浆只能直接生成岩浆岩。

(3)三类已经形成的岩石均可经外力作用形成沉积岩,三类岩石也均可经变质作用形成变质岩。

(4)沉积岩具有层理构造,常含有化石,据此可判定是否属于沉积岩。

(5)把握各类岩石形成的地质环境。岩浆岩由岩浆冷却凝固而成,岩浆侵入地壳形成侵入岩,岩浆喷出地表形成喷出岩;沉积岩形成于低洼地带,由已经形成的岩石经外力作用(风化、侵蚀、搬运、沉积和固结作用)而形成;变质岩形成于地球的内部,由已生成的岩石经变质作用(高温、高压的环境,属于内力作用)形成;各种岩石在地壳深处均可能被高温熔化成岩浆。

考点二:地壳变动过程

【考点解读】

地壳变动过程类试题常以地质景观图、地质剖面图为载体,考查考生对地壳变动过程(地质作用过程)的认识。该类试题要求考生必须具备扎实的知识基础,其不仅要求考生准确掌握各类岩石、各种地质构造(褶皱、断层)的特点及成因,更要求考生具备获取和解读地理信息的能力、对地图信息的整合分析能力、对地质过程的还原能力等。该类试题通过“静态图片”考查考生对地壳变动过程的“动态分析”能力,角度新颖,能够较好地考查考生的思维品质。这类试题凸显“能力立意”,选择题和综合题形式均有出现,难度稍大。

【经典回放】

例1(2012年高考山东文综卷第3题)下图为某区域地质剖面示意图。图中甲地层褶皱后,该区域先后发生了

[TPdl-59.TIF,BP]

A.沉积作用、侵蚀作用、岩浆侵入

B.岩浆侵入、侵蚀作用、沉积作用

C.岩浆侵入、沉积作用、侵蚀作用

D.侵蚀作用、沉积作用、岩浆侵入

解析:该题考查地壳变动过程和读图分析能力,难度中等。沉积岩中,岩层越老,其位置越靠下,故沉积岩Ⅰ的形成时间晚于沉积岩Ⅱ;甲处顶部岩层缺失,后又有沉积岩Ⅰ覆盖,说明该地先发生了侵蚀作用,后又发生了沉积作用;花岗岩由岩浆侵入冷却而形成,并且图示花岗岩穿越了两种不同的沉积岩,说明岩浆侵入发生在这两种沉积岩形成之后。综上,选D。

答案:D

例2(2011年高考上海地理卷第47~51题)读地层剖面示意图,回答问题。

沉积地层剖面以及其中的断层、褶皱等各种地质现象,就像一本地质历史教科书,记录了地壳发展、演化过程中发生的一系列事件,是我们了解地壳发展演化的窗口。

(1)已知石灰岩、页岩、砂岩分别是深海、浅海、河湖沉积的产物。根据该地层剖面岩层顺序,说明C层所处的海陆环境,并逐层分析从E层到G层海平面升降的变化过程。

(2)剖面图显示,该地区地层曾经发生过褶皱。据图分析,该区褶皱发生在哪一地层形成以后,哪一地层形成以前?(以字母指代地层)

(3)比较断层M的左右两侧地层,写出左侧缺失的地层。(写出字母)

(4)据图判断断层M与地层O形成的先后关系。

(5)根据该地层剖面,归纳该地区地壳演化过程中内外力地质作用的各种表现。

解析:第(1)题,由题干和地层剖面图可知,C为砂岩,为河湖沉积的产物,其表示该区为陆地环境。E层为石灰岩,为深海沉积;F层为砂岩,为河湖沉积,表示陆地环境;G层为页岩,为浅海沉积。由此可判断从E层到G层海平面的变化,从E层到F层,海平面下降,F层为陆地沉积环境;从F层到G层,海平面上升,G层为海洋沉积环境。

第(2)题,从图中可以看出,该地岩层在K地层之前的都发生了倾斜变形,而N地层之后的都呈水平状态,由此可以判断该地褶皱发生在K地层形成后,N地层形成以前。

第(3)题,M断层左右两侧岩层如果没有缺失,应该是一一对应的。由C层开始比较可知,左侧缺失的岩层有H、I、J、K等地层。

第(4)题,断层M的形成使O地层发生断裂,由此可以判断O地层形成之后才发生的断裂。

第(5)题,由图可知,该地区地壳演化过程中内力作用的表现有地壳升降运动,使地层发生沉降。有褶皱,使岩层发生变形。有断层,使岩层发生错位。外力作用的表现有岩层沉积,有岩层受侵蚀变薄甚至缺失,即该地区地壳演化过程中的外力作用有沉积作用、侵蚀作用。

答案:(1)C层表示该区为陆地环境。从E层到F层海平面下降;从F层到G层海平面上升。(2)褶皱发生在K地层形成后,N地层形成前。(3)H、I、J、K地层缺失。(4)地层O先形成,断层M后形成。(5)内力作用表现有褶皱、断层、地壳的升降运动(任答两点即可)。外力作用表现有沉积地层P层受侵蚀变薄,部分地层受侵蚀而缺失(任答两点即可)。

【突破方法】

1.根据岩层分布特点判断地壳变动过程。

(1)根据岩层性质推断岩层形成时的环境特征。

根据岩层,尤其是沉积岩组成物质的颗粒大小,组成成分和颜色等,可以推断物质沉积时的环境特征。例如,根据石灰岩岩层可推知当时为海洋环境;根据红色页岩岩层可推知当时为湿热气候;根据含煤岩层可推知当时气候温暖湿润,森林茂密。

(2)根据岩层厚度推断地壳下降快慢、沉积物来源的多少。

岩层厚度大,说明在相应地质年代内,地壳下降速度快、时间长,或者沉积物来源丰富;而岩层厚度小则说明地壳下降速度慢、时间短,或沉积物来源少。

(3)根据岩层相互关系推断地质作用的过程。

若岩层呈水平状态,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内,地壳稳定下沉,地理环境没有发生明显变化。

若岩层出现倾斜甚至颠倒,说明岩层形成后,地壳水平运动使岩层发生褶皱,或因地壳活动剧烈,岩层强烈褶皱。

若岩层出现缺失,其形成原因可能有:一是该缺失岩层所代表的时代,地壳隆起使当地的地势抬高,终止了沉积过程;二是当时当地有沉积作用,但地壳隆起使原沉积物被完全剥蚀;三是当时当地气候发生变化,没有了沉积物来源。

若上下两个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者发生褶皱,该岩层遭受外力侵蚀。若侵蚀面上覆盖了新的岩层,说明该地地壳下沉或相邻地区地壳上升。若侵蚀面上部为风化壳,说明该地地壳上升后一直在遭受外力侵蚀。

2.地质剖面图中岩石新老关系的判断。

(1)沉积岩是经沉积作用而形成的,因此一般的规律是:岩层年龄越老,其位置越靠下;岩层越新,其位置越靠上(接近地表)。

(2)岩浆岩形成时间的早晚可以按照其与沉积岩的关系来判断。喷出岩的形成晚于岩浆喷出通道所切穿的岩石,侵入岩的形成晚于被侵入岩石。

(3)变质岩是在变质作用下形成的,多受岩浆活动的影响,因而变质岩的形成晚于与其相邻的岩浆岩或侵入岩。

(4)如果剖面图中有断裂面,则断裂面的形成晚于其切穿的岩石。

【巩固训练】

读岩层相互关系图(图中①②③④为沉积岩,⑤⑥为岩浆岩),完成1~2题。

[TPdl-61.TIF,BP]

1.图中岩层形成的先后顺序为()

A.⑤⑥④③②①B.④③②①⑤⑥

C.①②③④⑤⑥D.④③②①⑥⑤

2.若①为石灰岩,则在①与⑥之间的结合部位容易形成()

A.花岗岩B.大理岩

C.页岩D.砾岩

图2表示“巨蟒出山”风景,它是江西三清山的标志性景观,海拔1200余米,相对高度128米,是由风化和重力崩解作用而形成的巨型花岗岩石柱。图1为岩石圈物质循环示意图。结合相关知识完成3~4题。

3.形成“巨蟒出山”风景的岩石属于图2中的()

A.甲B.乙C.丙D.丁

4.形成该景观的地质作用有()

①岩浆侵入②地壳运动③外力作用④火山喷发

A.①②③B.②③④

C.①②④D.①③④

A.下沉沉积—岩浆入侵—挤压褶皱—发生断裂—抬升侵蚀—下沉沉积

B.下沉沉积—挤压褶皱—发生断裂—岩浆入侵—抬升侵蚀—下沉沉积

C.下沉沉积—岩浆入侵—发生断裂—挤压褶皱—抬升侵蚀—下沉沉积

D.下沉沉积—挤压褶皱—岩浆入侵—发生断裂—抬升侵蚀—下沉沉积

6.阅读图文信息,回答下列问题。

材料一:根据地壳岩层的位置可以判断岩层的新老关系;根据岩层的弯曲及连续状况可推知地质时期的地质作用过程。

材料二:火成岩分为喷出岩和侵入岩两类。喷出地表的火成岩为喷出岩,没有喷出地表的火成岩为侵入岩。

材料三:某地的沉积岩层与火成岩体的相互关系示意图。

A.沉积岩1B.沉积岩3

C.火成岩1D.火成岩2

参考答案及解析:

1.D沉积岩上新下老,故沉积岩形成的先后顺序为④③②①;⑥岩浆岩侵入四层沉积岩中,由此可知各沉积岩的形成时间早于⑥岩浆岩;⑤岩浆岩侵入⑥岩浆岩中,由此可知⑥岩浆岩的形成时间早于⑤岩浆岩。

2.B石灰岩与岩浆接触地带的岩石受高温、高压作用形成大理岩。

3.B由材料可知,形成“巨蟒出山”风景的岩石为花岗岩,属于岩浆岩。图1中乙为岩浆岩,甲为变质岩,丙为沉积岩,丁为岩浆。

4.A据材料信息可判断该景观的形成过程。首先岩浆侵入形成侵入型岩浆岩,然后地壳上升形成高山,最后岩石受外力侵蚀作用形成该景观。

5.D读图可知石灰岩(沉积岩②)的形成时间最早,其次是页岩(沉积岩①),它们均是由于地壳下沉,沉积物堆积、压实固结而成。后来,受内力挤压,该岩层发生弯曲变形,从而形成褶皱。花岗岩侵入石灰岩和页岩,说明岩浆侵入发生在页岩形成之后。断层切穿花岗岩,说明断层形成在岩浆侵入之后。断层和花岗岩上方出现侵蚀面,说明该地区先是地壳上升隆起,地表遭受外力侵蚀,后来又由于地壳下沉发生沉积,形成砾岩和砂岩。

6.(1)沉积岩3沉积岩2沉积岩1火成岩2切穿沉积岩2后,形成喷出岩,并在地表形成火山锥地貌,后来该地区地壳下沉,上层覆盖沉积岩1

(2)火成岩2火成岩1火成岩1火成岩2切穿火成岩1

(3)A

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