“岩石圈物质循环过程”知识点精讲

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）