第二章：自然环境中的物质运动和能量交换
一、地壳的物质组成和物质循环
1、地壳物质的组成矿产【有用矿物在自然界富集到有开采价值时】
元素【氧硅铝鉄】→矿物岩石【岩石圈（地壳）中体积较大的固态矿物集合体，由一种或多种矿物组成】→地壳
Ps矿物是具有确定化学成分、物理属性的单质或者化合物，是化学元素在岩石圈存在的基本单位。
【Ex most石英】（通过莫氏硬度计测定矿物硬度判别矿物。
）
气态：天然气
矿物液态：石油、天然汞
固态：滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石等
金属矿：黑色金属、有色金属、贵金属、稀稀有金属等
矿物（赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等）
非金属矿：能源类矿物、宝石物等
2、岩石
岩浆岩侵入岩【岩浆在地表以下冷凝成为岩石】（花岗岩）
（火成岩）喷出岩【岩浆喷出地表冷凝形成的岩石】（流纹岩、安山岩、玄武岩）
沉积岩：页岩、砂岩、石灰岩【云贵地区】-喀斯特地貌-溶洞、石林、钟乳石岩石（层理构造、化石）
（成因）石灰岩→大理石
变质岩花岗岩→片麻岩
砂岩→石英岩
页岩→板岩
Ps·沉积岩不一定有化石，有化石不一定是沉积岩。
·地壳物质的运动，构成了大大小小的物质循
环的过程，其中规模最大，历时最长、影响
最为深远的就是地质循环。
二、地球表面形态
ﻉ导致地表形态发生变化的力量主要来自两个方面，一是内力作用，二是外力作用。
能量来源表现形式对地表形态的影响
内力作用地球内部地壳运动、岩浆活动、地震等使地表隆起或凹陷，形成高山和
盆地
削高填低，使地表趋于平坦
外力作用太阳能风化、侵蚀、搬运、沉积和固结
成岩石
1、板块
①板块构造学说：A.地球表层的岩石圈
并不是完整一块，而是被断裂带分割成
六大板块[亚、太、美、印、非、南]；
B.这些板块处于相对的运动状态；
C.板
块内部地壳比较稳定，两个板块的交界
处是地壳比较活跃的地带。
②板块的生长边界：张裂；
板块的消亡边界：挤压
板块边界类型 板块相对移动方向 对地表形态的影响
For example
生长边界 板块张裂运动
形成海洋（海岭）、裂谷等 大西洋、东非大裂谷 消亡边界
板块挤压运动
陆&陆：形成高大的山脉、高原
喜马拉雅山脉、安第斯山脉、青藏高原 陆&洋：形成海岸山脉、岛弧链、海沟
落基山脉、台湾岛
2、地震、火山【地球内部能量的释放形式】 地震火山带：地中海-喜马拉雅地震 带和环太平洋地震带
3、地质构造与地表形态 （内力作用） 地 背斜（盆地谷地山地） 质 褶皱 向斜（盆地）
构 断层 地垒（山地：断块山） 造 地堑（谷地、盆地） ①背斜VS 向斜
②地垒VS 地堑 地垒：在断层中两侧凹落、中间突起的 常见地质构造：发生位移 部分（Ex ：陡峭的山峰：华山西峰、
B ：最脆弱（所在为断层线） 峨眉山万佛顶、庐山等） 形成沟壑
地堑：中间部分相对下沉的断层（Ex ：
盆地或谷地：吐鲁番盆地、、天山、渭 河谷地等）
4、地表形态和外力作用【主要表现形式：风化、侵蚀、搬运、沉积和固结成岩】 ①流水作用【湿润、半湿润】 ②风力作用【干旱、半干旱】 峡谷[越来越深]
流水侵蚀[v 快] 黄土高原[沟壑纵横] 风力侵蚀：风蚀蘑菇、风蚀城堡 溶洞 沙丘 风 流水堆积[v 慢] 冲积扇[出山口] 风力堆积
三角洲[入海口] 黄土高原：黄土
背斜：顶部因受张力脆弱的岩石易破碎被侵蚀，两边不易被侵蚀从而背斜成为谷地【油、气、建隧道】——背斜谷
向斜：槽部因受挤压，岩石坚硬不
易被侵蚀，
而两边岩石脆弱易被侵蚀，形成山地【储存水，槽部最hard 】——向斜山 地垒
地堑
B
受热 冷却 近地面空气膨胀上升，使近地面空气密度减小，形成低气压
高空空气聚积，空气密 度增大，形成高气压
近地面空气冷却收缩下沉，使近地面空气密度增大，形成高气压
高空空气下沉，上空的空气气密度减小，形成低气压
近地面
近地面空气扩散方向 高空
高空空气扩散方向 甲
乙
Ps 梯田：需地势平缓，坡度较小的地方。
开垦梯田，既扩大耕地面积，又利于水土保持，达到生态、经济、社会效益的统一，实现可持续发展。
三、大气环境 reason ：臭氧吸收紫外线 1、大气 reason ：对流层的能量来自地面 大气分层 气温随高度变化 气流状况 其它特征（影响）
对流层 越高越低 对流 占3/4大气质量；水汽和尘埃；天气多变 平流层 越高越高
平流
高空飞行【飞机】；存在臭氧层；天气晴朗
高层大气
存在电离层（无线电通讯；太阳活动干扰短波通讯）
2、对流层大气的受热过程
①太阳辐射【短】 O 3吸收紫外光 白天：削弱太阳 选择性吸收 CO 2、H 2O 、云、浮尘吸收红外光 CO 2、云层作用 辐射
削弱 散射：波长越短越容易闪射【蓝色】 夜晚：增强大气 作用 反射[最主要]：H 2O 、云、浮尘 逆辐射 ②地面辐射【长波辐射】：地面吸收透过大气的太阳辐射后升温，同时又持续向外(主要是向大气层)释放辐射能量。
影响因素：纬度因素【纬度不同，正午太阳高度角不同，太阳辐射经过大气的路程长短不同，太阳光线照射水平地面的角度不同。
太阳辐射 强度由低纬向两极递减。
太阳高度愈大，等量的太阳辐射在地表分布的S 越小，光热愈集中，经过大气路程短，被削弱的少】、下垫面因素【新雪反射率最大，赤道上的海洋反射率最小】、其他因素【most 气象因素】 ③大气辐射【长波辐射】：大气吸收地面辐射增温的同时，也向外辐射能量。
④大气逆辐射：射向地面的大气辐射。
[大气在增温的同时产生大气辐射，其中绝大部分以大气逆辐射方式把热量还给地面，对地面起到保温作用。
（云层越厚，大气逆辐射越强，保温作用越强。
）]
Ps Ⅰ阴天昼夜温差小；晴天昼夜温
差大；高海拔地区昼夜温差大； Ⅱ地面辐射是对流层大气能量的直接来源，太阳辐射是大气能量的根本来源。
3、热力环流
①形成原因：由于地面受热不均，引起空气对流运动（垂直），从而产生同一水平面上气压差异，导致空气水平运动（高压到低压）。
Ps 高压、低压是相对同一平面而言的，近地面气压恒＞高空气压。
甲处受热，近地面空气 膨胀上升，近地面处形成低压 ，相对应的高空处形成高压。
乙处冷却，高空空气收缩 下沉，使近地面空气密度增大， 形成高压，高空形成低压。
①太阳暖大地 ③大气还大地 ②大地暖大气
地表受热均匀时的等压面状地表受热不均时的等压面状
热 冷 高压
低压
低压 高压
1000 1005 1010 （百帕） 水平气压梯度力 地转偏向力
风向 等压线 1000 1005
1010
（百帕） 水平气压梯度力
地转偏向力
风向 等压线 摩擦力
②等压面的形态变化：
A>B>D>C
由上图等压面的变化可知：Ⅰ等压面上凸为高压区，下凹为低压区；Ⅱ高低压是指同一高度上的气压差异；Ⅲ同一垂直方向上，气压随着高度的增加而降低；Ⅳ同一垂直方向上，近地面与高空的气压类型相反。
③地面冷热不均而形成热力环流是一种常见的自然现象。
由此而产生了近地面的风，比较常见的有：海陆风、山谷风和城市风。
ﻉ 白天太阳照射，陆地增温快，气温比海上高，空气 膨胀上升，高空气压比原来气压高，空气由陆地流入海 洋；近地面陆地形成低气压；而海洋上因气温低，形成 高气压，下层空气由海洋流入大陆，形成海风；夜间与 白天热力作用相反而形成陆风；
ﻉ 由于城市中人们的生产生活释放出大量人为热，使 城市气温升高，空气上升，与郊区下沉气流形成城市热 力环流。
（因此在城市规划时应将污染严重的工业企业布 局在城市风的下沉距离之外，避免排出的污染气体和粉
尘从近地面流向城区；应将卫星城建在城市风环流之外，以避免相互污染。
）
ﻉ 白天因山坡上的空气增温强烈，于是暖空气沿坡上升，形成谷风。
夜间山坡上的空气迅
速冷却，密度增大，因而沿坡下滑，流入谷地，形成山风。
4、大气的水平运动[风] ①影响空气水平运动的力
对于大气的水平运动来说，其形成主要受三个力影响：水平气压梯度力[原动力]，地转偏向力[偏向力]，地面摩擦力[阻碍力]。
②高空和低空的大气水平运动（北半球）
Ⅰ高空的风： Ⅱ近地面的风：
作用力
方向
作用
大小
水平气压梯度力 垂直于等压线，由高
压指向低压 形成风的直接原因 由水平气压梯度决定（等压线密越，越大，风速 ） 地转偏向力 垂直于风向，北半球右偏、南半球左偏 只改变风向，不改变风速
由赤道向两极递增 地面摩擦力
与风向相反
既减小风速，又影响风向
与下垫面、风速有关
C D
A B
地转偏向力
风向
1000
地转偏向力
风向
1000
受力：a.水平气压梯度力 b.地转偏向力 受力：a.水平气压梯度力b.地转偏向力c.摩擦力 风向：平行于等压线 风向：斜穿等压线
Ⅰ高空的风： Ⅱ近地面的风：
水平气压梯度力 （百帕） 1005 1010 等压线
地转偏向力 等压线 1005 1010
（百帕）
水平气压梯度力 风向
摩擦力。