高中地理·选择性必修1 第1课时 地质构造与地貌（导学案）

高中地理·选择性必修1第1课时地质构造与地貌（导学案）

一、课标要求与学习目标【重要】课标要求依据《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》及2025年最新修订指导意见，选择性必修1“自然地理基础”模块明确要求学生：结合实例，解释内力和外力对地表形态变化的影响，并说明人类活动与地表形态的关系；通过野外观察或运用视频、图像，识别常见地貌，描述其景观特点。【核心素养】学习目标综合思维：结合真实案例，阐释褶皱、断层等地质构造的概念及其形成过程，理解地质构造与构造地貌之间的内在联系。【重要】

区域认知：借助地质剖面图与景观图，准确判断背斜、向斜、断层等地质构造的基本形态特征，并说明其在地表形态上的表现。【基础】

地理实践力：通过橡皮泥模拟实验和地质剖面图判读训练，掌握地质构造的观察方法与判读技巧。【高频考点】

人地协调观：运用地质构造知识，分析隧道选址、油气开采、工程建设等实际场景中的地质条件，树立科学决策意识。【易错点·应用】

二、教学重难点【重要】教学重点褶皱（背斜、向斜）和断层的基本形态特征及判读方法；地质构造与地貌之间的区别与联系；背斜成谷、向斜成山等“地形倒置”现象的成因。【难点】教学难点根据岩层新老关系判断背斜和向斜的方法；地质剖面图的综合判读；断层构造中地垒与地堑的识别及其形成的地貌类型。三、教学过程（一）情境导入：探秘庐山——一部“凝固的地质史书”庐山，位于江西省北部，北临长江，东接鄱阳湖，以“奇、雄、秀、险”闻名于世，素有“匡庐奇秀甲天下”之美誉。庐山属于江南造山带，受构造运动和东南、西北两大断裂带的影响，形成了典型的断块山，荣膺中国首批世界地质公园的称号-21。在庐山天书壁尖棱处，岩层形态异常弯曲，如同被外力揉皱并翻开的厚重书页，令人惊叹大自然的神奇力量。【探究思考】是什么力量使坚硬的岩层发生了弯曲？弯曲的岩层与地面的山、谷之间又存在着怎样的关系？带着这些问题，我们将化身地质研学队员，开启一次穿越地壳深处的探索之旅。（二）核心概念精讲地质作用与地壳运动地球上的自然界力量持续引发着地表形态、物质组成和内部结构的改变，这一过程统称为地质作用。其能量主要来源于地球内部热能（内力作用）和太阳辐射能（外力作用）。地壳运动，又称构造运动，是岩石圈因受到内力作用而发生的变位或变形，它是塑造地表格局的主导力量。

地质构造与构造地貌岩层在地壳运动影响下产生的变形（弯曲）和变位（断裂错动），称之为地质构造，它是地壳运动留下的有形“足迹”。地质构造主要包括褶皱和断层两大类。构造地貌则是指地质构造在地表的形态外貌，如背斜成山、向斜成谷、断崖和块状山地等-25。理解这对概念的区别与联系，是本课学习的关键——地质构造是“内部结构”，构造地貌是“外在相貌”。

褶皱与褶曲在地壳运动产生的强大挤压作用下，原本水平的沉积岩层由于承受巨大的侧向挤压力，发生塑性变形，形成一系列波状的弯曲，这一构造形态称为褶皱-25。褶皱的基本构成单元称为褶曲，即褶皱中的一个弯曲。

（1）背斜：从岩层形态看，背斜的岩层一般向上拱起。在未受外力侵蚀的初期阶段，背斜往往形成山岭。（2）向斜：从岩层形态看，向斜的岩层一般向下凹陷。在未受外力侵蚀的初期阶段，向斜往往形成谷地或盆地。（3）【高频考点】岩层新老关系——判断背斜与向斜的根本依据判断一个褶曲究竟是背斜还是向斜，最科学、最可靠的方法并非参照地貌形态，因为外力侵蚀可能会完全改变地面起伏的外部表现，而是依据岩层的新老分布规律。在一个完整的背斜构造中，核心部位的岩层年代较老，两翼部位的岩层年代较新，呈现出“中间老、两翼新”的分布格局。相反，在一个完整的向斜构造中，核心部位的岩层年代较新，两翼部位的岩层年代较老，呈现出“中间新、两翼老”的分布格局。图中若地层编号由老到新依次为d—c—b—a，则核心处若为d（最老）则为背斜，若为a（最新）则为向斜-。地形倒置——背斜成谷、向斜成山在野外考察中经常发现，一些背斜构造在地表呈现为山谷形态，而一些向斜构造则高高隆起成为山岭，这种现象称为地形倒置。其形成机理在于：背斜顶部因受到显著的张力作用，岩层中产生众多裂隙，岩石变得疏松破碎，抗侵蚀能力显著下降，容易在外力（如流水、风）的长期侵蚀下逐渐被削低，最终形成谷地。相反，向斜的槽部受到强烈的挤压作用，岩石致密坚硬，尽管凹陷为向斜，但不易被外力侵蚀，反而相对凸出，最终形成山岭-。

（1）【重要】对比分析：岩层受力状态不同，是导致地形倒置的关键——背斜顶部受张力（破碎易蚀），向斜槽部受挤压（致密坚硬）。（2）补充说明：地形倒置并不是必然发生的普遍规律，而是需要满足一定的条件。只有当外力侵蚀速度足够快且强度足够大，同时岩层的抗蚀差异足够显著时，才会出现“背斜谷、向斜山”的现象。如果侵蚀时间较短或侵蚀强度不足，地表早期起伏形态——“背斜山、向斜谷”仍然会被保留下来。因此，在野外进行实地考察时，必须结合岩层的新老关系进行综合分析，不能简单依据地表高低就直接判断地质构造的类型。断层当岩层受到的压力或张力超过岩体自身的强度极限时，岩层会发生破裂。如果破裂的岩层两侧沿断裂面发生了明显的相对位移，这一构造形态称为断层-25。

（1）【易混点】断裂与断层的区别：岩层破裂但两侧没有发生相对位移，只能称为断裂；只有破裂且伴有显著相对位移，才称之为断层。（2）断层的类型：根据断层两侧岩块的相对运动方向，可将断层分为正断层、逆断层和平移断层三种基本类型。（3）地垒与地堑：在地壳断裂运动过程中，如果两组或两组以上断层大致平行发育，中间岩块相对两侧岩块上升，形成地垒，常构成块状山地，如我国的庐山、泰山、华山等。中间岩块相对两侧下降，形成地堑，常构成狭长的凹陷谷地，如我国的渭河平原、汾河谷地以及著名的东非大裂谷-66。（4）断层带的地貌特征：断层线附近由于岩石破碎、裂隙发育，抗风化能力较弱，往往成为河流发育或沟谷形成的有利地带。断层带沿线常出现陡崖、断层三角面、断层泉等典型地貌景观。（三）【高频考点】地质剖面图的判读地质剖面图是历年高考地理中频繁出现的考查载体，它既展现静态的地质结构特征，又能反映动态的地质演变过程。判读的关键在于系统掌握地层层序、接触关系、构造类型和运动性质的综合分析方法-15。岩层新老关系的判定（1）根据地层层序规律：在正常未倒转的沉积序列中，岩层越老位置越靠下，越新位置越靠上，越接近地表。例如，图中Ⅲ岩层位于下部，年代偏老；Ⅰ岩层位于上部，年代偏新-15。（2）根据生物进化规律：保存复杂、高级生物化石的岩层，其形成年代晚于保存简单、低级生物化石的岩层。（3）根据岩层的接触关系：侵入岩的形成时间晚于其所穿插进入的沉积岩层；喷出岩的形成时间则晚于其下伏的所有岩层。变质岩的形成通常与岩浆入侵的热力作用密切相关，多形成于岩浆侵入之后。

地质构造类型的判定（1）褶皱判读：观察岩层形态是否呈现连续的波状弯曲。先判断岩层是否存在波状起伏，进一步识别哪些部位向上拱起（背斜）、哪些部位向下凹陷（向斜），然后运用岩层新老关系进行验证和确认。

（2）【基础】“口诀记忆法”：“拱背斜，凹向斜；核老翼新为背斜，核新翼老为向斜。”（3）断层判定：观察岩层是否有明显的破裂痕迹，破裂面两侧的岩层是否存在相对位移。如果没有位移而只是破裂，只能称为断裂，不可判定为断层。地壳运动性质的推断（1）褶皱构造的出现，意味着该区域经历了地壳的水平挤压运动。（2）断层构造的出现，表明地壳经历了推挤（逆断层为主）或拉伸（正断层为主）作用。（3）若某个地质年代的沉积岩层在该区域完全缺失，有两种可能的原因：一是该年代该区域地壳上升，长期暴露于地表，没有接受新的沉积；二是虽然曾经形成了沉积岩层，但随后地壳再次上升，导致该沉积岩层被完全侵蚀而消失。

沉积环境的推测地层的岩石类型和所含化石种类能够揭示古代的地理环境。石灰岩层反映出温暖的浅海环境；煤层的存在表明该区域曾经分布着茂密的森林植被；层状沉积岩中夹有泥岩、页岩时，反映水体较深的安静沉积环境；如果能从地层中提取出海洋生物化石，则证明该区域曾经是海洋覆盖的范围-15。

（四）【跨学科链接】地质构造的实践应用褶皱与资源勘探（1）【高频考点】背斜——理想的储油、储气构造：石油和天然气密度低于水和岩层水，在岩层空隙中受浮力作用向上运移。背斜构造具有向上拱起的封闭空间结构，恰好能够阻隔油气的进一步运移，使其在背斜核心部位富集起来，形成一个天然的“地质仓库”。因此，背斜成为寻找油气资源的重要勘探靶区-66。

（2）【重要】向斜——良好的储水构造：向斜构造向下凹陷，呈盆状或槽状形态，四周的岩层向中心倾斜，有利于大气降水和地表水的汇集和储存。在向斜的底部和两侧，水受重力作用自然聚集，形成一个地下水汇集的天然集水区。因此，向斜是寻找地下水资源的重要方向。断层与工程建设（1）【易错点】隧道选址：在山区进行隧道工程选址时，应优先考虑背斜构造地段。背斜的岩层整体呈拱形结构，受力状态良好，施工后顶部岩体在重力作用下可形成天然的自承拱效应，岩层稳定性较高。相比之下，向斜构造的底部岩层受挤压状态复杂，断层发育频率和强度通常低于背斜沿线，但更为关键的是，向斜槽部是地下水的汇集区，隧道穿越向斜地带时，极易遭遇严重涌水或突水灾害，不仅增加施工难度和成本，还可能导致工程安全事故-。

（2）水库与大型工程选址：大型水坝、核电站、重要交通枢纽等关系到国计民生的重大工程项目，应当尽量避让活动断裂带和存在断层活动的区域。断层带岩体破碎、裂隙发育，岩体整体性弱，不仅容易发生渗漏，还存在断层重新活动引发工程破坏的安全隐患。（3）采石场的选址：若需开采石料用于建筑和道路工程，可优先选择背斜构造的顶部区域。背斜顶部由于长期受到张力的破坏作用，岩体中充满了大量裂隙和破碎结构，岩石的可开采性和破碎性优于其他构造部位，便于机械采掘-21。地震与地质灾害的关联断层活动的强弱和频率直接关系着地震灾害的发生和分布。青藏高原东缘、川滇地区、天山南北两侧等区域不仅断层发育密集，而且断层活动性较强，历史上多次发生破坏性地震。因此，城市规划、国土开发和重大基础设施的选址布局，必须充分考虑区域断裂构造的发育特征和活动状况。

（五）【思维方法】构建地质构造与地貌的逻辑分析框架采用系统思维的方法分析地质构造与地貌之间的关系，可以建立以下五步分析框架：第一步，判定构造类型：从题干信息入手，辨析已经给定的地质构造类型（褶皱或断层）或未知情况下自主判读。第二步，确定受力状态：根据构造类型推断岩体所受的力学性质——背斜主要受张力，顶部为张应力区；向斜主要受挤压力，槽部为压应力区。第三步，分析抗蚀能力：根据受力状态推断岩石的致密性、裂隙发育程度和抗侵蚀能力。第四步，综合外力作用：叠加所在区域的气候条件、流水或风力的强度信息，推测外力的侵蚀强度与侵蚀效果。第五步，得出地貌结论：整合内力作用（构造类型）与外力作用（长期侵蚀改造）的共同效应，得出最终的地表形态结论。以下通过几个典型案例说明这一分析框架的运用：案例一：四川盆地东部“隔档式褶皱”的形成在四川盆地东部，发育着一种特殊的构造组合——隔档式褶皱，即形态上紧闭向斜与宽缓背斜相间排列。分析框架的应用过程：第一步判定为褶皱构造；第二步确定受力状态——背斜顶部受张力、向斜槽部受压；第三步分析抗蚀能力——向斜槽部岩石致密坚硬；第四步叠加外力作用——该区域降水丰沛、水系发育，流水侵蚀强烈；第五步得出结论——向斜槽部因抗蚀性强在地貌上表现为山岭，而背斜顶部被侵蚀为谷地，形成了特殊的“向斜山—背斜谷”相间排列的景观-。案例二：渭河平原的形成渭河平原位于陕西省中部，是典型的断陷盆地（地堑）。分析框架：第一步判定为断层构造中的地堑形态；第二步确定受力状态——为地壳拉伸陷落所致；第三步分析后期改造——渭河及支流携带大量泥沙在地堑内部长期沉积，形成了肥沃的冲积平原。此案例生动说明了构造运动（内力）奠定基本框架、沉积作用（外力）进行后期充填的复合地貌形成过程。通过这一系统的分析框架，学生可以将零散的知识点串联成有机的认知结构，提升了在面对复杂野外场景和考题情境时的综合分析与迁移能力。（六）【基础】典型例题分层训练【层次一：基础巩固型】例题1：下列各组地质构造类型中，全部属于褶皱的是（）A.背斜、向斜B.地垒、地堑C.背斜、断层D.向斜、地垒答案：A解析：褶皱的基本形态包括背斜和向斜两种。地垒和地堑属于断层的特殊表现形式，不归属于褶皱构造。本题旨在帮助学生准确区分褶皱与断层两大地质构造类型。例题2：关于背斜和向斜的叙述，正确的是（）A.背斜的岩层中间新、两翼老B.向斜的岩层中间老、两翼新C.背斜岩层一般向上拱起D.向斜岩层一般向上拱起答案：C解析：背斜岩层一般向上拱起，岩层年龄分布呈“中间老、两翼新”；向斜岩层一般向下凹陷，岩层年龄分布呈“中间新、两翼老”。本题着重考查学生对背斜和向斜基本特征的记忆和区分能力。例题3：在野外，判断背斜和向斜最可靠、最科学的依据是（）A.岩层的形态（向上拱起或向下凹陷）B.地表的形态（是山岭还是谷地）C.岩层的新老关系D.岩层的厚度大小答案：C解析：由于后期外力的长期侵蚀作用可能导致“地形倒置”——背斜成谷、向斜成山的现象，仅凭地表形态判断构造类型极不可靠。岩层形态有时也因侵蚀破坏难以辨认。而岩层的新老分布规律不受外力侵蚀的影响，是判断背斜和向斜的最科学、最本质的依据-25。【层次二：能力提升型】例题4：读某地地质剖面示意图（略图，图中岩层自老至新为A、B、C、D），回答下列问题。（1）说出图中甲、乙两地的地质构造名称，并说明判断依据。（2）若图中乙地地貌呈现为谷地，解释乙地由“山”变“谷”的形成过程。（3）若计划在甲、乙两地中选择一处修建地下隧道，应该选择何处？说明理由。解析：（1）甲地岩层向上拱起，核部岩层为C（较新），两翼岩层为D（更新），但核部相对于两翼还须对照地层顺序——实际题干设定A、B、C、D中A最老、D最新。需注意题目设定——若核老翼新为背斜，若核新翼老为向斜。甲若核部为A或B而两翼为C、D时则为背斜；乙若核部为D或C而两翼为A、B时则为向斜。因此必须严格依据给定代号判读。若题干明确A最老D最新，甲核部为B两翼为C、D（翼新）→核老翼新→背斜；乙核部为C两翼为A、B（翼老）→核新翼老→向斜。（2）乙地为向斜构造，但向斜槽部受到强大的挤压力作用，岩石致密坚硬，不易被外力侵蚀。在长期流水侵蚀过程中，向斜两侧较为松软的岩层被逐渐剝蚀削低，而致密的向斜核部相对凸出，反而保留为山岭。若此处呈现谷地，则说明该区域外力侵蚀作用有限，地表形态仍保留了刚形成时的早期状态——向斜谷。因此需具体分析侵蚀程度。（3）应选择甲地（背斜）。背斜的岩层呈拱形结构，受力状态良好，稳定性高；此外，背斜区域地下水不易汇集，可有效避免隧道施工过程中的透水或突水事故。【层次三：综合应用型】例题5：下图为我国某区域的地质剖面示意图。阅读图文材料，回答下列问题。材料信息（略）：图中显示了多个时代的沉积岩层、断层发育情况以及花岗岩侵入体，断层线穿过多个地层。（1）判断该区域先后经历的主要地质作用和时间顺序。（2）解释图中断层形成的可能原因及其对区域地貌的影响。（3）结合地质构造信息，评价该区域修建大型水库的自然条件。解析：（1）根据侵入岩穿插关系、地层的缺失以及断层的发育阶段进行综合推断。首先形成基底层（老沉积岩），然后受到地壳运动发生褶皱，之后发生了构造抬升并遭受侵蚀（造成某些地层缺失），接着出现了岩浆侵入作用（花岗岩体），最后经历了新的断层错动。该区域的地质演化历史总体上是一个多次构造运动叠加的过程，体现了内力和外力对地表形态的长期综合塑造。（2）该断层属于高角度正断层或逆断层，指示区域曾处于拉张或挤压应力场中。断层沿线岩石破碎，容易发育沟谷和侵蚀地貌。在地质剖面上，不同块体相对升降形成了地垒和地堑的雏形。（3）评价需从有利条件和不利条件两个角度展开。不利条件：断层发育区域岩体破碎，水库蓄水后渗漏风险较高，且在活动断裂带上修建大型水坝存在诱发地震或加剧地质灾害的隐患。有利条件：若断层规模较小、不处于活动发育期，且地层封闭性较好时，构造条件相对有利。因此需具体结合断层的规模、活动性和岩层的封闭性能进行全面评估。【层次四：拓展创新型】例题6：（2025年高考真题改编）阅读图文材料，回答问题。某地质勘探队在野外考察中发现了一处特殊的构造地貌景观：在一条宽谷的南北两侧，岩层均向谷地中心平缓倾斜。挖掘浅井发现，谷底以下数十米处存在完整的岩层，且岩层年代向谷地中心逐渐变新。（1）判断该宽谷所处的地质构造类型，并说明判断依据。（2）分析该区域形成“宽谷地貌”而非“山岭”的主要原因。（3）该区域地下是否可能存在丰富的地下水？请结合地质构造特点说明理由。解析：（1）该宽谷位于向斜构造的核心部位。判断依据是：岩层向谷地中心倾斜、岩层年代从两翼向中心由老变新，完全符合向斜构造的形态特征和岩层分布规律。（2）该区域虽然位于向斜构造，但由于该地区气候湿润、流水侵蚀作用强烈，同时向斜核部的岩层可能为抗风化能力较弱的可溶性岩石（如石灰岩）或存在节理密集带，导致其在长期侵蚀和溶蚀作用下不断被削低，形成宽阔的谷地。这属于向斜条件下外力侵蚀占主导而形成谷地的类型。（3）可能存在丰富的地下水。向斜构造的凹槽形态有利于地表降水的汇集入渗，地下水在向斜核部富集，往往能够形成较为理想的地下水储集区。（七）课堂小结与板书设计【板书设计】地质构造与地貌├──地质作用与地壳运动——内力作用（地壳运动/岩浆活动/变质作用）├──地质构造vs构造地貌——内部结构vs外在形象├──褶皱构造│├──背斜——岩层向上拱起，核老翼新（储油、隧道优先）│└──向斜——岩层向下凹陷，核新翼老（储水、向斜山）├──地形倒置——背斜谷vs向斜山│├──成因：背斜顶部受张力（破碎易蚀）→谷地│└──成因：向斜槽部受挤压（致密坚硬）→山岭└──断层构造├──地垒（上升块）→块状山（庐山/泰山/华山）└──地堑（下降块）→裂谷/盆地（渭河平原/汾河谷地/东非大裂谷）【课堂小结】本节课围绕地质构造与地貌的核心知识展开，形成了“三类构造－两种判法－两手应用”的知识主线。三类构造是指褶皱（背斜、向斜）和断层（地垒、地堑）两大类型五种形态；两种判法是指判断背斜与向斜的形态判据和新老关系判据，其中岩层新老关系最为本质；两手应用是指地质构造知识在资源勘探（油气、地下水）和工程建设（隧道、水坝、采石场）中的实践指导功能。通过本节课的学习，同学们不仅要牢记基本概念，更要掌握地质剖面图的判读方法和地质构造的分析框架，培养系统综合思维和跨学科应用能力。四、【重要】易错易混辨析【易错点】“背斜”与“向斜”不能简单地与“山”和“谷”画等号很多学生形成思维定势，认为背斜一定是山、向斜一定是谷。这是一种错误的简化。自然界中存在大量的“背斜谷”和“向斜山”，即所谓的地形倒置现象。之所以会发生这种现象，是由于外力侵蚀作用改变了初始地貌形态。判断背斜与向斜的根本依据始终是岩层的新老关系，而不是地表的相对高低。

【易混点】“断裂”不等于“断层”岩层受到外力作用发生破裂但两侧没有发生明显的相对位移，这种构造只能称为断裂。只有当破裂的两侧沿断裂面产生了显著的错动和位移时，才能称之为断层。在野外观察和试题判读中，必须严格区分这两个概念。

【易错点】“向斜”是储水构造，但并非每个向斜都有丰富的可用水资源向斜的凹槽形态确实有利于地下水的汇聚和存储，但能否形成可开发利用的地下水资源，还取决于向斜核部岩层的渗透性、含水层与隔水层的组合方式、汇水面积的大小以及补给强度的高低等诸多因素。如果向斜核部岩层过于致密（如深变质岩）或含水层被隔水层完全封闭，也可能无法形成具备开采价值的地下水储量。

【易混点】“地垒”与“地堑”的区分地垒是两组断层之间相对上升的岩块，地貌上形成块状山地；地堑是相对下降的岩块，地貌上形成狭长的凹陷盆地或谷地。学生可通过画图辅助记忆：绘出两条平行断层，上升者为垒、下降者为堑。

五、【拓展延伸】AI技术与虚拟仿真在地质教学中的应用随着教育信息化的深度推进和人工智能技术的快速发展，地质构造教学正从传统二维图像展示迈向三维动态仿真的全新阶段。1.虚拟仿真实验平台柳江盆地完整保存了新元古代至新生代华北地台在地球演化进程中的各类地质事件和地质现象，被誉为“地学天然实验室”-51。基于虚拟现实技术开发的柳江地质地貌虚拟仿真实验系统，通过精密的三维建模和高精度遥感影像数据，实现了对该区域主要褶皱、断层、岩层接触关系和地貌景观的自然场景虚拟再现，使学生在进行实地野外考察之前，提前建立完整的地质认知框架，大大缩短了实践教学的适应周期-51。2.地质模型三维可视化地质学勘查虚拟仿真系统利用