變質(zhì)巖

除含有角閃石、碳酸鹽類等主要造巖礦物外，與巖漿巖和沉積巖相比，變質(zhì)巖中常出現(xiàn)鋁的(紅柱石、藍晶石、);不含鐵的鎂硅酸鹽礦物;復(fù)雜的鈣鎂鐵錳鋁的硅酸鹽礦物(類;鐵鎂鋁的鋁硅酸鹽礦物(堇青石、十字石等);純鈣的硅酸鹽礦物(等)以及主要造巖礦物中的某些特殊礦物(藍閃石、綠輝石、、硬玉、硬柱石等)。這是變質(zhì)巖礦物成分的主要特點。變質(zhì)巖的礦物成分，決定于原巖成分和變質(zhì)條件。原巖成分決定變質(zhì)巖中可能出現(xiàn)什么礦物或礦物組合，如原巖為硅質(zhì)石灰?guī)r,主要成分為CaCO3和SiO2，經(jīng)變質(zhì)作用可能出現(xiàn)的礦物是:石英、、硅灰石、甲型硅灰石、灰硅鈣石等。而變質(zhì)條件則決定一定的原巖經(jīng)變質(zhì)作用后，具體出現(xiàn)什么礦物或礦物組合，如原巖為硅質(zhì)石灰?guī)r，在熱接觸變質(zhì)作用中,如壓力為10帕時，溫度低于470℃，形成石英和方解石;當溫度大于470℃時，則形成方解石和硅灰石或石英和硅灰石。原巖發(fā)生變質(zhì)時，如不伴隨交代作用，變質(zhì)巖的礦物成分受上述兩方面因素的共同制約。在變質(zhì)巖中，把具有同一原始化學成分而礦物共生組合不同的所有變質(zhì)巖，稱為等化學系列;而把在同一變質(zhì)條件下形成的具有不同礦物共生組合的所有變質(zhì)巖，稱為等物理系列。在有交代作用的情況下，變質(zhì)巖的礦物成分，除決定于原巖和變質(zhì)條件外，還與交代作用的性質(zhì)和強度有關(guān)。變質(zhì)巖的礦物成分，按成因可分為:穩(wěn)定礦物，即在一定變質(zhì)條件下穩(wěn)定平衡的礦物;不穩(wěn)定礦物(殘余礦物)，即在一定變質(zhì)條件下，由于反應(yīng)不徹底而部分殘留下來的非穩(wěn)定礦物。不穩(wěn)定礦物和穩(wěn)定礦物之間，常具有明顯的置換關(guān)系。根據(jù)礦物穩(wěn)定范圍，變質(zhì)巖的礦物成分還可分為:①特征礦物，指穩(wěn)定范圍較窄，反映變質(zhì)條件比較靈敏的礦物，如絹云母、綠泥石、蛇紋石、濁沸石、綠纖石等，常為低級變質(zhì)礦物;藍晶石、十字石(中壓)、紅柱石、堇青石(低壓)，常為中級變質(zhì)礦物;紫蘇輝石、夕線石，常為高級變質(zhì)礦物;藍閃石、硬柱石、硬玉、文石，常為高壓低溫礦物等;②貫通礦物，指可以在較大范圍的溫度、壓力條件下形成和存在的礦物，如石英、方解石，當這類礦物單獨出現(xiàn)時，一般不具有指示變質(zhì)條件的意義。

①鋁的硅酸鹽礦物，如紅柱石、藍晶石、矽線石等; ②不含鐵的鎂硅酸鹽礦物，如鎂橄欖石等

③鈣鎂錳鋁硅酸鹽礦物，如石榴子石類礦物等

④鐵鎂鋁的硅酸鹽礦物如堇青石、十字石等

⑤純鈣的硅酸鹽礦物，如硅灰石等。變質(zhì)巖的礦物成分主要取決于原巖的總的化學成分和變質(zhì)作用程度，如主要成分為SiO2和CaCO3的硅質(zhì)灰?guī)r，在接觸變質(zhì)作用中，如壓力為10Pa，溫度低于470℃時形成石英和方解石，如溫度高于470℃時則形成方解石和硅灰石或石英和硅灰石。

變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)是指變質(zhì)巖中礦物的粒度、形態(tài)及晶體之間的相互關(guān)系，而構(gòu)造則指變質(zhì)巖中各種礦物的空間分布和排列方式。變質(zhì)巖結(jié)構(gòu)按成因可劃分為下列各類:

是由于變質(zhì)結(jié)晶和重結(jié)晶作用不徹底而保留下來的原巖結(jié)構(gòu)的殘余。用前綴"變余"命名，如變余砂狀結(jié)構(gòu)、變余輝綠結(jié)構(gòu)、變余巖屑結(jié)構(gòu)等，根據(jù)變余結(jié)構(gòu)、可查明原巖的成因類型。

是巖石在變質(zhì)結(jié)晶和重結(jié)晶作用過程中形成的結(jié)構(gòu)，常用后綴"變晶"命名，如粒狀變晶結(jié)構(gòu)、鱗片變晶結(jié)構(gòu)等。按礦物粒度的大小、相對大小，可分為粗粒(>3毫米)、中粒(1~3毫米)、細粒(<1毫米)變晶結(jié)構(gòu)和等粒、不等粒、斑狀變晶結(jié)構(gòu)等;按變質(zhì)巖中礦物的結(jié)晶習性和形態(tài)，可分為粒狀、鱗片狀、纖狀變晶結(jié)構(gòu)等;按礦物的交生關(guān)系，可分為包含、篩狀、穿插變晶結(jié)構(gòu)等。少數(shù)以單一礦物成分為主的變質(zhì)巖常以某一結(jié)構(gòu)為其特征(如以粒狀礦物為主的巖石為粒狀變晶結(jié)構(gòu)、以片狀礦物為主的巖石為鱗片變晶結(jié)構(gòu))，在多數(shù)變質(zhì)巖的礦物組成中，既有粒狀礦物，又有片、柱狀礦物。因此，變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)常采用復(fù)合描述和命名，如具斑狀變晶的中粒鱗片狀變晶結(jié)構(gòu)等。變晶結(jié)構(gòu)是變質(zhì)巖的主要特征，是成因和分類研究的基礎(chǔ)。

是由交代作用形成的結(jié)構(gòu)，用前綴"交代"命名，如交代假象結(jié)構(gòu)，表示原有礦物被化學成分不同的另一新礦物所置換，但仍保持原來礦物的晶形甚至解理等內(nèi)部特點;交代殘留結(jié)構(gòu)，表示原有礦物被分割成零星孤立的殘留體，包在新生礦物之中,呈島嶼狀;交代條紋結(jié)構(gòu)，表示鉀長石受鈉質(zhì)交代，沿解理呈現(xiàn)不規(guī)則狀鈉長石小條等。交代結(jié)構(gòu)對判別交代作用特征具有重要意義。

是巖石在定向應(yīng)力作用下，發(fā)生碎裂、變形而形成的結(jié)構(gòu)，如碎裂結(jié)構(gòu)、碎斑結(jié)構(gòu)、糜棱結(jié)構(gòu)等。原巖的性質(zhì)、應(yīng)力的強度、作用的方式和持續(xù)的時間等因素，決定著碎裂結(jié)構(gòu)的特點。

變質(zhì)巖構(gòu)造按成因分為:①變余構(gòu)造，指變質(zhì)巖中保留的原巖構(gòu)造,如變余層理構(gòu)造、變余氣孔構(gòu)造等;②變成構(gòu)造，指變質(zhì)結(jié)晶和重結(jié)晶作用形成的構(gòu)造，如板狀、千枚狀、片狀、片麻狀、條帶狀、塊狀構(gòu)造等。

與原巖的化學成分有密切關(guān)系，同時與變質(zhì)作用的特點有關(guān)。在變質(zhì)巖的形成過程中，如無交代作用，除H2O和CO2外，變質(zhì)巖的化學成分基本取決于原巖的化學成分;如有交代作用,則既決定于原巖的化學成分，也決定于交代作用的類型和強度。變質(zhì)巖的化學成分主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、CaO、MgO、K2O、Na2O、H2O、CO2以及TiO2、P2O5等氧化物組成。由于形成變質(zhì)巖的原巖不同、變質(zhì)作用中各種性狀的具化學活動性流體的影響不同，變質(zhì)巖的化學成分變化范圍往往較大。例如，在巖漿巖(超基性巖-酸性巖)形成的變質(zhì)巖中，SiO2含量多為35~78%;在(石英砂巖、硅質(zhì)巖)形成的變質(zhì)巖中，SiO2含量可大于80%;而原巖為純石灰?guī)r時，則可降低至零。在變質(zhì)作用中，絕對的等化學反應(yīng)是沒有的，在變質(zhì)反應(yīng)過程中，總是有某些組分的帶出和帶入，原巖組分總是要發(fā)生某些變化，有時則非常顯著。在通常的變質(zhì)反應(yīng)中，經(jīng)常發(fā)生礦物的脫水和吸水作用、碳酸鹽化和脫碳酸鹽化作用。這些過程，除與溫度、壓力有關(guān)外，還和變質(zhì)作用過程中H2O和CO2的性狀有關(guān)，其他化學組分在不同的溫度、壓力以及外界組分的影響下，常表現(xiàn)出不同程度的活動性。例如，在接觸交代變質(zhì)作用過程中，在侵入體和圍巖之間，通過雙交代作用可形成。在區(qū)域變質(zhì)作用過程中，巖石化學組分的穩(wěn)定程度，有時可用化合物(硅酸鹽、氧化物、硫化物等)的生成熱來表示。一般說，生成熱越高，這一化合物也越穩(wěn)定。硫化物的生成熱是較低的，氧化物和硅酸鹽的生成熱比硫化物高。因此，在區(qū)域變質(zhì)作用過程中，當溫度升高時，親石元素(包括主要造巖元素K、Na、Fe、Mg、Al、Si)保持其穩(wěn)定;而親銅元素則根據(jù)它們本身的特性，呈現(xiàn)出不同的活動性。這一情況也部分地解釋了在區(qū)域變質(zhì)作用過程中，巖石的主要造巖元素可以保持不變或稍有變化的原因。

變質(zhì)巖，英文名稱為metamorphic rock，是一種轉(zhuǎn)化的巖石 。

變質(zhì)巖是在高溫、高壓和礦物質(zhì) 的混合作用下由一種巖石自然變質(zhì)成的另一種巖石。質(zhì)變可能是重結(jié)晶、紋理改變或顏色改變。

變質(zhì)巖是在地球內(nèi)力作用，引起的巖石構(gòu)造的變化和改造產(chǎn)生的新型巖石 。這些力量包括溫度、壓力、應(yīng)力的變化、化學成分。固態(tài)的巖石在地球內(nèi)部的壓力和溫度作用下，發(fā)生物質(zhì)成分的遷移和重結(jié)晶，形成新的礦物組合。如普通石灰石由于重結(jié)晶變成大理石。

變質(zhì)巖是組成地殼的主要成分，一般變質(zhì)巖是在地下深處的高溫(要大于150℃)高壓下產(chǎn)生的，后來由于地殼運動而出露地表。

一般變質(zhì)巖分為兩大類，一類是變質(zhì)作用作用于巖漿巖 (即:火成巖)，形成的變質(zhì)巖成為正變質(zhì)巖;另一類是作用于沉積巖，生成的變質(zhì)巖為副變質(zhì)巖。

大面積變質(zhì)的巖石為區(qū)域性的，但也有局部性的，局部性的如果是因為巖漿涌出造成周圍巖石的變質(zhì)稱為接觸變質(zhì)巖;如果是因為地殼構(gòu)造錯動造成的巖石變質(zhì)為動力變質(zhì)巖。

原巖受變質(zhì)作用的程度不同，變質(zhì)情況也不同，一般分為低級變質(zhì)、中級和高級變質(zhì)。變質(zhì)級別越高，變質(zhì)程度越深。如沉積巖粘土質(zhì)巖石在低級作用下，形成板巖;在中級變質(zhì)時形成云母片巖;在高級變質(zhì)作用下形成片麻巖。

巖石在變質(zhì)過程中形成新的礦物，所以變質(zhì)過程也是一種重要的成礦過程，中國鞍山的鐵礦就是一種前寒武紀火成巖形成的一種變質(zhì)巖，這種鐵礦占全世界鐵礦儲量的70%。此外如錳鈷鈾共生礦、金鈾共生礦、云母礦、石墨礦、石棉礦都是變質(zhì)作用造成的。

變質(zhì)巖是組成地殼的主要巖石類型之一。在變質(zhì)作用中，由于溫度、壓力、應(yīng)力和具有化學活動性流體的影響，在基本保持固態(tài)條件下,原巖的化學成分、成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)生不同程度的變化。變質(zhì)巖的主要特征是這類巖石大多數(shù)具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)、定向構(gòu)造(如片理、片麻理等)和由變質(zhì)作用形成的特征變質(zhì)礦物如藍晶石、紅柱石、矽線石、石榴石 、硬綠泥石、綠簾石、藍閃石等 。

習慣上先按變質(zhì)作用類型和成因，把變質(zhì)巖分為下列巖類。①區(qū)域變質(zhì)巖類，由區(qū)域變質(zhì)作用所形成。②熱接觸變質(zhì)巖類，由熱接觸變質(zhì)作用所形成，如斑點板巖等。③接觸交代變質(zhì)巖類，由接觸交代變質(zhì)作用所形成,如各種。④動力變質(zhì)巖類，由動力變質(zhì)作用所形成,如壓碎角礫巖、碎裂巖、碎斑巖、等。⑤氣液變質(zhì)巖類，由氣液變質(zhì)作用形成,如云英巖、次生石英巖、蛇紋巖等。⑥沖擊變質(zhì)巖類。由沖擊變質(zhì)作用所形成(見)。在每一大類變質(zhì)巖中可按等化學系列和等物理系列的原則，再作進一步劃分。在早期的分類方案中，還出現(xiàn)過從原巖的物質(zhì)成分與類型出發(fā)，再依次按變質(zhì)作用過程中發(fā)生的變化與生成的巖石進行的分類。所有這些分類，原則不盡相同,強調(diào)的分類依據(jù)也有差別。原巖類型和變質(zhì)作用性質(zhì)是變質(zhì)巖分類的兩個主要基礎(chǔ)，但原巖類型的復(fù)雜性和變質(zhì)作用類型的多樣性，給變質(zhì)巖的分類帶來許多困難。以變質(zhì)作用產(chǎn)物的特征(變質(zhì)巖的礦物組成、含量和結(jié)構(gòu)構(gòu)造)對變質(zhì)巖進行分類，將成為今后的主要趨勢。 主要巖石類型可分為以下16類:

1.板巖類。屬低級變質(zhì)產(chǎn)物，如碳質(zhì)板巖、鈣質(zhì)板巖、黑色板巖等。

2.千枚巖類。變質(zhì)程度較板巖相對較高，如絹云母千枚巖、綠泥石千枚巖等。

3.片巖類。屬低至中高級變質(zhì)產(chǎn)物，如云母片巖、陽起石片巖、綠泥石片巖等。

4.片麻巖類。屬低一高級變質(zhì)產(chǎn)物，如富鋁片麻巖、斜長片麻巖等。

5.長英質(zhì)粒巖類?？尚纬捎诓煌淖冑|(zhì)條件下，如變粒巖、淺粒巖等。

6.石英巖類。主要由石英組成(石英含量大于75%)，如純石英巖、長石石英巖、磁鐵石英巖等。

7.斜長角閃巖類。形成于高綠片巖相到角閃巖相的變質(zhì)條件，如石榴子石角閃巖、透輝石角閃巖等。

8.麻粒巖類。屬高溫條件下形成的區(qū)域變質(zhì)巖，如暗色麻粒巖、淺色麻粒巖等。

9.鐵鎂質(zhì)暗色巖類(主要由輝石類、角閃石類、云母類、綠泥石類等組成)。如透輝石巖，石榴子石角閃石巖等。

10.榴輝巖類(主要由綠輝石和富鎂的石榴子石組成)。如鎂質(zhì)榴輝巖、鐵質(zhì)榴輝巖等。?

11.大理巖類(主要由方解石和白云石組成)。如白云質(zhì)大理巖、硅灰石大理巖、透閃石大理巖等。?

12.矽卡巖類。主要由接觸交代作用形成，如鈣質(zhì)矽卡巖、鎂質(zhì)矽卡巖等。

13.角巖類。屬熱接觸變質(zhì)作用產(chǎn)物，如云母角巖、長英質(zhì)角巖等。

14.動力變質(zhì)巖類。屬各種巖石受動力變質(zhì)作用的產(chǎn)物，如構(gòu)造角礫巖、壓碎角礫巖、糜棱巖等。?

15.氣-液變質(zhì)巖類。由氣液變質(zhì)作用形成，如蛇紋巖、青磐巖、云英巖等。

16.混合巖類。由混合巖化作用形成，如混合變質(zhì)巖類、混合巖類和混合花崗巖類等。

變質(zhì)巖在地殼內(nèi)分布很廣，大陸和洋底都有，在時間上從古代至現(xiàn)代均有產(chǎn)出。在各種成因類型的變質(zhì)巖中，區(qū)域變質(zhì)巖分布最廣，其他成因類型的變質(zhì)巖分布有限。區(qū)域變質(zhì)巖主要出露于各大陸的地盾和地塊以及顯生宙各時代的變質(zhì)活動帶(通常與造山帶緊密伴生)。區(qū)域變質(zhì)巖在地盾和地塊上的出露面積很大， 常為幾萬至幾十萬平方公里，有時可達百萬平方公里以上，約占大陸面積的18%。前寒武紀地盾和地塊通常組成各大陸的穩(wěn)定核心，而古生代及以后的變質(zhì)活動帶，常常圍繞前寒武紀地盾或地塊，呈線型分布,如加拿大地盾東面的阿巴拉契亞造山帶、波羅的地盾西北面的加里東造山帶、俄羅斯地塊南面的華力西造山帶和阿爾卑斯造山帶等。有些年輕的變質(zhì)活動帶往往沿大陸邊緣或島弧分布，這在太平洋東岸和日本島嶼表現(xiàn)明顯，它們的分布表明大陸是通過變質(zhì)活動帶的向外推移而不斷增長的。在另一些情況下，變質(zhì)活動帶也可斜切古老結(jié)晶基底而分布，它們代表大陸經(jīng)解體而形成的陸內(nèi)地槽，并將發(fā)展成新的臺槽體系。20世紀60年代以來，還發(fā)現(xiàn)在大洋底部的沉積物和玄武質(zhì)巖石之下，有變質(zhì)的、等巖石的廣泛分布，它們是由洋底變質(zhì)作用形成的。由形成的各種接觸變質(zhì)巖石，僅局限于侵入體和火山巖體周圍，分布面積有限，但分布的地區(qū)卻十分廣泛，在不同地質(zhì)時期和構(gòu)造單元內(nèi)均有產(chǎn)出。由碎裂變質(zhì)作用形成的各種碎裂變質(zhì)巖，分布更有限，它們嚴格受各種斷裂構(gòu)造的控制。變質(zhì)巖在中國的分布也很廣。華北地塊和塔里木地塊主要由早前寒武紀的區(qū)域變質(zhì)巖和組成，并構(gòu)成了中國大陸的古老核心。以后的變質(zhì)活動帶則圍繞或斜切地塊呈線型分布。

變質(zhì)巖的命名不是非常統(tǒng)一，主要從以下幾方面考慮:

1.以構(gòu)造劃分:如板塊構(gòu)造的巖石叫板巖，具千枚狀構(gòu)造的巖石叫千枚巖，具片狀構(gòu)造的巖石叫片巖，具片麻狀構(gòu)造的巖石叫片麻巖等。

2.以巖石中礦物組合及含量劃分:如含量以角閃石為主，含少量斜長石的變質(zhì)巖叫斜長角閃巖，以結(jié)晶方解石組成的變質(zhì)巖叫做大理巖等。

3.以結(jié)構(gòu)劃分:如角巖結(jié)構(gòu)的巖石叫角巖。

4.按產(chǎn)地命名:如麻粒巖最初是指產(chǎn)于得過薩克遜(Saxony)麻粒山的一套淡色至粉色有無水礦物(石榴子石、藍晶石、或矽線石、金紅石等)所組成的長英質(zhì)片麻巖。

5.特殊成因命名:如云英巖、蛇紋巖、次生石英巖、碎裂巖、糜棱巖及各種混合巖等。

變質(zhì)巖分布區(qū)礦產(chǎn)豐富，世界上發(fā)現(xiàn)的各種礦產(chǎn)，變質(zhì)巖系中幾乎都有，許多特大型，如金、鐵、鉻、鎳、銅、鉛、鋅等。主要分布于前寒武紀變質(zhì)巖中，其成因大多與變質(zhì)巖的形成有關(guān)。其他如與夕卡巖有關(guān)的鐵礦床、銅鉛鋅等多金屬礦床、與云英巖有關(guān)的鎢錫鉬鉍鈹鉭礦床等，也與變質(zhì)巖的形成有關(guān)。

變質(zhì)巖是由變質(zhì)作用所形成的巖石。它的巖性特征，一方面受原巖的控制，具有一定的繼承性;另一方面，由于經(jīng)受了不同的變質(zhì)作用，在礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造上具有其特征性(如含有變質(zhì)礦物和定向構(gòu)造等)。變質(zhì)巖在我國和世界各地分布很廣。前寒武紀的地層絕大部分由變質(zhì)巖組成;古生代以后，在各個地質(zhì)時期的地殼活動帶(板塊縫合帶、如地槽區(qū))，在一些侵入體的周圍以及斷裂帶內(nèi)，均有變質(zhì)巖的分布。與變質(zhì)巖有關(guān)的金屬和非金屬礦產(chǎn)非常豐富，例如，我國和世界上的前寒武紀變質(zhì)鐵礦均占鐵礦總儲量的一半以上。

主要變質(zhì)巖及鑒定特征:糜棱巖:動力變質(zhì)巖，淺灰、灰綠或灰色，糜棱結(jié)構(gòu)，碎裂構(gòu)造，主要礦物為石英、長石、綠泥石。

大理巖:接觸熱變質(zhì)巖，白、灰綠、黃或淺藍色，等?；蜃兙ЫY(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為方解石、白云石;次要礦物為透閃石、透輝石。

矽卡巖:接觸交代變質(zhì)巖，顏色不定，結(jié)構(gòu)為粒狀微晶，塊狀構(gòu)造，主要礦物為石榴子石、綠簾石、透輝石;次要礦物為鐵、鎂、鈣硅酸鹽。

蛇紋巖:接觸交代變質(zhì)巖，灰綠-黃綠色，隱晶質(zhì)變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為蛇紋石;次要礦物為磁鐵礦、鈦鐵礦。

板巖:區(qū)域變質(zhì)巖，灰至黑色，隱晶質(zhì)變晶結(jié)構(gòu)，板狀構(gòu)造，主要礦物為石英、粘土、絹云母。

片巖:區(qū)域變質(zhì)巖，黑、灰綠或綠色，變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，主要礦物為云母、綠泥石、角閃石;次要礦物為長石、綠簾石。

千枚巖:區(qū)域變質(zhì)巖，黃、綠或藍灰色，隱晶質(zhì)變晶結(jié)構(gòu)，千枚狀構(gòu)造，主要礦物為石英、綠泥石、絹云母。

石英巖:區(qū)域變質(zhì)巖，白或灰白色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為石英，次要礦物為白云母、硅線石。

片麻巖:區(qū)域變質(zhì)巖，灰或淺灰色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，主要礦物為石英、長石，次要礦物為云母、角閃石、硅線石。

各種變質(zhì)巖的存在條件，幾乎跟它們的變質(zhì)作用的類型有密切關(guān)系，換句話說，如果在野外工作時，能識別出變質(zhì)作用的類型，那么也就大體上能估計出其中有哪些具體的變質(zhì)巖的種類了。何謂變質(zhì)作用的類型?主要是根據(jù)地質(zhì)成因和變質(zhì)作用的因素來考慮變質(zhì)作用的格局，實際上，也包括了變質(zhì)作用的規(guī)模。其類型大體上劃分為四種，都是野外常遇到的。

①接觸變質(zhì)作用。這是由巖漿沿地殼的裂縫上升，停留在某個部位上，侵入到圍巖之中，因為高溫，發(fā)生熱力變質(zhì)作用，使圍巖在化學成分基本不變的情況下，出現(xiàn)重結(jié)晶作用和化學交代作用。例如中性巖漿入侵到石灰?guī)r地層中，使原來石灰?guī)r中的碳酸鈣熔融，發(fā)生重結(jié)晶作用，晶體變粗，顏色變白(或因其他礦物成分出現(xiàn)斑條)，而形成大理巖。從石灰?guī)r變?yōu)榇罄韼r，化學成分沒有變，而方解石的晶形發(fā)生變化，這就是接觸變質(zhì)作用最普通的例子，又如頁巖變成角巖，也是接觸變質(zhì)造成的。它的分布范圍局部，附近一定有侵入體。包括熱接觸變質(zhì)作用和接觸交代變質(zhì)作用。

②動力變質(zhì)作用。這是由于地殼構(gòu)造運動所引起的、使局部地帶的巖石發(fā)生變質(zhì)。特別是在斷層帶上經(jīng)常可見此種變質(zhì)作用。此類受變質(zhì)的巖石主要是因為在強大的、定向的壓力之下而造成的，所以產(chǎn)生的變質(zhì)巖石也就破碎不堪，以破碎的程度而言，就有破碎角礫巖、碎裂巖、糜棱巖等等。好在這些巖石的原巖容易識別，故在巖石命名時就按原巖名稱而定，如稱為花崗破裂巖、破碎斑巖等。

③區(qū)域變質(zhì)作用。分布面積很大，變質(zhì)的因素多而且復(fù)雜，幾乎所有的變質(zhì)因素--溫度、壓力、化學活動性的流體等都參加了。凡寒武紀以前的古老地層出露的大面積變質(zhì)巖及寒武紀以后"造山帶"內(nèi)所見到的變質(zhì)巖分布區(qū)，均可歸于區(qū)域變質(zhì)作用類型。例如本章開頭提到的泰山及五臺山所見的變質(zhì)巖，均為區(qū)域變質(zhì)作用所產(chǎn)生。就巖石而言，包括板巖、千枚巖、片巖、大理巖與片麻巖等。

④混合巖化作用。這是在區(qū)域變質(zhì)的基礎(chǔ)上，地殼內(nèi)部的熱流繼續(xù)升高，于是在某些局部地段，熔融漿發(fā)生滲透、交代或貫入于變質(zhì)巖系之中，形成一種深度變質(zhì)的混合巖，是為混合巖化作用。也就是說，在區(qū)域變質(zhì)作用所產(chǎn)生的千枚巖、片巖等，由于熔融漿的滲透貫入而成混合巖。此外，尚有不大常見的氣體化水熱變質(zhì)作用，復(fù)變質(zhì)作用。其實，對于野外地質(zhì)旅行者來說，最常見的變質(zhì)作用還是接觸變質(zhì)和區(qū)域變質(zhì)兩大類，其次是混合巖化作用。因此，熟悉變質(zhì)巖的名稱，也就圍繞這些變質(zhì)作用有關(guān)的變質(zhì)巖就足夠了，茲簡述如下。

板巖 具板狀構(gòu)造的變質(zhì)巖 ，由黏土巖類、黏土質(zhì)粉砂巖和中酸性凝灰?guī)r變質(zhì)而來。屬于區(qū)域變質(zhì)作用中的輕度變質(zhì)的巖石。

千枚巖 具有千枚狀構(gòu)造的變質(zhì)巖，原巖類型與板巖相似，在其片理面上閃耀著強烈的絲絹光澤，并往往有變質(zhì)斑晶出現(xiàn)。

片巖 片理構(gòu)造十分發(fā)育，原巖已全部重新結(jié)晶，由片狀、柱狀、粒狀礦物組成，具鱗片、纖維、斑狀變晶結(jié)構(gòu)，常見的礦物有云母、綠泥石、滑石、角閃石、陽起石等。粒狀礦物以石英為主，長石次之。片巖是區(qū)域變質(zhì)巖系中最多的一類變質(zhì)巖。片巖的種類頗多，其命名則根據(jù)所含的變質(zhì)礦物和片狀礦物的顯著分量而定，例如云母片巖、滑石片巖、角閃石片巖等等，另外，常用綠色片巖之名，系由中性和基性的火山巖、火山碎屑巖等變質(zhì)而來。

片麻巖 具片麻狀或條帶狀構(gòu)造的變質(zhì)巖。原巖不一定全是巖漿巖類，有黏土巖、粉砂巖、砂巖和酸性、中性的巖漿巖。具粗粒的鱗片狀變晶結(jié)構(gòu)。其礦物成分主要由長石、石英和黑云母、角閃石組成;次要的礦物成分則視原巖的化學成分而定，如紅柱石、藍晶石、陽起石、堇青石等等。片麻巖的進一步命名，根據(jù)礦物成分，如花崗片麻巖、黑云母片麻巖。片麻巖是區(qū)域變質(zhì)作用中頗為常見的變質(zhì)巖。

角閃巖 主要由斜長石和角閃石組成的變質(zhì)巖。其原巖是基性火成巖和富鐵白云質(zhì)泥巖。具粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀微顯片理構(gòu)造。

麻粒巖 是一種顆粒較粗、變質(zhì)程度較深的巖石，基本上由淺色的石英、斜長石、鐵鋁榴石、輝石等礦物組成，無云母、角閃石。具粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀或條帶狀構(gòu)造。 石英巖:幾乎整個巖石均由石英組成，淺色、粒狀。一般作塊狀構(gòu)造，粒狀變晶結(jié)構(gòu)。它是由較純的砂巖或硅質(zhì)巖類經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用，重新結(jié)晶而形成。有時，有人將沉積巖中由較純凈的石英顆粒組成的巖石也稱石英巖，與變質(zhì)巖類的石英巖混淆不清，雖然就化學成分或礦物成分來看，兩者很難分開，但變質(zhì)巖類的結(jié)構(gòu)要致密些，稱石英巖;而沉積成因者，顆粒清晰，致密程度稍差，故為了區(qū)別起見，稱之為石英砂巖。

大理巖 碳酸鹽巖石經(jīng)重結(jié)晶作用變質(zhì)而成，具粒狀變晶結(jié)構(gòu)。塊狀或條帶狀構(gòu)造，由于它的原巖石灰?guī)r含有少量的鐵、鎂、鋁、硅等雜質(zhì)，因而在不同條件下，形成不同特征的變質(zhì)礦物，出現(xiàn)蛇紋石、綠簾石、符山石、橄欖石等，于是在潔白的質(zhì)地上，襯托出幽雅柔和的色彩，構(gòu)成天然的圖案花紋，給人們想像出一幅又一幅詩情畫意的圖卷，文人墨客在它們的加工石面上取出許多逗人喜愛的景名--瀟湘夜雨、千峰夕照、平沙落雁等等。因而大理石就成為高級的建筑石材，或成為高級家具的裝飾性鑲嵌材料。而潔白的細粒狀的大理石，俗稱漢白玉，也是工藝雕刻或富麗堂皇的建筑材料。大理巖見于區(qū)域變質(zhì)的巖系中，也有不少見于侵入體與石灰?guī)r的接觸變質(zhì)帶中。

角巖 這是一類由泥質(zhì)巖(以黏土礦物為主的頁巖之類)在侵入體附近由接觸變質(zhì)作用而產(chǎn)生的變質(zhì)巖。顏色呈深暗或灰色，硬度比原巖顯著增加，故多有將角巖制成硯或其他工藝品，如在蘇州靈巖山、寒山寺等旅游區(qū)出售的硯石，即利用產(chǎn)于靈巖山花崗巖體附近的角巖所制。

混合巖 由混合巖化作用形成的變質(zhì)巖，其基本組成物質(zhì)是由基體和脈體兩部分組成。所謂基體，是指混合巖形成過程中殘留的變質(zhì)巖，如片麻巖、片巖等，具變晶結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，顏色較深;所謂脈體，是指混合巖形成過程中新生的脈狀礦物(或脈巖)，貫穿其中，通常由花崗質(zhì)、細晶巖或石英脈等構(gòu)成，顏色比較淺淡。 混合巖具明顯的條帶狀構(gòu)造，并普遍可見交代現(xiàn)象，以此與區(qū)域變質(zhì)作用形成的變質(zhì)巖區(qū)別開來，但它是在區(qū)域變質(zhì)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的?；旌蠋r由于混合巖化的程度不同，形成不同構(gòu)造特點的混合巖，如網(wǎng)狀混合巖、條帶狀混合巖、眼球狀混合巖等等。

巖石具有特定的比重、孔隙度、抗壓強度和抗拉強度等物理性質(zhì)，是建筑、鉆探、掘進等工程需要考慮的因素，也是各種礦產(chǎn)資源賦存的載體，不同種類的巖石含有不同的礦產(chǎn)。以火成巖為例，基性超基性巖與親鐵元素，如鉻、鎳、鉑族元素、鈦、釩、鐵等有關(guān);酸性巖與親石原素如鎢、錫、鉬、鈹、鋰、鈮、鉭、鈾有關(guān);金剛石僅產(chǎn)于金伯利巖和鉀鎂煌斑巖中;鉻鐵礦多產(chǎn)于純橄欖巖中;中國華南燕山早期花崗巖中盛產(chǎn)鎢錫礦床;燕山晚期花崗巖中常形成獨立的錫礦及鈮、鉭、鈹?shù)V床。石油和煤只生于沉積巖中。前寒武紀變質(zhì)巖石中的鐵礦具有世界性。許多巖石本身也是重要的工業(yè)原料，如北京的漢白玉(一種白色大理巖)是聞名中外建筑裝飾材料，南京的雨花石、福建的壽山石、浙江的青田石是良好的工藝美術(shù)石材，即使那些不被人注意的河沙和卵石也是非常有用的建筑材料。許多巖石還是重要的中藥用原料，如麥飯石(一種中酸性脈巖)就是十分流行的藥用巖石。巖石還是構(gòu)成旅游資源的重要因素，世界上的名山、大川、奇峰異洞都與巖石有關(guān)。我們祖先從石器時代起就開始利用巖石，在科學技術(shù)高度發(fā)展的今天，人們的衣、食、住、行、游、醫(yī)……無一能離開巖石。研究巖石、利用巖石、藏石、玩石、愛石已不再是科學家的專利，而逐漸變成廣大群眾生活的組成部分。

太古宙變質(zhì)巖系主要分布在華北地區(qū)，主要巖石類型為角閃巖相和麻粒巖相。據(jù)變質(zhì)巖系形成時代，劃分為古太古代（曹莊期）、中太古代（迂西期），新太古代（五臺期）。

元古宙變質(zhì)巖系在我國分布遍及華北、塔里木、揚子、華夏地塊及其間的造山帶內(nèi)。變質(zhì)巖石主要為綠片巖相至角閃巖相巖石。據(jù)變質(zhì)巖形成時代，主要劃分為古元古代（呂梁期）、中元古代（四堡期）。新元古代變質(zhì)巖系的變質(zhì)作用形成時代比較復(fù)雜，可由新元古晚期至印支期。

加里東期變質(zhì)巖系該巖系主要分布于天山—興安、昆侖—秦嶺、華南地區(qū)及高喜馬拉雅—滇西地區(qū)東南。變質(zhì)類型以區(qū)域低溫動力變質(zhì)作用為主，部分地區(qū)為區(qū)域動力熱流變質(zhì)作用。

華力西期變質(zhì)巖系該巖系廣泛見于天山—興安、昆侖—秦嶺及華南部分地區(qū)。變質(zhì)巖石以輕微變質(zhì)到低綠片巖相（或綠片巖相），屬區(qū)域低溫動力變質(zhì)作用類型，部分為區(qū)域動力熱流變質(zhì)作用類型，為低壓相系或中壓相系。在北天山出現(xiàn)以埋深變質(zhì)作用類型的濁沸石相和葡萄石—綠纖石相。在閩浙地區(qū)出現(xiàn)由區(qū)域動力熱流變質(zhì)作用形成的由低綠片巖相到低角閃巖相的遞增變質(zhì)帶。

中生代變質(zhì)巖系

印支期變質(zhì)巖系印支期變質(zhì)巖系主要分布于祁連—秦嶺—大別—蘇魯造山帶內(nèi)，及西藏北部、云南瀾滄江及華南政和—大浦斷裂帶附近。主要為區(qū)域低溫動力變質(zhì)作用，形成低綠片巖相巖石。

燕山期變質(zhì)巖系該巖系主要分布于藏北和藏東，以及臺灣山脈東側(cè)，福建長樂—南澳一帶。在西藏岡底斯北部，即班公錯—東巧—怒江結(jié)合帶中西段，三疊系有確哈拉群、竹卡群，早中侏羅世為接奴群、雁石坪群等被未變質(zhì)的晚侏羅世以及白堊紀地層覆蓋，變質(zhì)巖石出現(xiàn)黑硬綠泥石及硬柱石，為低溫高壓綠片巖相系，屬區(qū)域低溫動力變質(zhì)作用類型。臺灣山脈東側(cè)的玉里變質(zhì)帶，原巖地層時代為二疊系、三疊系，變質(zhì)巖石以青鋁閃石、藍閃石為代表的低溫高壓相系，在其西側(cè)出現(xiàn)低壓中高溫的高綠片巖相太魯閣變質(zhì)帶。在長樂—南澳一帶，則以斷裂為中心，使晚三疊世—侏羅紀地層，因強韌性剪切形成由低綠片巖相到低角閃巖相，并伴有混合巖化的強動力變質(zhì)帶。

新生代變質(zhì)巖系新生代變質(zhì)巖系主要分布于喜馬拉雅—滇西、臺灣地區(qū)。在藏南高喜馬拉雅地區(qū)包括元古宙在內(nèi)的地層（大多為二疊系到白堊系），經(jīng)受以喜馬拉雅主期（10 Ma～95 Ma）的區(qū)域動力熱流變質(zhì)作用，形成以中壓相系—高角閃相巖石為主，以藍晶石、矽線石為代表的多期（自新元古代至加里東期）疊加變質(zhì)帶。在雅魯藏布江南側(cè)長約400km的帶內(nèi)，由蛇綠巖及晚侏羅世到早白堊世地層變質(zhì)形成以藍閃石—硬柱石為代表的藍閃—綠片巖相，屬區(qū)域低溫高壓型埋深變質(zhì)作用類型，而在其北側(cè)出現(xiàn)含紅柱石、堇青石、黑云母組合的中高溫低壓變質(zhì)帶。在岡底斯—騰沖（云南）地區(qū)，為區(qū)域動力熱流變質(zhì)作用，形成以高綠片巖相為主，由低綠片巖相到低角閃巖相的遞增變質(zhì)帶。云南西部，由中新元古代地層（瀾滄群、西盟群）及其上蓋層，在經(jīng)受了多期變質(zhì)作用基礎(chǔ)上，疊加了喜馬拉雅期變質(zhì)作用，形成藍閃片巖帶。在臺灣中央山脈，第三系經(jīng)受區(qū)域低溫動力變質(zhì)作用，形成由沸石相遞增到低綠片巖相巖石，而在其東側(cè)海岸山脈中，中、更新世地層經(jīng)受埋深變質(zhì)作用，形成濁沸石相巖石。

除含有角閃石、碳酸鹽類等主要造巖礦物外，與巖漿巖和沉積巖相比，變質(zhì)巖中常出現(xiàn)鋁的(紅柱石、藍晶石、);不含鐵的鎂硅酸鹽礦物();復(fù)雜的鈣鎂鐵錳鋁的硅酸鹽礦物(類;鐵鎂鋁的鋁硅酸鹽礦物(堇青石、十字石等);純鈣的硅酸鹽礦物(等)以及主要造巖礦物中的某些特殊礦物(藍閃石、綠輝石、、硬玉、硬柱石等)。這是變質(zhì)巖礦物成分的主要特點。變質(zhì)巖的礦物成分，決定于原巖成分和變質(zhì)條件。原巖成分決定變質(zhì)巖中可能出現(xiàn)什么礦物或礦物組合,如原巖為硅質(zhì)石灰?guī)r，主要成分為CaCO3和SiO2，經(jīng)變質(zhì)作用可能出現(xiàn)的礦物是:石英、、硅灰石、甲型硅灰石、灰硅鈣石等。

而變質(zhì)條件則決定一定的原巖經(jīng)變質(zhì)作用后，具體出現(xiàn)什么礦物或礦物組合，如原巖為硅質(zhì)石灰?guī)r,在熱接觸變質(zhì)作用中，如壓力為10帕時，溫度低于470℃，形成石英和方解石;當溫度大于470℃時，則形成方解石和硅灰石或石英和硅灰石。原巖發(fā)生變質(zhì)時，如不伴隨交代作用，變質(zhì)巖的礦物成分受上述兩方面因素的共同制約。在變質(zhì)巖中，把具有同一原始化學成分而礦物共生組合不同的所有變質(zhì)巖，稱為等化學系列;而把在同一變質(zhì)條件下形成的具有不同礦物共生組合的所有變質(zhì)巖，稱為等物理系列。在有交代作用的情況下，變質(zhì)巖的礦物成分，除決定于原巖和變質(zhì)條件外，還與交代作用的性質(zhì)和強度有關(guān)。變質(zhì)巖的礦物成分，按成因可分為:穩(wěn)定礦物，即在一定變質(zhì)條件下穩(wěn)定平衡的礦物;不穩(wěn)定礦物(殘余礦物)，即在一定變質(zhì)條件下，由于反應(yīng)不徹底而部分殘留下來的非穩(wěn)定礦物。不穩(wěn)定礦物和穩(wěn)定礦物之間，常具有明顯的置換關(guān)系。根據(jù)礦物穩(wěn)定范圍，變質(zhì)巖的礦物成分還可分為:①特征礦物，指穩(wěn)定范圍較窄，反映變質(zhì)條件比較靈敏的礦物，如絹云母、綠泥石、蛇紋石、濁沸石、綠纖石等，常為低級變質(zhì)礦物;藍晶石、十字石(中壓)、紅柱石、堇青石(低壓)，常為中級變質(zhì)礦物;紫蘇輝石、夕線石，常為高級變質(zhì)礦物;藍閃石、硬柱石、硬玉、文石，常為高壓低溫礦物等;②貫通礦物,指可以在較大范圍的溫度、壓力條件下形成和存在的礦物，如石英、方解石，當這類礦物單獨出現(xiàn)時，一般不具有指示變質(zhì)條件的意義。