變質巖巖石的應用

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，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;酸性巖與親石原素如鎢、錫、鉬、鈹、鋰、鈮、鉭、鈾有關;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。我們祖先從石器時代起就開始利用巖石，在科學技術高度發(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。

變質巖分布區(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巖中，其成因大多與變質巖的形成有關。其他如與夕卡巖有關的鐵礦床、銅鉛鋅等多金屬礦床、與云英巖有關的鎢錫鉬鉍鈹鉭礦床等，也與變質巖的形成有關。

變質巖是由變質作用所形成的巖石。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)受了不同的變質作用，在礦物成分和結構構造上具有其特征性(如含有變質礦物和定向構造等)。變質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巖組成;古生代以后，在各個地質時期的地殼活動帶(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，均有變質巖的分布。與變質巖有關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鐵礦均占鐵礦總儲量的一半以上。

主要變質巖及鑒定特征:糜棱巖:動力變質巖，淺灰、灰綠或灰色，糜棱結構，碎裂構造，主要礦物為石英、長石、綠泥石。

大理巖:接觸熱變質巖，白、灰綠、黃或淺藍色，等?；蜃兙ЫY構，塊狀構造，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:接觸交代變質巖，顏色不定，結構為粒狀微晶，塊狀構造，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:接觸交代變質巖，灰綠-黃綠色，隱晶質變晶結構，塊狀構造，主要礦物為蛇紋石;次要礦物為磁鐵礦、鈦鐵礦。

板巖:區(qū)域變質巖，灰至黑色，隱晶質變晶結構，板狀構造，主要礦物為石英、粘土、絹云母。

片巖:區(qū)域變質巖，黑、灰綠或綠色，變晶結構，片狀構造，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)域變質巖，黃、綠或藍灰色，隱晶質變晶結構，千枚狀構造，主要礦物為石英、綠泥石、絹云母。

石英巖:區(qū)域變質巖，白或灰白色，粒狀變晶結構，塊狀構造，主要礦物為石英，次要礦物為白云母、硅線石。

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

變質巖在地殼內分布很廣，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巖中，區(qū)域變質巖分布最廣，其他成因類型的變質巖分布有限。區(qū)域變質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活動帶(通常與造山帶緊密伴生)。區(qū)域變質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活動帶的向外推移而不斷增長的。在另一些情況下，變質活動帶也可斜切古老結晶基底而分布，它們代表大陸經(jīng)解體而形成的陸內地槽，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巖石之下，有變質的、等巖石的廣泛分布，它們是由洋底變質作用形成的。由形成的各種接觸變質巖石，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，在不同地質時期和構造單元內均有產(chǎn)出。由碎裂變質作用形成的各種碎裂變質巖，分布更有限，它們嚴格受各種斷裂構造的控制。變質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)域變質巖和組成，并構成了中國大陸的古老核心。以后的變質活動帶則圍繞或斜切地塊呈線型分布。

各種變質巖的存在條件，幾乎跟它們的變質作用的類型有密切關系，換句話說，如果在野外工作時，能識別出變質作用的類型，那么也就大體上能估計出其中有哪些具體的變質巖的種類了。何謂變質作用的類型?主要是根據(jù)地質成因和變質作用的因素來考慮變質作用的格局，實際上，也包括了變質作用的規(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)生熱力變質作用，使圍巖在化學成分基本不變的情況下，出現(xiàn)重結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，這就是接觸變質作用最普通的例子，又如頁巖變成角巖，也是接觸變質造成的。它的分布范圍局部，附近一定有侵入體。包括熱接觸變質作用和接觸交代變質作用。

②動力變質作用。這是由于地殼構造運動所引起的、使局部地帶的巖石發(fā)生變質。特別是在斷層帶上經(jīng)常可見此種變質作用。此類受變質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)域變質作用。分布面積很大，變質的因素多而且復雜，幾乎所有的變質因素--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巖及寒武紀以后"造山帶"內所見到的變質巖分布區(qū)，均可歸于區(qū)域變質作用類型。例如本章開頭提到的泰山及五臺山所見的變質巖，均為區(qū)域變質作用所產(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)域變質的基礎上，地殼內部的熱流繼續(xù)升高，于是在某些局部地段，熔融漿發(fā)生滲透、交代或貫入于變質巖系之中，形成一種深度變質的混合巖，是為混合巖化作用。也就是說，在區(qū)域變質作用所產(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作用，復變質作用。其實，對于野外地質旅行者來說，最常見的變質作用還是接觸變質和區(qū)域變質兩大類，其次是混合巖化作用。因此，熟悉變質巖的名稱，也就圍繞這些變質作用有關的變質巖就足夠了，茲簡述如下。

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

千枚巖 具有千枚狀構造的變質巖，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，并往往有變質斑晶出現(xiàn)。

片巖 片理構造十分發(fā)育，原巖已全部重新結晶，由片狀、柱狀、粒狀礦物組成，具鱗片、纖維、斑狀變晶結構，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)域變質巖系中最多的一類變質巖。片巖的種類頗多，其命名則根據(jù)所含的變質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、火山碎屑巖等變質而來。

片麻巖 具片麻狀或條帶狀構造的變質巖。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構。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)域變質作用中頗為常見的變質巖。

角閃巖 主要由斜長石和角閃石組成的變質巖。其原巖是基性火成巖和富鐵白云質泥巖。具粒狀變晶結構，塊狀微顯片理構造。

麻粒巖 是一種顆粒較粗、變質程度較深的巖石，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。具粒狀變晶結構，塊狀或條帶狀構造。 石英巖:幾乎整個巖石均由石英組成，淺色、粒狀。一般作塊狀構造，粒狀變晶結構。它是由較純的砂巖或硅質巖類經(jīng)區(qū)域變質作用，重新結晶而形成。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，但變質巖類的結構要致密些，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)重結晶作用變質而成，具粒狀變晶結構。塊狀或條帶狀構造，由于它的原巖石灰?guī)r含有少量的鐵、鎂、鋁、硅等雜質，因而在不同條件下，形成不同特征的變質礦物，出現(xiàn)蛇紋石、綠簾石、符山石、橄欖石等，于是在潔白的質地上，襯托出幽雅柔和的色彩，構成天然的圖案花紋，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)域變質的巖系中，也有不少見于侵入體與石灰?guī)r的接觸變質帶中。

角巖 這是一類由泥質巖(以黏土礦物為主的頁巖之類)在侵入體附近由接觸變質作用而產(chǎn)生的變質巖。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巖，其基本組成物質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巖，如片麻巖、片巖等，具變晶結構、塊狀構造，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、細晶巖或石英脈等構成，顏色比較淺淡。 混合巖具明顯的條帶狀構造，并普遍可見交代現(xiàn)象，以此與區(qū)域變質作用形成的變質巖區(qū)別開來，但它是在區(qū)域變質的基礎上發(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。

變質巖的命名不是非常統(tǒng)一，主要從以下幾方面考慮:

1.以構造劃分:如板塊構造的巖石叫板巖，具千枚狀構造的巖石叫千枚巖，具片狀構造的巖石叫片巖，具片麻狀構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巖叫斜長角閃巖，以結晶方解石組成的變質巖叫做大理巖等。

3.以結構劃分:如角巖結構的巖石叫角巖。

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。

習慣上先按變質作用類型和成因，把變質巖分為下列巖類。①區(qū)域變質巖類，由區(qū)域變質作用所形成。②熱接觸變質巖類，由熱接觸變質作用所形成，如斑點板巖等。③接觸交代變質巖類，由接觸交代變質作用所形成,如各種。④動力變質巖類，由動力變質作用所形成,如壓碎角礫巖、碎裂巖、碎斑巖、等。⑤氣液變質巖類，由氣液變質作用形成,如云英巖、次生石英巖、蛇紋巖等。⑥沖擊變質巖類。由沖擊變質作用所形成(見)。在每一大類變質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)過從原巖的物質成分與類型出發(fā)，再依次按變質作用過程中發(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,強調的分類依據(jù)也有差別。原巖類型和變質作用性質是變質巖分類的兩個主要基礎，但原巖類型的復雜性和變質作用類型的多樣性，給變質巖的分類帶來許多困難。以變質作用產(chǎn)物的特征(變質巖的礦物組成、含量和結構構造)對變質巖進行分類，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。屬低級變質產(chǎn)物，如碳質板巖、鈣質板巖、黑色板巖等。

2.千枚巖類。變質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。屬低一高級變質產(chǎn)物，如富鋁片麻巖、斜長片麻巖等。

5.長英質粒巖類。可形成于不同的變質條件下，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)域變質巖，如暗色麻粒巖、淺色麻粒巖等。

9.鐵鎂質暗色巖類(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)。如鎂質榴輝巖、鐵質榴輝巖等。?

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，如鈣質矽卡巖、鎂質矽卡巖等。

13.角巖類。屬熱接觸變質作用產(chǎn)物，如云母角巖、長英質角巖等。

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

15.氣-液變質巖類。由氣液變質作用形成，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，如混合變質巖類、混合巖類和混合花崗巖類等。

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

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

是巖石在變質結晶和重結晶作用過程中形成的結構，常用后綴"變晶"命名，如粒狀變晶結構、鱗片變晶結構等。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)變晶結構和等粒、不等粒、斑狀變晶結構等;按變質巖中礦物的結晶習性和形態(tài)，可分為粒狀、鱗片狀、纖狀變晶結構等;按礦物的交生關系，可分為包含、篩狀、穿插變晶結構等。少數(shù)以單一礦物成分為主的變質巖常以某一結構為其特征(如以粒狀礦物為主的巖石為粒狀變晶結構、以片狀礦物為主的巖石為鱗片變晶結構)，在多數(shù)變質巖的礦物組成中，既有粒狀礦物，又有片、柱狀礦物。因此，變質巖的結構常采用復合描述和命名，如具斑狀變晶的中粒鱗片狀變晶結構等。變晶結構是變質巖的主要特征，是成因和分類研究的基礎。

是由交代作用形成的結構，用前綴"交代"命名，如交代假象結構，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部特點;交代殘留結構，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;交代條紋結構，表示鉀長石受鈉質交代，沿解理呈現(xiàn)不規(guī)則狀鈉長石小條等。交代結構對判別交代作用特征具有重要意義。

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

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

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)。這是變質巖礦物成分的主要特點。變質巖的礦物成分，決定于原巖成分和變質條件。原巖成分決定變質巖中可能出現(xiàn)什么礦物或礦物組合，如原巖為硅質石灰?guī)r,主要成分為CaCO3和SiO2，經(jīng)變質作用可能出現(xiàn)的礦物是:石英、、硅灰石、甲型硅灰石、灰硅鈣石等。而變質條件則決定一定的原巖經(jīng)變質作用后，具體出現(xiàn)什么礦物或礦物組合，如原巖為硅質石灰?guī)r，在熱接觸變質作用中,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)生變質時，如不伴隨交代作用，變質巖的礦物成分受上述兩方面因素的共同制約。在變質巖中，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巖，稱為等化學系列;而把在同一變質條件下形成的具有不同礦物共生組合的所有變質巖，稱為等物理系列。在有交代作用的情況下，變質巖的礦物成分，除決定于原巖和變質條件外，還與交代作用的性質和強度有關。變質巖的礦物成分，按成因可分為:穩(wěn)定礦物，即在一定變質條件下穩(wěn)定平衡的礦物;不穩(wěn)定礦物(殘余礦物)，即在一定變質條件下，由于反應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系。根據(jù)礦物穩(wěn)定范圍，變質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，常為低級變質礦物;藍晶石、十字石(中壓)、紅柱石、堇青石(低壓)，常為中級變質礦物;紫蘇輝石、夕線石，常為高級變質礦物;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。變質巖的礦物成分主要取決于原巖的總的化學成分和變質作用程度，如主要成分為SiO2和CaCO3的硅質灰?guī)r，在接觸變質作用中，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。

與原巖的化學成分有密切關系，同時與變質作用的特點有關。在變質巖的形成過程中，如無交代作用，除H2O和CO2外，變質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。由于形成變質巖的原巖不同、變質作用中各種性狀的具化學活動性流體的影響不同，變質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)形成的變質巖中，SiO2含量多為35~78%;在(石英砂巖、硅質巖)形成的變質巖中，SiO2含量可大于80%;而原巖為純石灰?guī)r時，則可降低至零。在變質作用中，絕對的等化學反應是沒有的，在變質反應過程中，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。在通常的變質反應中，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、壓力有關外，還和變質作用過程中H2O和CO2的性狀有關，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。

變質巖，英文名稱為metamorphic rock，是一種轉化的巖石 。

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

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

變質巖是組成地殼的主要成分，一般變質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。

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

大面積變質的巖石為區(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稱為接觸變質巖;如果是因為地殼構造錯動造成的巖石變質為動力變質巖。

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

巖石在變質過程中形成新的礦物，所以變質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、石棉礦都是變質作用造成的。

變質巖是組成地殼的主要巖石類型之一。在變質作用中，由于溫度、壓力、應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、成分和結構構造發(fā)生不同程度的變化。變質巖的主要特征是這類巖石大多數(shù)具有結晶結構、定向構造(如片理、片麻理等)和由變質作用形成的特征變質礦物如藍晶石、紅柱石、矽線石、石榴石 、硬綠泥石、綠簾石、藍閃石等 。

太古宙變質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。變質巖石主要為綠片巖相至角閃巖相巖石。據(jù)變質巖形成時代，主要劃分為古元古代（呂梁期）、中元古代（四堡期）。新元古代變質巖系的變質作用形成時代比較復雜，可由新元古晚期至印支期。

加里東期變質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。變質類型以區(qū)域低溫動力變質作用為主，部分地區(qū)為區(qū)域動力熱流變質作用。

華力西期變質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)。變質巖石以輕微變質到低綠片巖相（或綠片巖相），屬區(qū)域低溫動力變質作用類型，部分為區(qū)域動力熱流變質作用類型，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)域動力熱流變質作用形成的由低綠片巖相到低角閃巖相的遞增變質帶。

中生代變質巖系

印支期變質巖系印支期變質巖系主要分布于祁連—秦嶺—大別—蘇魯造山帶內，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)域低溫動力變質作用，形成低綠片巖相巖石。

燕山期變質巖系該巖系主要分布于藏北和藏東，以及臺灣山脈東側，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的晚侏羅世以及白堊紀地層覆蓋，變質巖石出現(xiàn)黑硬綠泥石及硬柱石，為低溫高壓綠片巖相系，屬區(qū)域低溫動力變質作用類型。臺灣山脈東側的玉里變質帶，原巖地層時代為二疊系、三疊系，變質巖石以青鋁閃石、藍閃石為代表的低溫高壓相系，在其西側出現(xiàn)低壓中高溫的高綠片巖相太魯閣變質帶。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帶。

新生代變質巖系新生代變質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）疊加變質帶。在雅魯藏布江南側長約400km的帶內，由蛇綠巖及晚侏羅世到早白堊世地層變質形成以藍閃石—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作用類型，而在其北側出現(xiàn)含紅柱石、堇青石、黑云母組合的中高溫低壓變質帶。在岡底斯—騰沖（云南）地區(qū)，為區(qū)域動力熱流變質作用，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)受了多期變質作用基礎上，疊加了喜馬拉雅期變質作用，形成藍閃片巖帶。在臺灣中央山脈，第三系經(jīng)受區(qū)域低溫動力變質作用，形成由沸石相遞增到低綠片巖相巖石，而在其東側海岸山脈中，中、更新世地層經(jīng)受埋深變質作用，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)。這是變質巖礦物成分的主要特點。變質巖的礦物成分，決定于原巖成分和變質條件。原巖成分決定變質巖中可能出現(xiàn)什么礦物或礦物組合,如原巖為硅質石灰?guī)r，主要成分為CaCO3和SiO2，經(jīng)變質作用可能出現(xiàn)的礦物是:石英、、硅灰石、甲型硅灰石、灰硅鈣石等。

而變質條件則決定一定的原巖經(jīng)變質作用后，具體出現(xiàn)什么礦物或礦物組合，如原巖為硅質石灰?guī)r,在熱接觸變質作用中，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)生變質時，如不伴隨交代作用，變質巖的礦物成分受上述兩方面因素的共同制約。在變質巖中，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巖，稱為等化學系列;而把在同一變質條件下形成的具有不同礦物共生組合的所有變質巖，稱為等物理系列。在有交代作用的情況下，變質巖的礦物成分，除決定于原巖和變質條件外，還與交代作用的性質和強度有關。變質巖的礦物成分，按成因可分為:穩(wěn)定礦物，即在一定變質條件下穩(wěn)定平衡的礦物;不穩(wěn)定礦物(殘余礦物)，即在一定變質條件下，由于反應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系。根據(jù)礦物穩(wěn)定范圍，變質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，常為低級變質礦物;藍晶石、十字石(中壓)、紅柱石、堇青石(低壓)，常為中級變質礦物;紫蘇輝石、夕線石，常為高級變質礦物;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條件的意義。