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第五章 变质作用与变质岩§１.变质作用概述前面我们讲了岩浆岩和沉积岩，这两类大岩石是人们最先认识的两类组成地壳的岩石，在地质学的萌芽时期（约三百年前，十九世纪）曾经发生过所谓“火成论”与“水成论”的论战。
以德国人魏尔纳为代表的一些地质学家，认为所有的岩石都是从海水中结晶沉淀而成的（沉积岩）——“水成论”。
以苏格兰学者郝屯为代表的认为并非所有岩石都是水成的，而多数是像花岗岩，玄武岩这样的岩石，由地下熔融物质冷凝形成的。
——“火成论”。
这两大学派的争论持续了大约三十年，最后以“火成论”胜利告终。
现在我们知道，组成地球的岩石，不仅有“水成”的沉积岩，“火成都市”的岩浆岩，还有经变质作用形成的变质岩。
三大岩类在地壳中分布大致是：岩浆岩占地壳总体积的64.7%；沉积岩占地壳总体积的7.9%，占地表面积的75%；变质岩占地壳总体积的27.4%。
一、概念变质作用——岩石基本上在固态下，由于温度、压力及化学活动性流体 的作用 ,发生成分、结构、构造等变化的地质作用。
变质岩 —— 由变质作用形成的岩石。
二、引起变质作用的因素(一) 温度： 影响变质作用的最基本因素 150°-180°～800°-900°升温意味着获得了新的能量，矿物中质点活性增强，可使原来的非晶质变为晶质，原来小晶粒长大。
（二） 压力：1． 静压力——上覆岩石自重引起的，各向等同。
每公里厚的岩石压力为275巴；地下10 公里 约2750巴；地下 20公里 约5500巴。
原 岩 变质 变质岩岩浆岩 正变质 正变质岩沉积岩 负变质 负变质岩来源地热岩浆热岩石的断裂挤压静压力是各向同性的，作用结果使岩石中矿物变为密度大，体积小的新矿物。
２．定向压力——作用于地壳岩石的侧向挤压力，具有方向性，主要是构造力的作用造成。
（三）化学活动性流体以H２O、CO２为主，并含有易挥发的物质在变质作用过程中各种因素是相互配合的，而在不同的地质条件下，主导因素不同，显出有不同的变质特征。
引言变质岩是指经历了高温、高压或化学变化等作用而形成的岩石。
由于变质过程中的差异，使得变质岩种类繁多，因此需要一个系统的分类和命名方案，以便研究者在交流和讨论时能够准确有效地描述和识别不同种类的变质岩。
本文将介绍变质岩岩石的分类体系和常用的命名方案。
变质岩分类体系根据岩石的成因和特征，可以将变质岩分为以下几类：1.静变质岩：静变质岩是指在大地构造运动的背景下，受到地壳深部热液活动的影响而形成的岩石。
静变质作用主要发生在岩石存在的原位，没有经历过大规模的变形和破碎。
2.动变质岩：动变质岩是指在大地构造运动的背景下，岩石经历了强烈的变形、破碎和变位，同时受到高温和高压作用的影响形成的岩石。
动变质作用在形成过程中往往需要有岩石的运动和变形。
3.接触变质岩：接触变质岩是指在火山、侵入岩等热源接触作用下，岩石由于高温热液的侵蚀而发生的一种变质作用。
接触变质作用主要发生在岩石接触带内。
4.区域变质岩：区域变质岩是指在大范围的区域内，由于深部地壳构造变动、岩石移动和高温高压作用，导致岩石发生广泛的变质作用。
区域变质作用通常伴随着岩石的变形和破碎。
变质岩命名方案为了准确地描述和命名不同种类的变质岩，国际上采用了一套统一的命名方案，主要包括以下几个方面：1.命名基准：变质岩的命名主要基于岩石的成分和结构特征。
成分主要包括矿物组成和岩石化学成分，结构特征主要包括岩石的构造和纹理。
2.岩石化学命名：变质岩化学命名主要是根据岩石的主要化学成分进行分类，一般以主要矿物的含量和组合为基础。
例如，石英片岩、云母片岩等。
3.矿物学命名：变质岩矿物学命名主要是以岩石中的特定矿物为基础，例如云母片岩、角闪石岩等。
4.纹理学命名：变质岩纹理学命名是根据岩石的纹理和结构特征进行分类。
例如，片理岩、层理岩、烟煤岩等。
5.地质学命名：变质岩地质学命名主要是根据岩石的地质背景进行分类，包括接触变质岩、区域变质岩等。
实例分析在实际应用中，为了更清晰地描述变质岩，通常需要综合运用以上命名方案。
变质作用的四大类型
变质作用的四大类型包括接触变质、区域变质、动力变质和混合岩化。
1. 接触变质作用是由岩浆沿地壳的裂缝上升，停留在某个部位上，侵入到围岩之中，因为高温，发生热力变质作用，使围岩在化学成分基本不变的情况下，出现重结晶作用和化学交代作用。
例如中性岩浆入侵到石灰岩地层中，使原来石灰岩中的碳酸钙熔融，发生重结晶作用，晶体变粗，颜色变白（或因其他矿物成分出现斑条），而形成大理岩。
它的分布范围局部，附近一定有侵入体。
2. 动力变质作用是由地壳构造运动所引起的、使局部地带的岩石发生变质。
特别是在断层带上经常可见此种变质作用。
此类受变质的岩石主要是因为在强大的、定向的压力之下而造成的，所以产生的变质岩石也就破碎不堪，以破碎的程度而言，就有破碎角砾岩、碎裂岩、糜棱岩等等。
好在这些岩石的原岩容易识别，故在岩石命名时就按原岩名称而定，如称为花岗破裂岩、破碎斑岩等。
3. 区域变质作用是使大面积的岩石发生变质。
区域变质的岩石类型很多，包括板岩、千枚岩、片岩、大理岩与片麻岩等。
4. 混合岩化作用是指从较深部地壳的区域变质岩石向浅部的较大规模的热液或交代流动，是岩石由变质向成矿的转化过程。
如需了解更多信息，建议查阅相关文献或咨询地质学家。
变质岩结构构造的主要特征一、岩石的变质作用区域变质为地壳深部的岩石提供了良好的环境条件，使其发生物理化学改造。
主要的变质作用包括岩浆作用、地壳运动作用、热液作用和大气氧化作用等。
这些变质作用使区域变质岩产生了以下的特征：1.矿物质丰度高：区域变质岩中矿物质种类丰富，常包含硅酸盐矿物、变质矿物以及金属矿物等。
这些丰富的矿物质往往是在高温高压条件下形成的，使区域变质岩具有较高的矿产资源潜力。
2.结构重新排列：区域变质岩中的矿物粒子和晶粒结构常常发生重新排列，形成了平行排列的片麻岩结构、交错排列的片岩结构以及颗粒状的变质岩粒状结构等。
这些重新排列的结构使得变质岩具有较高的力学强度和稳定性。
3.成岩构造特征：区域变质岩中的变形构造特征往往是由地壳运动作用引起的，包括压力变形、剪切变形和拉伸变形等。
这些构造特征使得区域变质岩具有复杂的结构形态和多样的构造风貌。
二、主要的岩石类型1.页岩:页岩是由粘土矿物和白云母等粘土矿物组成的石头，由于压实和变质，页岩具有较高的抗压强度和相对较高的水分亲和力。
这使得页岩广泛应用于建筑材料和能源开发等领域。
2.云母片岩:云母片岩由云母和石英等矿物组成，通常为灰白色或灰黑色。
云母片岩具有良好的锆石结构，可用于建筑材料、装饰材料和制造镶嵌板等。
3.角闪片岩:角闪片岩由角闪石、石英和长石等矿物组成，通常为黑色或深灰色。
角闪片岩具有良好的分层结构和漂亮的纹理，被广泛用于建筑材料、装饰材料和制造碳化硅等。
4.变质花岗岩:变质花岗岩是由长石、石英和黑云母等矿物组成的花岗岩，由于受到高温和高压的变质作用，具有较高的硬度和抗压强度。
变质花岗岩广泛应用于建筑材料、路基填料和水泥制造等。
三、构造特征1.层状结构:区域变质岩具有较明显的层状结构，岩石中的矿物质和矿物粒子通常呈平行排列，并形成了明显的层状结构。
这种层状结构反映了地壳深部的压力和变形历史。
2.织构特征:区域变质岩中的矿物质和晶粒通常会发生重新排列，形成了各种织构特征，如方解石织构、云母织构和角闪石织构等。
变质作用的类型及有关的变质岩变质作用的类型及有关的变质岩因变质作用的因素和方式不同，可以有不同的变质类型和形成不同的岩石。
一、动力变质作用（一）动力变质作用的概念岩层由于受到构造运动所产生的强烈应力的作用，可以使岩石及其组成矿物发生变形、破碎，并常伴随一定程度的重结晶作用，这种变质作用称动力变质作用。
其变质因素以机械能及其转变的热能为主，常沿断裂带呈条带分布，形成断层角砾岩、碎裂岩、糜棱岩等，而这些岩石又是判断断裂带的重要标志。
（二）形成的岩石1.断层角砾岩又称压碎角砾岩、构造角砾岩。
是岩石因构造作用发生破碎所形成的角砾状岩石，角砾大小不等，具棱角，岩性与断层两侧岩石相同，并被成分相同的微细碎屑及后生作用水溶液中的物质所胶结。
2.碎裂岩是岩石受强烈应力作用，形成较小的岩石碎屑或矿物碎屑所成的岩石，有时具新生的矿物如绢云母、绿泥石等。
有时在岩石碎屑中残留一些较大的矿物碎块，形如斑晶，称碎斑结构。
3.糜棱岩岩石遭受强烈挤压形成粒度较小的矿物碎屑（一般小于0.5mm）所成的岩石。
主要矿物为细粒石英、长石及少量新生矿物如绢云母、绿泥石等，有时含少量原岩碎屑，呈碎斑结构。
因不同成分、颜色、粒度的矿物定向排列，常显示类似流纹的条带构造。
多见于花岗岩、石英砂岩等坚硬岩石的断裂构造带。
二、接触变质作用由于岩浆活动，在侵入体和围岩的接触带，产生变质现象，称为接触变质作用。
通常形成于地壳浅部的低压、高温条件下，压力约为107—3×108Pa。
这种变质作用在围岩中一般只波及一定范围，距离侵入体越近，变质程度越高；距离越远，变质程度越低，并逐渐过渡到不变质的岩石。
从平面上看，形成以侵入体为中心的环带状分布，称为接触变质晕或接触变质圈。
这个变质圈的宽窄，决定于侵入体的成分、规模和围岩的成分、产状等。
例如，侵入体偏酸性（如花岗岩类），富含挥发性成分，规模大，而围岩为碳酸盐，接触面平缓，则变质圈较宽；若侵入体偏基性，规模小，而围岩为砂、页岩等，则变质圈较窄。
