变质岩

变质岩 metamorphic rock

变质岩

    变质作用形成的岩石。组成地壳的三大岩类（火成岩、沉积岩、变质岩）之一，是地壳中已存在的岩石受到温度、压力和溶液的影响，在基本保持固态的条件下所形成的地质 产物。主要特征是物质组分受原岩控制，有一定的继承性；大多数为结晶质，并具有定向性的结构构造（如片理、片麻理等）；具有典型的变质矿物。 物质组分 化学成分主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、CaO、MgO、K2O、Na2O、H2O 、CO2 ，以及TiO2 、P2O5等氧化物组成 。H2O和CO2等挥发组分在低温变质岩中含量较高，随着温度的升高和变质作用的加深，发生脱水作用和脱碳酸盐化作用，含量逐渐减少，故在高温变质岩，如麻粒岩中则含量很少。其余氧化物在变质过程中无明显变化，可视为等化学过程。此外，还含有多种微量元素，其中亲铜元素（Cu、Pb、Zn、Cd、Ag、As、Sb、Hg等）和亲石元素（ Th、U等 ）活动性较大，在变质过程中易被带入或带出；亲铁元素（铂族元素 ）比较稳定 。Na2O 和K2O从低温到高温的变质作用过程中有明显的降低趋势。变质岩的化学成分取决于原岩的成分，由于原岩不同，变质后可形成不同的变质岩；另一方面，成分相同或大体相同的变质岩亦可由不同的原岩经变质作用而形成。如斜长角闪岩的原岩，既可是基性火山岩，也可是铁质、白云质泥灰岩或是基性凝灰质砂岩。

    变质岩的矿物成分主要由长石、石英、云母、角闪石、辉石和橄榄石等造岩矿物组成。此外，尚含有火成岩、沉积岩所没有的典型变质矿物。①铝的硅酸盐矿物，如红柱石、蓝晶石 、矽线石等；②不含铁的镁硅酸盐矿物，如镁橄榄石等；③钙镁锰铝硅酸盐矿物，如石榴子石类矿物等；④铁镁铝的硅酸盐矿物如堇青石、十字石等；⑤纯钙的硅酸盐矿物，如硅灰石等。变质岩的矿物成分主要取决于原岩的总的化学成分和变质作用程度 ，如主要成分为SiO2和 CaCO3的硅质灰岩 ，在接触变质作用中 ，如压力为10Pa ，温度低于470℃时形成石英和方解石 ，如温度高于 470℃时则形成方解石和硅灰石或石英和硅灰石。 结构构造 变质岩的结构特征常作为岩石分类命名的依据，对查明岩石的变质作用类型、程度亦有重要意义。

    结构类型包括：①变余（残留）结构，特点是保留有部分原岩的成分和结构构造，如变余砾状结构、变余斑状结构等；②变晶结构，是在重结晶或变质结晶过程中形成的，如粗粒变晶结构、鳞片变晶结构等；③交代结构，由交代作用形成，如交代假象结构、交代环带结构等；④碎裂结构，由岩石受压碎裂而形成，如压碎粒化结构、糜棱结构等。 主要岩石类型 可分为以下16类：①板岩类。属低级变质产物，如碳质板岩、钙质板岩、黑色板岩等。②千枚岩类。变质程度较板岩相对较高，如绢云母千枚岩、绿泥石千枚岩等。③片岩类。属低至中高级变质产物，如云母片岩、阳起石片岩、绿泥石片岩等。④片麻岩类。属低一高级变质产物，如富铝片麻岩、斜长片麻岩等。⑤长英质粒岩类。可形成于不同的变质条件下，如变粒岩、浅粒岩等。⑥石英岩类。主要由石英组成（石英含量大于75％），如纯石英岩、长石石英岩、磁铁石英岩等。⑦斜长角闪岩类。形成于高绿片岩相到角闪岩相的变质条件，如石榴子石角闪岩、透辉石角闪岩等。⑧麻粒岩类。属高温条件下形成的区域变质岩，如暗色麻粒岩、浅色麻粒岩等。⑨铁镁质暗色岩类（主要由辉石类、角闪石类、云母类、绿泥石类等组成）。如透辉石岩，石榴子石角闪石岩等。⑩榴辉岩类（主要由绿辉石和富镁的石榴子石组成）。 如镁质榴辉岩 、铁质榴辉岩等 。 大理岩类（主要由方解石和白云石组成）。如白云质大理岩、硅灰石大理岩、透闪石大理岩等。矽卡岩类。主要由接触交代作用形成，如钙质矽卡岩、镁质矽卡岩等。角岩类。属热接触变质作用产物，如云母角岩、长英质角岩等。动力变质岩类。属各种岩石受动力变质作用的产物 ，如构造角砾岩 、压碎角砾岩 、糜棱岩等。气-液变质岩类 。由气液变质作用形成，如蛇纹岩、青磐岩、云英岩等。混合岩类。由混合岩化作用形成，如混合变质岩类、混合岩类和混合花岗岩类等。

    变质岩在全球各地均有分布，分布面积约占陆地面积的18％，主要分布在前寒武纪地盾和地台区，以及较晚的构造活动带中。与变质岩有关的矿产十分丰富，有各种金属矿产和非金属矿产。世界上有许多大型矿床都与变质岩有关，如俄罗斯的库尔斯克铁矿床、南非的布什维尔德铬矿床和德兰士瓦金矿床、加拿大的肖德贝里镍矿床以及中国鞍山铁矿床等。