变质岩（metamorphic rock）是岩浆岩、沉积岩甚至是变质岩在地壳中受到高温、高压及化学成分加入的影响，在固体状态下发生矿物成分及结构构造变化后形成的新的岩石。例如，大理岩是石灰岩变质而成的。各种岩石都可以形成变质岩：由岩浆岩形成的变质岩，称为正变质岩；由沉积岩形成的变质岩，称为副变质岩。它们不仅在矿物成分、结构、构造上具有变质过程中所产生的特征，而且还常保留着原来岩石的某些特征。

由于岩石的周围环境改变而导致岩石的成分、结构、构造发生变化，称为变质作用。变质作用不同于风化作用和岩浆作用，因为变质作用是在一定温度、压力、固态条件下较大范围内进行的，风化作用在一般温度、压力下进行，且只在一定范围内进行（只在表层），岩浆作用是岩浆冷凝时进行的。由火成岩经变质作用形成正变质岩（属多数），由沉积岩形成的为副变质岩。变质岩多分布于前寒武纪地层、古生代及其后的岩层中、在岩浆体周围、断裂带附近。产生变质作用的因素：①温度：在一定温度下矿物发生重结晶或生成新矿物。一般认为变质作用发生的上限温度为700～900℃，下限温度为150～200℃。如高岭石可变质为红柱石，方解石可变质为硅灰石，石灰岩变质成大理岩，沙岩变质成石英岩。②压力：包括静压力（围压）、动压力（构造运动产生），产生变质作用的压力范围0～109 kPa。静压力的作用是生成高密度矿物，动压力的作用是矿物在结构、构造上发生变化。钙长石和橄榄石在地层深处发生变质作用生成石榴子石，前二者的密度分别为2.76和3.3 kg/m3，而石榴子石的密度为3.5～4.3 kg/m3。③化学因素：矿物的化学环境变化而产生变质作用，如菱镁矿在热水作用下生成滑石。

（1）变质岩的矿物成分

变质岩的物质成分十分复杂，它既有原岩成分，又有变质过程中新产生的成分。就变质岩的矿物成分而论可以分为两大类：一类是岩浆岩，也有沉积岩，如石英、长石、云母、角闪石、辉石、方解石、白云石等，它们大多是原岩残留物，或者是在变质作用中形成的；另一类只能是在变质作用中产生而为变质岩所特有的变质矿物，如石榴子石、滑石、绿泥石、蛇纹石、红柱石、蓝晶石、硅灰石、蓝闪石、透辉石和石墨等。根据变质岩特有的变质矿物，可将变质岩与其他岩石区别开来。

（2）变质岩的结构与构造

1）变质岩的结构

变质岩的结构一般分为变晶结构和变余结构两大类。

①变晶结构（crystalloblastic）　在变质过程中矿物重新结晶形成的结晶质结构。例如粗粒变晶结构、斑状变晶结构等。

②变余结构（palimpsest）　变质岩中残留的原岩结构，说明原岩变质较轻。例如变余粒状结构、变余花岗结构等。

2）变质岩的构造

原岩经过变质作用后，其中矿物颗粒在排列方式上大多具有定向性，能沿矿物排列方向劈开。变质岩的构造是识别变质岩的重要标志。常见的变质岩构造有：

①板状构造（platy）　具这种构造的岩石中矿物颗粒很细小，肉眼不能分辨，但它们具有一组组平行破裂面，沿破裂面易于裂开成光滑平整的薄板，破裂面上可见由绢云母、绿泥石等微晶形成的微弱丝绢光泽。

②千枚状构造（phyllitic）　具这种构造的岩石中矿物颗粒很细小，肉眼难以分辨，岩石中的鳞片状矿物呈定向排列，定向方向易于劈开成薄片，具丝绢光泽，断面参差不齐。

③片状构造（schistose）　重结晶作用明显，片状、板状或柱状矿物定向排列，沿平行面（片理面）很容易剥开呈不规则的薄片，光泽很强。

④片麻状构造（gneissic）　颗粒粗大，片理很不规则，粒状矿物呈条带状分布，少量片状、柱状矿物相间断续平行排列，沿片理面不易裂开。

⑤块状构造（massive）　岩石中结晶的矿物无定向排列，也不能定向劈开。

（3）变质作用的类型

变质作用的类型主要有以下几种：

1）接触变质作用

接触变质作用是指发生在侵入岩体与围岩之间的接触带上，主要由温度和挥发性物质所引起的变质作用。在接触变质带内岩石化学成分发生变化，矿物发生重结晶。产生新的矿物，形成新的岩石。例如，石灰岩变为大理岩，接触变质带内岩体破碎，裂隙发育，透水性增大，强度降低。

2）区域变质作用

区域变质作用是指大范围内发生，并由温度、压力及化学活动性流体等多种因素引起的变质作用。一般是由构造运动和大规模岩浆活动同时或单独引发的。区域变质岩的性质在很大范围内较均匀，岩体一般比较破碎，工程性质差。(www.daowen.com)

3）动力变质作用

动力变质作用是指在地壳构造变动时产生的强烈定向压力使岩石发生的变质作用。一般发生在断裂带两侧，形成的变质岩有断层角砾岩（棱角状碎块，大于2 mm），碎裂岩（原岩碎粒，小于2 mm），糜棱岩（粉末碎屑，小于0.05 mm），这些岩统称为构造岩。

（4）变质岩的分类及常见的变质岩

按变质岩作用类型分成接触变质岩、区域变质岩、动力变质岩三类。区域变质岩一般按构造再进一步分类，见表1.5。

表1.5　变质岩分类表

根据变质岩的构造特征，变质岩主要分为片理状岩类和块状岩类两大类。

①片理状岩类　具有板状构造、千枚状构造、片状构造和片麻状构造的变质岩，如片麻岩、片岩、千枚岩、板岩等。

②块状岩类　具有块状构造的变质岩，如大理岩、石英岩、蛇纹岩等。

常见的变质岩有：

a.片麻岩（gneiss）：片麻状构造，晶粒粗大，变晶或变余结构。主要矿物为石英和长石，其次有云母、角闪石、辉石等，由沙岩、花岗岩变质而成。片麻岩强度较高，如云母含量增多，强度相应降低。因具片麻状构造，故较易风化。

b.片岩（schist）：片状构造，变晶结构。主要由一些片状、柱状矿物（如云母、绿泥石、角闪石等）和粒状矿物（石英、长石、石榴子石等）组成。片岩的片理一般比较发育，片状矿物含量高，强度低，抗风化能力差，极易风化剥落，岩体也易沿片理的倾斜方向塌落。

c.千枚岩（phyllite）：千枚状构造，由黏土岩、粉沙岩、凝灰岩变质而成。矿物成分主要为石英、绢云母、绿泥石等。千枚岩的质地松软，强度低，抗风化能力差，容易风化剥落，沿片理倾斜方向容易产生塌落。

d.大理岩（marble）：由石灰岩或白云岩经过重新结晶变质而成，等粒变晶结构、块状构造。主要矿物成分为方解石，遇稀盐酸强烈起泡。大理岩常呈白色、浅红色、淡绿色、深灰色以及其他各种颜色，常因含有其他带色杂质而呈现出美丽的花纹。大理岩强度中等，易于开采加工，色泽美丽，它是一种很好的建筑装饰石料。

e.石英岩（quartzite）：结构和构造与大理岩相似。一般由较纯的石英沙岩或硅质岩变质而成。常呈白色，因含杂质可出现灰白色、灰色、黄褐色或浅紫红色，强度很高，抵抗风化的能力很强，是良好的建筑石料，但硬度很高，开采加工相当困难。

（5）三大岩类的关系

火成岩经外力地质作用形成沉积岩，经变质作用生成变质岩；沉积岩经变质作用生成变质岩，沉积岩经重熔结晶、花岗岩化生成火成岩；变质岩经重熔结晶、花岗岩化生成火成岩，经外力地质作用形成沉积岩。

三大岩石的分布、产状、结构、构造和矿物成分见表1.6。

表1.6　三大岩石的分布、产状、结构、构造和矿物成分

续表