第六章變質(zhì)巖課件2014正式

第六章變質(zhì)巖

變質(zhì)作用(metamorphism)——各類巖石當其所處的環(huán)境跟當初巖石形成時的環(huán)境有了變化,巖石的成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造等往往也要隨之變化,以便使巖石和環(huán)境之間達到新的平衡關(guān)系。這種變化總稱為變質(zhì)作用。

變質(zhì)巖(metamorphicrock)——地殼中已經(jīng)存在的巖石因溫度、壓力及介質(zhì)條件的變化，在沒有顯著熔融和溶解的固體狀態(tài)下，使原巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和礦物成分發(fā)生改變的變質(zhì)產(chǎn)物(新的巖石類型)。即由變質(zhì)作用形成的巖石，就是“變質(zhì)巖”。因此，任何變質(zhì)巖都包含其原巖形成的歷史和變質(zhì)作用的歷史。

正變質(zhì)巖——由火成巖形成的變質(zhì)巖；副變質(zhì)巖——由沉積巖形成的變質(zhì)巖。

碳酸鹽巖在熾熱的巖漿的烘烤下,方解石晶粒變得粗大,變質(zhì)成大理巖。

富鋁的泥質(zhì)巖石，在地殼運動及不同溫度的作用下變成具有定向構(gòu)造的板巖、千枚巖、片巖。

花崗巖在巖漿侵入及地殼運動廣大面積受力作用下，變成片麻巖。

在中酸性巖漿侵入和碳酸鹽巖的接觸帶及其附近，在中、高溫具有化學(xué)活動性的氣液的作用下，生成具有新的礦物及礦物組合的矽卡巖第一節(jié)變質(zhì)作用的因素第二節(jié)變質(zhì)巖的主要特征及其識別第三節(jié)變質(zhì)作用的類型及有關(guān)變質(zhì)巖物理條件壓力溫度化學(xué)條件地質(zhì)因素(應(yīng)力作用下)的摩擦熱地?zé)嵩鰷亍責(zé)嵩鰷芈史派湫栽厮プ冡尫诺臒崃繋r漿活動帶來的熱能:接觸變質(zhì)帶(1)重結(jié)晶作用——由于溫度升高使原來巖石中礦物晶體內(nèi)質(zhì)點的活力增強,導(dǎo)致質(zhì)點重新排列,使晶粒變粗。重結(jié)晶前后的化學(xué)成分和礦物成分基本不變。如石灰?guī)r變大理巖。(2)新礦物的形成——由于巖石受熱，促進礦物成分間的化學(xué)反應(yīng),重新組合結(jié)晶而形成新的礦物。如高嶺石和其它粘土礦物在高溫影響下可形成紅柱石和石英;隱晶質(zhì)的含有硅質(zhì)(SiO2)石灰?guī)r,在較高溫度時則形成矽(硅)灰石大理巖。H4Al2Si2O9(高嶺石)Al2SiO5(紅柱石)+SiO2(石英)+2H2OCaCO3+SiO2500~550℃CaSiO3(矽灰石)+CO2↑

變質(zhì)作用的下限溫度:150℃~200℃(以濁沸石、藍閃石、硬柱石、鈉云母、葉臘石等變質(zhì)礦物的首次出現(xiàn)為標志;上限溫度：700℃~900℃。濁沸石藍閃石藍閃石硬柱石硬柱石鈉云母葉臘石青田石田黃石雞血石與巴林石CaAl2Si2O8(鈣長石,2.76)＋(Mg,Fe)2SiO4(橄欖石,3.3)Ca(Mg,Fe)2Al2[SiO4]3(石榴子石,3.5-4.3)(1)、靜壓力(圍壓)—具有均向性,其大小隨埋藏深度的增加而增加,上覆巖層厚度的增加而增加,增加的速率是(25~30)×106Pa/km。不同類型變質(zhì)作用的壓力變化很大,一般接觸變質(zhì)和動力變化發(fā)生在地表3-5km范圍內(nèi),故壓力不超過100×106

Pa;區(qū)域變質(zhì)作用的壓力范圍為(100~800)×106Pa

。靜壓力作用下,巖石中礦物重結(jié)晶成體積減小而密度增大的新礦物(分子體積=分子量/比重)。(2)應(yīng)力(側(cè)向壓力)—當物體遭受定向外力作用,其內(nèi)部就會產(chǎn)生一種抵抗力。通常和地殼活動帶的構(gòu)造運動有關(guān)。當巖石受到應(yīng)力作用時,一方面可使其變形或破碎;另一方面使其重結(jié)晶,使巖石中片狀礦物在垂直于應(yīng)力方向生長、拉長或壓扁,形成明顯的排列,形成巖石的各種片理構(gòu)造。

巖石所處的化學(xué)環(huán)境發(fā)生變化,尤其是巖石處于地下深部或被巖漿侵入,常受到具有化學(xué)活動性氣液(具有一定溫度、壓力的H2O、CO2以及其他氣液)的作用,產(chǎn)生一系列化學(xué)反應(yīng),形成新的變質(zhì)礦物。(a)充當溶劑或媒介作用(b)控制變質(zhì)反應(yīng)方向(c)降低巖石熔點(d)變質(zhì)反應(yīng)的催化劑3MgCO3(菱鎂礦)＋SiO2＋H2O(熱水)Mg3[Si4O10][OH2](滑石)＋3CO2熱接觸變質(zhì)作用——溫度氣成熱液變質(zhì)作用——具有化學(xué)活動性的氣液動力變質(zhì)作用——壓力(定向壓力)

區(qū)域變質(zhì)作用——溫度、壓力、具有化學(xué)活動性的氣液共同起作用二、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)一、變質(zhì)巖的礦物成分三、變質(zhì)巖的構(gòu)造

與沉積巖和巖漿巖共同存在的礦物:石英、長石、云母、角閃石、方解石、白云石等。它們是在變質(zhì)過程中形成的或是原巖變質(zhì)后殘留下來的。

變質(zhì)巖所特有的變質(zhì)礦物有(鑒別變質(zhì)巖的標志礦物)：石榴子石、藍閃石、絹云母、綠泥石、紅柱石、陽起石、透閃石、滑石、蛇紋石、石墨、堇青石、矽線石、矽（硅）灰石、十字石、方桂石等。其礦物排列具有定向性和礦物形態(tài)具有延長性。(二)、碎裂結(jié)構(gòu)(壓碎結(jié)構(gòu))(三)、變余結(jié)構(gòu)(一)、變晶結(jié)構(gòu)

原巖重結(jié)晶所具有的結(jié)晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。其成因和形態(tài)不同于火成巖的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。變質(zhì)巖的結(jié)晶結(jié)構(gòu)是在固態(tài)條件下進行的,各種礦物幾乎同時結(jié)晶,礦物顆粒多為它形或半自形,結(jié)晶力越強,反映其自形程度越好,礦物排列具有明顯的定向性。火成巖的結(jié)晶是熔融的巖漿逐漸冷卻過程中,由各種礦物按一定的順序結(jié)晶而成,自形程度常反映結(jié)晶的順序,除有些表現(xiàn)為流線或流紋構(gòu)造外,一般不具有定向排列。粒狀變晶結(jié)構(gòu)纖維狀變晶結(jié)構(gòu)鱗片變晶結(jié)構(gòu)角巖結(jié)構(gòu)斑狀變晶結(jié)構(gòu)粒狀變晶結(jié)構(gòu)(花崗變晶結(jié)構(gòu))

石英巖、大理巖常常具有這種結(jié)構(gòu)。主要由粒狀礦物(長石、石英、方解石等)所組成,礦物顆粒大小近等,多呈它形,相互鑲嵌很緊,礦物顆粒接觸線呈多邊形、渾圓形或鋸齒狀,定向構(gòu)造不明顯,呈塊狀構(gòu)造。根據(jù)礦物顆粒粗細可分為粗粒(>3mm)、中粒(3~1mm)、細粒(<1mm)。粒狀變晶結(jié)構(gòu)石英巖的粒狀變晶結(jié)構(gòu)大理巖的粒狀變晶結(jié)構(gòu)微粒細粒中粒粗粒不等粒

斑狀變晶結(jié)構(gòu):在個體較小的礦物集合體(基質(zhì))中,分布有較大的礦物晶體(變斑晶)。斑狀變斑晶結(jié)構(gòu)的變斑晶是在變質(zhì)作用過程中,在固態(tài)下基本同時結(jié)晶形成的,但變斑晶時間可能稍晚。變斑晶一般是結(jié)晶能力較強的礦物(副礦物),如石榴子石、藍晶石、紅柱石、磁鐵礦等?；鸪蓭r中的斑狀結(jié)構(gòu)是巖漿結(jié)晶過程中形成的，斑晶比基質(zhì)較早結(jié)晶。藍閃石片巖石榴子石云母片巖鱗片變晶結(jié)構(gòu)

主要由片狀礦物(云母、綠泥石、滑石等)所組成,其礦物常平行排列,形成片理。常見于結(jié)晶片巖、片麻巖、纖枚巖。在大多數(shù)情況下,片狀礦物呈定向排列，因此它們和片理構(gòu)造的關(guān)系十分密切(如褶皺片巖)，鱗片變晶結(jié)構(gòu)特征(如石榴石白云母片巖)。但有時片狀礦物無定向排列,則成塊狀構(gòu)造。片狀或鱗片狀，玻璃或珍珠光澤含絹云母礦物的千枚巖黑云母片巖纖維狀變晶結(jié)構(gòu)(fibroblastictexture)

主要由一向延長的柱狀、針狀礦物（透閃石、陽起石、紅柱石等）所組成。它們一般有定向排列,形成束狀集合體等。致密塊狀或纖維狀蛇紋石溫石棉和田玉中平行纖維變晶結(jié)構(gòu)和田玉中纖維交織變晶結(jié)構(gòu)角巖結(jié)構(gòu)(hornfelstexture)

主要指細粒粒狀變晶結(jié)構(gòu),其中礦物顆粒彼此緊密鑲嵌,不呈定向排列,巖石常具塊狀構(gòu)造,屬于熱接觸變質(zhì)而成的角巖特征結(jié)構(gòu)。

巖石在應(yīng)力作用下，其中的礦物顆粒破碎,形成外形不規(guī)則的帶棱角的碎屑,碎屑邊緣常呈鋸齒狀，常見裂隙或扭曲變形等現(xiàn)象。

由于變質(zhì)結(jié)晶作用不徹底，原巖的礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征可能部分地保留下來，形成殘余結(jié)構(gòu)。變余結(jié)構(gòu)的命名只要在原巖結(jié)構(gòu)名稱上加上“變余”二字便可。如變余斑狀結(jié)構(gòu)、變余礫狀結(jié)構(gòu)等。

原巖為火成巖的變余結(jié)構(gòu)：由侵入巖和噴出巖經(jīng)變質(zhì)后的巖石中，變余斑狀結(jié)構(gòu)較常見，還有變余輝綠結(jié)構(gòu)，變余花崗結(jié)構(gòu)等；

原巖為沉積巖的變余結(jié)構(gòu)：原巖為砂礫巖等正常沉積碎屑巖，變質(zhì)后巖石中常部分保留礫石或砂礫的外形，稱為變余礫狀結(jié)構(gòu)及變余砂狀結(jié)構(gòu);

原巖為變質(zhì)巖的變余結(jié)構(gòu)：原巖具有變質(zhì)結(jié)構(gòu)，經(jīng)過再次變質(zhì)形成新的礦物，但仍保留原來的變質(zhì)結(jié)構(gòu)，如變余碎裂結(jié)構(gòu)，變余變晶結(jié)構(gòu)等。

變質(zhì)巖構(gòu)造主要是指巖石中各種礦物的分布特點和排列狀態(tài),著重于礦物集合體的空間分布特征。(一)片理構(gòu)造—巖石中礦物定向排列所顯示的構(gòu)造。礦物平行排列所成的面稱片理面。片麻構(gòu)造片狀構(gòu)造千枚構(gòu)造板狀構(gòu)造條帶狀構(gòu)造斑點狀構(gòu)造(二)塊狀構(gòu)造—巖石中礦物顆粒無定向排列所表現(xiàn)的均一構(gòu)造。即礦物成分、結(jié)構(gòu)很均勻，但無定向排列。常見于大理巖、石英巖。(三)變余構(gòu)造—變質(zhì)作用后保留下列的原巖構(gòu)造。常見于淺變質(zhì)巖中,如變余層理構(gòu)造、變余氣孔構(gòu)造、變余波痕構(gòu)造等。片麻狀構(gòu)造(片麻理,gneissicstructure)

片麻狀構(gòu)造:粒狀礦物（長石、石英等淺色礦物）同少量成定向排列的片狀或柱狀礦物（云母、角閃石等暗色礦物）相間出現(xiàn)。巖石具顯晶質(zhì)變晶結(jié)構(gòu),以粒狀變晶礦物為主,相間有鱗片狀、柱狀變晶礦物呈斷續(xù)的定向排列和分布。灰色片麻巖(Greygneiss)輝綠巖中的片麻巖俘虜體片狀構(gòu)造

主要由片狀、柱狀礦物(云母、角閃石等)平行排列，連續(xù)成葉片狀，是原巖由于溫度升高，原組分重結(jié)晶、重組合，并在定向壓力下變形、挪動、排列而構(gòu)成的，具有沿片理面劈開成不平整薄板狀的特征。片狀構(gòu)造的片理呈葉片狀。片狀構(gòu)造主要由一種礦物構(gòu)成,如云母片巖、綠泥石片巖等。云母片巖含兩種云母片巖綠泥石片巖云母片巖條帶狀構(gòu)造

與片麻狀構(gòu)造相似，但有所不同。它是以淺色粒狀礦物(如長石、石英、方解石等)為主的條帶和以片狀、柱狀礦物(角閃石、黑云母、磁鐵礦等)定向交替排列所成的構(gòu)造，各以一定寬度互層狀出現(xiàn)，形成顏色不同的條帶。淺、暗條帶基本上是連續(xù)的，成因也很復(fù)雜。有些條帶構(gòu)造由原來巖石的層理構(gòu)造殘留而成,多數(shù)為暗色呈片理構(gòu)造的部分被淺色巖漿物質(zhì)順片理貫入而成，如混合巖。千枚狀構(gòu)造

由細小片狀礦物定向排列所成的構(gòu)造，礦物重結(jié)晶不強烈，常有肉眼難辯的絹云母細小鱗片近于定向排列，因而片理上見有較強烈的絲絹光澤。這種構(gòu)造常見于千枚巖。千枚片巖的千枚構(gòu)造板狀構(gòu)造(板理,tabularstructure)

頁巖或泥巖等巖石受到一定程度的定向壓力作用，出現(xiàn)一組相互平行的好似瓦板狀的面，和原巖層理平行或斜交稱作板理。巖石組分基本上沒有重結(jié)晶。但有時在板理面出現(xiàn)少量的礦物微晶。這種結(jié)構(gòu)常見于板巖，形成于溫度較低并有定向壓力的條件下。巖石在應(yīng)力作用下產(chǎn)生一組密集平行的破裂面，可伴有輕微的重結(jié)晶，但肉眼不能分辨出顆粒。板巖特有的板狀構(gòu)造

巖石中由微小晶體定向排列所成的板狀劈理構(gòu)造，板理面平整而光滑，并微有絲絹光澤，均勻薄板狀斑點狀構(gòu)造(spottedstructure

)

在熱接觸變質(zhì)作用初期，由于溫度升高使原巖某些成分集中或起化學(xué)變化，產(chǎn)生構(gòu)成2毫米左右大小不等的斑點狀新礦物，如碳質(zhì)、鐵質(zhì)、以及紅柱石、綠泥石、絹云母的微晶。常見于淺變質(zhì)的板巖。一、動力變質(zhì)作用及其巖石二、接觸變質(zhì)作用及其巖石三、區(qū)域變質(zhì)作用及其巖石四、區(qū)域混合巖化作用及其巖石

動力變質(zhì)作用(dynamicmetamorphism)——巖層由于受到構(gòu)造運動所產(chǎn)生的強烈應(yīng)力的作用,可使巖石及其組成礦物發(fā)生變形、破碎,并伴隨著一定程度的重結(jié)晶作用。在動力變質(zhì)作用中，變質(zhì)因素以機械能(定向壓力)及其轉(zhuǎn)變的熱能為主，常沿斷裂帶呈條帶狀分布，形成斷層角礫巖、碎裂巖、麋棱巖等，這些巖石是判斷斷裂帶的重要標志。根據(jù)巖石碎裂的特征將動力變質(zhì)巖劃分為以下主要類型，以巖石碎裂特征定出基本名稱。變形性質(zhì)碎裂特征巖石類型脆性

變形碎

裂

的具破碎角礫結(jié)構(gòu)構(gòu)造角礫巖具碎裂結(jié)構(gòu)或碎斑結(jié)構(gòu)碎基含量<50%

碎基含量>50%碎裂××巖

碎裂巖塑

性

變

形糜

棱

的糜棱結(jié)構(gòu)，有或無少量碎斑重結(jié)晶物質(zhì)的含量（%）<10糜棱巖和超糜棱巖10-50千枚糜棱巖（千糜巖）50-90糜棱千枚巖>90糜棱片巖或片巖次顯微顆?；虿ＡЪ傩洳Ａ恿ψ冑|(zhì)作用斷層角礫巖碎裂巖糜棱巖巖層(巖石及其礦物)構(gòu)造運動應(yīng)力、機械能熱能變形、破碎重結(jié)晶作用斷裂帶假玄武玻璃構(gòu)造角礫巖(tectonicbreccia)

構(gòu)造角礫巖(斷層角礫巖,faultbreccia)——巖石因構(gòu)造作用發(fā)生破碎所形成的角礫狀巖石，角礫大小不等，具棱角,巖性與斷層兩側(cè)巖石相同,并被成分破碎細屑、后生作用水溶液中的物質(zhì)所充填膠結(jié)。它是動力變質(zhì)巖中碎裂程度中等的巖石。構(gòu)造角礫巖在斷層破碎帶廣泛分布，其厚度取決于破碎的強度。斷層角礫巖斷層角礫巖(巖屑為燧石質(zhì))含斷層泥的構(gòu)造角礫巖碎裂巖(cataclasite)

碎裂巖——是原巖在較強的應(yīng)力作用下破碎而形成。碎裂巖可由各種巖石破碎而成，但主要在剛性巖石中發(fā)育，以長英質(zhì)巖石中尤為常見。礦物除產(chǎn)生裂縫和機械破碎外，常發(fā)生晶面、解理面、雙晶結(jié)合面的彎曲，云母等片、柱狀礦物彎曲扭折等現(xiàn)象。碎裂巖中還可見到少量新生礦物的出現(xiàn)，如絹云母、綠泥石、綠簾石等。糜棱巖(mylonitic)

糜棱巖——巖石遭受強烈擠壓所形成的粒度較小的礦物碎屑(一般小于0.50mm)所成的巖石。常由花崗質(zhì)巖石和砂巖類巖石形成，因此主要礦物成分是石英和長石，并常被壓扁、拉長。在磨碎的基質(zhì)中有時殘留有稍大的石英、長石單個晶粒(或碎屑)，或由兩者集合構(gòu)成的“眼球狀體”。糜棱巖常具條帶狀和紋層狀構(gòu)造,條帶和紋層的形成系由礦物成分、顏色、顆粒大小等差別造成的。糜棱巖也常見一部分新生礦物出現(xiàn)，如綠泥石、絹云母、多硅白云母、綠簾石、滑石、蛇紋石等，這些礦物常作定向排列，致使條帶構(gòu)造更趨明顯。千枚糜棱巖

千枚糜棱巖——在礦物成分組合和外表上與千枚巖相似，但其成因不同于千枚巖，而和糜棱巖一樣，也是強烈破碎作用所形成。但以其明顯的重結(jié)晶又與糜棱巖不同，因而在礦物成分和結(jié)構(gòu)上都有區(qū)別。

千糜巖中的礦物顆粒也很細小，其中石英、長石常重結(jié)晶集合構(gòu)成“扁豆狀體”，石英常沿光軸方向作定向排列。此外還形成大量新生礦物，如絹云母、綠泥石、鈉長石、綠簾石、方解石等。千糜巖具發(fā)育的片理構(gòu)造，外貌上可見一組或幾組片理，或緊密的小褶曲。顯微鏡下也可見到云母片的定向排列和彎曲等。強烈的剪切應(yīng)力擠壓力作用糜棱巖的“眼球狀構(gòu)造”

假玄武玻璃——是剪切帶中形成的極細物質(zhì)或玻璃構(gòu)成的致密黑色具流狀構(gòu)造的巖石。在正交偏光鏡下呈黑色，故也稱假熔巖。常有熔蝕碎斑和重結(jié)晶現(xiàn)象。這也是星體沖擊地球的隕石坑常見的變質(zhì)巖類型。假玄武玻璃(pseudotachylite)

接觸變質(zhì)作用——由于巖漿活動，在侵入體和圍巖的接觸帶，產(chǎn)生變質(zhì)現(xiàn)象。通常形成于地殼淺部的低壓、高溫條件下，壓力約為107~3×108Pa。

特點:一般發(fā)生在巖漿巖和圍巖的接觸帶。在高溫?zé)霟釒r漿的烘烤下，受變質(zhì)的圍巖發(fā)生重結(jié)晶或產(chǎn)生新礦物及新的礦物組合，但一般巖石的總化學(xué)成分不變。

常按順序出現(xiàn)不同變質(zhì)程度的巖石，在平面上形成以侵入體為中心的環(huán)帶狀分布，稱為變質(zhì)圈。近侵入體者為高級變質(zhì)圈，其所形成巖石為高級變質(zhì)巖；向外則漸變?yōu)橹屑墶⒌图?，甚至完全未變質(zhì)的巖石接觸變質(zhì)作用侵入體圍巖接觸變質(zhì)圈接觸變質(zhì)作用熱接觸變質(zhì)作用接觸交代變質(zhì)作用圍巖的礦物成分結(jié)構(gòu)和構(gòu)造發(fā)生變化原巖發(fā)生重結(jié)晶,但無明顯交代作用,變質(zhì)前后化學(xué)成分未變巖漿活動熱液熱能揮發(fā)組分交代作用使接觸帶附近的侵入體和圍巖的巖性和化學(xué)成分發(fā)生變化原有礦物被新礦物等體積代替中酸性侵入體碳酸巖矽(夕)卡巖石灰?guī)r大理巖石英砂巖石英巖硅質(zhì)灰?guī)r硅質(zhì)石灰?guī)r泥灰?guī)r紅柱石角巖含鎂質(zhì)灰?guī)r蛇紋石大理巖(一)熱接觸變質(zhì)作用

熱接觸變質(zhì)作用——侵入體放出的熱量使圍巖的礦物成分和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造發(fā)生變化的一種作用。由于沒有明顯的交代作用,巖石變質(zhì)前后的化學(xué)成分基本沒有變化。主要表現(xiàn)為：

(1)原巖成分的重結(jié)晶，如石灰?guī)r變大理巖、石英砂巖變石英巖。

(2)原巖的化學(xué)成分重新組合形成形的礦物,如硅質(zhì)灰?guī)r變硅灰石灰?guī)r、含鎂質(zhì)灰?guī)r變蛇紋石大理巖、泥質(zhì)巖變成紅柱石角巖等。板巖角(頁)巖大理巖石英巖

板巖——原巖為泥質(zhì)、粘土質(zhì)巖石,經(jīng)低級熱變質(zhì)生成。由于溫度低,一般為隱晶質(zhì)；有明顯的板理。按變質(zhì)程度,由淺入深可有：

斑點板巖：碳質(zhì)及鐵質(zhì)成斑點狀聚集,形成斑點狀構(gòu)造,其余大部分沒有重結(jié)晶,巖石基本上保持了原巖的特點。

瘤狀板巖：變質(zhì)進一步加深。在綠泥石、絹云母構(gòu)成的細?；|(zhì)中,有紅柱石、空晶石、堇青石等變斑晶被包裹成瘤狀物。因此可有紅柱石板巖、堇青石板巖等類型。

角(頁)巖(hornfels)——原巖為泥質(zhì)巖石(粘土質(zhì)、頁巖等)、粉砂巖、火山巖(主要為玄武巖)等經(jīng)中級熱接觸變質(zhì)作用而成的變質(zhì)巖石。特點：原巖已基本上重結(jié)晶，即原巖中的組分已經(jīng)重新組合，以至原巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造基本消失，但是沒有化學(xué)成分的交代發(fā)生；具有典型的等粒粒狀變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,致密堅硬,灰至灰黑色；主要礦物為長石、石英、云母、角閃石等。有時具紅柱石等變斑晶，稱紅柱石角巖；若紅柱石呈放射狀，則稱菊花石(北京西山的菊花石,chrysanthemumstone)，也有由碳酸巖質(zhì)的菊花石(如湖南瀏陽的菊花石)。輝石角頁巖(斜長石和輝石為主)角頁巖(主要為長石、云母和紅柱石)沉積巖變質(zhì)的角頁巖紅柱石角巖(菊花石)碳酸巖質(zhì)變質(zhì)的菊花石

大理巖(marble)——原巖是碳酸鹽巖（石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖等）經(jīng)熱液變質(zhì)作用重新結(jié)晶而成的巖石。白色、淺灰或淺紅色等；等粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造或有條帶狀構(gòu)造。方解石、白云巖含量大于50%；由于原巖不純，有少量變質(zhì)礦物，如透閃石、硅灰石、滑石、金云母、透輝石等。純大理巖為淺色或雪白色，純白而致密的大理巖通稱漢白玉。大理石可作為建筑材料、電氣絕緣材料、水泥原料和美術(shù)工藝品的原材料。石灰?guī)r質(zhì)大理石遇鹽酸容易氣泡，但白云巖質(zhì)大理巖則氣泡微弱。條帶狀構(gòu)造的大理巖白云石質(zhì)大理巖

石英巖(quartzite)——由石英砂巖或硅質(zhì)巖經(jīng)熱變質(zhì)作用而形成以石英含量大于85%的變質(zhì)巖。礦物除石英外,還有少量的長石、白云母等。堅硬、致密,具等粒變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,在斷口上看不出石英顆粒界限(區(qū)別石英砂巖的特征之一)。純者白色,含鐵質(zhì)顯紅或紫紅等色?？勺鹘ㄖ牧虾筒Ａг?。石英巖和砂巖的主要區(qū)別在于前者是重結(jié)晶生成的,而后者是碎屑物膠結(jié)生成的。因此,在破碎時,石英巖的裂紋貫穿顆粒,而砂巖則繞沙粒而過。在野外,敲擊手標本時,后者的裂紋斷面有膠結(jié)的顆粒脫落,顯的松散;而前者堅硬致密,破裂的斷面是平直的,看不到礦物的顆粒。石英砂巖變質(zhì)的石英巖石英砂巖變質(zhì)的深紅色石英巖石英(Quartz)石英

石英砂巖

石英巖石英砂巖石英巖

接觸交代變質(zhì)作用——巖漿結(jié)晶晚期析出大量揮發(fā)成分和熱液，通過交代作用使接觸帶附近的侵入體和圍巖的巖性和化學(xué)成分均發(fā)生變化的一種變質(zhì)作用。

交代作用：揮發(fā)成分和熱液進入巖石裂隙，在一定的溫度、壓力條件下，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，原有礦物一邊破壞，新的礦物一邊形成，其結(jié)果是原有礦物逐漸為新礦物所代替。交代過程是在有氣液參與的固體狀態(tài)下進行的，新礦物和原有礦物是等體積交換的。

最典型的代表是：酸性巖漿與碳酸鹽巖石接觸交代，形成矽卡巖，并且常形成矽卡巖礦床。矽卡巖云英巖蛇紋巖矽卡巖(skarn)

矽卡巖是在中酸性侵入巖與鈣鎂質(zhì)碳酸鹽類巖石的接觸帶，經(jīng)接觸交代作用形成的巖石。通常產(chǎn)于侵入體和圍巖接觸帶，而且多數(shù)在外接觸帶。由鈣硅酸鹽礦物組成的矽卡巖稱鈣質(zhì)矽卡巖，其原巖主要為石灰?guī)r；由富鎂的硅酸鹽礦物組成的矽卡巖稱鎂質(zhì)矽卡巖，其原巖為白云巖。

矽卡巖的礦物成分較復(fù)雜，變化也大，鈣質(zhì)矽卡巖的礦物成分主要為鈣鋁-鈣鐵石榴石、鈣鐵輝石-透輝石、硅灰石、符山石等；鎂質(zhì)矽卡巖的礦物成分主要有鎂橄欖石、透輝石、尖晶石、金云母、硅鎂石。其顏色有褐綠、黑綠、褐紅等色;常為不等粒變晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu);塊狀、斑雜狀、條帶狀構(gòu)造等。與鈣質(zhì)矽卡巖有關(guān)的礦產(chǎn)有鐵、銅、鉛、鋅、鎢、錫、鉍、鈷等。與鎂質(zhì)矽卡巖有關(guān)的礦產(chǎn)有硼、磷、稀土及金云母等。矽卡巖及矽卡巖礦床地質(zhì)剖面圖矽卡巖(鈣硅石—石榴子石)云英巖(greisen)

主要是酸性巖漿巖侵入體(黑云母、花崗巖等)受氣成熱液交代作用的產(chǎn)物。分布于巖漿侵入體邊緣或接觸帶。一般為淺色，呈灰黃、灰綠或粉紅色。中、粗粒鱗片變晶結(jié)構(gòu)或粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

礦物含量變化較大：石英常在50%以上，有時達90%；白云母在40～50%。原巖各部分被交代，除生成石英、白云母外，還有電氣石、螢石、鋰云母、綠柱石、金紅石、黃玉等礦物，并常見有錫石、黑鎢礦、輝鉬礦、黃鐵礦等金屬硫化物礦物。云英巖化與不少金屬硫化物礦床有關(guān)，尤其是鎢、錫礦床的主要找礦標志。云英巖(石英、云母和金紅石)蛇紋巖(serpentinite)

超基性巖漿巖(橄欖巖)經(jīng)氣成熱液變質(zhì)作用。富鎂的礦物（如橄欖石、輝石）為蛇紋石所交代而生成的。礦物成分幾乎全部為各種蛇紋石；次要礦物有磁鐵礦、鈦鐵礦、滑石、透閃石、菱鎂礦、水鎂石等。一般為暗灰綠至黃綠色。隱晶質(zhì)，致密塊狀構(gòu)造。新鮮面有蠟狀光澤。硬度較小，有滑感。常見片理構(gòu)造，并常有纖維狀石棉的細狀蛇紋巖。蛇紋巖常伴生有鉻、鎳、鈷、鉑以及石棉、滑石、菱鎂礦等重要金屬、非金屬礦產(chǎn)。蛇紋巖本身則可做化肥、耐火材料以及美工建筑材料，并可提煉金屬鎂、鎂化合物等，用于化學(xué)工業(yè)。致密塊狀或纖維狀蛇紋石

區(qū)域變質(zhì)作用的概念——在廣大范圍內(nèi)的巖石在地殼深處經(jīng)過較高的溫度、壓力的影響所發(fā)生的變質(zhì)作用。變質(zhì)范圍廣闊，往往達到數(shù)百或數(shù)千平方千米，故稱區(qū)域變質(zhì)作用。前寒武紀的古老地塊幾乎由變質(zhì)巖構(gòu)成,如天山、祁連山、昆侖山、秦嶺等褶皺山脈。變質(zhì)時，由于溫度、壓力都很高，變質(zhì)巖石的重結(jié)晶程度顯著；在定向壓力的作用下，礦物顆粒多做定向排列，形成結(jié)晶片理構(gòu)造。(1)區(qū)域中、高溫變質(zhì)作用——地殼演化的早期,變質(zhì)作用的溫帶一般為550～900℃,壓力為5~10億Pa,變質(zhì)巖相以麻粒巖相、角閃巖相為主。(2)區(qū)域動力熱流變質(zhì)作用或造山變質(zhì)作用——主要見于各大褶皺帶(造山帶),多呈條帶狀分布,變質(zhì)溫度可由低到高,高可到700~800℃,壓力在2~10億Pa。同時受到不同應(yīng)力的作用,巖石變質(zhì)后具有明顯的葉理或片理構(gòu)造。(3)埋藏變質(zhì)作用——主要指沉積巖層或火山沉積物隨著地殼下沉和埋藏深度遞增，在地?zé)嵊绊懴乱鸬膮^(qū)域性變質(zhì)作用。其形成溫度較低,最高可達400~500℃,壓力可由低到高,常形成低溫且壓力不高的變質(zhì)礦物,或低溫高壓的變質(zhì)礦物。一般不具有片理構(gòu)造。(4)洋底變質(zhì)作用——大洋中脊的變質(zhì)作用。由于大洋中脊是洋殼裂開、地下巖漿涌出,新洋殼生長的所在,其下部的熱流使原有的玄武巖等發(fā)生變質(zhì)作用。石英巖大理巖板巖千枚巖片巖片麻巖角閃巖變粒巖麻粒巖榴輝巖

板巖是由粘土巖、粉砂巖或中酸性凝灰?guī)r等經(jīng)輕微變質(zhì)而成的淺成變質(zhì)巖。具明顯的板狀構(gòu)造。礦物成分基本上沒有重結(jié)晶或只有部分重結(jié)晶，外表致密、隱晶質(zhì),肉眼難以鑒別。在板理面上略顯絲絹光澤,敲之有清脆之聲,能裂開成平整的瓦板狀,在野外常以此同頁巖相區(qū)別。按其所含雜質(zhì)所形成的不同形狀和大小,可分為黑色炭質(zhì)板巖、灰綠色鈣質(zhì)板巖等。板巖英國威爾士板巖礦板巖露頭板巖

千枚巖是具有千枚構(gòu)造的淺變質(zhì)巖,由泥質(zhì)、粘土質(zhì)巖石或隱晶質(zhì)的酸性凝灰?guī)r經(jīng)低級變質(zhì)而來。變質(zhì)程度稍高于板巖。原巖成分基本上已全部結(jié)晶,主要由細小絹云母、綠泥石和鈉長石等新生礦物組成。具細粒鱗片狀結(jié)構(gòu),片理面上有明顯的絲絹光澤,并具有皺紋構(gòu)造，有時可見到很薄的“分結(jié)條帶”，系由長英質(zhì)條帶和云母質(zhì)條帶相間構(gòu)成，平行片理分布，因而使片理更加明顯。顏色因礦物的含量而異，可為綠、灰、黃、黑、紅等色。

片巖是具明顯鱗片狀變晶結(jié)構(gòu)和片狀構(gòu)造的巖石,屬于中級變質(zhì)巖石,變質(zhì)程度高于千枚巖。主要由片狀或柱狀礦物如云母、綠泥石、滑石、角閃石等組成，呈定向排列；間有石英、長石等粒狀礦物,有時含少量石榴子石、藍晶石等特征變質(zhì)礦物的變斑晶,礦物的重結(jié)晶顆粒大,形成變斑晶結(jié)構(gòu),一般為鱗片變晶、斑狀變晶、纖維變晶結(jié)構(gòu)。具有結(jié)晶片理構(gòu)造。常見礦物有云母、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。以含有的礦物類型不同，有云母片巖；以長石、石英、云母為主的片巖；含角閃石、陽起石、綠簾石、斜長石的片巖；含透閃石、滑石等片巖。云母片巖綠泥石片巖滑石片巖

片麻巖(gneiss)是具明顯片麻構(gòu)造的巖石。主要礦物成分為長石和石英(兩者含量大于50%,長石一般多于石英),其它片狀或柱狀礦物有云母、角閃石、輝石等,有時含矽線石、石榴子石等變晶礦物。礦物晶粒粗大,片麻狀構(gòu)造發(fā)育。片麻巖的成因較復(fù)雜。一般把由火成巖變質(zhì)生成的稱為正片麻巖，把由沉積巖變質(zhì)生成的稱副片麻巖。若長石的類屬可辨，則可分為鉀長石片麻巖，斜長石片麻巖。按所含次要礦物則可有黑云母片麻巖、矽線巖片麻巖、藍晶石片麻巖、角閃石片麻巖。

片麻巖和片巖兩者是逐漸過渡的,往往需要認真加以鑒別。片麻巖的長石含量較高,片巖則很少,甚至于沒有。因此，若巖石中長石粗大可辯，含量大于25%者，既可初步定名為片麻巖。具褶皺微層理的片麻巖眼球狀片麻巖(長石、石英和黑云母)黑云母片麻巖片巖片麻巖

角閃巖主要由普通角閃石(>85%)和斜長石組成，還常見鐵鋁榴石、綠簾石、黝簾石和少量黑云母、透輝石等。粗粒至細粒,多呈塊狀構(gòu)造或不清楚片理,巖石顏色較深。多由基性巖（侵入巖、火山巖、火山碎屑巖）和富鐵白云質(zhì)泥灰?guī)r在中至高溫區(qū)域變質(zhì)條件下形成。如斜長石含量>15%，稱斜長角閃巖；若淺色礦物以石英為主,則稱角閃片巖。斜長角閃巖

變粒巖是一種片理不發(fā)育有粒狀變晶結(jié)構(gòu)的中等變質(zhì)程度的區(qū)域變質(zhì)巖。其原巖主要是粉砂巖、硅質(zhì)頁巖、復(fù)成分砂巖、中酸性火山巖和火山碎屑巖等。常為細粒粒狀變晶結(jié)構(gòu)。礦物成分主要是石英和長石（長石含量>25％），有時含有黑云母、白云母、角閃石，其總量不超過30%。當片狀、纖狀礦物含量較多時，可具片狀或片麻狀構(gòu)造。深色礦物含量<10%時稱淺粒巖。

麻粒巖是一種變質(zhì)程度較深(高溫、較高壓條件)麻粒巖相變質(zhì)的巖石，長石有一定的含量，無水鐵鎂礦物中紫蘇輝石為主要特征礦物，結(jié)構(gòu)主要是花崗變晶結(jié)構(gòu)等。但在鐵鎂礦物和長石含量等方面，尚有分歧。此外還有單斜輝石(透輝石-鈣鐵輝石)、鐵鋁-鎂鋁榴石等。長石、石英含量不定。此外還常見堇青石，含TiO2礦物金紅石、鈦鐵礦等。含水礦物(角閃石、黑云母等)較少。具粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀、片麻狀、條帶狀構(gòu)造。

榴輝巖(eclogite)主要由淺紅色的石榴子石和鮮綠色的綠輝石組成,有時含藍晶石(或夕線石)、頑火輝石、金紅石、石英和角閃石(藍閃石、藍綠鈉閃石、鈦角閃石等)。榴輝巖的顏色一般較深。比重較大,可達3.6-3.9,是變質(zhì)巖中密度最大的巖石。一般認為它是基性——超基性巖漿巖在極大的壓力條件下變質(zhì)形成的,而溫度條