由變質(zhì)作用所形成的巖石就叫變質(zhì)巖。
變質(zhì)巖在地殼內(nèi)分布很廣,陸地和洋底都有,在時(shí)間上從太古宙(太古宙是一個(gè)劃分地質(zhì)時(shí)期的名詞,它是指地球形成至距今25億年前為止的一段時(shí)間內(nèi)形成的地層)到現(xiàn)代均有產(chǎn)出。上個(gè)世紀(jì)中期,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在大洋底部的沉積物和玄武質(zhì)巖石之下,也有變質(zhì)的玄武巖、輝長(zhǎng)巖等巖石的廣泛分布,它們是由洋底變質(zhì)作用形成的。巖漿可以使接觸到它的一些巖石發(fā)生變質(zhì),這樣形成的變質(zhì)巖分布面積不是很大卻很廣泛。變質(zhì)巖在中國(guó)的分布也很廣。華北地塊和塔里木地塊主要由早前寒武紀(jì)的區(qū)域變質(zhì)巖和混合巖組成,并構(gòu)成了中國(guó)大陸的古老核心。
人們根據(jù)變質(zhì)作用的不同,把變質(zhì)巖分成很多種,如分板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、長(zhǎng)英質(zhì)粒巖、石英巖、斜長(zhǎng)角閃巖、麻粒巖、鐵鎂質(zhì)暗色巖、榴輝巖、大理巖、矽卡巖、角巖、動(dòng)力變質(zhì)巖、氣-液變質(zhì)巖、混合巖。
變質(zhì)作用類(lèi)型
由于引起巖石變質(zhì)的地質(zhì)條件和主導(dǎo)因素不同,變質(zhì)作用類(lèi)型及其形成的相應(yīng)巖石特征也不同。
接觸變質(zhì)作用
這是由巖漿沿地殼的裂縫上升,停留在某個(gè)部位上,侵入到圍巖之中,因?yàn)楦邷?,發(fā)生熱力變質(zhì)作用,使圍巖在化學(xué)成分基本不變的情況下,出現(xiàn)重結(jié)晶作用和化學(xué)交代作用。例如中性巖漿入侵到石灰?guī)r地層中,使原來(lái)石灰?guī)r中的碳酸鈣熔融,發(fā)生重結(jié)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(xué)成分沒(méi)有變,而方解石的晶形發(fā)生變化,這就是接觸變質(zhì)作用最普通的例子,又如頁(yè)巖變成角巖,也是接觸變質(zhì)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(zhì)作用和接觸交代變質(zhì)作用。接觸熱變質(zhì)作用引起變質(zhì)作用的主要因素是溫度;接觸交代變質(zhì)作用的原理是從巖石中分泌的揮發(fā)性物質(zhì),對(duì)圍巖進(jìn)行作用,導(dǎo)致圍巖化學(xué)成分發(fā)生顯著變化,產(chǎn)生大量的新礦物,形成新的巖石和結(jié)構(gòu)構(gòu)造。
動(dòng)力變質(zhì)作用
這是由于地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所引起的、使局部地帶的巖石發(fā)生變質(zhì)。特別是在斷層帶上經(jīng)??梢?jiàn)此種變質(zhì)作用。此類(lèi)受變質(zhì)的巖石主要是因?yàn)樵趶?qiáng)大的、定向的壓力之下而造成的,所以產(chǎn)生的變質(zhì)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(shí)別,故在巖石命名時(shí)就按原巖名稱(chēng)而定,如稱(chēng)為花崗破裂巖、破碎斑巖等。
區(qū)域變質(zhì)作用
分布面積很大可達(dá)到數(shù)千到數(shù)萬(wàn)平方千米,甚至更大,影響深度可達(dá)20km以上,變質(zhì)的因素多而且復(fù)雜,幾乎所有的變質(zhì)因素——溫度、壓力、化學(xué)活動(dòng)性的流體等都參加了。凡寒武紀(jì)以前的古老地層出露的大面積變質(zhì)巖及寒武紀(jì)以后“造山帶”內(nèi)所見(jiàn)到的變質(zhì)巖分布區(qū),均可歸于區(qū)域變質(zhì)作用類(lèi)型。區(qū)域變質(zhì)作用中,溫度與壓力總是聯(lián)合作用的,一般來(lái)說(shuō),地下的溫度與壓力隨深度增加而增大,但是,由于各處地殼的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同,溫度與壓力隨深度增大的速度并非處處相同,有的變質(zhì)地區(qū)壓力增加慢,而溫度增加快,有的地區(qū)恰好相反,這樣出現(xiàn)了不同的區(qū)域變質(zhì)環(huán)境,主要有三類(lèi):低壓高溫環(huán)境、正常地溫梯度環(huán)境、高亞低溫環(huán)境。區(qū)域變質(zhì)作用的代表性巖石有:板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、變粒巖、斜長(zhǎng)角閃石、麻粒巖、榴輝巖。?
混合巖化作用
這是在區(qū)域變質(zhì)的基礎(chǔ)上,地殼內(nèi)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(zhì)巖系之中,形成一種深度變質(zhì)的混合巖,是為混合巖化作用。