7-1 Geothermobarometry——【变质岩石学】
变质岩石学-变质相
• 主要區域變質相特徵
一、沸石相
標誌是濁沸石和鈉長石開始出現為下限，溫度稍高可以出現葡萄石。 主要變質反應有
方沸石+石英=鈉長石（200 ℃， 2kb） 片沸石=濁沸石+3石英+2H2O（稍低於200 ℃， 2kb） 典型礦物組合： （1）濁沸石+綠泥石+鈉長石+石英； （2）濁沸石+葡萄石 +綠泥石+鈉長石+石英； （3）葡萄石+綠泥石+方解石+石英 形成條件（實驗資料）：PH2O=1-3kb，T=200-300℃。 極低級變質
例如： 變質條件相似的藍晶石帶和基性岩石中的斜長石-角閃石帶 為了表示相同變質條件下形成的所有變質岩, 引入了變質相的概念.
• 變質相的基本概念
P.Eskola, （1920)的定義：
一個變質相是指類似的溫度、壓力條件下達到化學平衡的所有岩石的 總和（不論其結晶方式），一個變質相內部，隨著岩石總體化學成分的改 變，其礦物組合作有規律的改變.
• 每個變質相都是一個等物理系列。其礦物組合和岩石化學成分之 間在達到化學平衡後, 有著可以預測的對應關係.
• 一個變質相應包括一套具有各種原岩化學成分的礦物組合, 它們在 時間和空間上彼此之間密切共生, 且在不同地區重複出現．
• 變質相的劃分標誌: 礦物組合, 通常用基性變質岩的礦物組合劃分 變質相, 並以相應的基性變質岩命名.
白雲母＋石英＋斜長石＋H2O＝熔體（由鉀長石＋鈉質斜長石＋石英組成 ）＋鈣質斜長石或石英（取決於其原始含量）＋Al2SiO5+H2O（溶解在 熔體中）
所以，片麻岩中發生深熔，出現混合岩化作用也是高角閃岩相開始的標誌
Metamorphic Petrology 变质岩石学
Metamorphic Petrology变质岩石学Metamorphic Petrology 变质岩石学 (1)1.绪论 (6)1.1.变质作用和变质岩概念 (6)1.1.1.变质作用定义 (6)1.1.2.变质岩定义 (6)1.2.变质作用分类 (6)1.2.1.区域变质作用Regional Metamorphism (6)1.2.2.接触变质作用Contact Metamorphism (7)1.2.3.动力变质作用Dynamometamorphism (7)1.2.4.气液变质作用Pneumatolytic Hydrothermal Metamorphism (7)1.2.5.其它类型的变质作用Other types of Metamorphism (7)1.3.变质岩石学的发展历史和现状 (7)1.4.变质岩石学的任务和研究方法 (7)1.4.1.研究不同类型变质岩的特征 (7)1.4.2.变质岩成岩作用过程 (7)1.4.3.变质岩的原岩特征及其形成条件(原岩类型) (7)1.4.4.不同类型变质岩的形成条件(相带级) (7)1.4.5.变质期次划分 (7)1.4.6.变质相系 (7)1.4.7.混合岩化作用和花岗岩化作用 (7)1.4.8.研究与变质作用(混合岩化作用)有关的矿产作用 (8)1.5.变质岩的分布和有关矿产 (8)2.变质作用因素 (8)2.1.温度 (8)2.2.压力 (8)2.2.1.负荷压力 (8)2.2.2.流体压力 (8)2.2.3.应力 (8)2.3.具有化学活动性的流体 (8)3.变质岩的基本特征 (8)3.1.变质岩的化学成分 (9)3.2.变质岩的矿物成分 (9)3.2.1.变质岩矿物成分的一般特点 (9)3.2.2.变质岩矿物成分与原岩成分的关系 (9)3.2.3.变质岩矿物成分与变质作用物化条件之间的关系 (9)3.3.变质岩的结构构造 (9)3.3.1.概述 (9)3.3.2.变质岩的结构 (9)3.3.3.变质岩的构造 (9)4.变质岩的分类命名和常见变质岩类型 (9)4.1.变质岩的分类 (9)4.2.变质岩的命名 (13)4.3.常见的主要变质岩类型 (15)4.3.1.板岩类 (16)4.3.2.千枚岩类 (16)4.3.3.片岩类 (16)4.3.4.片麻岩类 (17)4.3.5.长英质粒岩类 (17)4.3.6.石英岩类 (18)4.3.7.斜长角闪岩类 (18)4.3.8.麻粒岩类 (18)4.3.9.铁镁质暗色岩类 (19)4.3.10.榴辉岩类 (19)4.3.11.大理岩类 (19)4.3.12.夕卡岩及其它钙硅酸盐类 (20)4.3.13.角岩类 (20)4.3.14.动力变质岩类 (21)4.3.15.气液变质岩类 (22)4.3.16.混合岩类Migmatite (22)5.变质岩的形成作用 (22)5.1.物化原理在变质岩形成作用中的应用 (22)5.1.1.变质作用中的热力学原理 (22)5.1.2.相律在变质作用中的应用 (22)5.1.3.变质反应的基本特征 (23)5.1.4.矿物共生分析 (23)5.1.5.矿物成因网系图(矿物成因格子)简介 (23)5.2.变质作用方式 (23)5.2.1.重结晶作用 (23)5.2.2.变质结晶作用 (23)5.2.3.变质分异作用 (23)5.2.4.交代作用 (23)5.2.5.变形和碎裂作用 (23)6.变质地区的研究 (23)6.1.变质作用期次的划分 (23)6.2.变质作用类型 (23)6.2.1.区域变质作用Regional Metamorphism (23)6.2.2.与造山作用有关（区域）Orogenic metamorphism (23)6.2.3.洋底变质作用（区域和局部）Occean-floor metamorphism (23)6.2.4.接触变质作用Contact Metamorphism (24)6.2.5.动力变质作用Dynamometamorphism (24)6.2.6.气液变质作用Pneumatolytic Hydrothermal Metamorphism (24)6.2.7.其它类型的变质作用Other types of Metamorphism (24)6.3.变质带(级)变质反应带概念及划分 (24)6.3.1.深度带的概念 (24)6.3.2.变质带 (24)6.3.3.变质级 (24)6.3.4.变质反应带概念及划分 (24)6.4.变质相和变质相系 Metamorphic facies and facies series (24)6.4.1.变质相概念 (24)6.4.2.变质相的划分 (24)6.4.3.变质相系 (24)6.5.变质作用的矿物学研究 (24)6.6.变质原岩研究 (24)6.6.1.地质产状和岩石共生组合 (25)6.6.2.岩相学标志 (25)6.6.3.岩石化学和地球化学特征 (25)6.6.4.副矿物 (25)6.7.变质岩地区变形研究 (25)6.7.1.概念 (25)6.7.2.构造要素 (25)6.7.3.变质岩区动力变质岩中变形作用的研究 (25)6.7.4.变形作用与重结晶作用的相互关系 (25)6.7.5.多期叠加变形的研究 (25)6.8.混合岩化作用的研究 (25)6.8.1.混合岩化作用概念 (25)6.8.2.混合岩化带的概念及划分 (25)6.9.变质作用与成矿 (25)7.变质作用和地壳演化 (25)7.1.地壳演化不同阶段的地质特点 (25)7.1.1.太古宙(>2500Ma)地壳的演化特点 (25)7.1.2.元古宙(>2500-5700Ma)地壳演化特点 (25)7.1.3.显生宙(5700Ma-现代)地壳演化特点 (25)7.2.板块运动和变质带的形成 (26)7.3.变质相、相系在时间上的演化特点 (26)1.绪论1.1.变质作用和变质岩概念1.1.1.变质作用定义变质作用 Metamorphism地壳中原来已存在的岩石，由于受到构造运动，岩浆活动或地壳内热流变化等内力的影响以及陨石冲击的瞬时热动力作用等，使岩石在固态(或基本保持固态)情况下发生矿物成分、结构、构造甚至化学成分的变化，这些变化总称为变质作用。
变质岩石学
变质岩石学变质岩的矿物成分，既决定于原岩性质，还与变质作用的性质、强度密切相关，因此变质岩具有自己的矿物成分特点，又和火成岩、沉积岩有一定联系，且比它们更复杂多样。
主要造岩矿物在三大类岩石中分布情况列入下表：岩石中矿物的粒度、形态和晶体之间的相互关系等特征，称之为结构。
变质岩的结构，颇为特别，因为其是一种转化改造原岩的岩石。
根据成因，其结构一般可分为四类：碎裂结构，变晶结构，变余结构和交代结构。
变质岩的构造是指岩石组分在空间上的排列和分布所反映的岩石构成方式，着重于矿物集合体的空间分布特征。
按其成因可划分为三类：变余构造，变成构造和混合岩构造。
结构构造是变质岩的重要特征，常用作变质岩分类命名的重要依据。
通过对结构和构造的研究，还可以了解变质岩的原岩，判断原岩所经受的变质作用、环境、方式和程度等特点。
由动力变质作用形成的变质岩称为动力变质岩，动力变质作用常与构造运动有关。
在不同性质的应力影响下，岩石和矿物主要发生塑性变形（表现为矿物的粒内滑移和扭折）和脆性变形（矿物发生碎裂）。
根据岩石碎裂的特征将动力变质岩划分为以下主要类型，以岩石碎裂特征定出基本名称。
由接触变质作用形成的岩石成为接触变质岩。
它们分布在紧靠岩浆岩侵入体的围岩中。
围岩由于温度升高，发生重结晶作用，形成新的岩石，称为热接触变质岩，而由于岩浆中逸出的气态、液态溶液的影响使围岩发生交代作用，形成新的岩石，称为接触交代变质岩。
热接触变质岩中常见的有角岩类，斑点板岩，大理岩，而接触交代变质岩最常见的是矽卡岩。
区域变质岩是原岩经区域变质作用所形成的岩石。
引起区域变质作用的因素较复杂，往往是温度、定向压力和具有化学活动性流体的综合作用。
其温度变化可在200-300℃至700-800℃，压力可自0.1-0.2GPa 至1.0GPa，地热梯度的变化范围也很大，可自7℃/km-60℃/km。
由于区域变质作用的分布范围是区域性的，因而区域变质岩常大面积分布，可达数百至数千平方公里，有的地区甚至达百万平方公里以上，并且变质程度深浅不同的区域变质岩在空间上常作带状分布。
04变质岩石学
地球科学大辞典变质岩石学变质岩石学总论【变质岩石学】metamorphic petrology见83页“变质岩石学”。
【变质岩】metamorphic rock由变质作用所形成的岩石。
在变质作用条件下，使地壳中已经存在的岩石(火成岩、沉积岩及先前已形成的变质岩)变成具有新的矿物组合及变质结构与构造特征的岩石。
它们是组成地壳的三大岩类之一，约占地壳总体积的27%。
其岩性特征，一方面受原岩的控制，而具有一定的继承性；另一方面，由于受到变质作用的改造，在矿物成分和结构构造上具有与其他岩类不同的特征。
变质岩在中国和世界各地分布很广。
前寒武纪的地层绝大部分由变质岩组成；古生代以后，在各个地质时期的地壳活动带和一些侵入体的周围以及断裂带内，常有变质岩分布。
【等化学系列】isochemical series化学成分相同或基本相同的岩石，在不同的变质条件下形成的所有变质岩。
属于一个等化学系列的岩石，由于变质条件不同，可具有不同的矿物共生组合。
如原岩均为粘土质岩石，因变质条件不同，可形成板岩、千枚岩、片岩、片麻岩等不同的变质岩，它们属于一个等化学系列。
【等物理系列】isophysical series化学成分不同的岩石，在相同或基本相同的变质条件下形成的所有变质岩。
属于一个等物理系列的岩石，由于原岩的化学成分不同，可具有不同的矿物共生组合。
例如，粘土岩和石灰岩，在中级区域变质作用下，前者形成云母片岩，后者形成大理岩，二者属于一个等物理系列。
【构造超压】tectonic overpressure由应力的垂直分力所产生的超负荷压力。
在区域变质作用过程中，由构造运动产生的应力是一种侧向压力，但它的垂直分力可使局部地区的负荷压力增大。
因为它是由构造应力所产生的附加压力，故称为构造超压。
它和负荷压力的性质相似，有时可达0 2～0 3 吉帕。
一般认为构造超压只在地壳浅部，岩石保持刚性状态，且应变迅速时才具有实际意义。
在地壳深部，由于温度较高和负荷压力较大，岩石具有一定的塑性，应力可通过岩石的塑性变形而释放，因此不能起附加压力的作用。
岩石学_变质岩课件 第一章变质作用概述
1. 温度升高引起的变化
(1) 导致重结晶作用
随着T增加，岩石内部质点活动能力增加，质点重新排列—— 晶粒由小变大，由细变粗。例如
石灰岩(沉积岩) T 升高 大理岩(变质岩)
(2) 促进矿物之间的化学反应, 形成新的矿物与矿物组合,
• 变质作用的控制因素
a. 张应力（s3）及应变特点 主要产生张性断裂、拉伸组构 (Winter, 2001)
变质岩的重要地位
(1) 前寒武纪之前的岩石几乎均为变质岩,占 大陆面积的1/5
(2) 变质岩在我国分别很广，而且有大量的 金属和非金属矿产
例如：鞍山式铁矿—含铁石英岩型 石英脉型金矿—如山东
• 变质作用的控制因素
控制变质作用的因素：
➢ 大地构造位置：岛弧、海沟、洋中脊 ➢ 构造过程：沉降、隆升等 ➢ 岩浆作用等地质因素 ➢ 取决于物理化学条件，即外部因素
第四篇 变质岩石学
Metamorphic Petrology
第一章 变质作用概述
1.变质作用的概念 2.变质作用的控制因素 3.变质作用的类型
• 变质作用的概念
变质作用（Metamorphism）一词是由法国学者Boue (1820)年 首次提出来的，后来由英国学者C. Lyell(1833) 在他的名著《地质学原 理》中比较系统地进行了论述 。
制因素； (2). 流体压力与静压力不相等：流体压力则构成独立的
控制因素。
流体压力
流体——指存在于岩石的颗粒间、显微裂隙和毛细孔隙中的流体， 包括水、CO2，O2等。
流体对其存在的空间壁会有一定的压力，即粒间流体压力。其总压 力为各组分分压之和。
变质岩石学(2)
（二）变成构造
经变质结晶和重结晶过程形成的构造称为变成构造， 在变质岩中占有重要地位。
如斑点构造 板状构造 千枚状构造 片状构造 片 麻状构造 块状构造
斑点状构造
板状构造
在应力作用下，页岩或泥岩 等柔性岩石中常出现一组密 集平行的破裂面—劈理，此 破裂面一般与层面斜交，整 齐光滑。
原岩组份基本上没有重结 晶，有时有少量的新生矿物， 如绢云母、绿泥石等。岩石 晶粒细，肉眼分辨不出颗粒， 常有变余泥质结构。一般为 低级区域变质形成。
构造角砾岩在断层破碎带广泛分布。其厚度取决 于破碎的强度。有时可厚达数百米，延伸数十至数 百公里。
2、碎裂岩
具有碎裂结构或碎斑结构的岩石。矿物颗粒的边缘 有粒化作用，颗粒间的相对位移不大，原岩的特征 尚部分被保存下来---判断原岩的性质 刚性岩石中矿物除产生裂缝和机械破碎外，常发生 晶面、解理面、双晶结合面的弯曲，云母等片、柱 状矿物弯曲扭折，石英呈压扁凸镜状，并被细粒的 碎基围绕等现象 少量新生矿物的出现，如绢云母、绿泥石、绿帘石、 方解石等；也时可见石英微粒聚集、重结晶成较粗 晶粒，微粒间有铁质浸染痕迹。
糜棱岩或超糜棱岩
10~50 千枚糜棱岩（千糜岩） 50~90 >90 糜棱千枚岩 糜棱片岩或片岩 玻状岩或假熔岩
塑性变形
次显微颗粒或玻璃
动力变质岩主要类型
1、构造角砾岩 构造角砾岩指由于应力作用原岩破碎成角砾状（大 多数碎块的粒度为2毫米以上），并被破碎细屑充 填胶结或有部分外来物质胶结的岩石。 将这样的结构称之为破碎角砾结构。
柱状、片状等类矿物的定向排列可统称为片理。 有序的分布趋势---“优选方位”
由于变质作用不止一次发生，导致片理构造叠加出 现，晚生成的片理切割早生成的片理，呈现两向、 乃至多向片理交叉。藉此可以研究变质作用程度、 规模、次序和次数，具有重要科学意义。
变质岩石学1
第三节 变质岩的地质分布
变质岩石类型众多，可形成于不同时期和不同地区， 既可出露于古老的结晶基底——地盾或地台，也可出 现于较新的变质活动带，分布遍及大陆和海洋。
第四节 变质岩研究的意义、任务 和方法
一、变质岩研究的意义
了解深部地壳的组成和早期地壳演化； 恢复变质时期地壳的热力学演化历史； 恢复原岩建造；
1. 局部变质作用
局部变质作用分布局限（其体积一般小于 100km3 ），分布在一个具体的地质构造中，往往一 个变质因素起主导作用。在局部变质作用发生的地区 可清楚地观察到变质岩与未变质岩石的逐渐过渡。具 体分为4类：
（1）接触热变质作用 指发生于侵入体周围的接 触带上，由岩浆侵入带来的热使围岩发生的变质作用， 也称热变质作用。其主要控制因素是温度，变质作用 的方式主要是重结晶和变质反应。这类变质作用一般 深度不大，围限压力不高，约为2～3×108Pa以下。 典型的接触热变质岩称为角岩。 （2）动力变质作用 指断层带或其它强烈错动 （剪切作用）带上，由于构造应力的作用，岩石通过 碎裂、变形或重结晶等方式，发生结构、构造上的改 造，有时有矿物成分上的转换。其特点是低温、高应 变速率。除高级动力变质外，一般变质温度相当于绿 片岩相。典型岩石如糜棱岩。
二、变质作用的温度、压力范围
现代岩石学通常把变质作用限定为一种内生地质作用， 是地壳演化过程中原先形成的岩浆岩和沉积岩在地壳 一定深处所发生的一种固态转变。
发生于地壳一定深处和固态转变是变质作用 的两个基本点，也是区别于其他矿物转变作用的关键 所在。 地壳一定深处的含义是指变质作用发生于 一 定 的 温 度 和 压 力 范 围 ， 通 常 是 T=200 ～ 800℃ ， P=0.02～1.5GPa。此温度范围大致位于成岩后生作 用和岩浆作用之间，压力范围表明它要求处于地壳一 定深处，即风化带之下。
变质岩石学-1
稳 定 矿 物 不 稳 定 矿 物
2、按其稳定的范围划分为：
特征变质矿物：仅稳定存在于很狭窄的温度-压力范围 内的矿物，它对外界条件的变化反应很灵敏，对指示 原岩成分和说明变质作用性质、强度有特殊意义，因 此又称之为指示矿物。 如粘土岩经变质作用形成的矿物—绢云母和绿泥 石、蓝晶石和十字石、硅线石分别指示低级、中级和 高级变质作用。 贯通矿物：能在一个很大的温度-压力范围内稳定存在 的矿物，如方解石、石英。
A、镶嵌粒状变晶结构： 矿物颗粒呈现简单的多 边形或弯弧形，彼此接 触较为平直、紧密。
是热变质反应达到平衡 的结构
B、缝合线（齿 状）粒状变晶结 构：矿物颗粒外 形极不规则，彼 此接触线呈齿状， 是晶体增大互相 挤压嵌入的结果
C、角岩结构：一些泥质岩石由接触热变质作用形成的隐 晶质结构（显微粒状变晶结构），具有该结构的岩石呈灰 黑色，质地均一致密、坚硬，无定向排列，很似牛角质
显微变晶结构（在显微镜下
才能分辨）
粒状变晶结构
包含变晶结 构
筛状变晶结 鳞片变晶结构 构
纤状变晶结构
残缕结构
旋转结构
1、变晶矿物颗粒的相对大小
等粒变晶结构
斑状变晶结构
不等粒变晶结构
区别岩浆岩的斑状结构？
2、变晶矿物颗粒形态
1）粒状变晶结构（花岗变晶结构）：岩石大致由等 轴状矿物颗粒组成，镶嵌紧密，不具方向性。如大理 岩、石英岩、榴辉岩等。颗粒界面的形状分为：
第三节、变质岩的结构和构造
岩石中矿物的粒度、形态和晶体之间的相 互关系等特征，称之为变质岩的结构。着 重于矿物个体的性质和特征. 根据变质岩的成因，其结构一般可分为四 类： 变余结构，变晶结构，交代结构和碎 裂结构
1、变余结构
变质岩石学名词
词目：变质地质图英文：metamorphic map释文：反映各地区不同时期变质作用的特征及时空变化规律的专门性地质图。
变质地质图的主要内容包括变质相和变质相系、变质岩系的地层时代和变质期、混合岩和花岗质岩石、变质作用类型和变质地质单元等。
它是研究各地区变质作用与大地构造环境和地壳演化之间关系的重要图件,也是研究区域变质成矿作用的基础图件词目：变质相英文：metamorphic facies释文：在一定的温度和压力范围内,不同成分的原岩经变质作用后形成的一套矿物共生组合。
它们在时间上和空间上重复出现和紧密伴生,每一个矿物共生组合与岩石化学成分之间有着固定的对应关系。
这一概念首先由埃斯科拉(P.Eskola,1920)提出。
根据形成时温度和压力条件的不同,可将所有的变质矿物组合划分为若干个变质相。
不同的变质相往往以特征矿物组合或相当的特征性岩石来命名。
例如,浊沸石相、蓝闪石硬柱石片岩相、绿片岩相、角闪岩相、麻粒岩相、榴辉岩相等。
研究一个变质地区内每一个变质相的特点,能确定这一地区变质作用的温度和压力范围及其时空变化关系词目：变质相系英文：metamorphic facies series释文：简称相系(facies series)。
在一个变质地区内反映温度和压力之间变化特征的一系列变质相,称为变质相系。
这一概变质相系的分类念首先由都城秋穗于1961年提出。
他认为一个变质地区内,由于温度和压力的变化范围较大,往往需要用一系列变质相来表示。
不同变质地区可具有不同的变质相系,反映不同变质地区的地热梯度有所不同,它们与当时的大地构造环境有密切关系。
根据特征的矿物组合和地热梯度,可将变质相系分为三个基本类型(如图)：①低压变质相系(low pressure metamorphic facies series),即红柱石矽线石型,以泥质变质岩中出现红柱石、矽线石、堇青石为特征,地热梯度大于25℃/千米；②中压变质相系(medium pressure metamorphic facies series),即蓝晶石矽线石型,以泥质变?恃抑谐鱿掷毒 ⑽ 呤 ⑹ 质 ⑻ 亮袷 卣?,地热梯度大约为20℃/千米；③高压变质相系(high pressure metamorphic facies series),即硬玉蓝闪石型,以泥质变质岩中出现蓝闪石、硬柱石、硬玉和石英为特征,地热梯度大约为10℃/千米或更低词目：变质相组英文：metamorphic facies group释文：在一定的温度范围内不同压力条件下形成的一组变质相。
变质岩石学
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变质岩石学
变质作用均在一定的压力环境下进行， 所以压力是控制变质作用 的重要物理因素。按压力的性质可分为二大类： 静压力：是指岩石在地壳内一定深度时，所承受的重力，其大小 随埋藏深度的增加而增加，上覆岩层厚度的增加而增加，增加的速率 是 25-30×10Pa/KM。不同类型变质作用的压力变化很大，一般接触 变质和动力变化发生在地表 3-5km 范围内，故压力不超过 0.1GPa。 区域变质作用的压力范围为 0.1GPa－0.8GPa。 应力：当物体遭受定向外力作用，其内部就会产生一种抵抗力， 称为应力。应力通常和地壳活动带的构造运动有关。应力是引起岩石 变质和变形的重要因素。地壳中岩石变形、板状流劈理和碎裂构造都 和应力有关，而且它能增加变质反应和重结晶的速度，促使变质作用 的进行。 介质条件 在变质作用过程中，虽然岩石保持完整的固态，但其中仍有少量 流体相。流体相存在于矿物粒隙之间或岩石的裂隙中，成分以水和 CO2，还可含有其它挥发份。它们在较高的温度和压力条件下，具有 较大的活性。 由于许多变质矿物可以在不同温度、压力条件下，由不同变质反 应形成，因而由标志矿物划定的等变线往往不是等变质条件的。因此 温克勒提出，根据常见岩石中，反映矿物共生组合重要变质变化的特 定矿物反应来划分变质带，成为变质级。温克勒讲整个变质作用区间 分为四个变质级：
变质岩岩石学笔记.
《变质岩岩石学》笔录变质岩岩石学笔录Chapter 11、变质作用：为一种内生地质作用，是地壳演化过程中原来形成的岩浆岩和堆积岩（及变质岩）在地壳必定深地方发生的一种固态转变。
发生于地壳必定深处和固态转变是变质作用的两个基本点，也是差异于其余矿物转变作用（如成岩后生作用、岩浆作用）的要点所在。
2、变质作用与岩浆作用都是内生作用，高级变质作用温度很高已凑近岩浆温度；变质作用的压力范围能够相当于各种岩浆（侵入）活动的深度范围。
3、变质作用与岩浆作用的差异为：（1）变质作用的发生过程主假如一个升温过程，先存岩石陪伴温度高升发生变质反响产生新的矿物组合，或许发生重结晶改变原有的结构结构；而岩浆作用主假如降温过程，是高温岩浆在温度降落条件下不停晶出矿物的过程。
（2）变质作用主假如在固态条件下的矿物转变，而岩浆作用则是在液态中的矿物晶出。
这一点显然地表此刻岩石结构上，变质岩是固态下矿物成核、生长的产物，多呈变晶结构，晶粒的自形程度取决于矿物的结晶势或成面能，而与矿物的结晶次序没关（事实上在一次变质作用过程中，变质矿物是同时或基本上同时生长的）；岩浆岩中晶出的矿物，其自形程度与矿物自熔体中结晶出的次序关系亲密。
4、依据变质作用发生的地质背景区分？1). 接触热变质作用指发生于侵入体四周的接触带上，由岩浆侵入带来的热使围岩发生的变质作用，也称热变质作用。
其主要控制要素是温度，变质作用的方式主假如重结晶和变质反响。
这种变质作用一般深度不大，围限压力不高，约为 2～3 ×108Pa以下。
典型的接触热变质岩称为角岩。
2)动力变质作用指断层带或其余激烈错动（剪切作用）带上，因为结构应力的作用，岩石经过碎裂、变形或重结晶等方式，发生结构、结构上的改造，有时有矿物成分上的变换。
其特色是低温、高应变速率。
除高级动力变质外，一般变质温度相当于绿片岩相。
典型岩石如糜棱岩。
3)气－液变质作用指在化学活动性流体的参加下，岩石中某些活动性组份之间发生的一种交代作用，也称气成水热变质作用。
变质岩石学复习资料
第一章变质作用概述一、变质作用概念（1）与地壳形成和发展密切相关的一种地质作用；（2）地壳已存岩石在基本保持固态条件下的转变过程. （3）在特殊条件下，还可以产生重熔（溶），形成部分流体相（岩浆）二、变质作用影响因素：包括原岩化学成分；地质条件；物理化学环境。
物理化学因素包括温度、压力、应力、流体。
它们通常是同时出现，相互促进又相互制约。
温度一般是最重要的因素，它不仅控制着变质作用的发生和发展，也制约着流体的活性和岩石变形性质；压力也是影响物化平衡的独立因素，有时对矿物组合起决定作用；应力不是变质反应物化平衡的独立因素，但它是变质岩组构的最重要因素，此外还控制着变质反应的速度和规模；流体是变质作用得以实现的基本因素，但温度又是流体具有活动性的前提。
三、变质作用类型：分类依据:分布规模/地质背景或物化条件。
有关术语（1）局部变质作用：接触变质作用; 动力变质作用; 冲击变质作用; 交代变质作用.（2）区域变质作用: 造山变质作用; 洋底变质作用; 埋藏变质作用; 混合岩化作用.四、变质岩概念：地壳已存岩石在基本保持固态条件下形成的一种转化岩石，其形成与地壳的发生和发展密切相关。
第二章变质岩的基本特征一、变质岩的化学成分• 影响因素-体系的封闭程度及元素的活动性• 变质岩化学成分的一般特征• 等化学系列的概念/类型/主要特点1).富铝系列：富铝、贫钙；铁、镁低；钾>钠。
原岩是泥质岩石（泥岩、页岩）或火山凝灰岩。
出现许多特征变质矿物（硬绿泥石、十字石、堇青石、铁铝榴石、红柱石、蓝晶石、矽线石）。
2)长英质系列：富硅、贫钙；铁、镁、铝含量也较低.原岩是含长石的各种砂岩、粉砂岩和酸性—中酸性火山岩、花岗岩。
极少出现富铝系列特征变质矿物。
3)碳酸盐系列：富钙、镁；铝、铁、硅含量较低且变化范围大。
原岩是石灰岩和白云岩。
常见矿物有方解石、白云石、滑石、蛇纹石、透辉石、透闪石、硅灰石、金云母、镁橄榄石、钙铝榴石4)铁镁质系列：贫硅、富铁、镁、钙；钠>钾；含一定量的铝。
变质岩石学
第五篇变质岩岩石学第十九章变质岩及变质作用一、基本概念变质岩是变质作用形成的岩石。
是三大类岩石之一。
广泛分布在地壳表层及地下一定深度内，如片麻岩、片岩、千枚岩和大理岩等都是十分常见的变质岩。
它们可以与各类岩浆岩共生组合在一起。
在一些地方它们往住与混合岩、花岗岩共生，如泰山“杂岩”；在另外一些地区，它们又和一些超基性岩形成特殊的岩石组合，如共同组成蛇绿岩。
这种共生组合关系对于指导找矿和研究地壳发展与演化有着重要意义。
在地壳发展演变的历史进程中，先期形成的岩浆岩和沉积岩，也包括原生的变质岩，在地壳运动、岩浆活动等内力地质作用下，使其所处的地质环境发生改变，在新的物理、化学条件下，就会发生矿物成分和结构、构造等方面的变化。
这种使原岩在新的物理、化学环境中为建立新的平衡以达到相对稳定的自然现象，称之为变质作用。
变质作用具有以下特点：1．变质作用是一种地球内力作用，是由地壳运动及岩浆活动所引起的、不同于地表外力所引起的风化作用。
2．变质岩是由沉积岩和岩浆岩（称其为原岩）以固体状态变化而来，故在成份、结构和构造等方面与原岩有着紧密联系，有些变质岩残留有原岩的结构、构造，并常保持原岩的产状特点。
3．由于变质作用是使岩石发生质变的过程，故变质岩又常具有特殊的变质矿物和结构、构造而区别于岩浆岩及沉积岩。
变质作用主要表现为重结晶作用及交代作用。
视原来岩石的种类不同，变质岩可分为两大类：原岩为岩浆岩经变质作用后形成的变质岩称为正变质岩。
原岩为沉积岩经变质作用后形成的变质岩称为副变质岩。
变成岩在我国分布较广，从前寒武纪至新生代都有变质岩的形成，但多数分布在古老的结晶地块和构造活动带中。
它们既可成区域性的广泛出露，也可成局部的分布。
前者如东北的鞍山群及中南、西南地区广泛出露的昆阳群、板溪群浅变质岩系等；后者如岩浆侵入体周围的接触变质岩及构造错动带出现的动力变质岩。
变质作用同其它地质作用一样，乃是地壳发展演化的结果，因而对变质作用及其产物的研究，对于重溯一个地区地壳发展和演化的规律是有用的。
岩石学_变质岩课件 第一章变质作用概述
• 变质作用的控制因素
二、压 力 (静压力、流体压力和应力)
1. 静压力（均向压力）
概念：负荷压力，单位帕（斯卡）（Pa） 地质上也常用bar（巴）和kbar（＝103bar)
它各向相等，大小等于上覆岩石的重量。与深度h关系为：
举例：红柱石-蓝晶石-矽线石三者之间的同质多象转变
红柱石-蓝晶石-矽线石三者之间的同质多象转变
三、交代作用
由于流体的迁移使固态岩石与外界产生复 杂物质交换，从而改变岩石化学成分的一种 变质方式。
要求条件：有流体存在，干体系中很难发生。
举例：
Na++KAlSi3O8 NaAlSi3O8+K+
带入
例如
高岭石
红柱石
石英
吸热
Al4[Si4O10](OH)8 放热 2Al2[SiO4]O+2SiO2+4H2O
2. 导致温度升高的热源
(1) 地热：地热增温率7-60℃/km , 例如若一般地区为25℃/km，则在Moho附近，可 以达到800 ℃左右
(2) 岩浆侵入：岩浆侵入－冷却－散热 (3) 构造运动：摩擦作用 (4) 地球内部物质的相变释放能量 (5) 放射性元素的衰变能，U,Th—Pb
• 变质作用的控制因素
a. 张应力（s3）及应变特点 主要产生张性断裂、拉伸组构 (Winter, 2001)
• 变质作用的控制因素
b. 压应力（s3）及应变特点 主要是均匀压扁或褶皱 (Winter, 2001)