在地球發(fā)展演化的歷史進(jìn)程中，原已形成的巖石（巖漿巖、沉積巖以及先期形成的變質(zhì)巖） 由于變質(zhì)作用形成的新巖石，稱為變質(zhì)巖。

變質(zhì)巖在我國分布較廣，多分布在古老的結(jié)晶地塊和構(gòu)造活動(dòng)帶。在變質(zhì)作用過程中，導(dǎo)致某些元素的富集，形成重要的變質(zhì)礦床。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上70%鐵礦、63%的錳礦及大多數(shù)銅、鉆、鎳礦都產(chǎn)于前寒武紀(jì)的變質(zhì)巖中。

1.變質(zhì)巖的礦物成分

變質(zhì)巖礦物成分取決于原巖化學(xué)成分和變質(zhì)作用條件，一方面，相同變質(zhì)條件下不同化學(xué)類型巖石會(huì)出現(xiàn)不同的變質(zhì)礦物組合。例如，石英砂巖受熱力變質(zhì)生成石英巖；而石灰?guī)r同樣也受熱力變質(zhì)則只能形成大理巖；另一方面，同一化學(xué)類型原巖在不同的變質(zhì)條件下也會(huì)出現(xiàn)不同的礦物組合。例如，同樣是含Al2O3較多的粘土巖類，在低溫時(shí)產(chǎn)生綠泥石、絹云母與石英組合的變質(zhì)巖；在中溫條件下產(chǎn)生白云母、石英的礦物組合；在高溫環(huán)境中則產(chǎn)生矽線石、長(zhǎng)石的礦物組合。

變質(zhì)巖的礦物成分可分為兩大類：一部分是與巖漿巖或沉積巖所共有的礦物，主要有石英、長(zhǎng)石、云母、角閃石、輝石、方解石、白云石等，它們大多都是原巖殘留下來的，可稱為繼承礦物；另一部分是在變質(zhì)作用中產(chǎn)生的變質(zhì)巖所特有的礦物，主要有石墨、滑石、蛇紋石、石榴子石、綠泥石、絹云母、硅灰石、蘭晶石、紅柱石等，稱為變質(zhì)礦物。根據(jù)這些變質(zhì)礦物，可以把變質(zhì)巖與其他巖石區(qū)別開來，是鑒別變質(zhì)巖的重要標(biāo)志之一。

2.變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造

（1）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)。

變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)是指構(gòu)成巖石的各礦物顆粒的大小、形狀以及它們之間的相互關(guān)系。與巖漿巖、沉積巖相比，變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造更為復(fù)雜。變質(zhì)巖幾乎都是結(jié)晶結(jié)構(gòu)，但按變質(zhì)程度不同，變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)分為如下：

1）變余結(jié)構(gòu)。變余結(jié)構(gòu)是一種過渡型結(jié)構(gòu)，原巖在變質(zhì)作用過程中，由于重結(jié)晶、變質(zhì)結(jié)晶作用不完全，原巖的礦物成分和結(jié)構(gòu)特征被部分保留下來，即稱為變余結(jié)構(gòu)。如泥質(zhì)砂巖變質(zhì)以后，泥質(zhì)膠結(jié)物變質(zhì)成絹云母和綠泥石，而其中碎屑礦物如石英不發(fā)生變化，被保留下來，形成變余砂狀結(jié)構(gòu)。

2）變晶結(jié)構(gòu)。巖石在固體狀態(tài)下發(fā)生重結(jié)晶、變質(zhì)結(jié)晶或重組合所形成的變質(zhì)礦物叫變晶，變晶的形狀、大小、相互關(guān)系反映的結(jié)構(gòu)稱為變晶結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)是變質(zhì)巖最重要的結(jié)構(gòu)，也是變質(zhì)巖中最常見的結(jié)構(gòu)。該類結(jié)構(gòu)中礦物多呈定向排列，因在固態(tài)狀態(tài)下結(jié)晶，所以晶體生長(zhǎng)是不自由的，且往往有偏應(yīng)力參與。由于這種結(jié)構(gòu)是原巖中各種礦物同時(shí)再結(jié)晶所形成的，巖石均為全晶質(zhì)，沒有非晶質(zhì)成分。

①按變晶礦物顆粒的相對(duì)大小可分為等粒變晶結(jié)構(gòu)、不等粒變晶結(jié)構(gòu)及斑狀變晶結(jié)構(gòu)。等粒變晶結(jié)構(gòu)為巖石中所有礦物晶粒大小近似相等，如石英巖、大理巖具此種結(jié)構(gòu)。不等粒變晶結(jié)構(gòu)為巖石中所有礦物晶粒大小不相等。斑狀變晶結(jié)構(gòu)為巖石中礦物晶粒大小不等，大顆粒為細(xì)小顆粒所包圍，片巖、片麻巖常具這種結(jié)構(gòu)。組成變斑晶的礦物均為結(jié)晶能力強(qiáng)的礦物，如石榴子石、電氣石等。

②按變晶礦物顆粒的絕對(duì)大小可分為粗粒變晶結(jié)構(gòu)（主要礦物顆粒直徑大于3mm）、中粒變晶結(jié)構(gòu)（1～3mm）、細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)（0.1～1mm）、微粒變晶結(jié)構(gòu)（小于0.1mm）。

③按變晶礦物顆粒的形狀可分為粒狀變晶結(jié)構(gòu)、鱗片狀變晶結(jié)構(gòu)及纖維狀變晶結(jié)構(gòu)等。

3）變形結(jié)構(gòu)。變形結(jié)構(gòu)是變形機(jī)制的反映，因此隨著變形機(jī)制的不同而具有不同的特點(diǎn)，變形結(jié)構(gòu)是動(dòng)力變質(zhì)巖的特征，也見于區(qū)域動(dòng)熱變質(zhì)巖中，動(dòng)力變質(zhì)巖的變形結(jié)構(gòu)包括碎裂結(jié)構(gòu)、麋棱結(jié)構(gòu)、玻璃質(zhì)碎屑結(jié)構(gòu)。

4）交代結(jié)構(gòu)。交代結(jié)構(gòu)是原巖在變質(zhì)過程中，由于交代作用的影響，礦物之間發(fā)生穿插，包裹重結(jié)晶所形成的結(jié)構(gòu)，原巖中各種礦物同時(shí)再結(jié)晶所形成的。常見于接觸交代巖石、混合巖。

（2）變質(zhì)巖的構(gòu)造。

變質(zhì)巖的構(gòu)造是指巖石中各種礦物的空間分布特點(diǎn)和排列狀態(tài)。巖石經(jīng)變質(zhì)作用后常形成一些新的構(gòu)造特征，它是區(qū)別于其他兩類巖石的特有標(biāo)志，是變質(zhì)巖的最重要特征之一。原巖變質(zhì)后仍殘留有原巖的部分構(gòu)造特征的叫變余構(gòu)造，如變余層理構(gòu)造、變余氣孔構(gòu)造、變余杏仁構(gòu)造、變余流紋構(gòu)造等。通過變質(zhì)作用所形成的新的構(gòu)造叫變成構(gòu)造，這是變質(zhì)巖在構(gòu)造上區(qū)別于其他巖石的又一個(gè)特征。具體分類見下所述：

1）片理構(gòu)造。片理構(gòu)造不僅是識(shí)別各種變質(zhì)巖而且是區(qū)別于其他巖類的重要特征。片理構(gòu)造表現(xiàn)為一系列近平行排列的面，順著平行排列的面，可以把巖石劈成一片一片小型的構(gòu)造型態(tài)，叫片理。片理可以彎曲、扭折和褶皺，根據(jù)形態(tài)的不同，片理構(gòu)造又可分為以下幾種：

①板狀構(gòu)造。巖石具有平行、較密集而平坦的破裂面稱之為劈理面，沿此面巖石易于破裂成厚度均一的板狀體。這種巖石常具變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)。原巖基本未重結(jié)晶，巖石中礦物顆粒細(xì)小，肉眼不能分辨，僅有少量絹云母或綠泥石。它是巖石受較輕的定向壓力作用而形成的。光澤暗淡，有時(shí)片理面上有炭質(zhì)斑點(diǎn)出現(xiàn)，是板巖所具有的構(gòu)造。

②千枚狀構(gòu)造。巖石沿片理面易破裂成薄片狀，其中各組分基本已重結(jié)晶并呈定向排列，但結(jié)晶程度較低而使得肉眼尚不能分辨礦物，在巖石的自然破裂面上見有強(qiáng)烈的絲絹光澤，系由絹云母、綠泥石小鱗片造成。巖石片理清晰，片理面常具小皺紋，是千枚巖所具有的構(gòu)造。

③片狀構(gòu)造。在定向擠壓應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下，巖石中所含大量片狀、針狀、柱狀礦物如云母、角閃石、綠泥石等，都呈平行定向排列。巖石中各組分全部重結(jié)晶，而且肉眼可以看出礦物顆粒。有此種構(gòu)造的巖石，各向異性顯著，沿片理面易于裂開，其強(qiáng)度、透水性、抗風(fēng)化能力等隨方向而改變。片理特別清楚，是片巖所具有的構(gòu)造，如云母片巖等。

④片麻狀構(gòu)造。以石英、長(zhǎng)石等淺色粒狀礦物為主，結(jié)合巖石中的深色礦物（黑云母、角閃石等），同時(shí)其間夾以鱗片狀、柱狀變晶礦物，并呈大致平行的、黑白相間的斷續(xù)帶狀分布，稱為片麻狀構(gòu)造，它們的結(jié)晶程度都比較高，沿片理面不易劈開，是片麻巖中常見的構(gòu)造。

千枚狀構(gòu)造、片狀構(gòu)造和片麻狀構(gòu)造都屬于定向構(gòu)造，它們使變質(zhì)巖具有裂開成不十分規(guī)則的薄板或扁豆體的趨勢(shì)，此種性質(zhì)統(tǒng)稱為片理。

⑤眼球狀構(gòu)造。在片麻狀構(gòu)造中，常有某種顆粒粗大的礦物（如石英、長(zhǎng)石），呈透鏡狀或扁豆?fàn)?，沿片理方向排列，形似眼球?/p>

⑥條帶狀構(gòu)造。巖石中的礦物成分分布不均勻，某些礦物有時(shí)相對(duì)集中呈寬的條帶，有時(shí)呈窄的條帶，這些寬窄不等的條帶相間排列，便構(gòu)成條帶狀構(gòu)造?；旌蠋r常具此構(gòu)造。

2）塊狀構(gòu)造。巖石中的礦物均勻分布，由粒狀結(jié)晶礦物組成，結(jié)構(gòu)均一，無定向排列，也不能定向裂開，巖石呈致密堅(jiān)硬的塊狀體。這是大理巖和石英巖等常有的構(gòu)造。

3）斑點(diǎn)構(gòu)造。當(dāng)溫度升高時(shí)，原巖中的某些成分（如炭質(zhì)）首先集中凝結(jié)或起化學(xué)變化，形成礦物集合體斑點(diǎn)，其形狀、大小可有不同，某些板巖具有此構(gòu)造。

3.變質(zhì)巖的鑒別方法

鑒別變質(zhì)巖時(shí)，可以先從觀察巖石的構(gòu)造開始。根據(jù)構(gòu)造，首先將變質(zhì)巖區(qū)分為片理構(gòu)造和塊狀構(gòu)造的兩類。然后可進(jìn)一步根據(jù)片理特征和主要礦物成分，分析所屬的亞類，確定巖石的名稱。例如有一塊具片理構(gòu)造的巖石，其片理特征既不同于板巖的板狀構(gòu)造，也不同于云母片巖的片狀構(gòu)造，而是一種粒狀的淺色礦物與片狀的深色礦物，斷續(xù)相間成條帶狀分布的片麻構(gòu)造，因此可以判斷，這塊巖石屬于片麻巖。是什么片麻巖呢，經(jīng)分析，淺色的粒狀礦物主要是石英和正長(zhǎng)石，片狀的深色礦物是黑云母，此外還含有少許的角閃石和石榴子石，可以肯定，這塊巖石是花崗片麻巖。塊狀構(gòu)造的變質(zhì)巖，其中常見的主要是大理巖和石英巖。兩者都是變晶結(jié)構(gòu)。

4.變質(zhì)巖的分類和常見的變質(zhì)巖

（1）變質(zhì)巖的分類。

變質(zhì)巖的分類與命名，首先是根據(jù)其構(gòu)造特征，其次是結(jié)構(gòu)和礦物成分。其分類如表3-5所示。

表3-5　變質(zhì)巖分類見表

（2）常見的變質(zhì)巖。

1）板巖。是一種結(jié)構(gòu)均勻，致密且具有板狀劈理的巖石。它是由泥質(zhì)巖類經(jīng)受輕微變質(zhì)而成的。因而，其結(jié)晶程度很差，尚保留較多的泥質(zhì)成分，具有變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)或隱晶質(zhì)變晶結(jié)構(gòu)，板狀構(gòu)造。礦物顆粒很細(xì)，肉眼一般很難識(shí)別，只在板理面上可見有散布的絹云母或綠泥石鱗片。板巖與頁巖的區(qū)別是質(zhì)地堅(jiān)硬十分致密，用錘擊之能發(fā)出清脆的響聲。因板巖可沿板理面裂開成平整的厚度均一的薄板，故廣泛用作建筑石料。板巖為深灰色至黑色，也有綠色及紫色。板巖在水的長(zhǎng)期作用下易泥化形成軟弱夾層。但透水性弱，可作隔水層。

2）千枚巖。巖石的變質(zhì)程度比板巖深，原泥質(zhì)一般不保留，新生礦物顆粒較板巖粗大，有時(shí)部分絹云母有漸變?yōu)榘自颇傅内厔?shì)。主要礦物除隱晶質(zhì)的絹云母外，還有綠泥石、石英等。巖石中片狀礦物形成細(xì)而薄的連續(xù)的片理，沿片理面呈定向排列，致使這類巖石具有明顯的絲絹光澤和千枚狀構(gòu)造，呈變余結(jié)構(gòu)或變晶結(jié)構(gòu)。巖石顏色多種，一般為綠色、黃綠色、黃色、灰色、紅色和黑色等。這類巖石大多由粘土類巖石變質(zhì)而成，質(zhì)地松軟，強(qiáng)度低，抗風(fēng)化能力差。少數(shù)可由隱晶質(zhì)的酸性巖漿巖變質(zhì)而成。

3）片巖。是以片狀構(gòu)造為其特征的巖石。組成這類巖石的礦物成分主要是一些片狀礦物，如云母，綠泥石，滑石等，此外含有石榴子石、藍(lán)晶石、十字石等變質(zhì)礦物。片巖與千枚巖、片麻巖極為相似，但其變質(zhì)程度較千枚巖深。而片巖與片麻巖的區(qū)別，除構(gòu)造上不同外，最主要的是片巖中不含或很少含長(zhǎng)石。根據(jù)片巖中片狀礦物種類不同，又可分為云母片巖、綠泥石片巖、滑石片巖、石墨片巖等。變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，沿片理面極易裂成薄片。片巖強(qiáng)度低，抗風(fēng)化能力差，不宜用作建筑材料。

4）片麻巖。以片麻狀構(gòu)造為其特征。片麻巖可由各種沉積巖、巖漿巖和原已形成的變質(zhì)巖經(jīng)變質(zhì)作用而成。這類巖石變質(zhì)程度較深，礦物大都重結(jié)晶，礦物晶體粗大并呈條帶狀分布，肉眼可以辨識(shí)。主要礦物為石英和長(zhǎng)石，此外尚有少量的黑云母、角閃石及石榴子石等一些變質(zhì)礦物，片麻巖和片巖之間可以是逐漸過渡的，二者有時(shí)無清晰劃分界線，但大多數(shù)片麻巖都含有相當(dāng)數(shù)量的長(zhǎng)石。因此，習(xí)慣上常根據(jù)是否含有粗粒長(zhǎng)石來劃分。呈變晶結(jié)構(gòu)或變余結(jié)構(gòu)，片麻巖強(qiáng)度較高，可用作各種建筑材料。

5）大理巖。較純的石灰?guī)r和白云巖在區(qū)域變質(zhì)作用下，由于重結(jié)晶而變?yōu)榇罄韼r，也有部分大理巖是在熱力接觸變質(zhì)作用下產(chǎn)生的。這類巖石多具等粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。因主要礦物為方解石，故遇冷稀鹽酸后會(huì)強(qiáng)烈起泡，具有可溶性，以此可與其他淺色巖石相區(qū)別。大理巖顏色多異，有純白色大理石（又稱漢白玉），也有淺紅色，淡綠色，深灰色及其他各種顏色的大理巖，因其中含有美麗的花紋，故廣泛用作建筑石料和各種裝飾石料等。大理巖以我國云南大理市盛產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的此種石料而得名。

6）石英巖。由較純的石英砂巖經(jīng)變質(zhì)而成，變質(zhì)以后石英和硅質(zhì)膠結(jié)物合為一體。因此，石英巖的硬度和結(jié)晶程度均較砂巖高。主要礦物成分為石英，尚有少量長(zhǎng)石，云母，綠泥石，角閃石等，深變質(zhì)時(shí)還可以出現(xiàn)輝石。質(zhì)純的石英巖顏色為白色，因含雜質(zhì)?？沙驶疑?，黃色和紅色等。這類巖石亦多具有等粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。石英巖有時(shí)易與大理巖相混，其區(qū)別在于大理巖加鹽酸后會(huì)起泡，硬度比石英巖小。石英巖在區(qū)域變質(zhì)作用和接觸變質(zhì)作用下均可形成，以前種方式更為主要。石英巖強(qiáng)度高，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，是良好的建筑材料。

7）角巖。由泥質(zhì)巖石在熱力接觸變質(zhì)作用下均可形成。是一種致密微晶質(zhì)硅化巖石。其主要成分為石英和云母，其次為長(zhǎng)石、角閃石，另有少量石榴子石、紅柱石、矽線石等標(biāo)準(zhǔn)變質(zhì)礦物。北京西山菊花溝即產(chǎn)有紅柱石角巖，紅柱石晶體呈放射狀排列，形似菊花，故又稱菊花石。

8）矽線巖。是由石榴子石、透輝石以及一些其他鈣鐵硅酸鹽礦物組成的巖石。它是在石灰?guī)r或白云巖與酸性或中酸性巖漿巖的接觸帶或其附近形成的。巖石的顏色常為深褐色，褐色或褐綠色。且有粗、中粒狀變晶結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造。

9）蛇紋巖。是以蛇紋石為主要礦物成分的巖石。成分較純者和蛇紋石相似，一般呈黃綠色，也有呈暗綠色和黑綠色者。質(zhì)軟，略具有滑感，片理及碎裂構(gòu)造常見。蛇紋巖大多是在汽化熱液作用下超基性巖（橄欖巖）中的橄欖石、輝石變成蛇紋石形成的，這種變化稱為蛇紋石化，蛇紋石化作用多沿?cái)嗔哑扑閹Оl(fā)育，也可由區(qū)域變質(zhì)作用和動(dòng)力變質(zhì)作用產(chǎn)生。

蛇紋巖呈片狀者，稱為蛇紋石片巖，有的蛇紋巖含有蛇紋石纖維狀變種——石棉所組成的細(xì)脈。

10）混合巖。原來的變質(zhì)巖（片巖、片麻巖、石英巖等），由相當(dāng)于花崗巖的物質(zhì)（來自上地慢）沿片理或與原巖發(fā)生強(qiáng)烈的交代作用（稱混合巖化作用）而形成的一種特殊巖石叫混合巖。是在深成褶皺區(qū)的超變質(zhì)作用下形成的?；旌蠋r的構(gòu)造多樣，常呈眼球狀、條帶狀及片麻狀等。

11）構(gòu)造角礫巖。是高度角礫巖化的產(chǎn)物。碎塊大小不一，形狀各異，其成分決定于斷層破碎帶巖石的成分。破碎的角礫和碎塊已離開原來的位置雜亂堆積，“帶棱角的碎塊互不相連，被膠結(jié)物所隔開。膠結(jié)物以次生的鐵質(zhì)、硅質(zhì)為主、亦見有泥質(zhì)及一些被磨細(xì)的本身巖石的物質(zhì)。

12）碎裂巖。在壓應(yīng)力作用下，巖石沿扭裂面破碎，方向不一的碎裂紋切割巖石，碎塊間基本沒有相對(duì)位移，這樣的巖石稱碎裂巖?？筛鶕?jù)破碎輕微部分的巖性特征確定其原巖名稱。命名時(shí)可在原巖名稱前冠以“碎裂”兩字，如碎裂花崗巖。

13）糜棱巖。是粒度比較小的強(qiáng)烈壓碎巖，巖性堅(jiān)硬，具明顯的帶狀、眼球紋理構(gòu)造。它是在壓碎過程中，由于礦物發(fā)生高度變形移動(dòng)或定向排列而成的。此類巖石往往伴隨有重結(jié)晶或少量新生礦物析出物，如絹云母、綠泥石及綠簾石等。