千枚構造

早在十九世紀六十年代，歐洲的一些地質學家就發(fā)現(xiàn)有些沉積巖逐漸過渡為礦物成分和結構構造都不同于原來巖石的地質現(xiàn)象。在野外觀察，發(fā)現(xiàn)沉積形成頁巖變成了云母片巖，原來的黏土礦物變成了新生成的白云母和綠泥石。但是在這些被改變的巖石中，還可以找到原來巖石殘余的一些特征，比如有層理、甚至可以見到化石殘片。于是，1883年英國學者萊伊爾在他的著作《地質學原理》一書中，首創(chuàng)“Metamorphism”一詞，提出了變質作用的概念，泛指人們觀察到的巖石變質現(xiàn)象。

在地殼形成發(fā)展過程中，早先形成的巖石，包括巖漿巖、沉積巖和先形成的變質巖，為了適應新的地質環(huán)境和物理化學條件的變化，在固態(tài)情況下發(fā)生礦物成分、結構構造的重新組合，甚至包括化學成分的改變，這個變化過程稱為變質作用。當然，由于變質作用形成的巖石就稱為變質巖。

變質作用和沉積作用、巖漿作用之間有一些自然聯(lián)系。在有些情況下，要想嚴格地區(qū)分三者的界限比較困難。因此，在變質作用概念中，限定了變質作用發(fā)生的范圍必須是在地殼的一定深度上，也就是需要一定的溫度和壓力作為條件。這個溫度壓力范圍是：T=200-1000℃, 相當于后生成巖作用和巖漿作用之間。P=0.2-15Kb(千巴)，大致代表風化帶以下。

后生成巖作用，泛指沉積巖形成以后，到遭受風化作用和變質作用以前這一階段的變化。它的上限是沉積物表面，下限是變質帶的頂部。后生成巖作用溫度一般低于220℃，壓力小于1Kb。因此，變質作用不包括表生變化。雖然風化、淋濾、成巖等表生作用巖石也有變化，也有重結晶作用、交代作用、脫水作用發(fā)生，但是它們的形成條件、方式和產(chǎn)物與變質作用有著本質上的區(qū)別。

變質作用的溫度跨度比較大。高級變質作用要求溫度很高，可以接近或達到巖漿的溫度，壓力范圍也達到了巖漿形成所需要的深度。因此，巖漿作用和變質作用在形成范圍上有一定的重迭。在地下深處條件下，如果伴隨變質作用有重熔或者再生現(xiàn)象發(fā)生的話，很有可能出現(xiàn)類似于巖漿的物質，形成變質作用和巖漿作用之間的過渡類型，這被稱為混合巖化作用、花崗巖化作用或其他一些復雜的作用。比如，花崗巖化作用形成的巖石，雖然在礦物組合上看起來和巖漿形成的花崗巖似乎沒什么差別，但是在成因、礦物特征和結構等方面有明顯的不同，這些作用屬于變質作用的范疇。

那么，變質作用和巖漿作用的主要區(qū)別是什么呢？區(qū)別在于它們的形成過程不同。變質作用本身是一個升溫的過程，早先形成的巖石因為溫度上升發(fā)生各種變質反應，形成新的礦物組合。而巖漿作用主要是個降溫過程，是在溫度下降的條件下，不斷冷凝、結晶成礦物的過程。

變質作用

變質作用還有一個重要特點是礦物轉變是在固態(tài)情況下完成的，而巖漿作用形成的礦物是從液態(tài)中結晶的，先結晶的礦物晶體形態(tài)好，也就是說晶體長得完整規(guī)則；結晶晚期形成的礦物往往沒有一定的形狀。變質巖中礦物顆粒生長得是否完整主要受礦物自己結晶能力的控制，和結晶順序無關。

由此可見，地殼中的溫度、壓力的變化以及局部流體的存在是變質巖形成的外界條件，也就是變質作用的條件。而不同成因的原巖類型是形成各種各樣變質巖的物質基礎。

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