变质岩形成及成因-工程地质

地壳中原已形成的岩石，无论是岩浆岩、沉积岩或早已形成的变质岩，由于受到一定程度的构造运动、岩浆活动或地壳内热流变化的影响，就会改变原有岩石的矿物成分、结构和构造，形成一种新的岩石，称为变质岩。引起岩石性质发生改变的作用称为变质作用。

1.变质作用的因素

变质岩的生成，主要是由变质作用的因素引起的，这些因素有温度、压力和具有一定化学活动性的流体。

（1）温度。温度是促使岩石发生变化的主要因素，温度升高的作用在于提供岩石变质所需要的能量。岩石在高温条件下在两方面发生变化。

①引起岩石重结晶。温度升高可加速岩石中内部质点的活力，使矿物组分在固体状态下重新生长，非晶质的变成了结晶质的，隐晶质的变成了显晶质的等。例如，原来为隐晶质的石灰岩，受热重结晶可变为晶粒粗大的显晶质的大理岩。

②生成新矿物。高温可以使岩石中某些矿物成分发生化学反应，形成新的高温变质矿物。例如，高岭石受热后生成红柱石，即

促使岩石变质的高温，主要来源于地热、岩浆热、地壳运动产生的机械热和放射性元素蜕变所产生的热量等。

（2）压力。岩石的变质作用一般都是在外界压力状态下进行的，促使岩石变质的压力有静压力和定向压力两种，它们在变质过程中所起的作用是不同的。

①静压力。静压力是指岩石在地壳一定深度所承受的上覆岩层的重力，离地表越深，岩石所受到的静压力就越大。静压力的作用能引起岩石或矿物的体积缩小，形成体积小、密度大的新矿物。例如，橄榄石和钙长石在静压力增高时，可形成密度较大、分子体积缩小的石榴子石，即

分子体积　101.1　43.9　121(www.xing528.com)

密度　2.7　3.2　3.4～4.3

②定向压力。定向压力主要是构造运动和岩浆活动产生的、具有一定方向的作用力。在定向压力的作用下，一方面可以使岩石发生柔性变形或机械破碎；另一方面，在重结晶过程中，使岩石中片状或柱状的矿物在垂直于压力的方向上作定向排列，形成片理构造。

（3）化学活动性强的液体和气体。在变质作用过程中，水和二氧化碳的存在显得非常重要，它们在较高的温度和压力条件下，具有很强的化学活动性。

2.变质作用的类型

根据发生变质作用的地质条件和不同的变质因素，可将变质作用分为动力变质作用、接触变质作用和区域变质作用3种类型。

动力变质作用 在构造运动过程中，岩石受到强大的定向压力而产生的变形、破碎以致重结晶的作用，称为动力变质作用。它主要发生在地壳较浅的部位、构造变动强烈的断裂带附近。其结果形成了构造角砾岩、碎裂岩、糜棱岩等动力变质岩石。在定向压力下，岩石碎粒可被压扁拉长，片状矿物也可作定向排列，从而形成片理构造。动力变质岩沿断裂带呈狭长的带状分布、规模大小不一，是断裂构造存在的重要标志之一。

接触变质作用 接触变质作用是当岩浆侵入围岩时，在侵入体与围岩的接触带，受到岩浆高温及其分离出来的热气和热液的影响而发生的一种变质作用（见图1.8）。

区域变质作用 区域变质作用是泛指在大面积内发生的一种变质作用。这种变质作用，持续时间长，分布范围广，长可达几百至几千千米，宽可达几十至几百千米，多呈狭长的带状分布，并与区域性地壳运动密切相关。

图1.8　接触变质示意图

①—侵入体；②—接触变质带；③—原岩。