地壳中已经形成的岩石(岩浆岩、沉积岩、变质岩)由于其所处地质环境的改变,在新的物理、化学条件下,就会发生矿物成分和结构、构造等方面的改造与转变。这是原岩在新的物理、化学环境中为建立新的平衡以达到相对稳定的必然现象。
这种由地球内力作用引起物理、化学条件的改变,从而使地壳中已形成的岩石在基本保持固态状态下,原岩组分、矿物组合、结构、构造等方面发生转化的作用,称为变质作用(metamorphism)。
由变质作用所形成的岩石称为变质岩(metamorphic rock)。根据原来岩石种类的不同,变质岩可分为三大类:
正变质岩 原岩为岩浆岩经变质作用后形成的变质岩。
副变质岩 原岩为沉积岩经变质作用后形成的变质岩。
叠加变质岩 原岩为变质岩经变质作用后形成的变质岩,也称复变质岩。
变质岩在地球的发展演化过程中占有重要的地位。地壳形成历史的3/4以上的时间是前寒武纪,前寒武纪的岩石几乎全为变质岩。变质岩的分布占大陆面积的1/5以上。
变质岩在我国分布很广,从太古宙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古生代以来的造山带、构造活动带中。它们既可呈区域性的广泛出露,也可呈局部的分布。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、康定岩群变质杂岩等;后者如岩浆侵入体周围的接触变质岩及沿构造断裂带展布的动力变质岩。变质作用同其他地质作用一样,也是地壳发展演化的重要过程,因而对变质作用及其产物的研究,对于重塑一个地区地壳发展、演化历史和认识其变化规律是十分有用的;此外,变质作用也是重要的成矿作用之一,已经形成的矿床在变质作用影响下可发生再造,同时变质作用又可促成新矿床的形成;再者,变质作用所形成的岩石———变质岩,可以具有新的水文地质、工程地质和储藏性能;变质岩作为地质体,又是水文地质、工程地质、石油天然气地质工作中直接研究的对象之一……因此,对变质作用和变质岩的研究有着重要的理论和实际意义。
变质作用与沉积作用、岩浆作用的界限仍是值得进一步研究的问题。目前,一般认为(沉积)成岩作用的结束就标志着变质作用的开始,常以伊利石的结晶度参数K.I(Δ2θ)作为划分的标志。当K.I(Δ2θ)>0.42°时,属于成岩作用范畴;当0.25