石头在我们的眼里是坚固的、稳定的,不过地球上的岩石其实一直处在不断的变化中,尤其是当岩石遇到它不熟悉的温度和压力时,就会发生变质,岩石会在基本保持固态的情况下变身,改变成分、结构、构造,完全变成另一种石头,成为变质岩。
任何岩石都可以成为变质岩,火成岩变成变质岩称为正变质岩;沉积岩变成变质岩称为副变质岩;变质岩变成新的变质岩称为复变质岩。
变质发生的方式有以下几种:
动力变质作用
动力变质作用由地壳,尤其是断层面或板块碰撞的大陆边缘,运动导致,巨大的压力让岩石破碎、变形。这种变质岩的特点在于叶理——矿物颗粒在平行面上的排列方式。
糜棱岩
区域变质作用
区域变质岩是由构造板块碰撞所引发的强烈造山运动形成,碰撞产生的热量和压力可波及到周围数千平方千米的区域,造成区域内岩石的强烈变形或片理化,通常形成板岩、片岩、片麻岩等。板岩形成于低温低压下,继续升温加压形成千枚岩和片岩,最终高温高压下形成片麻岩。区域变质岩主要分布在古老的结晶基底和造山带中,地球上最古老的岩石是距今40亿年前的片麻岩,其年龄只比地球年轻6亿年。
混合岩化作用
在区域变质的基础上,地壳内部热流升高使变质岩局部熔融形成的熔体经过渗透、交代、贯入变质岩,形成混合岩。
接触热变质作用
接触变质主要在温度升高但压力不变的情况下发生,常见于岩浆侵入附近岩石,热量改变了侵入体周围的岩石,发生重结晶,形成一圈变质岩,叫做接触变质带。由于内圈温度高于外圈,形成了有特点的同心环带。
交代变质作用
具有化学活动性的热水溶液和气体对岩石进行交代,使岩石发生成分改变,称为交代变质作用。
变质岩构造类型:
变余结构
岩石经变质后仍保留原岩的构造特征,使恢复原岩的重要依据。
正变质岩可能会有变余气孔、变余杏仁、变余流纹等。
副变质岩可能会有变余层理、变余波痕、变余泥裂等。
变成构造
斑点状构造、板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造、条带状构造、眼球状构造、块状构造
千枚状构造是区域变质岩的一种构造,变质结晶并呈定向排列,具丝绢光泽
片麻状构造含有部分断续定向分布的暗色片状或柱状矿物(黑云母、角闪石)
眼球状构造——混合岩化过程中,外来物质沿着片状、片麻状岩石注入时形成眼球状或透镜状的团块,断续分布,常有定向排列,当此眼球含量增多时,可成串珠状断续连接,并逐步过渡为条带状构造
变质岩如同魔术里的大变活人一样,分分钟从一种岩石变成另一种岩石,增加了矿物之间相互转化的机会和复杂性,例如,富铁铁在低温低压下,铝榴石和镁质黑云母可能变成富镁镁铝榴石和铁质黑云母;而在高温高压下,它们也可能完全变质,形成截然不同的矿物。变质岩中赋存有许多金属和非金属矿产,其中铁矿尤其丰富,如鞍山式铁矿和大冶式铁矿,储量很大。还有锰钴铀共生矿、金铀共生矿、云母矿、石墨矿、石棉矿都是变质作用造成的。中国的变质岩主要出露于陆块区的前长城纪(华北)或前南华纪(扬子及塔里木)变质基底,以及造山系中古老地块和同造山作用形成的变质地质体中。