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变质岩石学从岩石学中划分出来始于1862年冯科塔（VoncottaB.），但直至19世纪末尼科尔（Nico）发明偏光显微镜之后，才使变质岩岩石学成为独立的学科。二十世纪初，非均匀系统的相平衡规则--吉布斯相律，引入变质岩的研究。1911年戈尔得施密特V.M在研究奥斯陆地区辉长岩的接触变质晕圈时，提出了吉布斯相律的地质学表现形式，即戈尔施密特矿物相律，开创了以物理化学基本原理研究变质岩之先河。1920年，艾斯科拉（Eskola,p.）提出了变质岩矿物共生分析的ACF简介，后经温克勒（Winkler，1976年），汤普逊（Thompon，1957年）的改进和发展，变质岩的矿物共生分析逐渐完善。另外，在二十世纪二十年代初，瑞士岩石学家格鲁宾曼（GrubemmaimU.），将荷兰物理学家施赖纳玛克斯（SchreinemkersF.A.）在研究多项系统平衡时，应用的拓扑学计算、零变平衡、单变平衡和双变平衡等一系列几何表示方法，引入变质岩岩石学；四十年代后，前苏联地质学家科尔任斯基（KophcuhckuuB.C）又成功的将其应用在开放系统平衡研究上，这一系列建立在物理化学原理基础的矿物相平衡研究，使变质岩岩理学和变质岩成因的理论，提高到一个新的高度，并指导了变质岩的实验模拟研究，构成二十世纪初至中后期变质岩学的一大方向。同一时期，变质岩岩石学的另一大方向，即将岩石学和地质环境的关联研究也得到了迅猛的发展。早在1893年，英国人巴罗研究苏格兰高地部分地区的变质岩时，发现泥质岩石变质时随着温度的升高，有相应的标志矿物出现，提出了指示矿物带的概念－巴罗式变质带。到1920年，艾斯科拉正是提出了变质相学说，完成了这个方向上的突破。1961年，日本人都城秋穗将变质岩相学说应用于区域变质作用的研究，并发展为变质相系的概念，划分区域变质作用的三大压力类型，即高压，中压，低压变质相系，以对应于三种地质增温环境下的地热增温率。100多年来，变质岩岩石学的发展，以偏光显微镜应用，吉布斯相律的引入模拟试验，以及新的测年技术的应用为基础，经历了描述岩石学，成因岩石学和地质历史岩石学的整个过程。变质作用（metamorphism）这一词是Boue（1820）第一个使用。但变质作用的定义是Lyell（1833）比较系统地提出的。变质作用是指与地壳形成和发展密切相关的一种地质作用，是在地壳形成和演化地过程中，由于地球内力的变化，使已存在的地壳岩石在基本保持固态的条件下，原岩的总体化学保持不变，形成新矿物组合和结构构造。变质作用和沉积作用、岩浆作用之间存在一定的区别和联系。变质作用与岩浆作用之间比较容易区别，它们之间的界线是熔融，而和沉积成岩作用之间的重要标志是矿物组合的变化，一般认为以浊沸石开始出现为标志。温度温度是控制和影响变质作用的重要因素之一。多数变质作用是随温度升高而进行的。温度升高可使原来岩石中的一些矿物重结晶，更重要的是会使各种原始组分重新组合成新矿物。首先要确定变质作用发生的温度范围，既起始温度和终止温度。按研究者目前的共同认识，变质作用不包括风化作用和沉积岩的成岩作用。而是以浊沸石、蓝闪石、硬柱石、钠云母、叶腊石等变质矿物的首次出现，作为变质作用的开始。这些矿物出现时的温度范围为是在150℃—250℃之间。这就是变质作用发生的起始温度。而由于变质作用不包括原岩的大规模的熔融，终止温度就是原岩发生大规模熔融时的温度，现确定为为650℃—100℃之间。其次是关于温度变化的原因，导致温度变化的地质因素和热源具有多样性。主要有下列几种因素：地热增温：岩石随埋葬深度的增加，而温度逐渐增高，但其幅度一般不大，按地区的地质环境有所不同，从每千米十几度到一百多度，然而其空间范围较大。地质工作者称此种变化为地热增温率或地温梯度。放射性元素衰释放的热量：其特点是总量大，不均匀，有时也极可观。岩浆活动带来的热能：其强度和岩浆活动的规模有关，有时范围很小，仅限接触带，即是所谓的接触变质，有时也可能影响一个区域。应力作用下的摩擦热：其较为局部，如断裂带。12压力变质作用均在一定的压力环境下进行，所以压力是控制变质作用的重要物理因素。按压力的性质可分为二大类：静压力：是指岩石在地壳内一定深度时，所承受的重力，其大小随埋藏深度的增加而增加，上覆岩层厚度的增加而增加，增加的速率是25-30×10Pa/KM。不同类型变质作用的压力变化很大，一般接触变质和动力变化发生在地表3-5km范围内，故压力不超过0.1GPa。区域变质作用的压力范围为0.1GPa－0.8GPa。应力：当物体遭受定向外力作用，其内部就会产生一种抵抗力，称为应力。应力通常和地壳活动带的构造运动有关。应力是引起岩石变质和变形的重要因素。地壳中岩石变形、板状流劈理和碎裂构造都和应力有关，而且它能增加变质反应和重结晶的速度，促使变质作用的进行。介质条件在变质作用过程中，虽然岩石保持完整的固态，但其中仍有少量流体相。流体相存在于矿物粒隙之间或岩石的裂隙中，成分以水和CO2，还可含有其它挥发份。它们在较高的温度和压力条件下，具有较大的活性。126由于许多变质矿物可以在不同温度、压力条件下，由不同变质反应形成，因而由标志矿物划定的等变线往往不是等变质条件的。因此温克勒提出，根据常见岩石中，反映矿物共生组合重要变质变化的特定矿物反应来划分变质带，成为变质级。温克勒讲整个变质作用区间分为四个变质级：很低级变质：其低限以基性岩中浊沸石开始出现为标志，其温度界限在200℃左右，它与低级变质之间的界限是基性岩中绿纤石或葡萄石和绿泥石的反应形成黝帘石和阳起石，临界温度在350℃左右或稍高；低级变质：温度范围在350-550℃左右，和中级变质的界限是泥质岩石中十字石的出现或黑云母存在时，堇青石的形成；中级变质：温度在550-650℃左右，和高级变质的界限是白云母和石英反应形成矽线石+钾长石的组合；高级变质：温度650℃时，属于高级变质，上限可达800℃左右。变质相的概念是由P.爱斯科拉最先提出。所谓变质相，是指反映多种原岩成分，在一定的p，T条件下，与变质矿物组合之间的对应关系。P.爱斯科拉认为“在特定的温度和压力条件下，经过变质作用，并达到化学平衡，其所形成的任一种变质岩的矿物成分，仅受化学成分控制”。即一个变质相包括了在一定物化条件下形成的，代表多种原岩化学成分的变质矿物组合。P.爱斯科拉最初划分了八个变质相，随着对变质作用的深入研究与发展。在此基础上共划分了十一个变质相，每个变质相都有一定的温度、压力范围，大致可见示意图。对变质作用的类型进一步划分，自变质岩作为一门独立学科的出现就提出许多分类，下面简要介绍常见的变质作用类型：区域变质作用（regionalmetamorphism）：最先是由法国学者A.Daubree于1859年提出，是指大面积的岩石，因为温度增高和压力的作用等多种因素下，发生了程度不等的重结晶和变形的一类变质作用。区域变质作用形成的岩石普遍具有结晶片理及其他方向性组构。接触变质作用（contactmetamorphism）：是指在岩浆作用影响下，围岩主要受岩浆体温度的影响而产生的一种局部性变质作用。通常规模不大，围岩主要受岩浆散发的热量及挥发份的作用。当围岩仅受岩浆体温度影响而发生重结晶作用、变质结晶作用，变质前后化学成分基本相同，这类变质作用称为热接触变质作用。当围岩除受岩浆体温度影响外，由于挥发组分的影响，岩体和围岩发生交代作用，致使接触带附近的岩体和围岩的化学成分也发生变化，称为接触交代变质作用。动力变质作用（dynamometamorphism）：是一种由于构造作用过程中所产生的强应力作用下，岩石发生破碎、变形，在破碎、变形的同时，伴有一定重结晶作用。其发育常受断裂构造控制，原岩的变化主要以脆性变形和塑性变形为主。气液变质作用（Pneumatolytichydrothermalmetamorphism）：是由于热的气体及溶液作用于已形成的岩石，使已有的岩石产生矿物成分、化学成分及结构构造的变化，称为气液变质作用。气液变质作用通常沿构造破碎带及矿脉边缘发育。变质岩，英文名称为metamophicrock，是一种转化的岩石。地壳中已经存在的岩石（可以是沉积岩，火成岩，乃至早先已形成的变质岩），因温度、压力及介质条件的变化，在没有显著熔融和溶解的固体状态下而形成的一种新的岩石。此种岩石具有与新的物理--化学环境相平衡的新的化学成分、矿物成分和结构、构造。任何变质岩都包含其原岩形成的历史和变质作用的历史。由于变质岩是一种转化岩石，所以其成分与原岩的总化学成分和变质作用的类型、强度戚戚相关。在变质岩中的主要造岩氧化物仍为SiO2，Al2O3，Fe2O3，FeO，MnO，CaO，K2O，Na2O，H2O以及P2O5等，但在不同的变质岩中其含量变化很大。当原岩是火成岩时，常称其为正变质岩，原岩是沉积岩时，常称其为副变质岩。组成它们的主要成分特征如下：SiO2：正变质岩为34-80%，副变质岩为0-95%；Al2O3：正变质岩为40%，副变质岩从四分之一到90%以上；Fe2O3和FeO：正变质岩一般15%；副变质岩可高达30%以上；MnO：正变质岩含量很低，2%；副变质岩可高达20%以上；CaO：正变质岩一般不超过23%；副变质岩可高达50%以上；K2O/Na2O：正变质岩通常1%，副变质岩几乎总是1%，达到2-3%；P2O5：正变质岩通常3%，副变质岩可达16%，甚至超过40%。对变质岩的化学成分进行研究，是恢复变质岩原岩性质的重要依据。变质岩的矿物成分，既决定于原岩性质，还与变质作用的性质、强度密切相关，因此变质岩具有自己的矿物成分特点，又和火成岩、沉积岩有一定联系，且比它们更复杂多样。主要造岩矿物在三大类岩石中分布情况列入下表：岩石中矿物的粒度、形态和晶体之间的相互关系等特征，称之为结构。变质岩的结构，颇为特别，因为其是一种转化改造原岩的岩石。根据成因，其结构一般可分为四类：碎裂结构，变晶结构，变余结构和交代结构。变质岩的构造是指岩石组分在空间上的排列和分布所反映的岩石构成方式，着重于矿物集合体的空间分布特征。按其成因可划分为三类：变余构造，变成构造和混合岩构造。结构构造是变质岩的重要特征，常用作变质岩分类命名的重要依据。通过对结构和构造的研究，还可以了解变质岩的原岩，判断原岩所经受的变质作用、环境、方式和程度等特点。根据变质作用类型和成因的不同，可将变质岩分为五大类：Ⅰ动力变质岩类Ⅱ接触变质岩类1.热接触变质岩类2.接触交代变质岩类Ⅲ区域变质岩类Ⅳ混合岩类Ⅴ交代变质岩类由动力变质作用形成的变质岩称为动力变质岩，动力变质作用常与构造运动有关。在不同性质的应力影响下，岩石和矿物主要发生塑性变形（表现为矿物的粒内滑移和扭折）和脆性变形（矿物发生碎裂）。根据岩石碎裂的特征将动力变质岩划分为以下主要类型，以岩石碎裂特征定出基本名称。由接触变质作用形成的岩石成为接触变质岩。它们分布在紧靠岩浆岩侵入体的围岩中。围岩由于温度升高，发生重结晶作用，形成新的岩石，称为热接触变质岩，而由于岩浆中逸出的气态、液态溶液的影响使围岩发生交代作用，形成新的岩石，称为接触交代变质岩。热接触变质岩中常见的有角岩类，斑点板岩，大理岩，而接触交代变质岩最常见的是矽卡岩。区域变质岩是原岩经区域变质作用所形成的岩石。引起区域变质作用的因素较复杂，往往是温度、定向压力和具有化学活动性流体的综合作用。其温度变化可在200-300℃至700-800℃，压力可自0.1-0.2GPa至1.0GPa，地热梯度的变化范围也很大，可自7℃/km-60℃/km。由于区域变质作用的分布范围是区域性的，因而区域变质岩常大面积分布，可达数百至数千平方公里，有的地区甚至达百万平方公里以上，并且变质程度深浅不同的区域变质岩在空间上常作带状分布。区域变质岩从太古代早期到新生代都有出现，前寒武带结晶基底主要由区域变质岩和混合岩、岩浆岩构成。古生代以后的区域变质岩主要分布在造山带。主要有：板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、变粒岩、角闪岩、麻粒岩、榴辉岩、石英岩。混合岩是