什麼是變質作用
變質作用是指先已存在的岩石受物理條件和化學條件變化的影響，改變其結構、構造和礦物成分，成為一種新的岩石的轉變過程。變質作用絕大多數與地殼演化進程中地球內部的熱流變化、構造應力或負荷壓力等密切有關，少數是由隕石衝擊月球和地球的表麵岩石所產生。變質作用是在岩石基本上保持固體狀態下進行的。地表的風化作用和其他外生作用引起岩石的變化，不屬於變質作用。
早在19世紀60年代，歐洲的一些地質學家就發現有些沉積岩逐漸過渡為礦物成分和結構構造都不同於原來岩石的地質現象。在野外觀察，發現沉積形成的頁岩變成了雲母片岩，原來的黏土礦物變成了新生成的白雲母和綠泥石。但是在這些被改變的岩石中，還可以找到原來岩石殘餘的一些特征，比如有層理，甚至可以見到化石殘片。於是，1883年英國學者萊伊爾在他的著作《地質學原理》一書中，首創“Metamorphism”一詞，提出了變質作用的概念，泛指人們觀察到的岩石變質現象。
在地殼形成發展過程中，早先形成的岩石，包括岩漿岩、沉積岩和先形成的變質岩，為了適應新的地質環境和物理化學條件的變化，在固態情況下發生礦物成分、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，由於變質作用形成的岩石就稱為變質岩。
從太古代至現代，都有變質作用發生。在非洲和前蘇聯測得侵入變質岩中的岩漿岩的年齡為35億年，在中國的冀東地區測得斜長角閃岩的年齡為35億年，在格陵蘭測得變質岩的年齡為38億年，說明在太古代時期，已有變質作用發生。在現代島弧底部和大洋中脊，由於有較高的地熱梯度，也正在發生變質作用。
變質作用的方式
主要包括下列幾種：
①重結晶作用：指在原岩基本保持固態條件下，同種礦物的化學組分的溶解、遷移和再次沉澱結晶，使粒度不斷加大，而不形成新的礦物相的作用。例如，石灰岩變質成為大理岩。
②變質結晶作用：指在原岩基本保持固態條件下，形成新礦物相的同時，原有礦物發生部分分解或全部消失。這種過程一般是通過特定的化學反應來實現的，又稱為變質反應。在礦物相的變化過程中，多數情況下岩石中的各種組分發生重新組合。在變質結晶作用中形成新礦物相的主要途徑有脫揮發分反應、固體—固體反應和氧化—還原反應等。變質岩中新礦物相的出現首先受變質反應過程中物理化學平衡原理的控製，其次受化學動力學有關原理的控製。
③變質分異作用：指成分均勻的原岩經變質作用後，形成礦物成分和結構構造不均勻的變質岩的作用。例如，在角閃質岩石中形成以角閃石為主的暗色條帶和以石英質為主的淺色條帶。
④交代作用：指有一定數量的組分被帶進和帶出，使岩石的總化學成分發生不同程度的改變的成岩成礦作用。岩石中原有礦物的分解消失和新礦物的形成基本同時，它是一種逐漸置換的過程。
⑤變形和碎裂作用：在淺部低溫低壓條件下，多數岩石具有較大的脆性，當所受應力超過一定彈性限度時，就會碎裂。在深部溫度較高的條件下，岩石所受應力超過彈性限度時，則出現塑性變形。
影響變質作用的因素
主要是溫度、壓力和具有變質作用與變質岩學活動性的流體等。溫度的改變一般是引起變質作用的主要因素，多數變質作用是在溫度升高（一般溫度範圍為200℃～900℃）的情況下進行的。熱能主要有兩種來源：地殼中放射性同位素衰變釋放的和深部重力分異產生的。
變質作用的壓力範圍一般為0～109帕。根據物理性質，壓力分為兩種。一種是靜壓力，具有均向性，又分為負荷壓力和流體壓力。負荷壓力指岩石在地殼一定深度所承受的上覆岩層的重力，其數值隨深度而增加。流體壓力指變質作用中岩層內存在的少量流體的壓力。一般情況下，變質作用中流體壓力等於負荷壓力，少數情況下，兩者不相等時，則流體壓力起獨立作用，成為控製脫水和脫碳酸鹽化等變質反應的主要因素。另一種是應力，這是一種側向壓力，通常和地殼活動帶的構造運動有關。一般地，應力在地殼淺部較強，深部則減弱，表現為對岩石和礦物的機械改造，岩石變形、板狀劈理、碎裂構造都與應力有關。應力還能通過多種途徑加速變質反應和重結晶作用。