第一节岩石的变质作用与控制因素
岩石的变质作用，是指先已存在的岩石，受物理和化学条件变化的影响，改变其结构、构造和矿物成分，成为一种新的岩石的转变过程。变质作用绝大多数与地壳演化进程中地球内部的热流变化、构造应力或负荷压力等密切有关。只有少数是由陨石冲击月球和地球的表面岩石所产生。
温度是控制和影响岩石变质作用的重要因素之一。多数岩石变质作用，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，要确定岩石变质作用发生的温度范围，即起始温度和终止温度。目前为止，研究者已达成共识，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、叶蜡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，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：
随着埋藏深度的增加，岩石温度也在逐渐增高，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，因而其空间范围较大。地质工作者称此种变化为地热增温率或地温梯度。
变质岩是组成地壳的主要成分，一般变质岩是在地下深处的高温高压下产生的，后来由于地壳运动而出露地表。
大面积变质的岩石为区域性的，但也有局部性的，局部性的如果是因为岩浆涌出造成周围岩石的变质，称为接触变质岩；如果是因为地壳构造错动造成的岩石变质，为动力变质岩。
原岩受变质作用的程度不同，变质情况也不同，一般分为低级、中级和高级变质。变质级别越高，变质程度越深。如沉积岩黏土质岩石在低级作用下，形成板岩；在中级变质时，形成云母片岩；在高级变质作用下，形成片麻岩。
岩石在变质过程中往往形成新的矿物，所以这一变质过程也是一个重要的成矿过程。中国鞍山的铁矿，就是一种前寒武纪火成岩形成的一种变质岩，这种铁矿占全世界铁矿储量的70%。此外，如锰钴铀共生矿、金铀共生矿、云母矿、石墨矿、石棉矿，都是变质作用而生成的。
变质岩，是组成地壳的主要岩石类型之一。在变质作用中，由于温度、压力、应力和具有化学活动性流体的影响，在基本保持固态条件下，原岩的化学成分、结构构造发生不同程度的变化。变质岩的主要特征是这类岩石大多数具有结晶结构、定向构造(如片理、片麻理等)和由变质作用形成的特征变质矿物，如蓝晶石、红柱石、矽线石、石榴石、硬绿泥石、绿帘石、蓝闪石等。
第二节变质岩的分类与分布
变质岩构造按成因可以分为：①变余构造，指变质岩中保留的原岩构造，如变余层理构造、变余气孔构造等；②变成构造，指变质结晶和重结晶作用形成的构造，如板状、千枚状、片状、片麻状、条带状、块状构造等。
习惯上，先按变质作用类型和成因，把变质岩分为下列岩类：
①区域变质岩类，由区域变质作用所形成。②热接触变质岩类，由热接触变质作用所形成，如斑点板岩等。③接触交代变质岩类，由接触交代变质作用所形成。④动力变质岩类，由动力变质作用所形成，如压碎角砾岩、碎裂岩、碎斑岩等。⑤气液变质岩类，由气液变质作用形成，如云英岩、次生石英岩、蛇纹岩等。⑥冲击变质岩类，由冲击变质作用所形成。
变质岩在地壳内分布很广，大陆和洋底都有分布，在时间上从古代至现代均有产出。在各种成因类型的变质岩中，区域变质岩分布最广，其他成因类型的变质岩分布有限。区域变质岩，主要出露于各大陆的地盾和地块，以及显生宙各时代的变质活动带（通常与造山带紧密伴生）。区域变质岩，在地盾和地块上的出露面积很大，常为几万至几十万平方千米，有时可达百万平方千米以上，约占大陆面积的18％。前寒武纪地盾和地块，通常组成各大陆的稳定核心，而古生代及以后的变质活动带，常常围绕前寒武纪地盾或地块，呈线型分布，如加拿大地盾东面的阿巴拉契亚造山带、波罗的地盾西北面的加里东造山带、俄罗斯地块南面的华力西造山带和阿尔卑斯造山带等。有些年轻的变质活动带，往往沿大陆边缘或岛弧分布，这在太平洋东岸和日本岛屿表现明显。它们的分布表明，大陆是通过变质活动带向外推移、不断增长的。在另一些情况下，变质活动带也可斜切古老结晶基底而分布，它们代表大陆经解体而形成的陆内地槽，并将发展成新的台槽体系。20世纪60年代以来，还发现在大洋底部的沉积物和玄武质岩石之下，有变质的、等岩石的广泛分布，它们是由洋底变质作用形成的。由此形成的各种接触变质岩石，仅局限于侵入体和火山岩体周围，分布面积有限，但分布的地区却十分广泛，在不同地质时期和构造单元内均有产出。由碎裂变质作用形成的各种碎裂变质岩，分布更有限，它们严格受各种断裂构造的控制。在我国，变质岩的分布也很广泛。华北地块和塔里木地块，主要由早前寒武纪的区域变质岩组成，并构成了中国大陆的古老核心。以后的变质活动带，则以斜切地块为中心，呈线型分布。
第三节传奇色彩
1．奇怪的青田奇石
青田石产于浙江省，位于距青田县城10千米的白羊山之上。这里地处瓯江中游，苍山南麓，青田石因产地而得名。青田石是一种着名的雕刻材料。
早在宋代，就已经有了青田石刻，至今已有900多年的历史。当时的青田石，主要用来刻制图章、石碗、笔筒、笔架和香炉等。到了清朝，青田石刻由文玩、实用品发展到以人物、山水为主要雕刻对象。从浅刻、浮雕、立体图雕到多层镂雕，并充分利用石料上的“巧色”，使青田石刻的工艺达到很高的水平。郭沫若有诗赞颂说：“青田有奇石，寿山足比肩，匪独青如玉，五彩竞相宜。”
在工艺美术界，把青田石分为“冻石”和“图书石”两大类，而以冻石尤为着名。冻石半透明，洁白如玉，像冰冻一样，所以称之为“冻石”。古人往往以“凝脂”、“冻密”来形容它。按石质、颜色、纹理，冻石还可以分为20多种，如鱼脑冻、青田冻、紫檀冻等。其中最名贵的，要数灯光冻，它与福建寿山的田黄石、昌化的鸡血石，并称三大佳石。冻石，一般都做图章材料。书石，比冻石差一些，质地滑腻、细致，颜色有红、黄、蓝、黑、白、紫、褐等，是刻图章的原料。近年来，随着科学技术和工艺美术的发展，青田石的用途日趋广泛，不仅作为雕刻石料、建筑材料和陶瓷原料的填充料，还用作分子筛、人造金刚石的模具和耐火材料等。
青田石是一种变质的中酸性火山岩，也称流纹岩质凝灰岩，主要矿物成分为叶蜡石，还有石英、绢云母、硅线石、绿帘石和一水硬铝石等。颜色较杂，红、黄、蓝、白、黑都有，岩石的色彩与岩石的化学成分有关，当三氧化铁含量高时，呈红色；含量低时呈黄色；更低时为青白色。岩石硬度中等，玉石含叶蜡石、绢云母、硬铝石等矿物，所以岩石有滑腻感。
2．蓝田玉之谜
在故宫博物院珍藏的汉朝玉佩，以及西安茂陵附近出土的西汉武帝的大型“玉铺首”，经鉴定，它们都是一种蛇纹石化大理岩，又称为蓝田玉，是以产地陕西蓝田县命名。
但是陕西蓝田县是否产自蓝田玉，一直是个难解之谜。在《汉书地理志》曾记载，美玉产“京北”，即长安（今西安）北面的“蓝田山”，其后至唐代的古书，都曾有蓝田产玉的记载。但到明代万历年间，宋应星在《天工开物》一书中，却否认陕西蓝田县产玉，他认为世上的蓝田玉，出自昆仑山脉。1921年，我国地质学家章鸿钊先生在《石雅》中说，蓝田自古就是制玉之地，并非产玉之地，宋应星的说法有一定道理，但也有可能蓝田曾产玉，只是由于长期采掘，现在已无遗存，所以后人才说蓝田不产玉。
进入20世纪70年代以来，地质工作者在蓝田县发现蓝田玉。它是一种蛇纹石化大理岩。白色的大理岩中，布满了草绿色的具有滑感的蛇纹石，当含有其他杂质时，还可出现红、黄、黑等色。蛇纹石化大理岩是碳酸盐岩石，由石灰岩、白云岩受到热水溶液作用后，重新结晶而形成的。在变质过程中，含镁质的矿物（如白云石）可以变成蛇纹石。
3．纯洁的大理石
大理石，是一种高级建筑石材和彩石。在北京的毛主席纪念堂和人民英雄纪念碑的建筑中，采用大理石和彩石做石材的数量相当多。大理石，是因我国云南大理县点苍山产出数量多、质地优良而得名。点苍山大理石开发利用历史悠久，早在唐宋的古塔和碑文中，就有许多精美的大理石工艺品。
建筑工艺上所说的大理石，在岩石学上称为大理岩，也是一种变质岩石。它的化学成分主要是碳酸钙，有时也可以是碳酸钙镁。
矿物成分主要是方解石，有时也可以是白云石等。纯者不含杂质，有的往往含有铁、锰、碳和泥质等杂质。质纯的大理岩颜色洁白，当含有不同杂质时，可出现各种不同的颜色和花纹，磨光后绚丽多彩。大理石中方解石颗粒清晰可见，但不同的大理石晶粒，粗细是不同的。
我国的大理岩有400个品种，比较名贵的有北京房山的汉白玉和云南大理的云石。
（1）汉白玉：纯洁雪白的大理岩，名为汉白玉，是一种着名的石雕材料，产于北京房山县。白色居多，方解石结晶较好，磨光后晶莹如玉，质地细致均匀，透光性好。
故宫里有一块雕刻着龙和山水的汉白玉，就是产于北京房山。
（2）云石：是云南大理县点苍山产出的大理石。云石石质结构细致，磨光性好，块度大，石块中含杂质、斑点很少，透光度较好，是最优良的一种工艺大理石。当云石磨成0.03毫米的薄片，放在偏光显微镜下观察，可见方解石呈条带状微晶，矿物颗粒很细，大约在0.1～0.5毫米之间，粒度均匀。主要矿物成分是方解石，还含有少量的石英白云母磁铁矿、黄铁矿等矿物。
云石中的花纹成分为金云母、碳质、绿石、石英或角闪石、黑云母、斜长石等。
4．四大名砚之一——歙砚
歙砚是我国着名的石砚，因产于安徽省的歙县而得名。歙砚始于唐代开元年间，至今已有1200多年的历史，深得历代文人的好评。南唐李后主评歙砚为“天下之冠”。
歙砚的原材料为灰黑色含石英粉砂黏板岩，它是泥质岩经变质后形成的岩石。其矿物组成为绢云母、石英、碳质、黄铁矿、磁铁矿和褐铁矿等，矿物颗粒都较细小，在0.005～0.01毫米之间。岩石硬度不大，小刀能划动，密度为2.89~2.94克/立方厘米。岩石形成于1350百万年前，属于元古界震旦系上板溪群的浅变质岩层。
由于歙砚石质致密、细腻、孔隙少，不损笔，而且砚石中含绢云母，使砚石具有发墨耐用的特点。砚石中的石英颗粒均匀分布，使歙砚具有“细中有锋，柔中有刚”的特点。
歙砚因李后主而扬名天下，名声甚至大过了端砚。歙砚的正式开采，至南唐才开始，它的地点也是浸在水中，质地也因此而润泽。歙砚聚结而紧，发墨耐用，所以用墨研磨时，发墨益毫，涸墨之迟，噪声之低，必然出色，歙砚还有一个独一无二的优点，即“多年宿墨，一濯而莹”，就是歙砚虽用之年久，墨膏满面，但能涤之立净。总之，歙砚具备了“涩不留笔，滑不拒墨”二者相兼的优点。歙石是碎屑岩中的黏板岩，所以呈层片结构。岩石在形成过程中。受外力的作用不同，以及岩石本身的凝固程度不同，使岩石呈现不同的构造状态，形成了歙石的不同纹色和色彩。龙尾歙石色黝黑，微呈青碧，质地细腻，温润如玉，呵气成冰，利于研磨。歙砚有（纹），如同其砚之眼，所谓的罗纹砚，即称其石纹如罗谷葫者。纹有粗细之分，而细纹为砚之奇才，粗罗纹亦为上品，皆足以和端溪下岩媲美。而眉子砚，则是石纹如人，画眉而得名，与罗纹砚无异。歙砚之特性，亦如端砚，而歙重于发墨，做大字，端重于细润停水，写小字。罗纹的形成，是歙石中硫化银、铜、锰等矿物成分、黏土质，在岩石中作层状排列的缘故。罗纹中最名贵的是犀角纹鳅背纹及细罗纹暗细罗纹。