地理知识 | 变质岩，石头的重生

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今天我们讲

变质岩

在日常生活中

食物一旦变质

就意味着坏掉没法吃了

然而在地层深处

看似坚不可摧的岩石

每时每刻都在“变质”当中

只是变质对它们来说不是毁灭

而意味着新生

甚至还能变得比原来更漂亮，更有“内涵”

▲ 位于北太行的河北阜平县境内的天生桥，是中国首次发现的产于“古老变质岩”中的片麻岩天桥。（摄影 / 李峰  图自《中国国家地理》2011年5月）

大理岩，变质才会有

▲ 故宫太和殿基座台阶的建材——汉白玉，其实并不是“玉”，而是一种白色大理石。（图自123rf. com. cn）

大理岩的名字来自云南大理

但出产这种岩石的远不只是大理地区

故宫和天安门的汉白玉（白色大理岩）

就是从北京西郊的房山开采的

除了美丽的汉白玉，还有很多大理岩

以缤纷的色彩、独特的花纹而受人喜爱

它们既不是由岩浆直接造就

也不是单纯在风、水作用下沉积

而是两者结合的产物

或者说，它们是由脆弱的石灰岩“变质”而来

在地下的石灰岩岩层

有时会被炽热的岩浆沿着裂缝侵入

在高温下，构成石灰岩的小颗粒——方解石

会发生溶解并再次结晶

形成了更大的方解石颗粒

它们组成的新岩石就是大理岩

像大理岩这样

由岩浆岩或沉积岩

在地下经历温度、压力等条件的变化

而在基本保持固态的情况下变成了一种新岩石

这个过程就叫“变质作用”

变质作用造就的新岩石就叫变质岩

▲ 大理岩上的花纹

图自123rf.com.cn

方解石颗粒经历的这个过程叫做“重结晶”，之后形成的新颗粒不仅变大了，而且形状更规则、体积更一致，它们组成的大理岩相比原先的石灰岩已经脱胎换骨，无论坚实程度，还是外观色泽都大大升级。

变质岩，为何而变

在整个地壳中

变质岩约占岩石总体积的27%

不论大陆还是洋底都有分布

光靠岩浆入侵可“变”不了这么多石头

地壳和地球内部深处的地质活动

都在里面出了力

这其中有小手笔也有大手笔

如果变质作用的范围

只有几平方米到几平方公里

就称为“局部变质作用”

造就大理岩主力——岩浆活动

便是一种局部变质作用

而如果是“区域变质作用”

则要动用更强大的力量—地壳的构造运动

地球表面的大陆漂移、海陆变迁、山脉形成等

都是构造运动的杰作

让它加工一下岩石更是小意思了

构造运动的强大力量，能把岩石拉进地下深处，用高温炙烤岩石；也能给岩石施加强大压力，把它们剁得粉碎，再重新组合；还能触发大范围的岩浆活动，把岩石“烧”成各种形态。

▲ 翡翠形成于低温、高压的变质环境中，当今95%以上的翡翠都产自缅甸一国，当地的地壳运动活跃，具备形成翡翠的条件。图为翡翠手镯（摄影 / 张源  图自《中国国家地理》2012年3月）

变质经历，矿物揭秘

想知道变质岩曾经历的变质环境有多惨烈

可以从它所含的矿物里找线索

比如红柱石、堇青石、黑云母等矿物

就是在温度较高但压力较低的环境下生成的

在地下不深于10公里的地层

岩石受到的压力不是很强

但要是受到岩浆入侵

岩石就会被加热到500℃以上

在这种变质条件下形成的矿物一般不惧高温

像红柱石、堇青石都被用作耐火材料

低温高压的环境

则常常形成蓝闪石、绿纤石等

如果变质岩里有大量的石榴石和辉石

那它很可能经受过地层深处的高温高压

▲ 锂辉石

摄影 / 郝沛   图自《中国国家地理》2008年11月

 思 考 

你对变质岩还有什么了解呢？

内容节选自：

《博物》2016年03月

撰文 / 杨帅斌

责任编辑 / 董子凡  实习编辑 / 杨帅斌

微信编辑、排版 / 村口王师傅

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