變質反應

　　變質作用的方式之一。變質巖是原有巖石在變質作用中，由於物理化學條件的變化而形成的巖石。從熱力學觀點看，這些巖石是多相體系變化的產物，把這些變化涉及的化學反應，叫做變質反應。有下列兩類反應。

　　脫揮發分反應　按揮發分，又分為下列2類：

　　①脫水反應。在變質作用中，由於溫度的升高，原巖中某些礦物所含的水在礦物晶體格架中變為不穩定而釋出，使礦物變變為含水少的或不含水的礦物。如原巖中的高嶺石和石英，在溫度升高到300℃時，發生化學反應，形成葉蠟石和自由水分子。其反應式為

反應受溫度和流體壓力（p₁）的控制，當p₁=p_S（巖壓）時，反應隨溫度的增高向右進行，使高嶺石失水，形成含水少的葉蠟石。若流體壓力增高，則不利於葉蠟石的形成。溫度達到400℃時，發生下列反應：

形成不含水的紅柱石和石英。反應的脫水程度主要受溫度的控制，因此它可以作為劃分變質程度的標志（見圖）。圖中兩條脫水反應曲線的斜率很陡，幾乎平行壓力軸，因此礦物相的轉變主要取決於溫度的變化。

　　在變質反應中，還區分出不連續反應和連續反應。前者指在變質反應中，形成新相（礦物）的反應，這時溫度和壓力是唯一的一對強度因素，形成一條單變反應曲線，在單變反應曲線的兩側各自有一組礦物相是穩定的。後者指在變質反應中，溫度和壓力變化可使礦物的成分發生連續變化。當反應趨向於另一邊時，新生成的礦物是由於反應礦物的組分發生部分遷移所形成，但反應礦物組合本身仍可繼續存在。因此在一定溫度和壓力區間內，反應礦物和生成礦物可以同時存在。

　　②脫碳酸反應。碳酸鹽巖石在變質過程中釋放出CO₂，如

但在一般情況下，碳酸鹽巖的反應常為H₂O和CO₂的混合氣相反應，即

或 可以單獨成為反應平衡中的強度因素。

　　固體反應　在反應過程中沒有揮發分參加。又可進一步劃分為以下類型。①同質多象轉變，如 Al₂SiO₅的3個變體的轉變：紅柱石⇌藍晶石⇌夕線石，石英⇌鱗石英，α－石英⇌β－石英等反應。②有序－無序反應：微斜長石⇌正長石，在此反應中某些元素（如Al）在低溫時為有序，高溫時變為無序。③混合反應：如高溫時鈉長石和正長石混合形成均勻的堿性長石固溶體，冷卻時出溶成為兩相交生。④固相之間的反應：如鈉長石→硬玉＋石英，在變質巖中這類反應是判別溫度和壓力條件的重要標志，因為它們不受揮發分（如H₂O、CO₂等）化學位的影響。

　　除上述反應外，還有氧化還原反應、交代反應、重結晶反應等。