變質作用形成的巖石。是組成地殼的主要巖石類型之一。在變質作用中，由於溫度、壓力、應力和具有化學活動性流體的影響，在基本保持固態條件下，原巖的化學成分、礦物成分和結構構造發生不同程度的變化。變質巖的主要特徵是這類巖石大多數具有結晶結構、定向構造（如片理、片麻理等）和由變質作用形成的特徵變質礦物如紅柱石、藍晶石、十字石、堇青石、藍閃石、硬柱石等。
化學成分 與原巖的化學成分有密切切關系，同時與變質作用的特點有關。在變質巖的形成過程中，如無交代作用，除H2O和CO2外，變質巖的化學成分基本取決於原巖的化學成分；如有交代作用，則既決定於原巖的化學成分，也決定於交代作用的類型和強度。變質巖的化學成分主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、CaO、MgO、K2O、Na2O、H2O、CO2以及TiO2、P2O5等氧化物組成。由於形成變質巖的原巖不同、變質作用中各種性狀的具化學活動性流體的影響不同，變質巖的化學成分變化范圍往往較大。例如，在巖漿巖（超基性巖-酸性巖）形成的變質巖中，SiO2含量多為35～78％；在沉積巖（石英砂巖、矽質巖）形成的變質巖中，SiO2含量可大於80％；而原巖為純石灰巖時，則可降低至零。在變質作用中，絕對的等化學反應是沒有的，在變質反應過程中，總是有某些組分的帶出和帶入，原巖組分總是要發生某些變化，有時則非常顯著。在通常的變質反應中，經常發生礦物的脫水和吸水作用、碳酸鹽化和脫碳酸鹽化作用。這些變質反應過程，除與溫度、壓力有關外，還和變質作用過程中H2O和CO2的性狀有關，其他化學組分，在不同的溫度、壓力以及外界組分的影響下，常表現出不同程度的活動性。例如，在接觸交代變質作用過程中，在侵入體和圍巖之間，通過雙交代作用可形成夕卡巖。在區域變質作用過程中，巖石化學組分的穩定程度，有時可用化合物（矽酸鹽、氧化物、硫化物等）的生成熱來表示。一般說，生成熱越高，這一化合物也越穩定。硫化物的生成熱是較低的，氧化物和矽酸鹽的生成熱比硫化物高。因此，在區域變質作用過程中，當溫度升高時，親石元素（包括主要造巖元素K、Na、Fe、Mg、Al、Si）保持其穩定；而親銅元素則根據它們本身的特性，呈現出不同的活動性。這一情況也部分地解釋瞭在區域變質作用過程中，巖石的主要造巖元素可以保持不變或稍有變化的原因。
礦物成分 除含有石英、長石、雲母、角閃石、輝石、碳酸鹽類等主要造巖礦物外，與巖漿巖和沉積巖相比，變質巖中常出現鋁的矽酸鹽礦物（紅柱石、藍晶石、夕線石）；不含鐵的鎂矽酸鹽礦物（橄欖石）；復雜的鈣鎂鐵錳鋁的矽酸鹽礦物（石榴子石類；鐵鎂鋁的鋁矽酸鹽礦物（堇青石、十字石等）；純鈣的矽酸鹽礦物（矽灰石等）以及主要造巖礦物中的某些特殊礦物（藍閃石、綠輝石、文石、硬玉、硬柱石等）。這是變質巖礦物成分的主要特點。變質巖的礦物成分，決定於原巖成分和變質條件。原巖成分決定變質巖中可能出現什麼礦物或礦物組合，如原巖為矽質石灰巖，主要成分為CaCO3和SiO2，經變質作用可能出現的礦物是：石英、方解石、矽灰石、甲型矽灰石、灰矽鈣石等。而變質條件則決定一定的原巖經變質作用後，具體出現什麼礦物或礦物組合，如原巖為矽質石灰巖，在熱接觸變質作用中，如壓力為10帕時，溫度低於470℃，形成石英和方解石；當溫度大於470℃時，則形成方解石和矽灰石或石英和矽灰石。原巖發生變質時，如不伴隨交代作用，變質巖的礦物成分受上述兩方面因素的共同制約。在變質巖中，把具有同一原始化學成分而礦物共生組合不同的所有變質巖，稱為等化學系列；而把在同一變質條件下形成的具有不同礦物共生組合的所有變質巖，稱為等物理系列。在有交代作用的情況下，變質巖的礦物成分，除決定於原巖和變質條件外，還與交代作用的性質和強度有關。變質巖的礦物成分，按成因可分為：穩定礦物，即在一定變質條件下穩定平衡的礦物；不穩定礦物（殘餘礦物），即在一定變質條件下，由於反應不徹底而部分殘留下來的非穩定礦物。不穩定礦物和穩定礦物之間，常具有明顯的置換關系。根據礦物穩定范圍，變質巖的礦物成分還可分為：①特征礦物，指穩定范圍較窄，反映變質條件比較靈敏的礦物，如絹雲母、綠泥石、蛇紋石、濁沸石、綠纖石等，常為低級變質礦物；藍晶石、十字石（中壓）、紅柱石、堇青石（低壓），常為中級變質礦物；紫蘇輝石、夕線石，常為高級變質礦物；藍閃石、硬柱石、硬玉、文石，常為高壓低溫礦物等；②貫通礦物，指可以在較大范圍的溫度、壓力條件下形成和存在的礦物，如石英、方解石，當這類礦物單獨出現時，一般不具有指示變質條件的意義。
結構構造 變質巖的結構是指變質巖中礦物的粒度、形態及晶體之間的相互關系，而構造則指變質巖中各種礦物的空間分佈和排列方式。變質巖結構按成因可劃分為下列各類：①變餘結構，是由於變質結晶和重結晶作用不徹底而保留下來的原巖結構的殘餘。用前綴“變餘”命名，如變餘砂狀結構、變餘輝綠結構、變餘巖屑結構等，根據變餘結構、可查明原巖的成因類型。②變晶結構，是巖石在變質結晶和重結晶作用過程中形成的結構，常用後綴“變晶”命名，如粒狀變晶結構、鱗片變晶結構等。按礦物粒度的大小、相對大小，可分為粗粒（>3毫米）、中粒（1～3毫米）、細粒（＜1毫米）變晶結構和等粒、不等粒、斑狀變晶結構等；按變質巖中礦物的結晶習性和形態，可分為粒狀、鱗片狀、纖狀變晶結構等；按礦物的交生關系，可分為包含、篩狀、穿插變晶結構等。少數以單一礦物成分為主的變質巖常以某一結構為其特征（如以粒狀礦物為主的巖石為粒狀變晶結構、以片狀礦物為主的巖石為鱗片變晶結構），在多數變質巖的礦物組成中，既有粒狀礦物，又有片、柱狀礦物。因此，變質巖的結構常采用復合描述和命名，如具斑狀變晶的中粒鱗片狀變晶結構等。變晶結構是變質巖的主要特征，是成因和分類研究的基礎。③交代結構，是由交代作用形成的結構，用前綴“交代”命名，如交代假象結構，表示原有礦物被化學成分不同的另一新礦物所置換，但仍保持原來礦物的晶形甚至解理等內部特點；交代殘留結構，表示原有礦物被分割成零星孤立的殘留體，包在新生礦物之中，呈島嶼狀；交代條紋結構，表示鉀長石受鈉質交代，沿解理呈現不規則狀鈉長石小條等。交代結構對判別交代作用特征具有重要意義。④碎裂結構，是巖石在定向應力作用下，發生碎裂、變形而形成的結構，如碎裂結構、碎斑結構、糜棱結構等。原巖的性質、應力的強度、作用的方式和持續的時間等因素，決定著碎裂結構的特點。
變質巖構造按成因分為：①變餘構造，指變質巖中保留的原巖構造，如變餘層理構造、變餘氣孔構造等；②變成構造，指變質結晶和重結晶作用形成的構造，如板狀、千枚狀、片狀、片麻狀、條帶狀、塊狀構徐等。
分類 習慣上先按變質作用類型和成因，把變質巖分為下列巖類。①區域變質巖類，由區域變質作用所形成，如板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、綠片巖、斜長角閃巖、麻粒巖、榴輝巖、藍閃石片巖等。②熱接觸變質巖類，由熱接觸變質作用所形成，如斑點板巖、角巖等。③接觸交代變質巖類，由接觸交代變質作用所形成，如各種夕卡巖。④動力變質巖類，由動力變質作用所形成，如壓碎角礫巖、碎裂巖、碎斑巖、糜棱巖等。⑤氣液變質巖類，由氣液變質作用形成，如雲英巖、次生石英巖、蛇紋巖等。⑥沖擊變質巖類。由沖擊變質作用所形成（見沖擊巖）。在每一大類變質巖中可按等化學系列和等物理系列的原則，再作進一步劃分。在早期的分類方案中，還出現過從原巖的物質成分與類型出發，再依次按變質作用過程中發生的變化與生成的巖石進行的分類。所有這些分類，原則不盡相同，強調的分類依據也有差別。原巖類型和變質作用性質是變質巖分類的兩個主要基礎，但原巖類型的復雜性和變質作用類型的多樣性，給變質巖的分類帶來許多困難。以變質作用產物的特征（變質巖的礦物組成、含量和結構構造）對變質巖進行分類，將成為今後的主要趨勢。
分佈 變質巖在地殼內分佈很廣，大陸和洋底都有，在時間上從太古宙至現代均有產出。在各種成因類型的變質巖中，區域變質巖分佈最廣，其他成因類型的變質巖分佈有限。區域變質巖主要出露於各大陸的前寒武紀地盾和地塊以及顯生宙各時代的變質活動帶（通常與造山帶緊密伴生）。區域變質巖在地盾和地塊上的出露面積很大，常為幾萬至幾十萬平方公裡，有時可達百萬平方公裡以上，約占大陸面積的18％。前寒武紀地盾和地塊通常組成各大陸的穩定核心，而古生代及以後的變質活動帶，常常圍繞前寒武紀地盾或地塊，呈線型分佈，如加拿大地盾東面的阿巴拉契亞造山帶、波羅的地盾西北面的加裡東造山帶、俄羅斯地塊南面的華力西造山帶和阿爾卑斯造山帶等。有些年輕的變質活動帶往往沿大陸邊緣或島弧分佈，這在太平洋東岸和日本島嶼表現明顯，它們的分佈表明大陸是通過變質活動帶的向外推移而不斷增長的。在另一些情況下，變質活動帶也可斜切古老結晶基底而分佈，它們代表大陸經解體而形成的陸內地槽，並將發展成新的臺槽體系。20世紀60年代以來，還發現在大洋底部的沉積物和玄武質巖石之下，有變質的玄武巖、輝長巖等巖石的廣泛分佈，它們是由洋底變質作用形成的。由巖漿作用形成的各種接觸變質巖石，僅局限於侵入體和火山巖體周圍，分佈面積有限，但分佈的地區卻十分廣泛，在不同地質時期和構造單元內均有產出。由碎裂變質作用形成的各種碎裂變質巖，分佈更有限，它們嚴格受各種斷裂構造的控制。變質巖在中國的分佈也很廣。華北地塊和塔裡木地塊主要由早前寒武紀的區域變質巖和混合巖組成，並構成瞭中國大陸的古老核心。震旦紀以後的變質活動帶則圍繞或斜切地塊呈線型分佈。
礦產 變質巖分佈區礦產豐富，世界上發現的各種礦產，變質巖系中幾乎都有，許多特大型礦床，如金、鐵、鉻、鎳、銅、鉛、鋅、滑石、菱鎂礦等。主要分佈於前寒武紀變質巖中，其成因大多與變質巖的形成有關。其他如與夕卡巖有關的鐵礦床、銅鉛鋅等多金屬礦床、與雲英巖有關的鎢錫鉬鉍鈹鉭礦床等，也與變質巖的形成有關。
參考書目
賀同興等編：《變質巖巖石學》，地質出版社 北京，1980。
都城秋穗著，周雲生譯：《變質作用與變質帶》，地質出版社，北京，1979。（A.Miyashiro，Metamorphism and Metamorphic Belts，George Allen and Unwin，London，1973.）