变质岩
biàn zhì yán
变质岩是现有岩石在热、压力或具有化学活性的流体作用下发生改变，但未发生熔融而形成的岩石。
Definition
变质岩是在地下深处受热和压力作用而发生改变、但未曾熔融的岩石；“变质”一词的含义就是“形态改变”。原岩（母岩）经受足以使其矿物重结晶或生成新矿物的温度和压力，但仍低于熔点。板岩、片岩、片麻岩等叶理岩因定向压力而具有层状或条带状结构，大理岩和石英岩等非叶理岩则没有这种结构。变质作用发生在大约 $150$ 至 $200^\circ C$ 到接近 $700$ 至 $900^\circ C$ 开始局部熔融之间，压力范围从几千巴到超过 $20$ 千巴不等。汇聚边界处的区域变质作用使片状矿物垂直于最大应力方向排列，从而形成叶理，而侵入体旁的接触变质作用则形成角岩。指示矿物（绿泥石、黑云母、石榴石、十字石、蓝晶石、矽线石）标示出变质程度的递增，变质相则界定出压力和温度的区间。
Example
大理岩的原岩是石灰岩，而用作屋顶瓦片和旧式黑板的板岩，其原岩则是一种叫作页岩的泥岩。北卡罗来纳皮埃蒙特地区的大部分岩石，包括夏洛特脚下的地层，都是古代火山岛与北美大陆碰撞时形成的变质岩，蓝岭山脉则出露了曾被埋藏在数公里深处的片麻岩和片岩。含有钠质角闪石蓝闪石的蓝闪石片岩，只能在俯冲带那种高压低温的条件下形成。它出现在加利福尼亚海岸山脉，记录了岩石被拖拽到数十公里深处又重新返回地表的过程。
Key Insight
可以把变质岩想象成经过烘烤和挤压的岩石，就像面团变成面包一样，但始终没有变成液体。变质作用是一条单向递进之路：随着热和压力的增加，页岩变成板岩，再变成千枚岩、片岩，最后变成片麻岩。变质矿物组合可以充当压力温度计。通过将岩石中的矿物与实验室相图进行比对，地质学家能够重建早已被侵蚀殆尽的山脉当年的深度和热历史。