受到溫度和壓力的影響，成分結構與礦物排列方式產生變化而形成的岩石。變質岩為地殼中已有的岩石，由於地殼活動、岩漿活動或外來隕石撞擊的影響，受高溫、高壓或岩漿的化學流體作用，使原來固態岩石中的礦物成分、晶體結構和排列發生變化，為適應新的溫壓條件形成的特殊礦物及構造，成為新的岩石種類。
變質作用的營力主要來自地球內部的熱和壓力。岩石受熱後可以形成新的礦物，或產生再結晶的作用；壓力則會使岩石中礦物顆粒間的孔隙減小，或使原子重新排列成更緊密的新礦物，或促成再結晶作用，使片狀礦物排列形成葉理狀構造。此外，當變質作用發生時，岩石孔隙中的液體或氣體，會在固態岩石礦物間充當反應介質，促進變質作用的化學反應。另外，流體還可以提供新的成分，影響變質岩的化學組成。岩石所處的溫度與壓力環境不同，反應也有不同，溫度低於200℃左右、壓力小於3千粑的環境，屬於沉積岩的成岩作用；溫度高於800℃之上，在特定的壓力範圍內，岩石會被熔融形成岩漿，冷卻形成火成岩；介於兩者之間，則是變質作用的範圍。
變質作用依其成因可分5種：（一）接觸變質作用：因高溫岩漿侵入地層時，周圍岩石受到岩漿的熱度和流體的作用而發生變質，大部分局限於侵入岩漿的四周，範圍由數公尺至數百公尺不等。（二）區域變質作用：由於聚合性板塊作用或造山運動等地殼變動，在地殼深處產生的高熱和推擠的橫壓力所引起，範圍常達數百、數千平方公里。（三）動力變質作用：因斷層作用所產生的剪力，使得岩石發生變質作用。絕大部分只局限於斷層帶附近，範圍僅有數公尺至數百公尺。（四）熱水換質作用：岩漿作用所引起的熱液或來自地殼深部的熱水與周圍岩石發生交代變質作用。（五）撞擊變質作用：外太空來的隕石撞擊地球表面所引起的變質作用，特徵為高壓變質，常形成高壓石英。
依原岩受變質作用的程度，可分為低度變質、中度變質、高度變質、及超高壓變質作用。變質度愈高所受到的溫度和壓力愈大，變質後所形成的礦物顆粒也較大。如沉積岩黏土質岩石在低度變質作用下形成板岩，在中度變質時形成雲母片岩或一般片岩，在高度變質作用下形成片麻岩，所呈現的是礦物顆粒愈來愈大，溫度和壓力條件也愈來愈高。在變質作用中產生的新礦物，往往是在高溫或高壓環境下才能生成並維持穩定，與一般火成岩的造岩礦物有很大不同。例如地表的沉積岩富含二氧化矽及鋁質，經深埋溫度和壓力影響後的變質作用，矽酸鋁成分會依溫壓條件出現3種不同的礦物，相對低溫低壓環境的紅柱石、高壓環境的藍晶石以及高溫環境的矽線石等，此三種礦物的化學成分相同，但內部原子排列、結晶構造和特性不同，所屬的岩石變質度也不同。
變質岩的礦物組成，除了含有長石、石英、黑雲母、白雲母、角閃石、輝石、碳酸鹽類等主要造岩礦物外，與其他兩種岩類相比，變質岩中較常出現的特殊礦物，包括有沸石類礦物、葡萄石、絹雲母、綠泥石、綠纖石、紅柱石、藍晶石、矽線石、石榴子石、堇青石、十字石、藍閃石、綠輝石、蛇紋石、硬玉和硬柱石等。變質岩主要是「等化學成分」和「固態」之間的轉變，少部分才有化學成分的變化，故其成分主要與原來岩石的化學成分相近，部分成分與變質作用的特點有關。在變質岩形成的過程中，如無交代變質作用，其化學成分基本上取決於原來岩石的化學成分；如有有流體進出岩體的交代變質作用，成分則視原來岩石的化學成分，和交代變質作用的類型和強弱而定。
依變質構造之不同，變質岩又可區分為具有片狀礦物排列形成的葉理狀構造，稱之為葉片狀變質岩，以及葉理不發達的非葉片狀變質岩。板岩、千枚岩、片岩、片麻岩等屬於葉理狀構造；而石英岩、角頁岩、大理岩、角閃岩、變質燧石、粒變岩、榴輝岩、蛇紋岩、矽卡岩等屬於非葉理狀構造。變質岩在地殼中分布甚廣，時間從最老的太古代至第四紀均有出露，其中以區域變質岩的分布最廣，其他成因的變質岩則分布有限。
臺灣的變質岩主要分布在構成脊樑山脈的地區，包括中央山脈、雪山山脈、玉山山脈和部分的阿里山山脈。中央山脈東翼主要是由中、高度變質的各種片岩、片麻岩、大理岩、變質燧石、蛇紋岩和角閃岩等所組成；中央山脈西翼和其他山脈則是由低度變質的千枚岩、板岩、變質砂岩、大理岩和少部分的綠色片岩等所組成。特色是變質度由東到西逐漸變低，代表臺灣地區在最近一次由菲律賓海板塊碰撞歐亞大陸板塊的造山運動過程中，東部的岩層先被擠壓抬升，然後向西逆衝摺皺傳遞，形成現今所觀察到的變質岩分布和構造特徵。
撰稿者：宋聖榮最後修訂日期：98年09月24日參考資料：1 Blatt, Harvey and Ernest G. Ehlers. 1982. Petrology: igneous, sedimentary, and metamorphic. San Francisco: Freeman.2 Winter, John D. 2001. An introduction to igneous and metamorphic petrology. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall.3 王執明。1991。《太魯閣峽谷之變質岩》。花蓮：內政部營建署太魯閣國家公園管理處。4 陳汝勤、莊文星。1992。《岩石學》。「大學科學叢書」13。臺北：聯經。5 余炳盛等。1999。《花東礦物岩石圖鑑》。臺北：臺灣博物館。6 吳文雄、楊燦堯、劉聰桂。2005。《臺灣的岩石》。「臺灣地理百科」65。臺北：遠足文化。 | |