（壹）引起變質作用的因素
引起變質作用的主要因素是溫度、壓力及化學活動性流體。
1.溫度
溫度往往是引起巖石變質的主導因素。它可以提供變質作用所需要的能量，使巖石中礦物的原子、離子或分子具有較強的活動性，促使壹系列的化學反應和結晶作用得以進行；同時溫度增高還可使礦物的溶解度加大，使更多的礦物成分進入巖石空隙中的流體內，增強了流體的滲透性、擴散性及化學活動性，促進了變質作用的過程。變質作用的溫度範圍可由150～200 ℃直到700～900 ℃。
導致巖石溫度升高的主要原因有：①巖漿的侵入作用使其圍巖溫度升高；②當地殼淺部的巖石進入更深部時，由於地熱增溫使原巖的溫度升高；③由深部熱流上升所帶來的熱量使巖石的溫度升高；④巖石遭受機械擠壓或破裂錯動時由機械能轉化的熱量使巖石的溫度升高，這種熱量壹般較小或較局限。
2.壓力
壓力也是變質作用的重要因素，根據壓力的性質可分為靜壓力和動壓力。
靜壓力 又稱圍壓，是由上覆巖石的重量引起的壓力。它具有均向性，並且隨著深度增加而增大。靜壓力的作用在於使巖石壓縮，導致礦物中原子、分子或離子間的距離縮小，促使礦物內部結構改變，形成密度大、體積小的新礦物。如紅柱石（Al2 SiO5）是在壓力較低的變質環境下形成的，密度為3.1～3.2 g/cm3；當靜壓力增大時，它可以轉變為化學成分相同、但分子體積較小的藍晶石（Al2 SiO5），其密度為3.56～3.68 g/cm3。
動壓力 是由構造運動所產生的定向壓力。由於動壓力只存在於壹定的方向上，因而使得巖石在不同方向上產生了壓力差。這種壓力差在變質作用中有著十分重要的意義。它可以引起礦物的壓溶作用，即在平行動壓力方向上礦物溶解較強，溶解的物質遷移到垂直動壓力方向上沈澱，導致原巖發生礦物的重新分異與聚集，造成礦物定向排列。動壓力也可以使原巖破碎或產生變形，從而改造了原巖的結構與構造。
3.化學活動性流體
化學活動性流體是指在變質作用過程中存在於巖石空隙中的壹種具有很大的揮發性和活動性的流體。這種流體的組分以H2 O及CO2 為主，並包含有多種其他易揮發物質及其溶解的礦物成分。在地下溫度、壓力較高的條件下，這種流體常呈不穩定的氣-液混合狀態存在，因而具有較強的物理化學活動性，在變質過程中起著十分重要的作用。
化學活動性流體可以促使礦物組分的溶解和遷移，引起原巖物質成分的變化；而且，這種流體作為固體與固體之間發生化學反應的媒介具有極重要的意義。因為固體之間的化學反應涉及物質組分的交換，如果沒有流體媒介，這種反應是極其緩慢的；同時，流體本身也積極參與了變質作用的各種化學反應；此外，流體的存在還會大大降低巖石的重熔溫度，使變質作用的高溫界限變低。
化學活動性流體具有多種來源。其中包括巖石空隙中原已存在的孔隙水、變質過程中從礦物結構中析出的H2 O及CO2 等揮發性物質、從巖漿中分離出的揮發性組分以及從地下深處分異上升的深部熱液等。
必須指出，上述各種變質作用因素常常是互相配合、***同改造巖石的。但是，在不同的情況下起主要作用的因素會有所不同，因而變質作用也相應地顯示出不同的特征。
（二）變質作用的方式
在溫度、壓力及化學活動性流體的作用下，原巖可發生物質成分和結構、構造的變化。但是，這壹變化是如何得以完成的呢？了解變質作用的方式有助於我們了解變質作用的過程。變質作用的方式極其復雜多樣，主要的方式有以下幾種。
1.重結晶作用（recrystallization）
重結晶作用是指巖石在固態下，同種礦物經過有限的顆粒溶解、組分遷移，然後又重新結晶成粗大顆粒的作用，在這壹過程中並未形成新礦物。最典型的例子是隱晶質的石灰巖經重結晶作用後變成顆粒粗大的大理巖（主要礦物成分均為方解石）。重結晶作用在成巖作用中已經出現，但在變質作用中則表現得更加強烈和普遍。重結晶作用對原巖的改造主要是使其粒度加大、顆粒相對大小均壹化、顆粒外形變得較規則。
2.變質結晶作用（metamorphic crystallization）
變質結晶作用是指在變質作用的溫度、壓力範圍內，在原巖總體化學成分基本保持不變的情況下（揮發分除外），原有礦物或礦物組合轉變為新的礦物或礦物組合的作用。由於這種變化過程多數情況下涉及巖石中各種組分的重新組合，並以化學反應的方式完成，故又稱重組合作用或變質反應。變質結晶作用的主要特點是有新礦物的形成和原礦物的消失，並且在反應前後巖石的總體化學成分基本不變。例如，沈積巖中分布較廣的高嶺石（黏土礦物）經變質反應而發生脫水後可形成紅柱石與石英；方解石與SiO2 或石英經變質反應後可形成矽灰石並釋放CO2；它們的反應式如下：
地球科學概論（第二版）
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3.交代作用（metasomatism）
交代作用是指變質過程中，化學活動性流體與固體巖石之間發生的物質置換或交換作用，其結果不僅形成新礦物，而且巖石的總體化學成分發生改變。例如，含Na＋的流體與鉀長石發生交代作用而置換出K＋，形成新礦物鈉長石（斜長石的壹種）：
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交代作用的特點是：在固態下進行；交代前後巖石的總體積基本保持不變；原礦物的溶解和新礦物的形成幾乎同時進行；交代作用是在開放系統中進行的，反應前後巖石的總體化學成分發生改變。交代作用在變質過程中是比較普遍的，凡有化學活動性流體參加的情況下，總會有不同程度的交代作用發生。
4.變質分異作用（metamorphic differentiation）
變質分異作用是指成分均壹的原巖，經變質過程後，形成礦物成分不均勻分布的過程。目前壹般認為，變質分異作用是在變質作用的物理、化學條件下，原巖本身的某些礦物組分經擴散作用而不均勻聚集所引起的。它以組分在空間上有壹定範圍的遷移而不同於壹般的重結晶作用；又以沒有組分從系統中帶出或從外部帶入而不同於交代作用。變質分異作用在改造原巖構造的過程中起著重要作用。它可以造成壹些同種或同類礦物的局部聚集，形成條帶狀、面狀或線狀等分布特點，從而改造了原巖的構造，形成壹些變質巖所特有的巖石構造形式。