變質作用與變質岩

Storyteller／玩石碎碎念

六月，即將邁入炎熱的暑假，一股迫切想暫時逃離都市繁忙的出遊情緒，伴隨著熱恍恍的太陽在燃燒著。「至少，去個可以乘涼的地方吧！」，不想再只是依靠偉大發明的冷氣達到喘口氣的確幸，想偶爾沉浸在自然環境的原始裡並得到解放？那麼，就去趟太魯閣吧！

太魯閣，這個人文與自然和諧共榮之地，1986年成為台灣第四座國家公園，是台灣重要的變質岩區。清澈的潺潺流水，環繞磅礡的斷崖深谷；放眼望去，稜角分明的岩壁，伴隨潑墨般舞動的線條，遠看近看，變質岩的奧祕就藏在其中。究竟是經過怎樣的過程，才能造就如此美麗的岩壁，就讓我們一起了解變質作用吧！

變質作用

變質岩，基本上就是經過「變質作用」（Metamorphism）後，性質發生改變的岩石。而變質作用受控於三大要素：「溫度」、「壓力」、「流體」。當溫壓條件發生變化，原岩（可能是沉積岩、火成岩、變質岩）內部的礦物在成份、形貌就會發生改變，並再次結晶、排列形成新的礦物。而流體除了可以攜帶並對礦物進行置換之外，還能加速變質作用的速度。而變質作用因為成因不同，又可區分成以下幾種：

接觸變質作用（Contact Metamorphism）：此變質作用以「熱力」主要因素，通常發生在淺部地殼。當岩漿侵入圍岩時，它們之間會形成顯著的地溫梯度，周圍岩石受到高熱影響，就會再次結晶，發生變質。而發生變質的區域稱作接觸圈變質圈（Metamorphic Aureole），寬度不一，取決於侵入岩體的大小和種類，以及圍岩性質，寬可超過數公里，狹也可僅二至三公分。
廣域變質作用（Regional Metamorphism）：又稱「區域變質作用」。「溫壓並重」為此種作用的重要特徵，通常發生在褶皺造山帶，規模可延伸數百至數千平方公里。當岩石受到深埋擠壓，溫壓隨之升高，礦物再次結晶排列。而片狀和帶狀的結構，在此種變質作用所產生的岩石中是很常見的。另外，我們前面所講到的太魯閣就是台灣廣域變質帶的核心喔！
壓碎變質作用（Cataclastic Metamorphism）：以岩石的「機械變形」為主，影響範圍小，通常發生在斷層帶或是強烈褶皺帶。一般為岩石受到強力的剪切，磨壓成粉狀及小顆粒，且礦物再結晶不顯著，像是麋稜岩（Mylonite）和假玄武玻璃（Pseudotachylite）都屬於此種變質作用下的產物。
衝擊變質作用（Impact Metamorphism）：當外來星體，像是隕石，高速撞擊地球時，會在短時間內產生了極高壓和高熱，造成周圍岩石變質；通常在隕石坑內可以發現特殊的超高壓礦物，像是衝擊石英。

變質岩的種類

變質岩的分類主要是以「葉理」（Foliation）的有無來區分，主要有兩大類：「葉理狀變質岩」和「非葉理狀變質岩」。而葉理為岩石受到應力擠壓後，礦物垂直受力方向重新結晶排列，所形成的平面狀構造。

葉理狀變質岩（Foliated Rocks）：具有片狀及條狀礦物平行排列而成的葉理，由變質度低到高分別為硬頁岩、板岩、千枚岩、片岩以及片麻岩。
非葉理狀變質岩（Nonfoliated Rocks）：此種變質岩的原岩（像是石灰岩）不具形成片狀礦物的原料，所以在經過變質作用後，礦物可以拉長或壓扁，但無法形成層狀的葉理，大理岩及石英岩都屬此種變質岩。