变质岩的化学成分既取决于原岩的性质,又和变质作用的特点密切相关。与岩浆岩和沉积岩相似,变质岩也主要由十几种氧化物组成,但由于原岩性质不同,变质作用因素和方式比较复杂,致使变质岩中各种氧化物含量变化范围很大(表10-1)。
表10-1 常见变质岩的化学成分(wB/%)
一般认为,在等化学变质(未发生交代作用)情况下,变质岩化学成分取决于原岩化学成分(除H2O和CO2)。在发生交代作用的情况下,变质岩化学成分很复杂,既取决于原岩的化学成分,又取决于交代作用的类型和强度。已形成的变质岩再次或多次遭受变质,其化学成分更加复杂。Turner(1955)提出,常见变质岩可分为5种化学类型:
泥质类型原岩主要是泥质沉积岩,其化学成分特点是Al2O3和K2O含量较高,Al2O3含量一般都大于20%,K2O含量变化范围较大。
长英质类型原岩主要是砂岩、硅质凝灰岩和中酸性岩浆岩等,其化学成分特点是SiO2含量很高,Na2O和K2O含量也很高,Al2O3含量较低。
钙质类型原岩主要是石灰岩和白云岩等钙质沉积物,化学成分的显著特点是CaO含量高,一般都大于50%。
基性类型原岩主要是基性岩浆岩、凝灰岩及富含Ca、Al、Fe、Mg的泥灰质岩石,化学成分特点是SiO2含量低,FeO、MgO和CaO含量高,含有一定数量的Al2O3。
镁质类型原岩主要是超基性岩浆岩和绿泥石质及其他富含Mg、Fe的沉积岩,化学成分特点是MgO含量很高,SiO2、CaO、Na2O和K2O含量很低。