Đá Magma và đá biến chất

PDSH: Đá Magma và đá biến chất Thực hiện : Trần Trung Hiếu Lê Thu Trang Hoàng Thị YếnĐá MagmaKhái niệm: Đá mácma hay đá magma là những loại đá được thành tạo do sự đông nguội của những dung thể magma nóng chảy được đưa lên từ những phần sâu của vỏ Trái Đất. Quá trình đông nguội có thể tạo ra các đá có các khoáng vật kết tinh rõ ràng hoặc không kết tinh tùy thuộc vào môi trường mà khối magma đông nguội, và dựa vào đó người ta ta phân ra: đá xâm nhập và phun trào. Macma này có thể có nguồn gốc từ manti của Trái Đất hoặc từ các loại đá đã tồn tại trước đó bị nóng chảy do các thay đổi nhiệt độ áp suất cực cao. Trên 700 loại đá mácma đã được miêu tả lại, phần lớn trong chúng được tạo ra gần bề mặt lớp vỏ Trái Đất.Nguồn gốc và phân bốNguồn gốc : Lớp vỏ Trái Đất dày khoảng 35 km (22 dặm) tại các phần dưới các vỏ lục địa, nhưng trung bình chỉ khoảng 7 km (4,3 dặm) dưới các đại dương. Nó được tạo thành từ các loại đá có tỷ trọng tương đối thấp, và gần với lớp vỏ là các loại đặc hơn của lớp phủ, chúng mở rộng tới độ sâu gần 3.000 km (1.860 dặm). Phần lớn macma tạo thành đá mácma được sinh ra trong các phần phía trên của lớp phủ ở nhiệt độ khoảng từ 600 đến 1.600 °C.Khi macma nguội đi, các khoáng vật sẽ kết tinh từ hỗn hợp nóng chảy ở các nhiệt độ khác nhau (quá trình kết tinh phân đoạn). Có tương đối ít khoáng vật có vai trò quan trọng trong sự hình thành của đá mácma. Có điều này là do macma nguồn chỉ giàu một một số nguyên tố nhất định: silíc, ôxy, nhôm, natri, kali, canxi, sắt và magiê. Chúng là các nguyên tố khi kết hợp với nhau tạo ra các khoáng vật silicat, là các loại khoáng chất chiếm trên 90% thành phần các loại đá mácma.Phân bố : Các loại đá mácma chiếm khoảng 95% toàn bộ phần phía trên của lớp vỏ Trái Đất, nhưng chúng phân bố phổ biến hơn ở bên dưới lớp đá trầm tích và đá biến chất tương đối mỏng nhưng phân bố rộng.Ý nghĩa địa chấtĐá mácma có ý nghĩa quan trọng về mặt địa chất do:Các khoáng vật và tính chất hóa học tổng thể của chúng cung cấp thông tin về thành phần của lớp vỏ trái đất tại những đá mácma được hình thành cũng như các điều kiện về nhiệt độ và áp suất hình thành nên đá và thông tin về các loại đá trước đó bị nóng chảy; Niên đại tuyệt đối của chúng có thể được xác định bằng các phương pháp xác định niên đại bằng phóng xạ khác nhau và vì thế có thể so sánh với các địa tầng địa chất cận kề, cho phép miêu tả lại thời gian diễn ra các sự kiện một cách tương đối chính xác; Các đặc điểm của chúng thông thường được đặc trưng bởi các điều kiện của môi trường kiến tạo cụ thể, cho phép tái tạo lại các mô hình kiến tạo (Xem thêm kiến tạo mảng); Trong một số hoàn cảnh đặc biệt, chúng là nguồn gốc của một số mỏ khoáng sản quan trọng: ví dụ vonfram, thiếc và urani, thông thường hay đi cùng với đá granit. Môi trường tạo thànhĐá xâm nhập : thành tạo ở độ sâu > 1,5km so với bề mặt địa hình của Trái Đất, chịu áp lực lớn hơn của các lớp bên trên và nguội dần đi mà thành do vậy nó có kiến trúc ban tinh gồm các tinh thể hạt lớn, đều đặn, cấu tạo đặc sít như granit, điorit, gabro... Các khoáng vật trong các loại đá này có thể xác định bằng mắt thường.Phần lõi trung tâm của các dãy núi lớn chứa các loại đá xâm nhập, thông thường là đá granit. Khi bị lộ ra do xói mòn, các lõi này (gọi là các bathôlit) có thể chiếm một khu vực rộng lớn trên bề mặt.Đá xâm nhập có kiến trúc ban tinh được tạo thành ở sâu dưới đất được gọi là đá xâm nhập sâu; Đá lửa xâm nhập có kiến trúc ban tinh được tạo thành ở gần bề mặt được gọi là đá xâm nhập nông. Khái niệm xâm nhập nông hiện nay vẫn còn một số tranh cãi nhưng đa số các quan điểm cho rằng nó được kết tinh bên dưới mặt đất đến độ sâu 1,5km.Đá magma phun trào: Đá phun trào hay đá phún xuất là kết quả của các hoạt động phun trào núi lửa và vì thế bị làm cứng và đông đặc trong điều kiện phơi ra ngoài khí quyển. Do nguội nhanh trong điều kiện nhiệt độ và áp suất thấp, các khoáng vật không kịp kết tinh, hoặc chỉ là kết tinh một phần nên có kích thước tinh thể bé, chưa hoàn chỉnh, hoặc tồn tại ở dạng vô định hình. Mặt khác, các chất khí và hơi nước không kịp thoát ra, để lại nhiều lỗ rỗng, làm cho đá nhẹ, có loại nổi trên mặt nước( đá bazan bọt ).Ngoài ra, đá phun trào cũng được còn gọi là đá núi lửa,Ở độ sâu vài kilômét dưới bề mặt Trái Đất thì nhiệt độ cao hơn so với nhiệt độ mà phần lớn các loại đá có thể nóng chảy tại bề mặt. Tuy nhiên, các loại đá này vẫn ở dạng cứng do áp suất lớn tạo ra bởi các lớp đá nằm phía trên. Nếu như có các khe nứt trong các lớp đá thì áp suất bị tụt xuống và một khối lượng đáng kể đá bị nóng chảy. Macma tạo ra sẽ bị ép phụt lên trên thông qua các kẽ nứt tới bề mặt và tạo thành núi lửa.VIDEO PHUN TRÀO MAGMAĐá nóng chảy (gọi là dung nham hay lava) sẽ chảy ra từ núi lửa và loang rộng. Do dung nham bị nguội và kết tinh nhanh nên nó tạo ra các loại đá có kiến trúc vi tinh. Nếu sự làm nguội là quá nhanh, không cho quá trình kết tinh có thể xảy ra thì các loại đá tạo thành có kiến trúc thủy tinh (chẳng hạn như đá opxidian tức đá vỏ chai).Do kiến trúc vi tinh nên các dạng khác nhau của đá phun trào khó phân biệt bằng mắt thường hơn so với các dạng khác nhau của đá xâm nhập. Nói chung, với kiến trúc vi tinh các khoáng vật của đá phun trào chỉ có thể xác định bằng cách soi kính thạch học (đá được mài thành các mẫu mỏng và được soi dưới kính hiển vi có hai ni-côn) và sự phân loại bằng mắt thường chỉ là gần đúng .Các vật chất có thể bị núi lửa tống ra ngoài rất mãnh liệt trong quá trình hoạt động phun trào là các khối, cục đá và tro. Các vật chất này được gọi là đá trầm tích núi lửa (cũng còn gọi là đá vụn núi lửa, tuf) và có thể rơi gần đó, tạo thành một phần của núi lửa hay bị mang đi xa nhờ gió.Các tinh thể chứa trong đá lửa ban tinh mịn được gọi là pocfia. Kiến trúc pocfia phát triển khi một số tinh thể phát triển lớn đến kích thước đáng kể trước khi phần chủ yếu của macma đông đặc lại thành khối vật liệu đồng nhất hạt mịn.Phân loại:Việc phân loại đá mácma có thể cung cấp cho con người thông tin quan trọng về các điều kiện mà chúng hình thành. Hai yếu tố quan trọng được sử dụng trong phân loại đá lửa là kích thước hạt (phụ thuộc rất nhiều vào lịch sử quá trình làm nguội) và thành phần khoáng vật của đá. Fenspat, thạch anh, olivin, pyroxen, amphibol và mica là các khoáng vật quan trọng trong sự hình thành đá mácma và sự có mặt của chúng là cơ sở để phân loại các loại đá này. Các khoáng vật khác có mặt trong đá không điển hình được gọi là khoáng chất phụ.Trong phân loại đơn giản hóa, các dạng đá mácma được chia trên sự hiện diện của fenspat, sự có mặt của thạch anh và trong các loại đá không có fenspat hay thạch anh thì theo sự có mặt của các khoáng vật chứa sắt hay magiê.Kích thước tinh thểTheo kích thước tinh thể, đá mácma có thể phân loại thành pecmatit (hạt rất lớn), hiển tinh (chỉ có hạt lớn hay phanerit), ban tinh (một số hạt lớn trên nền là các hạt nhỏ hay pocfia), ẩn tinh (chỉ có hạt nhỏ hay aphanit), thủy tinh (không có hạt).Đá có kiến trúc hiển tinh chứa các khoáng vật với tinh thể nhìn thấy bằng mắt thường và thường đặc trưng cho đá xâm nhập (do quá trình làm nguội càng chậm thì tinh thể càng to). Trong một số ngoại lệ, dạng đá này có thể chứa các tinh thể cực lớn, trong trường hợp này chúng được gọi là pecmatit.Trong đá phun trào, khi quá trình làm nguội là nhanh hơn, các tinh thể khoáng vật riêng rẽ thông thường không nhìn thấy được bằng mắt thường và chúng được gọi là kiến trúc ẩn tinh. Kiến trúc ban tinh là trạng thái trung gian giữa hai loại trên: khối đá có kiến trúc ẩn tinh, nhưng trên nền ẩn tinh này có thể quan sát được một số tinh thể. Nếu macma nóng chảy bị làm nguội quá nhanh không cho quá trình kết tinh diễn ra thì sản phẩm tạo ra là có kiến trúc thủy tinh như thủy tinh núi lửa hay opxidian đôi khi còn được gọi là đá vỏ chai. Hình dạng tinh thểHình dạng tinh thể cũng là yếu tố quan trọng trong kiến trúc đá mácma. Các tinh thể có thể là tự hình, bán tự hình và tha hình:Tự hình (Euhedral), nếu hình dạng tinh thể được bảo toàn hay tinh thể có các mặt kết tinh rõ ràng. Bán tự hình (Subeuhedral), nếu chỉ một phần được bảo toàn. Tha hình (Anhedral), nếu tinh thể không thể hiện rõ ràng hướng kết tinh có thể nhận biết được. Theo Cấu TạoCấu tạo lỗ hổng là đá có các khoảng trống sinh ra bởi khí bị chiếm giữ trong quá trình nguội đi. Cấu tạo dòng chảy được hình thành khi mácma chảy tràn trên bề mặt và đông nguội với các tốc độ khác nhau. Tuf bao gồm các đá vụn có trước hoặc bom núi lửa bị đẩy ra khi núi lửa phun trào gồm một số loại như: tufit, tufogen. Thành phần khoáng vật-Hóa họcCác dạng đá mácma có thể phân chia nhỏ theo các thông số hóa học/ khoáng vật tạo đá theo hai hướng chính:Hóa học: - Tổng hàm lượng kiềm - silica (biểu đồ TAS) cho phân loại đá mácma được sử dụng khi không có các dữ liệu về quá trình hình thành hay thành phần khoáng vật: Các đá mácma axít chứa hàm lượng silica cao, lớn hơn 63% SiO2 (ví dụ riôlit và đaxít) Các đá mácma trung tính chứa 52 - 63% SiO2 (ví dụ anđêsit) Các đá mácma mafic chứa ít silica (45 - 52%) và thông thường chứa nhiều sắt - magiê (ví dụ đá bazan) Các đá mácma siêu mafic chứa ít hơn 45% silica. (ví dụ picrit và kômatiit) Các đá mácma kiềm với 5 - 15% chất kiềm (K2O + Na2O) (ví dụ phônôlit và trachyt) ghi chú: Thuật ngữ axít-bazơ được sử dụng rộng rãi hơn trong các tài liệu địa chất cũ. Thay vào đó, người ta sử dụng các thuật ngữ felsic, mafic, siêu mafic... Khoáng vật : Hàm lượng khoáng vật của Fe và Si hay mafic: Đá felsic, chủ yếu chứa thạch anh, fenspat kiềm và/hoặc khoáng vật chứa fenspat: các khoáng vật của Fe và Si; các dạng đá này (ví dụ granit) thông thường có máu sáng và có tỷ trọng thấp. Đá mafic, chủ yếu chứa các khoáng vật mafic: pyroxen, olivin và plagiocla canxi; các loại đá này (ví dụ đá bazan) thông thường sẫm màu và có tỷ trọng lớn hơn đá felsic. Đá siêu mafic, chứa trên 90% khoáng chất mafic (ví dụ dunit) Bảng dưới đây là sự phân chia đơn giản đá lửa theo cả thành phần và phương thức diễn ra.Thành phầnPhương thức diễn ra : Thành phầnPhương thức diễn ra AxítTrung gian Bazơ Siêu BazơXâm nhập Granit Điôrit GabbrôPeriđôtit Phun trào Riôlit Anđêsit BazanCác khoáng vật tạo đá magma chủ yếuThạch anh là SiO2 ở dạng kết tinh, tinh thể hình lăng trụ 6 cạnh, ít khi trong suốt mà thường có màu trắng và trắng sữa, độ cứng 7, khối lượng riêng 2,65 g/cm3, cường độ cao khoảng 20.000 kg/cm2, chống mài mòn tốt, ổn định đối với axit (trừ axit fluohidric và fosforic). Ở nhiệt độ thường, thạch anh không tác dụng với vôi, nhưng ở trong môi trường hơi nước bão hoà và nhiệt độ 175 - 2000C có thể sinh ra phản ứng silicat. Fenspat có hai loại: cát khai thẳng góc-octola (K2O.Al2O3.6SiO2- fenspat kali) cát xiên góc - plagiocla (Na2O.Al2O3.6SiO2- fenspat natri và CaO.Al2O3.2SiO2- fenspat canxi). Tính chất cơ bản của fenspat: màu biến đổi từ trắng, trắng xám, vàng đến hồng và đỏ; khối lượng riêng: 2,55 - 2,76 g/cm³, độ cứng 6 - 6,5, cường độ chịu nén 1200 - 1700 kg/cm². Khả năng chống phong hoá của felspat kém, kém ổn định đối với nước và đặc biệt là nước có chứa CO2 tạo ra Al2O3.2SiO2.2H2O là caolonit - thành phần chủ yếu của đất sét- theo phản ứng: K2O.Al2O3.6SiO2+CO2+2H2O--> K2CO3+4SiO2+Al2O3.2SiO2.2H2OMica là những alumôsilicat ngậm nước rất phức tạp, có độ cứng 2-3, khối lượng riêng 2,76 - 3,2 g/cm³. Phổ biến nhất là hai loại biotit và muscovit. Biotit có màu nâu đen hay còn gọi là mica đen, thường chứa ôxít magiê và ôxít sắt, công thức: (Mg, Fe)3.Si3.AlO10.OHF)2. Muscovit thì trong suốt hay còn gọi là mica trắng, có công thức: K2O. Al2O3.6SiO2.2H2O. Ngoài hai loại trên còn gặp vecmiculit được tạo thành do sự oxy hoá và hydrat hoá biotit. Khi nung ở 900-1000°C nước sẽ mất đi, thể tích vecmiculit tăng 18 - 25 lần. Khoáng vật sẫm màu chủ yếu gồm amphibol, pyroxen, olivin là các khoáng vật có màu sẫm (từ màu lục đến màu đen) cường độ cao, dai và bền, khó gia công.Sử DụngSử dụng trong xây dựng :Granit (đá hoa cương) là loại đá axit có ở nhiều nơi, chủ yếu do thạch anh, fenspat và một ít mica, có khi còn tạo thành cả amphibol và pyroxen. Granit có màu tro nhạt, hồng nhạt hoặc vàng, phần lớn có kết tinh hạt lớn. Granit rất đặc chắc, khối lượng thể tích 2600 - 2700 kg/m³, cường độ nén rất lớn (1200 - 2500kg/cm²), độ hút nước nhỏ (dưới 1%), khả năng chống phong hoá rất cao, độ chịu lửa kém, có một số loại có màu sắc đẹp. Đá granit được sử dụng rộng rãi trong xây dựng (ốp mặt ngoài nhà và các công trình đặc biệt, nhà công cộng, làm nền móng cầu, cống, đập...) Syenit là loại đá trung tính, thành phần khoáng vật chủ yếu là orthocla, plagiocla, axit, các khoáng vật mầu xẫm (amphibol, pyroxen, biotit), một ít mica, rất ít thạch anh. Sienit màu tro hồng, có cấu trúc toàn tinh đều đặn, khối lượng riêng 2,7 -2,9 g/cm³, khối lượng thể tích 2400 - 2800 kg/m³, cường độ chịu nén 1500 - 2000kg/cm². Sienit được ứng dụng khá rộng rãi trong xây dựng. Sử dụng trong làm đườngDiorit là loại đá trung tính, thành phần chủ yếu là plagiocla trung tính (chiếm khoảng ¾), hocblen, augit, biotit, amphibol và một ít mica và pyroxen. Diorit thường có màu xám, xám lục có xen các vết xẫm và trắng; khối lượng thể tích 2900 - 3300 kg/m³, cường độ chịu nén 2000 - 3500kg/cm². Diorit dai, chống va chạm tốt, chống phong hoá cao, dễ đánh bóng, nên được sử dụng để làm mặt đường, tấm ốp. Gabbro là loại đá bazơ, thành phần gồm có plagiocla bazơ (khoảng 50%) và các khoáng vật màu xẫm như pyroxen, amphibol và olivin. Gabbro có màu tro xẫm hoặc từ lục thẫm đến đen, đẹp, có thể mài nhẵn, khối lượng thể tích 2900 - 3300 kg/m³, cường độ chịu nén 2000 - 3500kg/cm³. Gabbro được sử dụng làm đá dăm, đá tấm để lát mặt đường và ốp trang trí các công trình kiến trúc. Diaba có thành phần tương tự gabbro, là loại đá trung tính, có kiến trúc hạt nhỏ, hạt vừa xen lẫn với kiến trúc hiển tinh. Thành phần khoáng vật gồm có fenspat, pyroxen, olivin, màu tro sẫm hoặc lục nhạt, cường độ nén 3000 - 4000 kg/cm2. Đá diaba rất dai, khó mài mòn, được sử dụng chủ yếu làm đá rải đường và làm nguyên liệu đá đúc.Bazan là loại đá bazơ, thành phần khoáng vật giống đá gabbro. Chúng có kiến trúc ban tinh hoặc kiến trúc pocfia. Đá bazan là loại đá nặng nhất trong các loại đá mácma, khối lượng thể tích 2900 - 3500 kg/cm3, cường độ chịu nén 1000 - 5000kg/cm2 (có loại cường độ đến 8000kg/cm2), rất cứng, giòn, khả năng chống phong hoá cao, rất khó gia công. Đá bazan là loại đá phổ biến nhất trong xây dựng, được sử dụng để lát đường làm cốt liệu bê tông, tấm ốp chống ăn mòn...Sử dụng làm vật liệu chống axit:Andesit là loại đá trung tính. Thành phần của nó gồm plagiocla trung tính, các khoáng vật sẫm mầu (amphibol, pyroxen) và mica; có kiến trúc ẩn tinh và kiến trúc dạng pocfia; có màu tro vàng, hồng, lục. Đá andesit có khả năng hút nước lớn, khối lượng thể tích 2200 ÷ 2700 kg/m3, cường độ chịu nén 1200 – 2400kg/cm2, chịu được axit nên được dùng để làm vật liệu chống axit. Đá trầm tích núi lửa: Ngoài các loại đá đề cập ở trên, trong đá mácma phun trào còn có đá bọt, tuf, tro và tuf dung nham. Các loại đá này bên cạnh việc hình thành do kết tinh nhanh như đá phun trào còn lắng đọng theo quy luật trầm tích. Nhiều tác giả Liên Xô cũ xếp loại đá này sang đá trầm tíchTro núi lửa: thưởng ở dạng bột, giống nhau màu xám. Những hạt lớn gọi là cát núi lửa. Đá bọt, là loại thuỷ tinh núi lửa có độ rỗng cao (độ rỗng đến 80%) được tạo thành khi tro núi lửa lắng đọng từ không khí. Đá bọt có kích thước 5-30mm, khối lượng thể tích 500 kg/m3, độ hút nước thấp vì các lỗ rỗng lớn và các lỗ rỗng ít liên thông nhau, hệ số truyền nhiệt nhỏ (0,12 - 0,2 kCal/m.0C.h, cường độ chịu nén 20 - 30kg/cm2. Cát núi lửa, đá bọt được dùng làm cốt liệu cho bê tông nhẹ, còn bột thì làm vật liệu cách nhiệt và bột mài. Tuf núi lửa: là loại đá rỗng, được tạo thành do quá trình tự lèn chặt tro núi lửa. Loại tuf núi lửa chặt nhất gọi là tơrat. Tuf núi lửa đá bọt cũng như tro núi lửa thường dùng làm phụ gia hoạt tính chịu nước cho chất kết dính vô cơ. Tuf dung nham do tro và cát núi lửa rơi vào trong dung nham nóng chảy sinh ra. Nó là loại đá thuỷ tinh rỗng có màu hồng, tím..., khối lượng thể tích 750 ÷ 1400 kg/m3, cường độ chịu nén 60 - 100kg/cm2, hệ số dẫn nhiệt trung bình là 0,3 kCal/m.0C.h. Trong xây dựng, tup dung nham được xẻ thành đá hộc để xây tường, sản xuất đá dăm cho bê tông nhẹ. Đá Biến ChấtSự Hình Thành:Đá biến chất được hình thành từ sự biến tính của đá mácma, đá trầm tích, thậm chí cả từ đá biến chất có trước, do sự tác động của nhiệt độ, áp suất cao (nhiệt độ lớn hơn 150 đến 200 °C và áp suất khoảng trên 1500 bar)　và các chất có hoạt tính hoá học, gọi là quá trình biến chất.Các chất có hoạt tính hoá học thường gặp nhất là nước và axit cacbonic thường xuyên có trong tất cả các loại đất, đá. Tính chất của đá biến chất do tình trạng biến chất và thành phần của đá trước khi bị biến chất. Dưới sự tác động của các tác nhân biến chất, các thành phần của đá có thể tái kết tinh ở trạng thái rắn và sắp xếp lại. Tác dụng biến chất không những có thể cải biến cấu trúc của đá mà còn làm thay đổi thành phần khoáng vật của nó.Trong quá trình biến chất do tác động của áp lực và sự tập hợp nhiều loại kết tinh nên đá biến chất thường rắn chắc hơn đá trầm tích; nhưng đá biến chất từ đá mácma thì do cấu tạo dạng phiến mà tính chất cơ học của nó kém đá mácma.Sự Phân Bố:Các đá biến chất chiếm phần lớn trong lớp vỏ của Trái đất và được phân loại dựa trên cấu tạo, và thành phần hóa học và khoáng vật hay còn gọi là tướng biến chất. Chúng có thể được tạo ra dưới sâu trong lòng đất bởi nhiệt độ và áp suất cao hoặc được tạo ra từ các quá trình kiến tạo mảng như va chạm giữa các lục địa, và cũng được tạo ra khi khối mác ma có nhiệt độ cao xâm nhập lên lớp vỏ của Trái đất làm các đá có trước bị biến đổi.Khoáng vật trong đá biến chấtCác khoáng vật tạo đá biến chất chủ yếu là những khoáng vật nằm trong đá mácma, đá trầm tích và cũng có thể là các khoáng vật đặc biệt chỉ có ở trong các loại đá biến chất dưới sâu như sillimanit, kyanit, staurolit, andalusit, và granatCác khoáng vật khác cũng được tìm thấy như olivin, pyroxen, amphibol, mica, fenspat, và thạch anh nhưng không nhất thiết là kết quả của quá trình biến chất. Các khoáng vật này bền vững ở điều kiện nhiệt độ và áp suất cao nên chúng ít bị biến đổi hóa học trong quá trình biến chất. Tuy nhiên, các khoáng vật trên chỉ không bị biến đổi trong một giới hạn nhất định, sự có mặt của một số koáng vật trong đá biến chất phản ánh nhiệt độ và áp suất hình thành chúng.Sự thay đổi kích thước hạt của đá trong quá trình biến chất được gọi là quá trình tái kết tinh. Ví dụ, các tinh thể canxít trong đá vôi kết tinh thành các hạt lớn hơn trong đá hoa, hay cát kết bị biến chất sự kết tinh của các hạt thạch anh ban đầu tạo thành đá quartzit rất chặt thường gồm các tinh thể thạch anh lớn hơn đan xen vào nhau. Cả hai yếu tố là nhiệt độ và áp suất cao đều tạo ra sự tái kết tinh. Nhiệt độ cao cho phép các nguyên tử và ion di chuyển và làm sắp xếp lại các tinh thể, còn áp suất làm cho các tinh thể hòa tan tại các vị trí chúng tiếp xúc nhau.Phần lớn đá biến chất (trừ đá hoa và đá quartzit) là quá nửa khoáng vật của nó có cấu tạo dạng phiến gồm các lớp song song nhau, dễ tách thành những phiến mỏng.Cấu tạo đá biến chấtCấu tạo phân phiến bị uốn nếp trong đá biến chấtSự hình thành các lớp nằm trong các đá biến chất được gọi là sự phân phiến. Các lớp này được hình thành do lực nép ép theo một trục trong quá trình tái kết tinh, và đồng thời tạo ra các khoáng vật kết tinh dạng tấm như mica, clorit có mặt phẳng vuông góc với lực tác dụng. Cấu tạo của đá biến chất được chia thành hai loại là cấu tạo phân phiến và cấu tạo không phân phiến.Đá có cấu tạo phân phiến là sản phẩm của sự biến dạng đá có trước theo một mặt phẳng, đôi khi tạo ra các mặt cát khai của khoáng vật: ví dụ slat là đá biến chất có cấu tạo phân phiến từ đá phiến sét.Đá có cấu tạo không phân phiến không có hoa văn (dải) theo từng lớp và được hình thành do ứng suất tác dụng từ nhiều phía hoặc không có các khoáng vật phát triển đặc biệt như phyllit có hạt thô, diệp thạch c