俯冲入地底的海洋板块受热熔化(其板块中包含的水也降低了它的熔点)形成岩浆。岩浆里的矿物有不同的熔点,在冷却的过程中开始分批结晶,形成岩石。其中,含硅最少的岩浆会在大陆地壳的最下部分形成辉长岩。但是和海洋板块的辉长岩不同,由于高温的超临界水的作用,这里的辉长岩会发生不同程度的变质作用,从而含有角闪石,故被称为角闪石辉长岩(hornblende gabbro)。含硅稍多一点的岩浆会在辉长岩的上方形成一层闪长岩(diorite),即为大陆地壳的中间层。有时候,炽热的岩浆会通过下层地壳中的裂缝侵入闪长岩层,将闪长岩部分熔化,形成含硅更多的熔体(melt)。这些熔体会流向闪长岩的上方,在那里结晶凝固,进而形成含硅更多的花岗闪长岩(granodiorite)和英云闪长岩(tonalite),组成大陆地壳的顶层。如果这些熔岩从火山口喷出地表并迅速冷却,会形成相应的喷出型火成岩(即火山岩),包括安山岩(andesite)和英安岩(dacite)等。
在部分地区,大陆地壳因为拉伸而变薄,因此岩浆有机会侵入到地壳最上层的花岗闪长岩和英云
闪长岩地层,并将它们部分熔化。这样,在熔体再度缓慢结晶后,就会形成含硅最多的花岗岩(granite)。如果这种熔体喷出地表快速凝固,就会形成流纹岩(rhyolite)。由于流纹岩含硅量大,粘滞性强,因此经常形成破坏性的火山喷发。这一系列火成岩被称为钙碱性火成岩系列(calc-alkaline trend)。
火成岩形成以后,并非一直不变。火成岩经过变化,会成为变质岩(metamorphic rock)或沉积岩(sedimentary rock)。这里先简单说下变质岩。在海底,特别是在大洋中脊附近,海水会经过水热反应(hydrothermal alternation)进入海洋板块(可以查阅黑烟囱等知识)。当海洋板块俯冲到地幔之后,这些海水会在高温高压下形成超临界水,并进入上地幔(岩石圈下层)。在那里,超临界液体、高温、高压使得原有的地幔岩石产生变质反应,形成榴辉岩(eclogite,更高压强条件下形成,含有石榴石和绿辉石等矿物)和蓝片岩(blueschist,压强温度较榴辉岩低,常含有蓝闪石、方解石、绿泥石、绿帘石、石榴石和白云母等矿物)。部分辉长岩中的橄榄石也会和超临界液体反应,形成含有蛇纹岩(serpentine)等矿物的变质岩。
变质岩一般产生于高温和高压的环境下。除了俯冲带,另一种产生变质岩的地方为高山地区,特别是两个大陆板块相撞形成的山区,如喜马拉雅山脉和阿尔卑斯山等。这种大规模地形成的变质岩被叫做区域变质岩(regional metamorphism),而其又根据形成时的温压条件和所含的矿物,被分为很多变质相(facies)。
上面提到的榴辉岩和蓝片岩两个相被称作极高压变质相,因为它们都产生于地幔的超高压环境。比它们的压强稍低的变质相被称作中高压变质相,而这些相就形成于高山的基底部分。根据温压的不同,它们又可以分为沸石(zeolite,含有浊沸石、绿泥石和钠长石等矿物)、葡萄石-绿纤石(prehnite & pumpellyite,含有绿纤石、绿泥石、钠长石、白云母和石英等矿物)、绿片岩(greenschist,含有钠长石、钾长石、石英、黑云母、白云母、