Une roche métamorphique est caractérisée par des déformations et l’existence de minéraux néoformés, qui n’existent pas dans la roche-mère et qui témoignent de modifications des conditions de pression et de température depuis la formation de la roche.
Les minéraux index nous renseigne non seulement sur le protolithe, c’est-à-dire la roche mère, car des roches basiques métamorphisées n’ont pas les mêmes minéraux qu’une pélite, mais indiquent aussi les conditions de pression et de température traversées par la roche. Les grilles pétrogénétiques permettent de caractériser ces domaines de pression (P) et de température (T).
L’ensemble des minéraux métamorphiques qui se sont formés au cours d’un même épisode métamorphique, donc des conditions comparables de P et de T, constitue une paragenèse. L’ensemble des paragenèses permet de reconstituer le trajet métamorphique suivi par une roche quand il en existe plusieurs.
Afin de déterminer si des roches différentes ont connu les mêmes conditions de P et de T, des faciès métamorphiques ont été définis. Un faciès métamorphique donné correspond à une gamme de température et de pression, quel que soit le protolithe ou la roche métamorphique formée.
Par ailleurs, il est possible de dater la fermeture du système donc la fin du trajet prograde pour une paragenèse donné.
Ainsi, l’étude d’une roche métamorphique permet d’identifier, à partir de la ou des paragenèses ainsi que des minéraux relique, le ou les faciès métamorphiques de la roche ainsi que son protolithe. Un ensemble de roches métamorphiques permet alors de reconstituer une série métamorphique et donc un contexte géodynamique de formation de ces roches.
