Метаморфические преобразования обычно изменяют химический состав исходных пород (протолита). Изменения практически всегда связаны с привносом-выносом летучих компонентов. Однако в классификациях метаморфических пород обращается внимание только на породообразующие компоненты: если не происходит их привноса-выноса, то метаморфизм называется изохимическим. И наоборот, если в ходе метаморфизма изменяется химический состава породы, то говорят об аллохимическом метаморфизме. Предельным случаем аллохимического метаморфизма является метасоматоз - процесс преобразования горных пород под воздействием водных флюидов, приводящий к существенному изменению минерального и химического состава пород. Строгие границы между изохимическим и аллохимическим метаморфизмом, равно как между аллохимическим метаморфизмом и метасоматозом пока не установлены. Вместе с тем есть вполне определенные критерии, по которым можно судить о принадлежности пород к тому или иному процессу. Например, метасоматоз характеризуется развитием метасоматической зональности и весьма специфических типов пород (например, скарны, грейзены и др.), которые будут рассмотрены далее. А пока остановимся на основных различиях между аллохимическим и изохимическим процессами.
Ранее подчеркивалось, что в большинстве метаморфических преобразований так или иначе участвует флюид (H2O, CO2 и др.). Принимая во внимание экспоненциально возрастающую растворимость многих компонентов во флюиде с ростом температуры, можно говорить о том, что метаморфизм высоких ступеней формально в большинстве случаев является аллохимическим. Однако оценить эти изменения количественно не просто, так как протолит в условиях регионального метаморфизма часто не сохраняется. Тем не менее известно, что при высокотемпературном метаморфизме из пород гранулитовыx комплексов выносятся щелочи (Na, К) и кремний. В рассмотренном выше примере замещения глаукофанового сланца эклогитом (рис. 10.5) происходит существенное обогащение новообразованной породы SiO2 (-14 мас.%) и Na2O (~4 мас.%) при снижении содержаний Al2O3 (~7 мас.%), Fe2O3 (~3 мас.%). Глаукофановые сланцы также нередко являются продуктами аллохимического метаморфизма пород основного состава. В них привносится натрий и алюминий, выносятся кальций и железо. Наряду с этим глаукофановые сланцы в некоторых комплексах имеют состав близкий к базальтам срединно-океанических хребтов, что указывает на изохимические условия их образования. Другим известным примером изохимического метаморфизма является превращение известняка в мрамор за счет укрупнения (перекристаллизации) кристаллов кальцита. Изохимическую природу часто имеют контактовые роговики, развивающиеся вокруг интрузивных тел под воздействием тепла и флюидов.
Главная