منطقه جنوب تویسرکان در غرب ایران و بخشی از نوار دگرگونی سنندج- سیرجان است و متشکل از سنگ های دگرگونی ناحیه ای و مجاورتی است که با توده های نفوذی فلسیک، حدواسط و مافیک قطع شده اند. حداقل یک دگرگونی ناحیه ای و یک دگرگونی مجاورتی در منطقه حادث شده است. ابتدا دگرگونی ناحیه ای، اسلیت ها، فیلیت ها، کلریتوئید شیست ها، مرمرها، متاولکانیک ها، ماسه سنگ های دگرگون شده و گارنت شیست ها را در حد رخساره شیست سبز ایجاد کرده است. متعاقب دگرگونی ناحیه ای، این منطقه تحت تأثیر توده های نفوذی جنوب تویسرکان و غرب سامن (جنوب غرب ملایر) قرار گرفته و دگرگونی مجاورتی به وقوع پیوسته است. در این دگرگونی، انواع هورنفلس ها در رخساره آلبیت- اپیدوت هورنفلس و هورنبلند هورنفلس ایجاد شده است. زون های دگرگونی ناحیه ای شامل زون های کلریت، کلریتوئید ± کلریت، بیوتیت و گارنت و زون های دگرگونی مجاورتی شامل کردیریت، کردیریت ± آندالوزیت و کردیریت ± پتایسم فلدسپار می باشد. زون های دگرگونی در منطقه افزایش درجه دگرگونی به سمت توده های نفوذی را نشان می دهند. با استفاده از واکنش های دگرگونی دما و فشار در طی دگرگونی ناحیه ای به ترتیب 480-300 درجه سانتی گراد و 3-5/1 کیلوبار و در طی دگرگونی مجاورتی 600-400 درجه سانتی گراد و 5/2-1 کیلوبار می باشد. شواهد صحرایی، میکروسکوپی و ژئوشیمیایی نشان دهنده این مطلب است که پروتولیت سنگ های دگرگونی منطقه مورد مطالعه شامل شیل ها و سیلتستون ها با میان لایه هایی از ماسه سنگ ها، سنگ های ولکانیکی بازیک- حدواسط و سنگ های آهکی می باشند. پروتولیت سنگ های دگرگونی، بیشتر از نوع پلیتی و به مقدار کمتر، ماسه سنگی می باشند. مسیر p-t-t این منطقه، در روی نمودار p-t، در جهت حرکت عقربه های ساعت بوده و با تزریق توده های نفوذی، دما افزایش یافته است. بعد از این مرحله، دگرگونی پسرونده رخ داده و دما کاهش یافته، اما فشار ایزوباریک می باشد.