Липсват конкретни термо-барометрични изследвания за характера и времето на проява на метаморфните изменения за тази част от единицата и като цяло. Петрографските изследвания на скалите от Кърджалийската литотектонска единица позволяват отделянето на две метаморфни събития в общия ход на алпийския метаморфизъм – метаморфни промени в амфиболитов фациес (без мигматизация) и наложен в резултат на срязването във високите части на кората ретрограден метаморфизъм в зеленошистен фациес.
Данните за термо-барометричните условия на метаморфизма в амфиболитов фациес са взети на базата определените в рамките на Боровишката единица (Овчарова, 2005). Те показват Т 550–510°С и вариращо налягане от 6–9 kbar до 4–2 kbar за по-ниско температурните интервали, следвайки ретроградния ход на метаморфизма по посока на часовниковата стрелка. Фактът, че има метаморфозирани гранити с възрат на протолита 150 Ma показва, че промените в амфиболитов фациес са започнали преди или синхронно с внедряването на тези гранити. Това време би могло да се разглежда като валидно и за амфиболитовия фациес на промените в Кърджалийската литотектонска единица. Съдейки по развитието на декомпресионния ход на метаморфните процеси в етапа на екстензия и механизма на поетапното изнасяне (Овчарова, 2005), определящи 47 Ma за Старцевската и 53 Ma за Боровишката литотектонски единици, може да се приеме, че тези събития за Кърджалийската литотектонска единица са станали по-рано от 53 Ma. Ако тези събития са предшествали формирането на палеогенскте басейни, най-ранните от които са с възраст 65 Ma, вероятното изнасяне на разреза на Кърджалийската единица и времето на приключване на ретроградния метаморфизъм в зеленошистен фациес е в рамките 53–65 Ma.
Петрографските данни за скалите от Кърджалийската литотектонска единица характеризират известна част от протолитите. Установени са метабазити като продукт от метаморфизма на базични вулканити (Кожухарова, 1984) и ултрабазитови тела като перидотити от метаофиолитов комплекс (Желязкова-Панайотова и др., 1977). Установени са данни и за метаседименти – мрамори, гранат слюдени шисти и др. Тези данни дават основание за характеризирането на скалите на единицата като метаморфозиран вулканогенно-седиментен разрез, включващ тела от перидотитови ултрабазити. Липсват данни за възрастта на протолитите.
