Geochemická geológia facies

Geochemické fácie, oblasť alebo zóna charakterizovaná osobitnými fyzikálno-chemickými podmienkami, ktoré ovplyvňujú tvorbu a akumuláciu sedimentu a ktoré sa zvyčajne vyznačujú charakteristickým prvkom, zhromažďovaním minerálov alebo pomerom stopových prvkov.

V sedimentárnom prostredí je koncept geochemických fácií najlepšie ilustrovaný na Eh-pH diagrame, ktorý definuje pole stability určitých minerálov z hľadiska koncentrácie protónov (pH) a koncentrácie elektrónov (Eh). Určité príbuzné ložiská vykazujú kontrastné mineralogie evidentne v dôsledku trochu odlišných depozičných prostredí. Napríklad sedimentárne železné útvary, ktoré sa vytvorili v oblasti Lake Superior počas obdobia predkambrie (asi pred 4 miliardami až 542 miliónmi rokov), boli podľa dominantného železného minerálu rozdelené do štyroch hlavných facií: sulfid, uhličitan, oxid a silikát. Táto oblasť môže slúžiť ako vysvetľujúci príklad koncepcie geochemických facií všeobecne, a najmä týchto štyroch fácií.

Je zrejmé, že železné útvary boli deponované v obmedzených nádržiach viac-menej izolovaných od otvoreného mora, čo umožnilo rozvoj výrazných podmienok Eh a pH v každom z nich. Sulfidové fácie pozostávajú z čiernych bridlíc, ktoré obsahujú až 40% pyritu (sulfid železa; FeS ₂) a 5 až 15% uhlíka; Eh-pH diagram ukazuje, že pyrit je stabilný takmer neutrálne pH (7) pri redukčnej Eh asi -200 milivoltov. Uhličitanové fácie pozostávajú z prepleteného uhličitanu bohatého na železo a chertu bez uhlíka; diagram Eh-pH ukazuje jednoducho, že posun smerom nahor v Eh postačujúci na oxidáciu uhlíka, ale nedostatočný na oxidáciu železa, by mohol viesť k takémuto zostaveniu. Oxidové fácie, ktoré obsahujú primárny magnetit a primárny hematit, sa evidentne vyrábali v slabo až silne oxidujúcich podmienkach, tj pri vysokých Eh. Silikátovým faciám dominuje jeden alebo viac hydratovaných kremičitanov železa; Eh-pH diagram naznačuje, že tieto fácie boli uložené za silne redukujúcich, alkalických podmienok.