Geología de facies geoquímica

Facies geoquímicas, área o zona caracterizada por condiciones fisioquímicas particulares que influyen en la producción y acumulación de sedimentos y generalmente se distinguen por un elemento característico, un conjunto de minerales o una proporción de oligoelementos.

En ambientes sedimentarios, el concepto de facies geoquímicas se ilustra mejor en un diagrama Eh-pH, un diagrama que delinea el campo de estabilidad de ciertos minerales en términos de concentración de protones (pH) y concentración de electrones (Eh). Ciertos depósitos relacionados exhiben mineralogías contrastantes evidentemente debido a ambientes deposicionales algo diferentes. Por ejemplo, las formaciones de hierro sedimentario que se formaron en la región del Lago Superior durante el tiempo precámbrico (de hace aproximadamente 4 mil millones a 542 millones de años) se han clasificado según el mineral de hierro dominante en cuatro facies principales: sulfuro, carbonato, óxido y silicato. Esta área puede servir como un ejemplo explicativo del concepto de facies geoquímicas en general y estas cuatro facies en particular.

Evidentemente, las formaciones de hierro se depositaron en cuencas restringidas más o menos aisladas del mar abierto, permitiendo así el desarrollo de condiciones distintivas de Eh y pH en cada una. La facies de sulfuro consiste en pizarras negras que contienen hasta 40 por ciento de pirita (sulfuro de hierro; FeS ₂) y 5 a 15 por ciento de carbono; un diagrama de Eh-pH muestra que la pirita es estable cerca del pH neutro (7) a una Eh reductora de aproximadamente -200 milivoltios. La facies de carbonato consiste en carbonato rico en hierro y chert sin carbono; el diagrama Eh-pH indica simplemente que un cambio hacia arriba en Eh suficiente para oxidar el carbono pero insuficiente para oxidar el hierro podría producir tal ensamblaje. La facies de óxido, que contiene magnetita primaria y hematita primaria, evidentemente se produjo en condiciones de oxidación débil a fuerte, es decir, alta Eh. La facies de silicato está dominada por uno o más de los silicatos ferrosos hidratados; El diagrama Eh-pH sugiere que esta facies se depositó en condiciones alcalinas fuertemente reductoras.