Facies geochimice, zonă sau zonă caracterizată prin condiții fizico-chimice particulare care influențează producerea și acumularea de sedimente și, de obicei, se disting printr-un element caracteristic, un ansamblu de minerale sau un raport de oligoelemente.
În mediile sedimentare, conceptul de facies geochimice este ilustrat cel mai bine pe o diagramă Eh-pH, o diagramă care delimitează câmpul de stabilitate al anumitor minerale în ceea ce privește concentrația de protoni (pH) și concentrația de electroni (Eh). Anumite zăcăminte conexe prezintă mineralogii contrastante, evident, datorită unor medii de depozitare oarecum diferite. De exemplu, formațiunile sedimentare de fier care s-au format în regiunea Lacului Superior în perioada precambriană (de la aproximativ 4 miliarde la 542 de milioane de ani în urmă) au fost clasificate în funcție de mineralul de fier dominant în patru facies principale: sulfură, carbonat, oxid și silicat. Această zonă poate servi ca un exemplu explicativ al conceptului de facies geochimice în general și în special a acestor patru facies.
În mod evident, formațiunile de fier au fost depuse în bazine restrânse mai mult sau mai puțin izolate de marea liberă, permițând astfel dezvoltarea unor condiții de Eh și pH distincte în fiecare. Faciesul sulfurat este format din ardezie neagră care conține până la 40% procente de pirită (sulfură de fier; FeS 2) și 5 până la 15% procente de carbon; o diagrama Eh-pH arată că piritul este stabil aproape de pH-ul neutru (7) la o reducere a Eh de aproximativ -200 milivolți. Faciesul carbonat este format din carbonat bogat în fier și chert fără carbon; diagrama Eh-pH indică pur și simplu că o schimbare în sus în Eh suficientă pentru oxidarea carbonului, dar insuficientă pentru oxidarea fierului ar putea produce un astfel de ansamblu. Faciesul de oxid, care conține magnetit primar și hematit primar, a fost produs în mod evident în condiții slab oxidante - adică Eh ridicate. Faciesul de silicat este dominat de unul sau mai mulți silicați feroși hidro; diagrama Eh-pH sugerează că acest facies a fost depus în condiții alcaline reduse puternic.
