Şimdiye değin kaya birimlerinin yaşını ve stratigrafik dizilimini tanımlamamıza olanak verecek araçları inceledik. Bu bölümde artık stratigrafik birimlerin, içlerinde çökeldikleri ortamların ürünleri olarak yorumlanmasına olanak sağlayacak araçları incelemeye başlayacağız. Bu yolla, yeryüzündeki ortamların zaman içinde niteliğinin nasıl değiştiği ile ilgili çıkarımlar yapma şansımız dolacak.
Fasiyesler ve onların yorumlanması: Sedimanter fasiyesler, özgün bir çökelme ortamının ürünü olan sedimanter kayaç kütleleridirler. Bir ortamı, bir araya geldiklerinde bu ortamı yansıtan bir dizi özellikleri inceleyerek tanımlarız. fasiyes, çökelme ortamından ayrı ele alınacak bir kavram değildir, ancak bazen metamorfik araziler içinde kullanılır. Bu sonuncu durumda bir metamorfik kayacın bütün özellikleri (fasiyesi), bu kayacın oluşumu sırasında koşulların jeolog tarafından anlaşılmasını sağlar.
Sedimanter Fasiyes kavramı ilk kez Armany Gressly (1814 – 1865) tarafından 1838'de İsviçre'deki Jura yaşlı kayaçları çalışırken kullanıldı. Gressly daha çok fosil içeriğine bağlı olarak litolojinin değişmesiyle ilgiliydi. O, belirli fosil gruplarının belirli kaya türleriyle bağlantılı olduğuna ikna olmuş, dahası litoloji ile fosil topluluğunun birlikte bu kayaçların bir zamanlar içinde oluştukları ortamı tanımlamada tanımlamada yardımcı olacağını ileri sürmekteydi. Diğer pek çok jeolog da benzer gözlemler yapmış olmakla birlikte, ”fasiyes” sözcüğünü ilk uyduran, onu “bir kayacın kökenini ortaya çıkarmaya olanak verecek bütün özelliklerin toplamı” olarak ilk tanımlayan Gressly olmuştur. Bu kavram sadece çökelmenin gerçekleştiği süreçleri saptamak için değil aynı zamanda bunların ürünlerini tanımlamak için güncel ortamların incelenmesini sağlar.
Şimdi, bulunduğumuz anda bir ürün oluşturan süreci gözlemlemek ve ürün ile süreç arasında nedensel bağıntılar kurmak mümkündür. Bir fosil türünün analiz edilmesi ve güncel bir çökelme ortamındaki ürünle karşılaştırılması tam bir yorumlama için anahtardır. Bu mantıksal işlem fasiyes çalışmaların ardındaki çoğu mantık yürütmenin temelini oluşturur.
Tek tek fasiyeslerin özellikleri 4 başlık altında tanımlanabilir:
1- Geometri,
2- Litoloji,
4- Fosiller.
Bir sedimanter kayaç kütlesinin geometrisi, çökelme ortamının bir fonksiyonudur. Akarsu kanalları, kum dünleri ve sahillerin her birinin kendine has şekilleri vardır. Litoloji, fasiyes tanımında son derece önemlidir ve bir sedimanın içinde çökeldiği ortamın tahmin edilebilmesi için dikkatli litolojik gözlemlerin yapılmasıi gerekir. Litolojik tanım içinde, renk, doku ve bileşimin özel bir yeri vardır. Çöl ortamlarında, örneğin, atmosferle karşılaşan demir hızla oksitlenir ve sedimanlar üzerinde kırmızımsı kahverengimsi bir kabuk oluşturur. Doku, ortamda cereyan eden sürecin enerjisi konusunda ipuçları verir. Yüksek enerjili ortamlar çok iri bloklar taşıyabilirler, düşük enerjili ortamlar kum ve çamur taşıyıp biriktirirler.
Bileşim, kaynak bölgenin olduğu kadar çökelme ortamının iyi bir göstergesi olabilir. Kabuklu organizmalar sığ ve ılık denizlerin karakteristiğidirler, çünkü bunlar günümüzde böyle ortamlarda yaşarlar. Benzer şekilde arkozik kumtaşları (çoğunlukla feldspat mineral tanelerinden oluşan kumtaşları) yüzeysel bozunmanın etkin olduğu koşulları anlatır. Sedimanter yapılar fasiyesleri oluşturan süreçlerin tahmin edilmesinde son derece önemlidirler.