Geofísica clasificacion geoquímica de goldschmidt




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Geofísica

CLASIFICACION GEOQUÍMICA DE GOLDSCHMIDT

 

En el capítulo sobre la distribución de elementos en las rocas ígneas y minerales, específicamente en la sección sobre la distribución de elementos traza, se comentó que ciertos elementos, aun cuando su abundancia en la corteza terrestre es muy baja, forman cantidades de minerales que pueden llegar a ser explotados, mientras que otros elementos que son más abundantes en la corteza, nunca o raramente, forman sus propios minerales.

 

V.M. Goldschmidt dedicó su carrera en geoquímica al estudio de la distribución de los elementos en la Tierra, así como al intento de formular una serie de leyes mediante las cuales la distribución de los elementos en la Tierra pudiera ser explicada.

 

El planteamiento que hizo Goldschmidt sobre el problema de la distribución de elementos, se basó en la idea de que la distribución primaria o inicial de los elementos en nuestro planeta, probablemente tuvo lugar durante o poco tiempo después del tiempo de formación de la Tierra Primitiva.

 

En su historia más temprana, la Tierra estuvo fundida y basándose en la composición de meteoritos, que pueden ser divididos en tres grupos mayores, de hierro--níquel, de troilita (FeS) y de silicatos, Goldschmidt dedujo que el enfriamiento del planeta tuvo lugar en tres fases separadas:

una fase de metales

una fase de sulfuros

y una fase de silicatos.

 

Los resultados de sus estudios mostraron que la distribución de elementos en los meteoritos, en productos de fundición, en rocas naturales, en depósitos de sulfuros y en el tan raro fierro nativo terrestre, concordaban todos razonablemente bien, y concluyó que los elementos pueden ser clasificados en función de su afinidad geoquímica:

         1) Siderófilos: con afinidad por el fierro; concentrados en el núcleo de la tierra.

         2) Calcófilos: con afinidad al azufre; concentrados en sulfuros.

         3) Litófilos: con afinidad por los silicatos; concentrados en la Corteza Terrestre.

         4) Atmófilos: como gases en la atmósfera.

 

La tabla II.6 ilustra esquemáticamente el agrupamiento de los elementos de Goldschmidt. Cabe hacer notar que algunos elementos tienen características comunes de dos grupos. Por ejemplo, el oro es principalmente siderófilo, pero a menudo ocurre con sulfuros (calcófilo). El cromio es fuertemente litófilo en la corteza terrestre, pero si se tiene deficiencia de oxigeno, como en algunos meteoritos, es calcófilo y puede formar un sulfuro de Fe - Cr (daubreelita, FeCrS4).

 

El agrupamiento de la tabla II.6 es una indicador cualitativo aproximado de las asociaciones naturales, y ofrece explicaciones parciales para ciertos fenómenos, tales como la escasez de metales del grupo del platino y el oro en la corteza terrestre, ya que su afinidad geoquímica indica que esos elementos son siderófilos, y por lo tanto, están concentrados en el núcleo de la Tierra.

 

El carácter geoquímico de un elemento y su posición en la tabla periódica, puede ser correlacionado con el tipo de enlace químico que este elemento prefiere. Los enlaces iónico, metálico y covalente están relacionados en forma general a los grupos litófilo, siderófilo y calcófilo respectivamente.

 

Los elementos litófilos ionizan fácilmente y tienden a formar o a estar asociados con silicatos, en los que se encuentra el enlace iónico (transferencia de electrones como en cloruro de sodio), los elementos calcófilos forman enlaces covalentes (participación de electrones como en el caso de la esfalerita) con sulfuros, o con selenio o con telurio, si están presentes; los elementos siderófilos normalmente prefieren el enlace metálico característico de los metales y no tienden a formar compuestos con el azufre o el oxigeno, lo que explica porque el oro y el platino comúnmente ocurren como minerales nativos.

 

Un quinto tipo de afinidad geoquímica reconocido por Goldschmidt es el de los elementos biófilos, en el que se incluyen aquellos elementos comúnmente concentrados en organismos, principalmente C, H, O, N, P, S, y Cl, así como ciertos elementos traza como el vanadio, manganeso, cobre, fierro y boro.

 

Otros geoquímicos han propuesto diferentes clasificaciones geoquímicas, aunque usualmente basados en el trabajo de Goldschmidt. La tabla II.7 presenta una clasificación de Beus y Grigorian, basada en elementos afines únicamente a la litosfera, que es la parte de la Tierra de mayor interés para la exploración geoquímica.

 

De esta forma, si el fierro y sus elementos asociados forman un grupo especifico basado en su abundancia en el núcleo de la Tierra (elementos siderófilos) y si tan solo consideramos a la litosfera, el fierro y ciertos elementos asociados (V, Cr, Co, Ni, pero no Au y el grupo del Pt) pueden ser clasificados como un subgrupo de los elementos oxífilos, en esta clasificación también se utilizan dos categorías adicionales: Elementos nobles e hidrófilos.

 

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