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GEOQUÍMICAGENERAL
Quizás la mejor explicación sobre la relación entre química ygeología es que nosotros utilizamos las herramientas de laquímica para resolver problemas geológicos; esto es, para entender la Tierra y cómo funciona .
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Much of what we know about how the Earth and the Solar Systemformed has come from research on the chemistry of meteorites. Através de la geoquímica podemos cuantificar la escala de tiempo
geológica; podemos determinar las profundidaes y temperatutas delas cámaras magmáticas. A través de la geoquímica:
fueron reconocidas las plumas del manto
conocemos que los sedimentos pueden ser subducidos en el manto
conocemos que las temperaturas y las presiones a las que las rocasmetamórficas se forman
Conocemos que tanto y que tan rápido las fajas montañosas selevantaron
Entendemos cuan rápida es la erosión
Entendemos cómo y cuando se formó la corteza
Cómo se formo la atmósfera
Cómo convecta el manto
Cómo afectaron las edades del hielo
CONCEPTO DE GEOQUÍMICA
Etimológicamente la geoquímica es laciencia que estudia la química de losmateriales que se encuentran en laTierra.
(Geo , “Tierra”; chimios , “química”.Química de la Tierra).
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F.W. Clarke, químico norteamericano, fundadorde la geoquímica clásica y autor del tratado «The
Data of Geochemistry» publicado en l908 yactualizado hasta l924. Define a la Geoquímica:«Como el estudio de los cambios producidos enlos sistemas químicos naturales, representadoséstos por las rocas».
En esta definición no se distingue esencialmentede la Petrología o para ser más específico de laquímica petrológica y mineralógica.
A partir de los trabajos de W.J. Vernadsky y A.E.Fersman mineralogistas-geoquímicos rusos,
Este último definió el objeto y finalidad de lageoquímica, como el
«Estudio de la historia de los elementos químicosy átomos en condiciones de la corteza terrestre yel cosmos, en el pasado y en el presente, bajo
diferentes condiciones termodinámicas yfisicoquímicas naturales».
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Basados en esta definición de la geoquímica, enlíneas generales ésta abarca los siguientes objetivos:
a) Estudia la distribución cuantitativa de los elementos
químicos en la corteza terrestre, su disposición yconcentración local.
b) Estudia las combinaciones de los diversos elementos en la corteza terrestre y su distribución en el espacio yen el tiempo por acción de los agentes o procesosquímicos.
c) Estudia la migración de los elementos y sus leyesdeterminadas por las diferentes condicionestermodinámicas del medio ambiente.
d) Estudia el comportamiento de los elementos químicos en el interior de la corteza terrestre, en forma decompuestos particularmente en cristales
Víctor M. Goldschmidt, mineralogista-geoquímicosuizo, en sus obras Geochemische Verteilungsgesetze der Elemente (l923-l937), y
Grundlagen der Quantitativen Geochemische (l933-l935),
señala tres tareas fundamentales de lageoquímica:
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a) Determinación de las relaciones cuantitativasde los elementos y átomos en las esferas
geoquímicas de la Tierra.b) Explicación de la distribución de los elementos
en las esferas geoquímicas de la Tierra, esdecir, en los minerales y las rocas de lalitosfera y en los productos naturales de todaclase.
c) Descubrir las leyes que rigen las relacionescuantitativas y la distribución de los elementos.
Según Goldschmidt, la geoquímica se puededefinir como la:
«La medición de la abundancia relativa y absolutade los elementos de las distintas partes de laTierra, con el objeto de descubrir los principiosque gobiernan su distribución y migración por todo
el ciclo geológico».
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Hay muchas definiciones de geoquímica, pero lade Goldschmidt realza dos aspectos:
a) La distribución de los elementos en la Tierra(descriptivo), y
b) Los principios que gobiernan su distribución(interpretación).
En esencia esta definición explora el ciclo de loselementos en la naturaleza, basada:
En las propiedades de sus átomos o iones,
La abundancia y distribución de los isótopos,
La abundancia y estabilidad del núcleoatómico.
LA GEOQUÍMICA Y LAS RAMASDE LA CIENCIA
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DIVISIÓN DE LA GEOQUÍMICA
1. El aspecto geológico de investigaciónLitogeoquímica. Comprende la geoquímica dela corteza sólida de la Tierra, que abarca, entérminos generales, el estudio de lacomposición elemental y sus relaciones con lasrocas, suelos y sedimentos.
a) Geoquímica de las rocas = Petroquímica.
b) Geoquímica de los suelos = Pedogeoquímica.
c) Geoquímica de los sedimentos inconsolidados.
d) Geoquímica de los elementos principales ytrazas de los minerales = Química mineral.
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Hidrogeoquímica. Estudia la composiciónelemental y compuestos químicos de las aguassuperficiales y subterráneas incluyendo aguas
termales.
Biogeoquímica. Estudia la geoquímica dela materia viviente incluyendo susproductos fósiles (geoquímica orgánica)
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Atmogeoquímica. Estudia la geoquímica degases especialmente los de la atmósfera yde los gases que acompañan a depósitosminerales y petrolíferos.
Cosmogeoquímica. Estudia la química de lamateria extraterrestre, especialmente de losmeteoritos, rocas lunares, planetas y lacomposición elemental de la luz emitida por losastros del universo.
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2. El aspecto de su aplicacióna) Prospección geoquímica. Es el uso de las
leyes geoquímicas generales y regionales en
la prospección geológica, especialmente en laexploración de depósitos minerales y dehidrocarburos.
a) Geoquímica ambiental. Determina ladistribución, concentración y migración de losmetales en cualquier medio geológico, suelos,agua y aire y su impacto sobre la vida humana,animal y plantas además de su correlación con laincidencia de enfermedades en una regióndeterminada.
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c) Geoquímica de isótopos.
La detección e interpretación de las variacionesnaturales de los isótopos aplicados a problemas
geológicos. Campos especiales:radiogeoquímica (geoquímica de elementosradioactivos e isótopos y la determinación físicade edades por medio de isótopos estables einestables).
d) Geoquímica física. Es el uso de las leyesfisicoquímicas para la clarificación de las leyesque rigen la distribución geoquímica,especialmente por la determinación experimentaldel equilibrio entre las fases minerales y lassoluciones (geoquímica experimental).
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Geoquímica de elementos traza. Es ladeterminación de las leyes de la distribución de
los elementos traza en los minerales y en lasrocas, para la clarificación de la cristaloquímica,problemas genéticos y para la utilización prácticade estos elementos
f) Geoquímica regional. Es la determinación de lasparticularidades geoquímicas de unidadesgeológicas regionales, especialmente de valorespromedio o «Clarke» regionales de provinciasgeoquímicas, petroquímicas y metalogénicas.
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Geoquímica histórica. Es la determinación de ladependencia de las leyes geoquímicas y losfactores en la historia geológica de la Tierra.