Depósitos endógenos y exógenos: Generalidades

Depósitos endógenos y
exógenos: Generalidades
Paulina Durán-Joseline Tapia
Semestre primavera 2015
La abundancia de
los elementos
Definiciones
●
●
●
Las anomalías geoquímicas, indicatrices de una concentración de
elementos importante desde el punto de vista comercial, se puede
reconocer sólo por el contraste con zonas no mineralizadas (Hawkes
1957).
La abundancia normal de un elemento en cualquier material donde el
equilibrio no se ha alterado por la presencia de algún depósito mineral es
referida como “background” (Hawkes 1957).
Los valores background pueden variar ampliamente debido a los procesos
químicos y físicos naturales donde ciertos elementos se encuentran
enriquecidos y otros de manera correspondiente, empobrecidos (Hawkes
1957).
Elementos más abundantes en la corteza
●
●
Sólo 12 elementos se presentan en la corteza continental en cantidades
mayores al 0.1% en peso .
Estos 12 elementos representan el 99.23% de la masa continental.
Elemento
Abundancia
Elemento
Abundancia
Oxígeno (O)
42.5
Sodio (Na)
2.32
Silicio (Si)
27.2
Potasio (K)
1.68
Aluminio (Al)
8.0
Titanio (Ti)
0.86
Hierro (Fe)
5.8
Hidrógeno (H)
0.14
Calcio (Ca)
5.06
Manganeso (Mn)
0.10
Magnesio (Mg)
2.77
Fósforo (P)
0.10
Figura 1. Elementos más abundantes de la corteza terrestre. Fuente: elaboración propia J. Tapia en
base a tabla de datos página previa.
Tabla 1. Abundancia de los elementos en la corteza continental superior (UCC) de Rudnick & Gao (2003),
y aguas superficiales (SW) de Gaillardet et al. (2003); nd: no determinado. Los valores de la UCC en µg·g 1
y de SW en µg·L-1, salvo que se indique otra unidad.
Elemento
Unidad
Elemento
UCC (µg·g-1)
SW (µg·L-1)
Li
21
1.84
Be
2.1
B
Unidad
UCC (µg·g-1)
SW (µg·L-1)
Zn
67
0.6
0.0089
Ga
17.5
0.03
17
10.2
Ge
1.4
0.0068
N
83
nd
As
4.8
0.62
F
557
nd
Se
0.09
0.07
S
621
nd
Br
1.6
nd
Cl
370
nd
Rb
84
1.63
Sc
14
1.2
Sr
320
60
V
97
0.71
Y
21
0.04
Cr
92
0.7
Zr
193
0.039
Co
17.3
0.148
Nb
12
0.0017
Ni
47
0.801
Mo
1.1
0.42
Cu
28
1.48
Ru
0.34 ng·g-1
nd
Tabla 1. Continuación
Elemento
Unidad
Elemento
UCC (µg·g-1)
SW (µg·L-1)
Pd
0.52 ng·g-1
0.028
Ag
53 ng·g-1
Cd
Unidad
UCC (µg·g-1)
SW (µg·L-1)
Sm
4.7
0.028
nd
Eu
1.0
nd
0.09
0.08
Gd
4.0
0.08
In
0.056
nd
Tb
0.7
nd
Sn
2.1
nd
Dy
3.9
nd
Sb
0.4
0.07
Ho
0.83
0.07
I
1.4
nd
Er
2.3
nd
Cs
4.9
0.011
Tm
0.3
0.011
Ba
624
23
Yb
2.0
23
La
31
0.12
Lu
0.31
0.12
Ce
63
0.262
Hf
5.3
0.262
Pr
7.1
0.04
Ta
0.9
0.04
Nd
27
0.152
W
1.9
0.152
Tabla 1. Continuación
Elemento
Unidad
UCC (µg·g-1)
SW (µg·L-1)
Re
0.198 ng·g-1
0.0004
Os
0.031 ng·g-1
9 pg·L-1
Ir
0.022 ng·g-1
nd
Pt
0.5 ng·g-1
nd
Au
1.5 ng·g-1
nd
Hg
0.05
nd
Tl
0.9
nd
Pb
17
0.079
Bi
0.16
nd
Th
10.5
0.041
U
2.7
0.372
Figura 2. Esquema de elemento químico. Fuente:
IUCN/SSC, Isotope analysis.
El ciclo
geoquímico
Ciclo geoquímico
●
●
La distorsión del equilibrio necesario para cambiar el sistema químico,
puede ser causada por un cambio estático de la temperatura y presión en
un sistema cerrado o por movimiento dinámico de material a nuevos
ambientes químicos y físicos.
En la naturaleza, los sistemas cerrados son raros (si alguna vez se
encuentran); virtualmente todos los procesos geológicos se relacionan
con cierto movimiento de Material.
Ciclo geoquímico
El movimiento de
los materiales
geológicos de un
ambiente a otro se
puede visualizar de
manera conveniente
en términos de un
ciclo cerrado
parcialmente
Figura 3. Ciclo de las rocas. Fuente:
Tema 4 Petrología: rocas sedimentaria
Figura 4. Ciclo de las rocas. Fuente: Humedales: resumen
Ciclo geoquímico
Figura 5. El ciclo endógeno y exógeno. Fuente: Encyclopedia Britannica, Ciclo geoquímico.
El ciclo geoquímico endógeno y exógeno
Ciclo geoquímico
●
Evaluando el diagrama:
○ Las rocas sedimentarias son metamorfoseadas progresivamente a
medida que son sujetas a un aumento de temperatura, presión, y
disponibilidad de material nuevo desde las profundidades.
○ Estos pueden alcanzar un estado de fluidez similar al de la recristalización
pudiendo diferenciarse en varios tipos de rocas ígneas y fluidos
hidrotermales.
○ Cuando la erosión trae como resultado una nueva suite de rocas al
ambiente superficial, los elementos que la componen son reseleccionados por agentes meteorizantes de acuerdo a su solubilidad
relativa en agua.
○ Una nueva serie de rocas sedimentarias es depositada y el ciclo se cierra.
Ciclo geoquímico
●
El ciclo geoquímico está constituido de dos partes principales:
○ Una asociada a los procesos profundos de diferenciación
metamórfica e Ígnea.
○ La otra a los procesos superficiales de la meteorización, transporte, y
sedimentación en la superficie terrestre.
○ Actualmente, los procesos profundos son llamado endógenos, y los
superficiales exógenos.
Ciclo geoquímico
●
●
●
●
Los ambientes químicos de los sectores endógenos y exógenos del ciclo
geoquímicos son muy diferentes.
En los ambientes profundos, la temperatura y presión son elevadas, y
aumentan con la profundidad, y el oxígeno libre se encuentra ausente.
En el ambiente superficial, la temperatura es baja las presiones son bajas
y constantes, y el oxígeno es abundante.
Pares de elementos que se comportan similarmente en procesos ígneos y
metamórficos se pueden comportar de manera muy diferente cuando
ingresan a los ambientes superficiales - y vice versa.
Proceso exógeno: meteorización biológica
Figura 6. Ejemplos de meteorización biológica. Izquierda: raíz de cactácea
fracturando roca. Fuente: 3° Ciencias de la naturaleza: tipos de
meteorización; Derecha: raíz de árbol meteorizado suelo. Fuente:
Descubre el paisaje, meteorización.
Figura 7. Composición química de rocas producidas en el ciclo endógeno, SiO2 (wt%) vs Na2O+K2O (wt%). Fuente: IODP,
Expedition 349 summary.
Rocas ígneas ciclo endógeno
BIBLIOGRAFÍA
❖
HAWKES, H.E. 1957. Principios de prospección geoquímica. Geological survey Bulletin 1000-F.
131 pp.
❖
RUDNICK, R. & GAO, S. 2003. Composition of the continental crust. Treatise on Geochemistry,
vol 3. pp 1-64.
❖
GAILLARDET, J., VIERS, J., DUPRÉ, B. 2003. Trace elements in river waters. Treatise on
Geochemistry, vol 5. pp 225-272.