GEOQUÍMICA GENERAL Quizás la mejor explicación sobre la relación entre química y geología es que nosotros utilizamos las herramientas de la química para resolver problemas geológicos; esto es, para entender la Tierra y cómo funciona. A través de la geoquímica: Mucho de lo que conocemos sobre la tierra y el sistema solar viene de la investigación de la química de los meteoritos. A través de la geoquímica podemos cuantificar la escala de tiempo geológica; podemos determinar las profundidades y temperaturas de las cámaras magmáticas. • 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 rocas metamórficas se forman • Conocemos que tanto y que tan rápido las fajas montañosas se levantaron • Entendemos cuan rápida es la erosión • Entendemos cómo y cuando se formó la corteza A través de la geoquímica: Mucho de lo que conocemos sobre la tierra y el sistema solar viene de la investigación de la química de los meteoritos. A través de la geoquímica podemos cuantificar la escala de tiempo geológica; podemos determinar las profundidades y temperaturas de las cámaras magmáticas. •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 rocas metamórficas se forman •Conocemos que tanto y que tan rápido las fajas montañosas se levantaron •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 la ciencia que estudia la química de los materiales que se encuentran en la Tierra. (Geo, “Tierra”; chimios, “química”. Química de la Tierra). F.W. Clarke, químico norteamericano, fundador de la geoquímica clásica y autor del tratado «The Data of Geochemistry» publicado en l908 y actualizado hasta l924. Define a la Geoquímica: «Como el estudio de los cambios producidos en los sistemas químicos naturales, representados éstos por las rocas». En esta definición no se distingue esencialmente de la Petrología o para ser más específico de la química 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 la geoquímica, como el «Estudio de la historia de los elementos químicos y átomos en condiciones de la corteza terrestre y el cosmos, en el pasado y en el presente, bajo diferentes condiciones termodinámicas y fisicoquímicas naturales». Estudia la distribución cuantitativa de los elementos químicos en la corteza terrestre, su disposición y concentración local. Estudia el comportamiento de los elementos químicos en el interior de la corteza terrestre, en forma de compuestos particularmente en cristales Basados en esta definición de la geoquímica, en líneas generales ésta abarca los siguientes objetivos: Estudia la migración de los elementos y sus leyes determinadas por las diferentes condiciones termodinámicas del medio ambiente. Estudia las combinaciones de los diversos elementos en la corteza terrestre y su distribución en el espacio y en el tiempo por acción de los agentes o procesos químicos. • Grundlagen Víctor M. der Goldschmidt, Quantitativen mineralogistaGeochemische geoquímico suizo, (l933-l935), en sus obras señala tres Geochemische Verteilungsgesetze tareas fundamentales der Elemente de la (l923-l937), y geoquímica: Determinación de las relaciones cuantitativas de los elementos y átomos en las esferas geoquímicas de la Tierra. Explicación de la distribución de los elementos en las esferas geoquímicas de la Tierra, es decir, en los minerales y las rocas de la litosfera y en los productos naturales de toda clase. Descubrir las leyes que rigen las relaciones cuantitativas y la distribución de los elementos. Según Goldschmidt, la geoquímica se puede definir como: «La medición de la abundancia relativa y absoluta de los elementos de las distintas partes de la Tierra, con el objeto de descubrir los principios que gobiernan su distribución y migración por todo el ciclo geológico». Hay muchas definiciones de geoquímica, pero la de Goldschmidt realza dos aspectos: • La distribución de los elementos en la Tierra (descriptivo), y • Los principios que gobiernan su distribución (interpretación). En esencia esta definición explora el ciclo de los elementos en la naturaleza, basada: • En las propiedades de sus átomos o iones, • La abundancia y distribución de los isótopos, • La abundancia y estabilidad del núcleo atómico. LA GEOQUÍMICA Y LAS RAMAS DE LA CIENCIA DIVISIÓN DE LA GEOQUÍMICA El aspecto geológico de investigación Litogeoquímica. Comprende la geoquímica de la corteza sólida de la Tierra, que abarca, en términos generales, el estudio de la composición elemental y sus relaciones con las rocas, suelos y sedimentos. •Geoquímica de las rocas = Petroquímica. •Geoquímica de los suelos = Pedogeoquímica. •Geoquímica de los sedimentos inconsolidados. •Geoquímica de los elementos principales y trazas los minerales = Química mineral. de Hidrogeoquímica. Estudia la composición elemental y compuestos químicos de las aguas superficiales y subterráneas incluyendo aguas termales. Biogeoquímica. Estudia la geoquímica de la materia viviente incluyendo sus productos fósiles (geoquímica orgánica) Atmogeoquímica. Estudia la geoquímica de gases especialmente los de la atmósfera y de los gases que acompañan a depósitos minerales y petrolíferos. Cosmogeoquímica. Estudia la química de la materia extraterrestre, especialmente de los meteoritos, rocas lunares, planetas y la composición elemental de la luz emitida por los astros del universo. 2. El aspecto de su aplicación a) Prospección geoquímica. Es el uso de las leyes geoquímicas generales y regionales en la prospección geológica, especialmente en la exploración de depósitos minerales y de hidrocarburos. Geoquímica ambiental. Determina la distribución, concentración y migración de los metales en cualquier medio geológico, suelos, agua y aire y su impacto sobre la vida humana, animal y plantas además de su correlación con la incidencia de enfermedades en una región determinada. c) Geoquímica de isótopos. La detección e interpretación de las variaciones naturales de los isótopos aplicados a problemas geológicos. Campos especiales: radiogeoquímica (geoquímica de elementos radioactivos e isótopos y la determinación física de edades por medio de isótopos estables e inestables). d) Geoquímica física. Es el uso de las leyes fisicoquímicas para la clarificación de las leyes que rigen la distribución geoquímica, especialmente por la determinación experimental del equilibrio entre las fases minerales y las soluciones (geoquímica experimental). Geoquímica de elementos traza. Es la determinación de las leyes de la distribución de los elementos traza en los minerales y en las rocas, para la clarificación de la cristaloquímica, problemas genéticos y para la utilización práctica de estos elementos f) Geoquímica regional. Es la determinación de las particularidades geoquímicas de unidades geológicas regionales, especialmente de valores promedio o «Clarke» regionales de provincias geoquímicas, petroquímicas y metalogénicas. Geoquímica histórica. Es la determinación de la dependencia de las leyes geoquímicas y los factores en la historia geológica de la Tierra.
