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CLASIFICACIN GEOQUMICA DE LOS ELEMENTOS

CARCTER GEOQUMICO

El comportamiento geoqumico y cosmoqumico de los elementos est controlado por muchos factores, incluyendo el tamao (radio inico), caractersticas de enlace, volatilidad, comportamiento Redox y comportamientos complejos. En consecuencia, los elementos pueden ser clasificados en un nmero de maneras que son usados en la investigacin geoqumica.

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CLASIFICACIN DE GOLDSCHMIDT

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SIDERFILOS Son aquellos elementos que tienen afinidad al hierro (Fe), cuyos electrones exteriores (valencia) bajo ciertas condiciones qumicas no estn disponibles para combinarse con otros elementos, porque su estructura electrnica, en su nivel ms externo, no est completamente rellenada, de tal manera que la carga positiva en el ncleo puede ejercer una fuerte atraccin sobre los electrones exteriores.

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2. CALCFILOS Son aquellos elementos que tienen afinidad con el azufre (S), cuyos electrones estn ms disponibles, as tienden a formar iones. Los electrones de valencia estn fuera de una capa de l8 electrones. Tienen potencial de ionizacin (7,5-10,5 eV) en promedio ms alto que los siderfilos, y su comportamiento es diferente por su capacidad a polarizar el tomo de azufre, lo cual favorece la unin covalente entre ellos. Estos elementos estn enriquecidos en el manto terrestre (calcsfera).

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3. LITFILOS Son aquellos elementos que tienen afinidad al oxgeno (O) y al silicio (Si), cuyos electrones estn ms disponibles para formar iones. Tienden a formar enlaces inicos con el oxgeno, como en los numerosos silicatos. En general tienen sus electrones de valencia fuera de una capa de ocho (8) electrones. Tienen bajo potencial de ionizacin (3,6eV), lo cual les permite entrar fcilmente en combinacin. Estos elementos son los mayores componentes de la corteza terrestre (litosfera).

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ATMFILOS Son los elementos que conforman la atmsfera. Principalmente los gases inertes o nobles afines al aire que se presentan en estado libre (no combinado) debido a que su capa ms externa est rellenada con 8 electrones. Adems involucra a otros elementos como O, N, H, etc.

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BIFILOS Literalmente son los elementos afines a la vida, los cuales estn concentrados en los organismos vivos (Biosfera). Algunos de los elementos parecen pertenecer a ms de un grupo y Goldschmidt sugiri que esta propiedad podra depender de la abundancia de Fe, S, O. Por ejemplo, cuando est disponible un exceso de Fe (meteoritos), el Ni y Co son siderfilos, mientras el Cr es calcfilo y va a la fase sulfuro. En la corteza, el hierro no es tan abundante en relacin con el Al, O y S; en este caso, el Ni y Co son calcfilos y se combinan con el azufre, mientras que el Cr es litfilo y se combina con el oxgeno. El manganeso es tanto litfilo como calcfilo. Esta tendencia para formar grupos de dos o tres elementos qumicos (o ms) es un factor de suma importancia en la prospeccin geoqumica y la geologa econmica.

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CLASIFICACIN DE SZADECZKYKARDOSS1. La clasificacin geoqumica de los elementos ha sido modificada entre otras por este autor (Tabla 3.5), el cual distingue nueve familias de elementos: Siderfilos. Elementos que tienen la capa electrnica externa incompleta, con cationes abundantes en las fases metlicas de los meteoritos. Sulfocalcfilos. Elementos de radio inico grande, se combinan mediante enlaces covalentes o metlicos y son frecuentes en las fases sulfuradas de los meteoritos, en las rocas bsicas y en las soluciones hidrotermales. Oxicalcfilos. Elementos de radio inico mediano, cuya combinacin con el oxgeno es relativamente comn. Son ms abundantes en la litosfera que los elementos del grupo 2.

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4. Litfilos. Elementos de valencia invariable y bajo potencial de ionizacin Cuando este ltimo es alto (por ejemplo, el silicio) forman con el oxgeno, aniones complejos de muy bajo potencial que cristalizan combinados con los cationes de la misma familia. Los cationes de potencial intermedio (Mg, Ca) son ms frecuentes en las rocas bsicas, en tanto que los cationes de potencial ms bajo y los capaces de formar aniones complejos son frecuentes en las rocas cidas y alcalinas. 5. Pegmatfilos. Elementos de valencia variable y energa de ionizacin elevada, tienen gran movilidad de all que ocurren con frecuencia en las pegmatitas.

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Elementos de transicin. Elementos que tienen su penltimo nivel de energa en proceso de saturacin; son abundantes en las rocas bsicas, donde remplazan con facilidad al Fe y al Mg. Sedimentfilos. Elementos de potencial de ionizacin muy elevados formando aniones que se combinan y forman compuestos solubles que cristalizan a baja temperatura, como poseen en parte valencia variable, son compatibles con varias fases. Atmfilos. Elementos qumicamente indiferentes que constituyen la atmsfera. Bifilos. Elementos esenciales para el metabolismo celular

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CLASIFICACIN COSMOQUMICA Y VOLATILIDADLa distribucin cosmoqumica de los elementos est muy fuertemente influenciada por su volatilidad respectiva. Varias lneas de evidencias sugieren que las temperaturas muy altas han afectado al menos algunos de los componentes de los meteoritos y planetas haciendo a la volatilidad un factor importante. La volatilidad es usualmente medida en trminos de temperatura de condensacin como metal, xido, silicato, (comnmente en 50% de condensacin) etc., en ambientes ricos en H2 (ejemplo, el Sol) y a presiones apropiadas, tpicamente 10-3 10-6 atm y a 10-4 atm en la vecindad de la Tierra.

a) Refractarios Elementos que condensan a temperaturas ms altas que los silicatos-Mg y metales Fe-Ni (cerca de 13001350 K y a 10-4 atm), estos elementos pueden ser subdivididos en: Sper refractarios.- Como Al, Hf, Zr, Y, Sc, Os, Ir Altamente refractarios.- Ca, Ti, Th, U, muchas de las Tierras Raras. Moderadamente refractarios.- V, Ce, Yb, Pt. Mnimamente refractarios.- Cr, Co, Ni, Sr, Ba, Eu

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b) Moderadamente voltil Elementos que condensan a temperaturas entre silicatos-Mg/metal Fe-Ni (1300-1350 K) y la condensacin del azufre como FeS (690 K). Ej. Li, B, Na, P, S, K, Mn y Rb. c) Altamente Voltil Elementos que condensan a temperaturas por debajo del azufre como FeS (1%. Los elementos menores son los elementos estructurales en importantes minerales menores y/o elementos que sustituye en un alto grado en los minerales mayores (con concentraciones tpicamente en el rango 0.1-1%) Los elementos traza son aquellos con muy bajas concentraciones y que existen como constituyentes mayores de las fases traza o que sustituye dentro de las fases mayores en un relativamente menor grado (tpicamente 1) e Incompatibles (D