POSIBLES PREGUNTAS GEOQUIMICA. TEORÍA.

1. Abundancia de los elementos en el Sistema Solar
- Los elementos más abundantes son, con diferencia, el H y el He, y los primeros en formarse.
- La abundancia de los elementos disminuye con su número Z, pero no lo hace de forma regular: los
elementos con z par son más abundantes que sus vecinos con Z impar (Ley de Oddo-Harkins).
- Li, Be y B tienen una abundancia anormalmente baja, mientras que Fe y Pb tienen una abundancia
anormalmente alta respecto sus vecinos
- Li, Be y B son anormalmente abundantes porque sus isótopos tienen una vida media muy corta y además
se consumen en la formación de elementos más pesados (fase triple a).
- La abundancia de los elementos químicos refleja las relaciones nucleares a partir de las cuales se forman
y la abundancia de sus isotopos:
Por ejemplo, el Fe es más abundante porque sus isótopos son estables y su formación representa la
culminación de una serie de reacciones nucleares en la evolución de una estrella con masa suficiente
para acabar en gigante roja.
Por otro lado, los elementos con Z más elevado son menos abundantes porque sus reacciones
nucleares de formación requieren energías más altas que solo se dan en estrellas de gran masa
(menos frecuentes).


2. Comportamiento de los elementos químicos
- El potencial iónico (PI) se define como el cociente entre la carga del ion y su radio iónico
- El valor del PI es una medida de la capacidad que tiene el catión de polarizar el anión con el que enlaza,
recuperando una parte de los electrones cedidos y, por tanto, aumentando el carácter covalente del
enlace que forman. Así los cationes que tienen el PI bajo formaran enlace con un carácter más iónico
que los que tienen un PI alto, determinando su comportamiento en sistemas acuosos y en fundidos
silicatados.
- En sistemas magmáticos, los elementos se pueden clasificar en compatibles o incompatibles. Los
compatibles tienen tendencia a entrar antes en la estructura de los minerales que los incompatibles


3. Las 4 Reglas de Sustitución de Goldschmidt
- Los iones de un elemento pueden sustituir a los de otro siempre y cuando la diferencia de radios sea
menor del 15%.
- Los iones cuya diferencia de cargas es 1 o menos se sustituyen mutuamente, siempre que se mantenga
la neutralidad electrónica.
- El ion con mayor potencial iónico forma un enlace más fuerte con los aniones que rodean la posición.
- La sustitución puede ser limitada incluso cuando los criterios de tamaño y carga son apropiados si los
iones tienen electronegatividades diferentes y forman enlaces con un carácter iónico diferente.
- Las reglas de sustitución de Goldschmidt sirven para entender las sustituciones de elementos mayores
por elementos menores y traza en los minerales.
4. Tipos de sustitución entre elementos
- El camuflaje aparece cuando los elementos menores tienen la misma carga y un radio iónico similar al de
los elementos mayores a reemplazar. Por ejemplo, el Hf (0.79A) puede sustituir al Zr en el circón.
- La captura tiene lugar cuando ele elemento traza o menor entre un cristal preferentemente porque
tiene un potencial iónico más alto que el de los iones de los elementos mayores. Por ejemplo, el Ba y el
Sr tienen un potencial iónico más alto que K.
- La admisión implica la entrada de un ion extraño con un potencial iónico inferior al del ion del elemento
mayor. Por ejemplo, el Rb tiene un potencial iónico menor que el K, pero puede sustituirlo en
Feldespatos K, Biotita, etc.


5. Coeficiente de partición y coeficiente de distribución global
- El coeficiente de partición define como un determinado elemento se reparte entre dos fases que están
en equilibrio.
- Si un magma coexiste en equilibrio con más de un mineral, entonces se debe calcular el coeficiente de
distribución global (D).
Si D > 1, el elemento se concentra en el sólido respecto al fundido. Su comportamiento es
compatible y sustituye por captura.
Si D = 1, el elemento no fracciona o no se particiona y se sustituye por camuflaje.
Si D < 1, el elemento se concentra en el fundido. Su comportamiento es incompatible y se sustituye
por admisión.


6. Clasificación geoquímica de los elementos
- Siderófilos: Se localizan en los fundidos de Fe.
- Calcófilos: Se localizan en el fundido rico en S.
- Litófilos: Se localizan en fundidos silicatados.
- Atmófilos: Se separan en una fase gaseosa.


7. Mecanismos de desintegración radioactiva
- Desintegración β- o negatrón: El hijo radiogénico aumenta en 1 su número atómico y disminuye en 1 su
número de neutrones.
- Desintegración β+ o positrón: El hijo radiogénico disminuye en 1 su número atómico y aumenta en 1 su
número de neutrones.
- Desintegración por captura electrónica: Similar a β+, pero el padre radioactivo captura un electrón y esto
genera que el hijo radiogénico tenga 1 protón y un neutrón menos
- Desintegración α: El hijo radiogénico disminuye en 2 su número atómico y aumenta en 2 su número de
neutrones.
8. Geocronómetro K-Ar
- El padre radioactivo 40K que se desintegra por captura electrónica (1) y por β+ (2) a 40Ar, y por β- (3) a Ca.
40
(1) K + e- = 40Ar
40
(2) K = 40Ar + β+
40
(3) K = 40Ca + β-


9. Geocronómetro Rb-Sr y método de la isocrona
- Dada la ecuación general 87Sr = 87Sr0 + 87Rb * (eλt-1), extraemos que:
87
Sr: Número total de átomos de este isótopo en la actualidad
87
Sr0: número átomos de este isótopo presentes cuando se formó el mineral
87
Rb: número de átomos de este isótopo en la actualidad
λ: constante de desintegración del Rb




En el momento de solidificar, todas las rocas se proyectan en una línea recta horizontal (t = 0, m = 0), dado
que todas las rocas tienen la misma relación (87Sr/86Sr)0.
Cuando enfrían por debajo de la T de cierre, la relación 87Sr/86Sr empieza a aumentar. Cada desintegración
87
Rb → 87Sr aumenta la posición 87Sr/86Sr de la misma.
Consecuentemente, 87Sr/86Sr cambia su posición según líneas de pendiente -1.
Así, las rocas permanecen siempre en una recta (isócrona), y la pendiente de ésta aumenta en función de (t).
El valor de la ordenada en el origen permanece siempre constante e indica la relación de (87Sr/86Sr)0.
10. Diagrama de la Concordia




- Con los valores de relaciones 206Pb/238U y 207Pb/235U en U-Pb concordantes y de edades diversas se
construye la curva de concordia.
- Cualquier roca o mineral con U que no se proyecte en la curva de concordia de edades discordantes,
definirá la recta de la discordia.
- Las edades discordantes las proporcionan aquellos circones que han perdido Pb.
- La intersección superior entre la curva de concordia y la recta de discordia representaría la edad de la
cristalización magmática.
- La intersección inferior no tiene un significado claro: puede representar la edad de un metamorfismo
posterior (pérdida en un episodio) a no tener significado (pérdida continua).
- Este razonamiento se puede aplicar a poblaciones de circones de diversos tipos en una misma roca o a
zonas de composición diferente de un mismo cristal.