III CLASIFICACION GEOQUIMICA DE LOS ELEMENTOS 2021

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CLASIFICACIÓN 
GEOQUÍMICA DE LOS 
ELEMENTOS
Ing. HISMAEL RODRIGUEZ ILLACHURA.
2021
UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
CLASIFICACIÓN GEOQUIMICA DE LOS 
ELEMENTOS
Clasificación de Goldschmidt
Clasificación de Szadesczky – Kardoss
Clasificación de Rankama - Sahama
El comportamiento geoquímico y cosmoquímico de los elementos está
controlado por muchos factores, incluyendo el tamaño (radio iónico),
características de enlace, volatilidad, comportamiento Redox y
comportamientos complejos. En consecuencia, los elementos pueden
ser clasificados en un número de maneras que son usados en la
investigación geoquímica.
En 1923, Víctor Goldschmidt sugirió detalles de la analogía de la
composición de la Tierra y el promedio composicional de los
meteoritos. Postuló que las tres fases de los meteoritos, hierro nativo,
sulfuros y silicatos, también representan las tres zonas de la Tierra: la
capa externa de silicatos (corteza) una capa de óxido-sulfuro (manto) y
un núcleo de hierro, estando actualmente excluida la capa de óxido-
sulfuros por estudios geofísicos.
CLASIFICACIÓN DE GOLDSCHMID
Goldschmidt (1923) reviso la información de la distribución de los
elementos químicos en los materiales naturales y de aquellos
preparados artificialmente; reconoció las asociaciones elementales de
acuerdo a la clase de materiales y formulo su concepto de la afinidad
de los elementos químicos para las fases fundamentales que
comprende la Tierra.
Esta clasificación de Goldschniidt es solo cualitativa y no puede ser
usada para explicar muchos de los detalles de la ocurrencia y
distribución de los elementos en la corteza terrestre. La validez general
de esta clasificación se debe a la similitud en la configuración
electrónica de los varios grupos de elementos (Tabla 1):
Siderofilos.- Son aquellos elementos que tienen afinidad al hierro (Fe)
y cuyos electrones exteriores (valencia) bajo ciertas condiciones
químicas no estan disponibles para combinarse con otros elementos,
porque su estructura electronica, en su nivel mas externo, no esta
coinpleta~nenter ellenada, de tal manera que la carga positiva en el
nucleo puede ejercer una fuerte atracción sobre los electrones
exteriores.
Por ejemplo, en el caso de los elementos siderofilos, Fe-Ni-Co; Ru-Rh-
Pd; Re-0s-Ir y Pt tienen orbitales que no están llenados con electrones
debajo de su orbital exterior. Así los elementos de cada subgrupo
citados tienen propiedades químicas cristalográficas muy semejantes y
los tres subgrupos tienen notablemente tendencias similares en lo que
respecta a las reacciones físico quirnicas.
Calcofilos.- Son aquellos son aquellos elementos que tienen afinidad con
el azufre (S) y cuyos electrones están mas disponibles, así tienden a
formar iones. Los electrones de valencia están fuera de una capa de 18
electrones. Tienen potencial de ionizacion (7,5-10,5 eV) en promedio mas
alto que los iderofilos, y su comportamiento es diferente por su capacidad
a polarizar el tomo de azufre, lo cual favorece la unión covalente entre
ellos. Estos elementos estan enriquecidos en el manto terrestre
(calcosfera).
Litofilos son aquellos elementos que tienen afinidad al oxigeno (0) y silicio
(Si) y cuyos electrones están mas disponibles para formar iones. Tienden
a formar enlaces iónicos con el oxigeno, corno en 10s numerosos silicates.
Finalmente se puede considerar varios elementos litofilos que son
subagrupados dentro de elementos que tienen sus propias subafinidades
tal es el caso para el Li-Na-K-Rb-Cs; Be-Mg-Ca-Sr-Ba; Ti-Zr-Hf-Th; B-Al-
Ga y las Tierras Raras, debido a su similar estructura electrónica extra
nuclear, todos ellos preferentemente forman enlaces iónicos.
Atmófilos Son los elementos que conforman la atmosfera, principalmente los
gases inertes o nobles afines a1 aire que se presentan en estado libre (no
combinado) debido a que su capa mas externa esta rellenada con 8 electrones,
además involucra a otros elementos como 0, N, H, etc.
Biófilos literalmente son 10s elementos afines a la vida, los cuales están
concentrados en 1os organismos vivos (Biosfera). Algunos de 10s elementos
parecen pertenecer a mas de un grupo y Goldschmidt sugirió que esta
propiedad podría depender de la abundancia de Fe, S, 0. Por ejemplo, cuando
esta disponible un exceso de Fe como en los meteoritos, el Ni y Co son
siderofilos (fase hierro), mientras el Cr es calcofilo y va a la fase sulfuro. En la
corteza, el hierro no es tan abundante en relación con el Al, 0 y S; en este
caso, el Ni y Co son calcofilos y se combinan con el azufre, mientras que el Cr
es litofilo y se combina con el oxigeno. El manganeso es tanto litofilo como
calcofilo.
CLASIFICACIÓN DE SZADESCZKY – KARDOSS
De acuerdo a Szadeczky-Kardoss (1952), el carácter geoquímico atribuido a
cualquier elemento podría ser asignado a su ion mas abundante y estable. Las
relaciones son obvias, de un lado, entre el tamaño de un ion y su carga, y de otro
lado, la habilidad del ion para coordinar correctamente y mantener el balance
eléctrico en una estructura mineral. Estos conceptos relacionados al tamaño y la
carga de un ion han sido usados para derivar las reglas generales concernientes
a los factores que influencian la distribución de los elementos durante la
cristalización de un magma y durante la formación de algunos sedimentos
químicos y bioquímico.
Esta clasificación geoquímica distingue nueve familias de elementos
1. Siderofilos. Elementos que tienen la capa electrónica externa incompleta, con
cationes abundantes en las fases metálicas de los meteoritos.
2. Sulfocalcofilos. Elementos de radio ionic0 grande, se combinan mediante
enlaces covalentes o metálicos y son frecuentes en las fases sulfuradas de los
meteoritos, en las rocas básicas y en las soluciones hidrotermales.
3. Oxicalcofilos. Elementos de radio ionic0 mediano, cuya combinación con el
oxigeno es relativamente común. Son mas abundantes en la litosfera que los
elementos del grupo 2.
4. Litofilos. Elementos de valencia invariable y bajo potencial de ionización.
Cuando este ultimo es alto (por ejemplo, silicio) forman con el oxigeno, aniones
complejos de muy bajo potencial que cristalizan combinados con los cationes de
la misma familia. Los cationes de potencial intermedio (Mg, Ca) son mas
frecuentes en las rocas básicas, en tanto que los cationes de potencial mas bajo
y los capaces de formar aniones complejos son frecuentes en las rocas acidas y
alcalinas.
5. Pegmatofilos. Elementos de valencia variable y energía de ionización elevada.
6. Elementos de transición. Elementos que tienen su penúltimo nivel de energía
en proceso de saturación; son abundantes en las rocas básicas, donde
remplazan con facilidad a1 Fe y a1 Mg.
7. Sedimentofilos. Elementos de potencial de ionizacion muy elevados formando
aniones que se combinan y forman compuestos solubles que cristalizan a baja
temperatura, como poseen en parte valencia variab!e, son compatibles con varias
fases.
8. Amófilos. Elementos quimicamente indiferentes que constituyen la atmosfera.
9. Biófilos. Elementos esenciales para el metabolismo celular. El carácter
geoquimico de un elemento depende mayormente de la
CLASIFICACIÓN DE RANKAMA - SAHAMA
Monografía. Sobre la clasificación geoquímica de Rankama – Sahama. 
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