Clasificación geoquímica de los elementos

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electrónica de los átomos e iones en las condiciones físico-químicas que imperan en cada una
de las geosferas interiores.
1.4- Clasificación geoquímica de los elementos.
Todo el análisis anterior sirve de base para definir la clasificación geoquímica de los
elementos de Goldschmidt, el cual considera que la diferenciación geoquímica primaria de la
Tierra se corresponde con la afinidad geoquímica de los elementos respecto a las tres fases
indicadas: metálica, sulfurosa y silicatada.
Basándose en la realización de algunos experimentos metalúrgicos y teniendo en cuenta el
contenido de diversos elementos en los meteoritos, Goldschmidt consideró que los elementos
pueden ser clasificados atendiendo a su afinidad geoquímica en los grupos siguientes:
siderófilos, calcófilos, litófilos y atmófilos. Algunos elementos presentan tendencia a
presentarse en más de un grupo, pues su distribución depende de las condiciones
fisicoquímicas del medio (temperatura, presión, composición).
El carácter geoquímico de un elemento está ampliamente regulado por la configuración
electrónica de sus átomos y, por consiguiente, puede valorarse atendiendo a la posición que
ocupa en el Sistema Periódico (Tabla 1.5). 
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Tabla 1.5- Clasificación geoquímica de los elementos (según Goldschmidt).
Carácter 
geoquímico
Configuración
electrónica de sus
iones
Posición el sistema
periódico
Ejemplos
Siderófilos +8 y -18 e VIII-B Fe Ni Co
Calcófilo 18 y (18+2) e I-B II-B y grupos
que le siguen
Cu Zn Ag
Pb Hg Ga
Litófilo 8 e I-A II-A III-A
IV-A V-A VI-A
VII-A III-B IV-B
V-B VI-B VII-B
Na Ca Ti
Si Cl Cr
V Mn Al
O Mg Zr
Atmófilo VIII-A He Ne Ar Kr
Xe Rn
1.5- Abundancia y distribución de los elementos químicos en los sistemas geoquímicos
endógenos. 
Dentro de los sistemas geoquímicos endógenos deben ser considerados los pares siguientes:
magma - roca ígnea (o yacimientos magmáticos) y soluciones hidrotermales - minerales
hidrotermales (o yacimientos hidrotermales). 
SISTEMAS GEOQUÍMICOS
ENDÓGENOS
Magma Solución hidrotermal
Roca ígnea Yacimiento
magmático
Minerales
hidrotermales
Yacimientos
hidrotermales
La relación genética entre los componentes de estos pares está dada por procesos endógenos:
magmáticos e hidrotermales, y condicionan la diferenciación endógena.
DIFERENCIACIÓN
ENDÓGENA
Diferenciación
magmática
Diferenciación
neumatolito-hidrotermal
En una primera aproximación a este problema ha de destacarse que existe un estrecho vínculo
entre las propiedades cristaloquímicas, termodinámicas y geoquímicas que rigen la distribución
desigual de los elementos químicos durante los procesos endógenos, todo ello teniendo como
fundamento la envoltura electrónica de los átomos e iones.
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Derivándose de esto, se manifiestan algunos fenómenos que deben tenerse en cuenta al valorar la
distribución de los elementos químicos en las estructuras cristalinas de los minerales
constituyentes de los sistemas geoquímicos endógenos de la corteza terrestre: cristalización de
los minerales, sustituciones isomórficas (elementos minoritarios) y reacciones de intercambio.
La cristalización de los minerales esta determinada por la combinación de factores
termodinámicos (presión, temperatura, composición), cristaloquímicos (tipo de estructura
cristalina) y geoquímicos (afinidad química). Por consiguiente, los elementos químicos que
tenderán a formar minerales serán los que más se concentren en alguna de las etapas del proceso
(elementos mayoritarios) y puedan establecer las combinaciones más estables dentro de la
estructura cristalina. En términos generales, cuando las condiciones fisicoquímicas del medio
son favorables para la formación de diferentes minerales, se formará primero aquel que presente
la mayor energía reticular y así sucesivamente. 
Las sustituciones isomórficas en las estructuras cristalinas de los minerales son posibles
siempre que existan semejanzas entre los radios iónicos (o atómicos), acción polarizante y tipo
de envoltura electrónica externa, lo que garantizaría la estabilidad de la estructura cristalina.
Cuando en este fenómeno intervienen iones de igual carga se dice que la sustitución es
isovalente; por el contrario, si los iones participantes poseen diferente carga, la sustitución es
heterovalente. Existen muchas herramientas para dilucidar la posible ocurrencia de sustituciones
isomórficas; entre ellas se destaca la ley de las series diagonales de Fersman como guía para
determinar la posible ocurrencia de sustituciones isomórficas heterovalentes. Otros
procedimientos que pueden ser útiles tienen su base en la posición que ocupan los elementos en
el Sistema Periódico, y el efecto que puede causar la compresión d (elementos de transición) y la
contracción lantánida (tierras raras) en las semejanzas de los radios iónicos, lo que puede tener
validez para demostrar la posible ocurrencia de algunas sustituciones isomórficas isovalentes.
Mediante las sustituciones isomórficas es posible explicar la tendencia de algunos elementos
minoritarios a concentrarse en determinados tipos de rocas ígneas y minerales magmáticos e
hidrotermales.
 Las reacciones de intercambio están dadas por la interacción entre magma (o solución
hidrotermal) y rocas circundantes, lo que da lugar a la formación de minerales de alteración.
Este proceso da lugar a un cambio más o menos radical de la composición química de parte de la
roca circundante en dependencia de las condiciones físicoquímicas imperantes en el proceso de
alteración.
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Carga iónica Radio iónico Tipo de envoltura 
 y atómico electrónica externa
PROPIEDADES
CRISTALOQUÍMICAS
PROPIEDADES 
TERMODINÁMICAS
PROPIEDADES 
GEOQUÍMICAS
Energía 
reticular
Afinidad geoquímica
Tipo de 
enlace
Número de 
coordinación
Red 
cristalina