CLASE 9 Geoquimica De Los Elementos Traza Y Tierras Raras 1

ELEMENTOS TRAZA
´´Son aquellos elementos que NO forman parte de la fórmula de
los minerales que los contienen por ser considerados extraños´´,
cuya concentración se encuentra por debajo del 0.1%. Los
elementos desde el punto de vista de la petrología ígnea que son
considerados trazas son: Rb, Ba, Pb, Sr, La-Lu, Th, U, Y, Zr, Hf, Ta,
Cu, Co, Ni, Sc, V y Cr.

¿Qué es un elemento traza?
 Aquelloselementos que NO son constituyentes
estequiométricos de las fases mineralógicas presentes
en el sistema de interés
 Fases mineralógicas de un Basalto:
olivino
(Mg,Fe)2SiO4
ortopiroxeno (Mg,Fe)2SiO6
clinopiroxeno Ca(Mg,Fe)Si2O6
Plagioclasa CaAl2Si2O8-NaAlSi3O8
 Constituyentes estequiométricos:
Mg, Fe, Si, O, Ca, Al, Na
 Los demás serían elementos traza
Pero ¿Qué pasa en un granito?

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•

Parala mayoría de las rocas silicatadas:
• Elementos Mayores: O, Si, Al, Na, Mg, Ca y Fe
• Pueden ser mayores (“menores”): H, S, K, P, Ti, Cr y Mn
• El resto son elementos traza (excepto en pegmatitas y yacimientos
minerales)

O, Si, Al, Na, Mg, Ca y Fe = 99%
de la Tierra Silicatada

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¿Qué es un elemento traza?
 Aquellos elementos que no afectan
significativamente las propiedades químicas yfísicas de un sistema

¿Excepciones?

• Elemento en concentraciones tan bajas
que no afecta significativamente las
reacciones entre las fases principales del
sistema (elemento “pasivo” cuyo
comportamiento en el sistema no
depende de su concentración)
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Afinidad de los Elementos Traza
 Clasificación de Goldschmidt:
 Atmófilos: Elementos volátiles (Gases y líquidos)
 Litófilos: Afinidad por loslíquidos silicatados

 Siderófilos: Afinidad por los líquidos metálicos
 Calcófilos: Afinidad por los líquidos sulfurosos
Victor Goldschmidt (1888-1947)

Fase Gaseosa

Líquido Silicatado

Líquido Azufroso

Líquido Metálico

Atmófilos

H, C, N, Gases Nobles

Litófilo

Alcalis, Alcalino-térreos,
Halógenos, B, O, Al, Si, Sc,
Ti, V, Cr, Mn, Y, Zr, Nb,
Lantánidos, Hf, Ta, Th, U

Calcófilo

Cu, Zn, Ga, Ag,Cd, In, Hg,
Tl, As, S, Sb, Se, Pb, Bi, Te

Siderófilo

Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir,
Pt, Mo, Re, Au, C, P, Ge, Sn
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La Tabla Periódica de la Geoquímica
 Comportamiento de los elementos traza en la tierra
silicatada

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Los Elementos Volátiles
 Gases Nobles y N
 Gases nobles son químicamente inertes y volátiles. No forman

minerales.
 Tienen radios iónicos grandes (excepto He) y no seacomodan
fácilmente en las redes cristalinas
 Solubilidad en magmas depende de P, T, Radio Iónico y composición
 N2 relativamente inerte
 En rocas está como NH3 (amonia):

sustituye al K y es muy soluble
 N componente importante en proteínas

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Los elementos semi-volátiles
 C, F, S, Cl, As, Se, Br, Sb, Te, I
 Tienen afinidad por las fases fluidas o gaseosas (Cl, Br, F) o forman

compuestos queson volátiles (SO2, CO2)
 No todos son estrictamente volátiles (i.e. C es refractario en estado
elemental)
 Partición del S entre líquido y gas depende de la fugacidad de
oxígeno (estado de REDOX del sistema):
 Alta fO2 el azufre está como SO2 (dióxido de azufre)
 Baja fO2 el azufre está como S2 (sulfuro)
 En magmas con altas concentraciones de S el azufre puede separarse

 La solubilidadde CO2 en magmas es función de la Presión
 En magmas con altas concentraciones de C, el CO2 puede separarse y

formar magmas carbonatíticos (CaCO3 es el principal componente)

Volcán Oldoinyo Lengai
(Tanzania)
Magmas Carbonatíticos
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Los elementos alcalinos y alcalino-térreos
Large Ion Lithophile Elements (LILE)






Alcalinos= Li, K, Rb y Cs
Alcalino-térreos= Be, Sr y BaElectronegatividades bajas y valencias de 1 y 2
Tienden a forman enlaces iónicos
Su comportamiento está gobernado por el radio iónico y
la carga (POTENCIAL IÓNICO):
 Bajo potencial iónico (carga/radio)
 Se les llama “Elementos litófilos de radio iónico grande” o

“Large Ion lithophile elements” (LILE)
 Su radio iónico grande no les permite entrar en las
estructuras cristalinas
 Tienen afinidad por la fase...