Nelson

EL CICLO GEOQUÍMICO
1. Ser capaz de criticar los siguientes conceptos aplicados a la tierra como sistema físico-químico:
a) Sistema Aislado
b) Sistema Cerrado
c) Sistema abierto
2. Criticar los conceptos de Energía Libre y Entropía aplicados al Universo, Sistema Solar y la Tierra.
3. Entender la distribución de elementos químicos en la tierra y los factores que lo regulan desde su
origenhasta el presente.
4. Entender la importancia del ciclo geoquímico hacia el entendimiento de cada elemento en particular.
El ciclo geoquímico puede considerarse como la aplicación del concepto de geoquímica, en el
entendimiento de las interacciones existentes entre las diferentes esferas geoquímicas. También puede
entenderse como el movimiento migratorio de especies químicas debido a procesosgeológicos, tomando
como punto de partida el interior de la tierra, puntos intermedios, la corteza y las geosferas externas, y
regreso al punto de partida, o al interior de la tierra.
Las rocas funden en el manto superior para generar fluidos, magmas y sólidos desgasifícalos (minerales)
que forman rocas ígneas en la corteza profunda (intrusivas) y que pueden ser expuestas durante laorogénesis, adicionalmente estas rocas pueden formarse cerca de la superficie en las cordilleras centro
oceánicas, en las zonas de subducción y en los puntos calientes. Estos sólidos desgasificados son estables
a altas T y P, las fases fluidas que llegan al exterior se condensan o reaccionan con las rocas ígneas
expuestas, dando hidrolizados, oxidados y fases carbonáticas que son estables a P y Tbajas. Estas fases,
por metamorfismo y anatexis o resorción en fases profundas, vuelven al interior del sistema y regeneran el
ciclo.

La concepción del ciclo geoquímico comienza con la interpretación del “sistema Tierra” como un
conjunto o agregado de elementos químicos. Estos elementos tuvieron su origen a un tiempo específico de
la historia del universo. La abundancia relativa de loselementos fue determinada por la estabilidad de los
isótopos, es decir, nº de protones y neutrones y la energía de enlace internuclear.
La formación en si del planeta es producto de una diferenciación cosmoquímica de los elementos,

atendiendo a su volatilidad o capacidad de formar compuestos volátiles (la tierra está empobrecida en
volátiles).
La separación de la tierra en capas (núcleo – mantosilicatado), condujo a una diferenciación marcada de
los elementos químicos, atendiendo a su afinidad por el Fe metálico, fase sulfuro o silicatos. Dicho
fraccionamiento fue controlado por el número y arreglo de los electrones de valencia o por el potencial
químico.
La solidificación del planeta y creación de una corteza sólida por el proceso de cristalización magmática,
produjo unadiferenciación elemental controlada principalmente por el potencial iónico (Z/ri) y la
electronegatividad.
Esta serie de diferenciaciones está controlada por un proceso que “uniformiza” y que tiende a cerrar el
ciclo _ METAMORFISMO. El efecto del metamorfismo es producir una litosfera de composición
homogénea. En comparación con la composición de rocas jóvenes, las rocas del Arqueano sonprincipalmente gneises de composición granítica muy uniforme, como resultado de sucesivas reacciones
de metamorfismo y metasomatismo. El cuadro global de la migración de elementos químicos en la parte
exterior de la tierra, puede visualizarse a través del siguiente ciclo geoquímico generalizado.

ENERGÍA ASOCIADA AL CICLO GEOQUÍMICO

El intercambio de materiales en el ciclo está bien entendido, muyestudiado
El intercambio de energía en el ciclo no está bien entendido, poco estudiado
El Planeta Tierra como Sistema
Universo: Sistema que espontáneamente disminuye su energía libre y aumenta su entropía.
_G (DG < 0); _S (DS > 0) _ 2º ley de la termodinámica
Existen fluctuaciones menores como:
Depósitos Biogénicos: (DG> 0); (DS < 0) a expensas de la energía solar (fotosíntesis)...