Geoquímica

La geoquímica es la ciencia (una especialidad de las ciencias de la Tierra) que usa los instrumentos y los inicios de la química y de la geología para describir los mecanismos detrás de los primordiales sistemas geológicos como la corteza terrestre y sus mares.​ El reino de la geoquímica se ha extendido más allá de la Tierra, abarcando todo el sistema solar​ y ha elaborado relevantes contribuciones a la comprensión de una secuencia de procesos que integran la convección del manto, la formación de planetas y los principios del granito y del basalto.​

Estudia la estructura y dinámica de los recursos químicos en la Tierra, determinando su copiosidad absoluta y relativa y su repartición. Además, estudia la migración de aquellos recursos entre las diversas geosferas (litosfera, hidrosfera, atmósfera y biosfera) utilizando como primordiales pruebas las transformaciones de las piedras y de los minerales que conforman la corteza terrestre, destinados a entablar leyes sobre las que se base su repartición.

Los primordiales recursos químicos en funcionalidad de su copiosidad, llamados además como «elementos mayoritarios» en una escala de superior a menor, son: oxígeno, silicio, aluminio, hierro, calcio, sodio, potasio y magnesio.

Subcampos

Ciertos subcampos de geoquímica son:​

• Geoquímica acuosa, que estudia el papel de diversos recursos en las cuencas hidrográficas, integrados el cobre, el azufre, el mercurio y la manera en que se cambian los flujos necesarios por medio de las colaboraciones atmosférica-terrestre-acuática.​
• Biogeoquímica, que es el campo de análisis que se concentra en el impacto de la vida en la química de la tierra.​
• Cosmoquímica, que incluye el estudio del reparto de los recursos y de sus isótopos en el universo.​
• Geoquímica de isótopos, que involucra la decisión de las concentraciones relativas y absolutas de los recursos y de sus isótopos en la Tierra y en el área de la tierra.​
• Geoquímica orgánica, que es el análisis del papel de los procesos y de los compuestos que se derivan de seres vivos o viejos.​
• Fotogeoquímica, que es el análisis de las actitudes químicas inducidas por la luz que ocurren o tienen la posibilidad de pasar entre los elementos naturales de el área de la tierra.​
• Geoquímica regional, que incluye aplicaciones a los estudios del medio ambiente, hidrológicos y de investigación minera.​

Áreas de investigación

• Prospección geoquímica.
• Geoquímica de reservorio.
• Geoquímica de elementos traza.
• Geoquímica de isótopos. Está dedicada al análisis de la alteración de la estructura isotópica en materiales naturales. Las líneas de indagación en esta área son las próximas:
  • Geoquímica isotópica en la datación radiométrica de minerales y piedras.
  • Geoquímica de isótopos estables.
• Geoquímica ambiental: se dedica al análisis del reparto de recursos químicos y de compuestos inorgánicos y orgánicos, naturales y artificiales potencialmente perjudiciales en el periodo exógeno, sus transformaciones en ambientes naturales. Los procesos que regulan su comportamiento y sus probables cambios como resultado de la predominación antropogénica. Las líneas de indagación en esta área son:
  • Geoquímica de contaminación hídrica contaminación de aguas.
  • Geoquímica de contaminación del suelo y sedimentos.
  • Geoquímica de contaminación atmosférica.
  • Geoquímica forense.

Diferenciación y mezcla

La estructura química de la Tierra y de otros cuerpos está definida por 2 procesos opuestos: la diferenciación y la mezcla. En el manto de la Tierra, la diferenciación se crea en las dorsales medio oceánicas por medio de la fusión parcial, con más materiales refractarios que están en la base de la litosfera, en lo que lo demás se eleva para conformar basalto. Luego de que una placa oceánica descienda en el manto, la convección al final mezclará ambas piezas. La erosión diferenciará el granito separándolo en arcilla, en el fondo del mar, arenisca, en el borde del conjunto de naciones, y minerales, disueltos en las aguas del mar. El metamorfismo y la anatexia (fusión parcial de las piedras de la corteza) tienen la posibilidad de volver a mezclar aquellos recursos. En el mar, los organismos biológicos tienen la posibilidad de provocar una diferenciación química, en lo que la ruptura de los organismos y sus desperdicios puede mezclar los materiales nuevamente.​

Fraccionamiento

Una fuente fundamental de diferenciación es el fraccionamiento, una repartición desigual de recursos e isótopos. Esto podría ser el resultado de actitudes químicas, cambios de etapa, efectos cinéticos o radioactividad.​

En la escala más enorme, la diferenciación planetaria es una división física y química de un mundo en zonas químicamente diversas. Ejemplificando, los planetas de tierra formaron núcleos ricos en hierro y mantos y cortezas ricos en silicatos.​ En el manto de la Tierra, la primordial fuente de diferenciación química es la fusión parcial, especialmente alrededor de las cordilleras del mar medio.​ Esto puede suceder una vez que el sólido es heterogéneo o una solución sólida, y parte de la masa fundida se separa del sólido. El proceso se sabe como «equilibrio» o «fusión por lotes» si el sólido y la masa fundida están en equilibrio hasta entonces en que se borra la masa fundida, y «fusión fraccional o de Rayleigh» si se descarta siempre.​

El fraccionamiento isotópico puede tener maneras dependientes de la masa e independientes de la masa. Las moléculas con isótopos más pesados ​​tienen energías del punto cero más bajas y, por consiguiente, son más estables. Como consecuencia, las actitudes químicas presentan una pequeña dependencia de los isótopos, prefiriendo los isótopos más pesados las especies o compuestos con un estado de oxidación mayor; y en los cambios de etapa, los isótopos más pesados ​​tienden a concentrarse en las etapas más pesadas.​ El fraccionamiento dependiente de la masa es más grande en los recursos ligeros, ya que la diferencia en las masas es una parte más grande de la masa total.​