¿Qué es la geoquímica y cuáles son sus modelos?

¿Qué es la geoquímica y cuáles son sus modelos?

La geoquímica estudia el origen, distribución y evolución de los elementos químicos que componen la Tierra y que se encuentran contenidos en forma de minerales de las rocas y en otros minerales derivados de ella, aunque también los encontramos en los seres vivos, el agua y la atmósfera.

Su principal objetivo es determinar la abundancia de los elementos que existen en la naturaleza mediante técnicas analíticas, lo cual sirve de hipótesis para determinar el origen, edad y estructura del planeta Tierra y del universo.

En el post de hoy vamos a profundizar en el concepto de geoquímica y en sus modelos. ¡Sigue leyendo!

Conocer el planeta Tierra y el sistema solar por medio de la geoquímica

Si nos remontamos a los inicios de la geoquímica, el término fue utilizado por primera vez por un químico suizo llamado Schöbein en 1838 y si analizamos la etimología de la palabra, vemos que es la unión de geología y química. Pero, ¿Cuál es la relación entre estas dos ciencias? ¿Cómo se combinan entre sí? Podríamos decir que la geoquímica utiliza las herramientas de la química para resolver problemas derivados de la geología. En otras palabras, los geólogos utilizan la química para explicar el funcionamiento de la Tierra.

La Tierra forma parte del sistema solar, una familia de cuerpos celestes que se formaron simultáneamente, por lo que entre ellos, existen muchas semejanzas. Por eso la geoquímica incluye también el estudio del sistema solar y los planetas que lo forman.

Aunque un profesional de la geología y otro de la química tienen muchos aspectos en común, sus objetivos científicos son muy diferentes. Si bien los objetivos de un geoquímico no son explicar o esclarecer la naturaleza de los enlaces químicos o sintetizar nuevos compuestos, estos estudios son de interés y uso para la geoquímica.

Podríamos decir que la geoquímica es una ciencia que incluye tantos campos diferentes que lo normal es que un geoquímico se especialice en algún campo que compone esta ciencia, por ejemplo, en la química de la atmósfera, la termodinámica geoquímica o la geoquímica isotópica, entre otras.

Curso de introducción a la geoquímica aplicada

La geoquímica es una disciplina relativamente nueva, puesto que su desarrollo ha tenido lugar en la segunda mitad del siglo XX. Durante los últimos 50 años se ha llegado a un conocimiento de la Tierra y el sistema solar muy superior al que existía, por ejemplo, hace 75 años. Este conocimiento actual, procede en gran parte de la investigación geoquímica de los meteoritos.

Mediante la geoquímica se ha podido calcular la escala de tiempo geológico, determinar la temperatura y profundidad de los magmas terrestres o la velocidad del levantamiento y erosión de las cadenas montañosas, entre otros avances. La geoquímica también ha impulsado el conocimiento de la corteza y atmósfera terrestre o las evidencias de vida más antiguas en la Tierra.

Pero, como decíamos antes, también mediante la geoquímica, podemos conocer los planetas que forman el sistema solar. En concreto, las evidencias de vida en Marte son en parte químicas, por lo que no es de extrañar que las sondas que se envían a otros planetas, llevan consigo herramientas de análisis químico de materiales geológicos.

La geoquímica toma partido también en las disciplinas relacionadas con el medio ambiente. Cuestiones como la lluvia ácida, el agujero de la capa de ozono, el efecto invernadero o el calentamiento global y la contaminación del agua, son de estudio para la geoquímica. De igual forma, algunos recursos no renovables como el carbón o el petróleo, se formaron mediante procesos geoquímicos.

Los modelos geoquímicos

Podemos distinguir dos modelos dentro de la geoquímica, que explican la estructura y la composición de la Tierra.

Modelo geoquímico

Divide a la Tierra en capas concéntricas basándose en su composición: superior e inferior, refiriéndose a la corteza y el manto, y externo e interno, al núcleo.

Modelo geodinámico

Para este modelo se han tenido en cuenta el estado dinámico y físico de las capas terrestres.

  • Litosfera. Se encuentra en la capa superficial y su comportamiento es rígido, posee un espesor de 100 km. En esta parte se incluye la corteza del manto litosférico.
  • Astenosfera. De los 100 a los 250 km de profundidad, encontramos las zonas de comportamiento plástico, compuestas por materiales parcialmente fundidos. En esta zona se crean corrientes de convección que forman la dinámica de la litosfera.
  • Mesosfera. Entre los 250 y los 2700 km, se encuentran las zonas de corrientes de convección, penachos y plumas térmicas.
  • Endosfera. Coincide con el núcleo del modelo geoquímico.

Las aportaciones de la geoquímica

La geoquímica ha realizado numerosos avances en campos como la economía, la salud pública o el medio ambiente. 

Sin embargo, se pueden mencionar dos: el conocimiento geológico de la Tierra y la distribución de los elementos químicos. A partir de esta disciplina científica, los expertos han podido conocer la historia de la Tierra, pues se ha quedado registrada en la composición química de las rocas que la forman.

El conocimiento del planeta Tierra también tiene que ver con el estudio de los procesos geológicos internos, como son las erupciones volcánicas. 

La geoquímica es de gran utilidad para el conocimiento medioambiental de la Tierra, concretamente los que tienen que ver con los cambios globales ocurridos en un pasado geológico.

Por ejemplo, los cambios en el nivel del mar, la actividad solar e incluso, algunas señales procedentes de supernovas lejanas, han quedado registradas en los glaciares de la Antártida.

Todos estas recopilaciones y estudios geoquímicos permiten evaluar los cambios actuales en la atmósfera y, mediante los cuales, se pueden predecir tendencias futuras, como también, implantar soluciones que prevengan daños irreversibles en nuestro planeta.

geoquímica volcánica

Los avances tecnológicos en la geoquímica 

Al igual que ocurre en otros campos, la geoquímica también se ha visto muy condicionada por los avances tecnológicos, los cuales han proporcionado modernas herramientas de gran utilidad para la geoquímica y, mediante las cuales, se ha podido hacer numerosos avances en el conocimiento de la Tierra.

Podemos mencionar como ejemplo, la microsonda electrónica, con la que se pueden analizar granos de minerales a la escala de micras, o el microscopio electrónico, que nos permite ver esos granos de minerales a escala casi atómica. Estos y otros análisis, se obtienen hoy con gran precisión y exactitud, impensable hace tan solo un par de décadas.

 

Fuente: Colegio Oficial de Geólogos de España

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