Este documento describe los factores que afectan la movilidad y dispersión de elementos, incluyendo su volatilidad, coeficiente de partición, y tamaño iónico. Los elementos se clasifican como refractarios, moderadamente volátiles, altamente volátiles, compatibles e incompatibles dependiendo de estos factores. El coeficiente de partición representa la concentración relativa de un elemento en el mineral en comparación con el magma, y determina si un elemento es compatible e incompatible.

1. FACTORES QUE INCIDEN EN LA
MOVILIDAD Y DISPERSIÓN DE LOS
ELEMENTOS
PROF. YESSELYS SILVERA E.

15. La volatilidad desde el punto de vista químico, físico y de la
termodinámica es una medida de la tendencia de una sustancia a
pasar a la fase de vapor. Se ha definido también como una
medida de la facilidad con que una sustancia se evapora. A una
temperatura dada, las sustancias con mayor presión de vapor se
evaporan más fácilmente que las sustancias con una menor
presión de vapor.

16.  La distribución cosmoquímica de los elementos esta muy
fuertemente influenciada por su volatilidad respectiva.
 En esta clasificación, los elementos están simplemente divididos
como sigue:

17. a) Refractarios Elementos que condensan a temperaturas más altas
que los silicatos-Mg y metales Fe-Ni (cerca de 1300- 1350 K y a 1 0-4
atm), estos elementos pueden ser subdivididos en:
1 .- Super refractarios.- Como Al, Hf, Zr, Y, Sc, Os, Ir
2.- Altamente refractarios.- Ca, Ti, Th, U, muchos de las Tierras Raras.
3.- Moderadamente refractarios.- V, Ce, Yb, Pt.
4.- Minimamente refractarios.- Cr, Co, Ni, Sr, Ba, Eu

18. b- Moderadamente volátil
Elementos que condensan a temperaturas entre silicatos-Mg metal Fe-
Ni (1300-1350 K) y la condensación del azufre como FeS (690 K).
Ejemplos incluye Li, B, Na, P, S, K, Mn y Rb.
c-Altamente Volátil
Elementos que condensan a temperaturas por debajo del azufre como
FeS (<690 K).
Ejemplos incluye Cl, Br, Cd, In, Tl, Pb y Bi. . Además algunos científicos
separan los elementos altamente volátiles provenientes de los
elementos amófilos (H, C, N y gases nobles) usando como demarcación
la condensación hielo-agua.

20. Este coeficiente representa el cociente entre la concentración
de un elemento i en el mineral y la concentración de dicho
elemento en el fundido (magma), en condiciones de
equilibrio termodinámico.

21. Sobre la base del volumen del coeficiente de partición (D) en
los sistemas magmáticos, los elementos pueden ser
divididos en compatibles (D>1) e incompatibles (D<1).
Clasificación de los elementos según
el coeficiente de partición

22. Clasificación de los
elementos según el
coeficiente de partición
Incompatibles
Elementos pequeños de mayor
carga o grandes valencias
(HFS) High Field Strength .
Tienen potenciales de
ionización encima de 4
Elementos de baja carga“large
ion lithophile” (LIL)
potencial de ionización casi
debajo de 4
Compatibles

23. A los elementos mayores Fe y Mg se los considera compatibles,
mientras que K y Na serían incompatibles.
Elementos trazas compatibles se concentran en el sólido, que por
supuesto depende de los minerales involucrados, pero que
comúnmente se estandarizan a los minerales del manto (olivino,
piroxenas y granate).
ELEMENTOS COMPATIBLES

24.  Los más pequeños y con mayor carga “high field strenght”
(HFS), incluyen a las tierras raras, Th, U, Ce, Pb4+, Zr, Hf, Ti, Nb
y Ta
ELEMENTOS INCOMPATIBLES
 Los de baja carga “large ion lithophile” (LIL) que incluye a: K, Rb, Cs, Ba,
Pb2+, Sr, Eu2+, son considerados más móviles, particularmente en
presencia de fases fluidas.
Los elementos trazas incompatibles se concentran más en el fundido
que en el sólido.

25.  Elementos trazas compatibles se concentran en el sólido,
que por supuesto depende de los minerales
involucrados, pero que comúnmente se estandarizan a
los minerales del manto (olivino, piroxenas y granate)
 Los coeficientes de partición están controlados, entre
cosas, por la temperatura, fugacidad del oxigeno y la
composición y por lo tanto, la clasificación precisa de
muchos elementos dependería del sistema ígneo o
consideración.

26. El valor de K puede ser sensible a las variaciones de
temperatura, presión y composición tanto del mineral
como del magma en el momento de la cristalización .
Tienen su fundamento en el principio del equilibrio
químico.
Puesto que las rocas están constituidas por varias fases
minerales, la partición o reparto de los elementos traza
entre el sólido y el fundido se cuantifica por el
Coeficiente de Partición Global (D), que es la suma de
los productos de los coeficientes de partición
mineral/fundido (K) y de la proporción en peso de cada
mineral en el sólido.

27.  Los elementos inmóviles son los que generan enlaces más fuertes en la
estructura cristalina. Estos elementos tienen radio pequeño y cargas elevadas
(elevado potencial iónico). Se denominan HSFE (High StrengthField Elements):
Zr4+, Hf4+, Nb5+, Ta5+.
 En rocas alteradas, estos estarán prácticamente en las proporciones originales
de la roca. Iones hexavalentes como Mo6+, Cr6+, V6+ y U6+ forman
complejos solubles, no se comportan como HSFE.
 Los coeficientes de partición (Kd) permiten comprender la estratificación,
existente en el sistema manto superior-corteza, con respecto a los elementos
radioactivos productores de calor (K, Th y U).

28.  Los coeficientes de partición se determinan analizando las fases
mineralógicas en sistemas de rocas naturales o en sistemas
sintéticos (experimentales).