Hispanopedia WikiLa anomalía de cerio , en geoquímica , es el fenómeno por el cual la concentración de cerio (Ce) se agota o se enriquece en una roca en relación con los otros elementos de tierras raras (REE). [1] Se dice que una anomalía de Ce es "negativa" si el Ce se agota en relación con los otros REE y se dice que es "positiva" si el Ce se enriquece en relación con los otros REE. [1]
Estados de oxidación del cerio
El cerio es un elemento de tierras raras ( lantánido ) que se caracteriza por dos estados redox diferentes: III y IV. A diferencia de otros elementos lantánidos, que solo son trivalentes (con la notable excepción del Eu 2+ ), el Ce 3+ puede oxidarse por el oxígeno atmosférico (O 2 ) a Ce 4+ en condiciones alcalinas . [2]
La anomalía del cerio se relaciona con la disminución de la solubilidad , que acompaña a la oxidación de Ce(III) a Ce(IV). Bajo condiciones reductoras, Ce 3+ es relativamente soluble, mientras que bajo condiciones oxidantes precipita CeO 2. [1] Los sedimentos depositados bajo condiciones óxicas o anóxicas pueden preservar a largo plazo la firma geoquímica de Ce 3+ o Ce 4+ con la reserva de que ninguna transformación diagenética temprana la haya alterado. [1]
Anomalías de cerio en circón
El circón (ZrSiO 4 ) se encuentra comúnmente en rocas ígneas félsicas . [3] Debido a que tanto el Ce 3+ como el Ce 4+ pueden sustituir al circonio , el circón a menudo tiene una anomalía positiva de Ce. [3] El Ce 4+ sustituye al Zr mucho más fácilmente que el Ce 3+ porque el Ce 4+ (radio iónico 0,97Å) tiene la misma carga y un radio iónico similar al Zr 4+ (radio iónico 0,84Å). [1] Por lo tanto, el estado de oxidación del magma es lo que determina la anomalía de Ce en el circón. [3] Si la fugacidad del oxígeno es alta, más Ce 3+ se oxidará a Ce 4+ y creará una anomalía positiva de Ce más grande en la estructura del circón. A niveles más bajos de fugacidad de oxígeno, el nivel de anomalía de Ce también será menor. [3]
Anomalías de cerio en el carbón
Anomalías negativas de cerio
El cerio en el carbón es típicamente débilmente negativo, lo que significa que está presente en concentraciones ligeramente más bajas que los otros elementos de tierras raras . [2] Las anomalías de cerio en el carbón están influenciadas por la región de origen del sedimento. [2] El carbón extraído de regiones máficas dominadas por basaltos , como la ubicación de la mina Xinde en China, no tiene una anomalía de Ce. [2] Por el contrario, el carbón extraído en regiones de roca félsica, como el yacimiento de carbón de Guxu en China, sí tiene anomalías de Ce débilmente negativas. [2] Las anomalías de Ce negativas también pueden atribuirse a la meteorización y oxidación de la región de extracción de carbón. [2] Durante la oxidación, Ce 3+ precipita como CeO 2 , dejando menos Ce en el carbón. [1]
Anomalías positivas de cerio
Si bien las anomalías de cerio en el carbón suelen ser negativas, rara vez pueden ser positivas también. [4] Esto puede ocurrir durante erupciones volcánicas cuando la ceniza volcánica se meteoriza en tobas máficas con anomalías de Ce positivas. [1] El depósito Pavlovka en el Lejano Oriente de Rusia tiene grandes anomalías de Ce positivas en sus minerales de oxihidróxido de Fe-Mn. [4] Debido a que el cerio es uno de los dos únicos REE que pueden alcanzar un número de oxidación de +4, Ce 4+ se absorbe en óxidos de Mn (IV) en lugar de otros REE y esto da como resultado una anomalía de Ce positiva. [4]
Véase también
Enlaces externos
- Tendencias estratigráficas de la anomalía de cerio en sedimentos marinos autógenos
Referencias
- ^ abcdefgh Thomas, JB; Bodnar, RJ; Shimizu, N.; Chesner, CA (2003). "Inclusiones de material fundido en circón". Reseñas en mineralogía y geoquímica . 53 (1): 63–87. Bibcode :2003RvMG...53...63T. doi :10.2113/0530063. ISSN 1529-6466.
- ^ abcdef Dai, Shifeng; Graham, Ian T.; Ward, Colin R. (2016). "Una revisión de elementos de tierras raras anómalos e itrio en carbón". Revista internacional de geología del carbón . 159 : 82–95. doi :10.1016/j.coal.2016.04.005. ISSN 0166-5162.
- ^ abcd Zhong, Shihua; Seltmann, Reimar; Qu, Hongying; Song, Yingxin (2019). "Caracterización de la anomalía Ce del circón para la estimación del estado de oxidación de los magmas: un método Ce/Ce* revisado". Mineralogía y Petrología . 113 (6): 755–763. doi : 10.1007/s00710-019-00682-y . ISSN 0930-0708. S2CID 201713664.
- ^ abc Laveuf, C.; Cornu, S. (2009). "Una revisión sobre el potencial de los elementos de tierras raras para rastrear procesos pedogenéticos". Geoderma . 154 (1–2): 1–12. doi :10.1016/j.geoderma.2009.10.002.