Anomalía del cerio
La anomalía del cerio, en geoquímica, es el fenómeno por el cual la concentración de cerio (Ce) es inferior o superior en una roca en relación con la concentración de otros elementos de tierras raras (REE por sus siglas en inglés).[1] Se dice que una anomalía de Ce es "negativa" si el Ce se encuentra en inferior cantidad con respecto de los otros REE y se dice que es "positiva" si Ce se enriquece en relación con los otros REE.[1]
Estados de oxidación del cerio[editar]
El cerio es un elemento de tierras raras (lantánido) caracterizado por dos estados redox diferentes: III y IV. A diferencia de otros elementos lantánidos, que son solo trivalentes (con la notable excepción de Eu2+), Ce3+ puede oxidarse por el oxígeno atmosférico (O2) a Ce4+ 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). En condiciones reductoras, Ce3+ es relativamente soluble, mientras que en condiciones oxidantes precipita CeO2.[1] Los sedimentos depositados en condiciones óxicas o anóxicas pueden conservar a largo plazo la firma geoquímica de Ce3+ o Ce4+ con la reserva de que ninguna transformación diagenética temprana la alteró.[1]
Anomalías de cerio en circón[editar]
El circón (ZrSiO4) se encuentra comúnmente en rocas ígneas félsicas.[3] Debido a que tanto el Ce3+ como el Ce4+ pueden sustituir al zirconio, el zircón a menudo tiene una anomalía de Ce positiva.[3] Ce4+ se sustituye por Zr mucho más fácilmente que Ce3+ porque Ce4+ (radio iónico 0,97Å) tiene la misma carga y un radio iónico similar al Zr4+ (radio iónico 0,84Å).[1] Por lo tanto, el estado de oxidación del magma es lo que determina la anomalía Ce en Zircón.[3] Si la fugacidad del oxígeno es alta, más Ce3+ se oxidará a Ce4+ y creará una anomalía de Ce positiva más grande en la estructura de 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[editar]
Anomalías negativas de cerio[editar]
El cerio en el carbón suele ser 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 Ce.[2] Por el contrario, el carbón extraído en regiones de rocas félsicas, como Guxu Coalfield en China, tiene anomalías Ce débilmente negativas.[2] Las anomalías negativas de Ce también se pueden atribuir a la meteorización y oxidación de la región minera del carbón.[2] Durante la oxidación, el Ce3+ precipita como CeO2, dejando menos Ce en el carbón.[1]
Anomalías positivas de cerio[editar]
Si bien las anomalías de cerio en el carbón suelen ser negativas, rara vez también pueden ser positivas.[4] Esto puede ocurrir durante las erupciones volcánicas cuando la ceniza volcánica se desgasta en tobas máficas con anomalías Ce positivas.[1] El depósito Pavlovka en el Lejano Oriente de Rusia tiene grandes anomalías positivas de Ce en sus minerales de oxihidróxido de Fe-Mn.[4] Debido a que el cerio es uno de los dos únicos REE que pueden obtener un número de oxidación de +4, el Ce4+ 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[editar]
Referencias[editar]
- ↑ a b c d e f g h Thomas, J. B.; Bodnar, R. J.; Shimizu, N.; Chesner, C. A. (2003). «Melt Inclusions in Zircon». Reviews in Mineralogy and Geochemistry 53 (1): 63-87. Bibcode:2003RvMG...53...63T. ISSN 1529-6466. doi:10.2113/0530063.
- ↑ a b c d e f Dai, Shifeng; Graham, Ian T.; Ward, Colin R. (2016). «A review of anomalous rare earth elements and yttrium in coal». International Journal of Coal Geology 159: 82-95. ISSN 0166-5162. doi:10.1016/j.coal.2016.04.005.
- ↑ a b c d Zhong, Shihua; Seltmann, Reimar; Qu, Hongying; Song, Yingxin (2019). «Characterization of the zircon Ce anomaly for estimation of oxidation state of magmas: a revised Ce/Ce* method». Mineralogy and Petrology (en inglés) 113 (6): 755-763. ISSN 0930-0708. doi:10.1007/s00710-019-00682-y.
- ↑ a b c Laveuf, C.; Cornu, S. (2009). «A review on the potentiality of Rare Earth Elements to trace pedogenetic processes». Geoderma (en inglés) 154 (1–2): 1-12. doi:10.1016/j.geoderma.2009.10.002.