Geoquímica del Sr

 

Geoquímica del Sr

Basada en la relación 87Sr/86Sr, nos permite obtener información sobre el origen y/o los procesos que han afectado a todo tipo de materiales, no solo geológicos.  Este tipo de estudios se basa en que la cantidad de 87Sr ha ido en aumento desde el origen de la Tierra debido a los aportes derivados de la desintegración del 87Rb y en el comportamiento geoquímica del Rb y Sr, así las materiales formados en el Manto terrestre tendrán relaciones Rb/Sr bajas y de ahí 87Sr/86Sr bajas.  Por su parte los materiales de la corteza superior tendrán relaciones Rb/Sr altas y de ahí 87Sr/86Sr altas.  Los valores intermedios pueden ser explicados de diferente forma, siendo uno de los casos mas frecuentes el debido a la asimilación y/o contaminación de materiales corticales por materiales mantélicos.

Para poder determinar la relación 87Sr/86Sr inicial podemos hacerlo en materiales con contenidos bajos en Rb (carbonatos), materiales recientes donde el Rb no ha tenido tiempo para desintegrase o en materiales que se ha calculado una isocrona ya que a la vez que la edad se obtiene el valor 87Sr/86Sr inicial en dicha muestra. (Ver punto 2.3.)

 

Ejemplos de aplicaciones geoquímicas del Sr

 

Estudios petrológicos.  El valor de las relaciones iniciales de Sr nos permitirá definir los materiales fuente de un determinado tipo de roca (manto superior, corteza inferior o corteza superior), así como los procesos de asimilación, contaminación y metamorfismo sufrido por los mismas. Estos procesos pueden ser cuantificado si tenemos un buen conocimiento de los materiales estudiados y del área cercana.

 

Estudios de carbonatos marinos. Se ha comprobado que el Sr no sufre fraccionación al precipitar sus sales, tanto de origen químico como biológico, y como además el tiempo de mezcla de los océanos es unas 3000 veces menor que el tiempo de residencia del Sr en el agua marina, se ha estimado que la relación 87Sr/86Sr del agua del mar es homogénea por lo cual la composición isotópica de las sales formadas será la misma que la del agua del mar en dicho momento.  No obstante, a lo largo del Fanerozoico se ha detectado que las composiciones del  medio marino presentan claras variaciones que no se pueden atribuir a la desintegración de Rb, sino a cambios climáticos, paleo-oceanograficos y tectónicos que hacen variar aporte de Sr a los océanos desde los ríos, así como por alteraciones hidrotermales de corteza oceánica o disolución de carbonatos submarinos antiguos.

Con estos datos se han establecido una curva muy precisa para la evolución de la relación 87Sr/86Sr en las aguas marinas, lo cual nos permite datar y correlacionar sedimentos marinos, principalmente a partir de restos fósiles con conchas de tipo impuctata.

 

Diagénesis.  Nos permiten identificar los procesos diagenéticos sufridos por una roca al estudiar las variaciones de 87Sr/86Sr entre minerales primarios y los diagenéticos, así como identificar posibles áreas fuentes para los fluidos intersticiales que participaron en la diagénesis.

Hidrogeología.  A la hora de identificar acuíferos, el Sr de las aguas subterráneas se equilibra con el Sr de las rocas que atraviesa, originándose mezclas que permitirán diferenciar las diferentes provenencias de las aguas.  hay que tener un buen conocimiento de los valores de la relación 87Sr/86Sr  de las zonas que atraviesa.   

Arqueología - Antropología.  El Sr se fija en los huesos y en los dientes de los seres vivos, los valores de 87Sr/86Sr pueden identificar paleodietas (el pescado dará valores similares a los valores marinos) o migraciones (diferencias de composición de los dientes entre individuos adultos y jóvenes).