10 de julio, 2026.- Durante la última década, los isótopos se han consolidado como una de las principales herramientas de investigación en el Departamento de Geología UCHILE (DGL). Desde la llegada del primer instrumento especializado para analizarlos, en 2012, esta unidad académica ha fortalecido de manera sostenida sus capacidades en ciencia básica y aplicada, contribuyendo al desarrollo de la investigación geológica en el país.
Actualmente, el DGL realiza de manera rutinaria dataciones de rocas mediante el método uranio-plomo (U-Pb) en distintas fases minerales, además de análisis isotópicos de estroncio (Sr) y silicio (Si). Durante el último año, desarrolló una metodología para el análisis de isótopos de cobre (Cu), la que está siendo aplicada en una tesis de magíster. Estas capacidades se complementan con el desarrollo de metodologías para el análisis de isótopos de hierro (Fe), selenio (Se), germanio (Ge) y molibdeno (Mo), actualmente en distintas etapas de implementación.
"En el ámbito nacional fuimos los primeros en implementar las dataciones uranio-plomo (U-Pb) en circones y actualmente somos los únicos trabajando con isótopos estables no convencionales", señala Fernando Barra, académico del DGL y director del Laboratorio de Espectrometría de Masas (LEM-UCHILE).
Prácticamente todas las subdisciplinas de la Geología utilizan isótopos para determinar edades o comprender los procesos físico-químicos del entorno natural, por lo que el acceso a estas técnicas resulta fundamental. En el año 2000, la académica Katja Deckart, especialista en dataciones argón-argón (Ar-Ar), uranio-plono (U-Pb) y renio-osmio (Re-Os), se incorporó al cuerpo académico de nuestro DGL. Sin embargo, y debido a la falta de infraestructura analítica en Chile, la mayoría de análisis isotópicos en el DGL debían realizarse en el extranjero.
El punto de inflexión ocurrió en 2012, cuando el DGL, a través del Centro de Excelencia en Geotermia de los Andes (CEGA) adquirió un espectrómetro de masas con plasma acoplado inductivamente con múltiples detectores (MC-ICP-MS) Neptune Plus, junto con un sistema de ablación láser para el análisis de muestras sólidas con alta resolución espacial (el CEGA es un centro de investigación alojado en el DGL). Paralelamente, se diseñó e implementó una sala limpia destinada al tratamiento químico de muestras para análisis isotópicos por espectrometría de masas.
Posteriormente, el profesor Barra se adjudicó un proyecto Fondequip (n°EQM120098) para la adquisición de un espectrómetro de masas con plasma acoplado inductivamente tipo cuadrupolo (ICP-MS-Q), lo que permitió ampliar significativamente las capacidades analíticas para la determinación de elementos trazas en fases sólidas y soluciones.
Más recientemente, en 2024, el profesor Martin Reich y la María Isabel Varas Reus se adjudicaron el proyecto ANID-SIA n°85240065, titulado "Trazadores Isotópicos No-Convencionales para Aplicaciones en Ciencias de la Tierra y Medioambiente" enfocado en el desarrollo de metodologías para los sistemas isotópicos de hierro (Fe), cobre (Cu) y selenio (Se).
"La precisión de nuestros análisis cumple con los estándares de los laboratorios internacionales de primer nivel", destaca la profesora Varas Reus, quien participó en el XIV Simposio Sudamericano de Geología Isotópica (SSAGI), realizado en Montevideo, Uruguay. En este evento también participó nuestro investigador Rurik Romero.
A ello se suma el reciente proyecto Fondecyt de Postdoctorado adjudicado a Javiera Villalobos Orchard, orientado a la implementación de metodologías para el análisis de isótopos de molibdeno (Mo) en serpentinitas.
Gracias a estos avances, el LEM-UCHILE ha contribuido a numerosos estudios de ciencia básica y aplicada, consolidando al Departamento de Geología de la Universidad de Chile como un referente nacional y regional en geoquímica isotópica.
"Los avances alcanzados en el LEM-UCHILE han sido posibles gracias a la infraestructura analítica disponible, pero fundamentalmente al trabajo y compromiso de un equipo de investigadores altamente especializado", destaca el profesor Barra. El capital humano del DGL está compuesto por una serie de académicos e investigadores, entre los que podemos mencionar a María Isabel Varas Reus y Alida Pérez Fodich, además de Verónica Rodríguez, Rurik Romero y la investigadora postdoctoral Javiera Villalobos Orchard, entre otros.
"Alcanzar este nivel ha requerido casi quince años de desarrollo continuo de infraestructura, formación de capital humano y un esfuerzo sostenido por parte de nuestro equipo", finaliza.
Los isótopos son átomos de un mismo elemento químico que poseen distinta masa debido a diferencias en el número de neutrones de sus núcleos. Por ejemplo, el hidrógeno (H) presenta tres isótopos naturales: protio, deuterio y tritio, cada uno progresivamente más pesado que el anterior.
La mayoría de los elementos químicos de la Tabla Periódica poseen múltiples isótopos. Sin embargo, una de las principales dificultades en el campo de la geoquímica isotópica radica en la determinación precisa de las pequeñas diferencias de masa entre ellos.
En muchos casos, estas diferencias de masa son tan pequeñas que requieren de instrumentos altamente sofisticados para detectarlas. Este es el caso de elementos como el hierro (Fe), selenio (Se), cobre (Cu), silicio (Si), y molibdeno (Mo), todos los cuales están siendo desarrollados y analizados por el DGL.
Los isótopos pueden clasificarse en dos grandes grupos: radiactivos y estables. Los isótopos radiactivos funcionan como verdaderos relojes geológicos que permiten determinar la edad de las rocas y constituyen huellas dactilares para rastrear el origen y la evolución de magmas y fluidos. Los isótopos estables, en tanto, sirven para trazar procesos químicos, físicos o biológicos.
La familia de los isótopos estables se subdivide en isótopos estables convencionales (hidrógeno, oxígeno, carbono, nitrógeno y azufre), los cuales suelen fraccionarse fuertemente, y los isótopos estables no convencionales (hierro, cobre, silicio y molibdeno, entre otros), los cuales son más pesados y se fraccionan de manera más moderada.
Las aplicaciones de la geoquímica isotópica trascienden ampliamente las geociencias. Actualmente, estas herramientas son utilizadas en arqueología, toxicología, ciencias ambientales, ecología, medicina, autenticación y trazabilidad de productos orgánicos, entre muchas otras.
Publicado el viernes 10 de julio de 2026
