Roca (geología)
Las rocas están compuestas principalmente por granos de minerales, que son sólidos cristalinos formados a partir de un compuesto químico dispuesto de manera ordenada. Los minerales agregados que forman la roca se mantienen unidos por enlaces químicos. Algunas rocas también contienen mineraloides, que son sustancias rígidas similares a los minerales, como el vidrio volcánico,:55,79 que carece de estructura cristalina. Los tipos y la abundancia de minerales en una roca están determinados por la manera en que se formó.
La mayoría de las rocas contienen minerales de silicato, compuestos que incluyen tetraedros de óxido de silicio en su red cristalina, y representan aproximadamente un tercio de todas las especies minerales conocidas y alrededor del 95% de la corteza terrestre. La proporción de sílice en las rocas y minerales es un factor importante a la hora de determinar sus nombres y propiedades.
Las rocas se clasifican según características como la composición mineral y química, la permeabilidad, la textura de las partículas que las componen y el tamaño de las partículas. Estas propiedades físicas son el resultado de los procesos que formaron las rocas. A lo largo del tiempo, las rocas pueden transformarse de un tipo a otro, tal y como describe un modelo geológico denominado ciclo de las rocas. Esta transformación produce tres clases generales de rocas: ígneas, sedimentarias y metamórficas.
Estas tres clases se subdividen en muchos grupos. Sin embargo, no existen límites rígidos entre las rocas aliadas. Por el aumento o la disminución de las proporciones de sus minerales, pasan a través de gradaciones de una a otra; las estructuras distintivas de una clase de roca pueden ser trazadas gradualmente fusionándose con las de otra. De ahí que las definiciones adoptadas en los nombres de las rocas correspondan simplemente a puntos seleccionados de una serie continuamente graduada.
Roca ígnea
La roca ígnea (derivada de la palabra latina igneus, que significa de fuego, de ignis que significa fuego) se forma por el enfriamiento y solidificación del magma o lava. Este magma puede proceder de fusiones parciales de rocas preexistentes en el manto o la corteza de un planeta. Típicamente, la fusión de las rocas es causada por uno o más de tres procesos: un aumento de la temperatura, una disminución de la presión o un cambio en la composición.
Las rocas ígneas se dividen en dos categorías principales:
- Las rocas plutónicas o intrusivas resultan cuando el magma se enfría y cristaliza lentamente dentro de la corteza terrestre. Un ejemplo común de este tipo es el granito.
- Las rocas volcánicas o extrusivas son el resultado del magma que llega a la superficie, ya sea en forma de lava o de eyecciones fragmentarias, formando minerales como la piedra pómez o el basalto.
La abundancia química y la velocidad de enfriamiento del magma suelen formar una secuencia conocida como serie de reacción de Bowen. La mayoría de las principales rocas ígneas se encuentran a lo largo de esta escala.
Alrededor del 65% de la corteza terrestre en volumen está formada por rocas ígneas, lo que la convierte en la categoría más abundante. De ellas, el 66% son basaltos y gabros, el 16% son granitos y el 17% granodioritas y dioritas. Sólo el 0,6% son sienitas y el 0,3% ultramáficas. La corteza oceánica está compuesta en un 99% por basalto, que es una roca ígnea de composición máfica. El granito y rocas similares, conocidas como granitoides, dominan la corteza continental.
Roca sedimentaria
Las rocas sedimentarias se forman en la superficie terrestre por la acumulación y cementación de fragmentos de rocas anteriores, minerales y organismos o como precipitados químicos y crecimientos orgánicos en el agua (sedimentación). Este proceso hace que los sedimentos clásticos (trozos de roca) o las partículas orgánicas (detritus) se asienten y acumulen, o que los minerales se precipiten químicamente (se evaporen) a partir de una solución. A continuación, la materia particulada sufre una compactación y cementación a temperaturas y presiones moderadas (diagénesis).
Antes de depositarse, los sedimentos se forman por la meteorización de rocas anteriores mediante la erosión en una zona de origen y luego son transportados al lugar de deposición por el agua, el viento, el hielo, el movimiento de masas o los glaciares (agentes de denudación). Alrededor del 7,9% del volumen de la corteza está compuesto por rocas sedimentarias, de las cuales el 82% son pizarras, mientras que el resto está formado por calizas (6%), areniscas y arcosas (12%). Las rocas sedimentarias suelen contener fósiles. Las rocas sedimentarias se forman bajo la influencia de la gravedad y suelen depositarse en capas o estratos horizontales o casi horizontales, y pueden denominarse rocas estratificadas.
Roca metamórfica
Las rocas metamórficas se forman al someter cualquier tipo de roca -roca sedimentaria, roca ígnea u otra roca metamórfica más antigua, a condiciones de temperatura y presión diferentes a las que se formó la roca original. Este proceso se denomina metamorfismo, que significa «cambio de forma». El resultado es un profundo cambio en las propiedades físicas y químicas de la piedra. La roca original, conocida como protolito, se transforma en otros tipos de minerales o en otras formas de los mismos minerales, por recristalización. Las temperaturas y presiones necesarias para este proceso son siempre superiores a las que se encuentran en la superficie de la Tierra: temperaturas superiores a 150 o 200 °C y presiones de 1.500 bares. Las rocas metamórficas constituyen el 27,4% de la corteza terrestre en volumen.
Las tres clases principales de rocas metamórficas se basan en el mecanismo de formación. Una intrusión de magma que calienta la roca circundante provoca el metamorfismo de contacto, una transformación dominada por la temperatura. El metamorfismo de presión se produce cuando los sedimentos están enterrados a gran profundidad; la presión es dominante y la temperatura desempeña un papel menor. Esto se denomina metamorfismo de enterramiento y puede dar lugar a rocas como el jade. Cuando tanto el calor como la presión desempeñan un papel, el mecanismo se denomina metamorfismo regional. Se trata de un fenómeno típico de las regiones montañosas.
En función de la estructura, las rocas metamórficas se dividen en dos categorías generales. Las que poseen una textura se denominan foliadas; las restantes se denominan no foliadas. El nombre de la roca se determina entonces en función de los tipos de minerales presentes. Los esquistos son rocas foliadas compuestas principalmente por minerales laminares, como las micas. Un gneis tiene bandas visibles de diferente luminosidad, siendo un ejemplo común el gneis de granito. Otras variedades de rocas foliadas son las pizarras, las filitas y la milonita. Ejemplos familiares de rocas metamórficas no foliadas son el mármol, la piedra de jabón y la serpentina. Esta rama contiene cuarcita -una forma metamorfoseada de piedra arenisca- y hornfels.