AulaGEA
Asistencia para la Enseñanza de las Geociencias



Los Materiales Terrestres


Las rocas


Introducción

Es posible observar en nuestro mundo cotidiano que una gran variedad de cosas están construidas por piedras: los adoquines de las calles, las tejas de las casas, las mesadas de cocinas y bares, los pisos y revestimientos de paredes, entre otras tantas. Una observación más sutil, nos muestra la presencia de la piedra industrializada; ésta se presenta en el cemento, en los ladrillos y en los mosaicos y azulejos. Muchos adornos lujosos son hechos de piedra. Por otra parte, el vidrio, la porcelana y la cerámica son productos derivados de las piedras. La humanidad se ha servido de las piedras desde tiempos remotos, gran parte de las armas y utensilios estaban hechos de piedra. Sin embargo, actualmente las piedras siguen ocupando un lugar preponderante: la piedra está aún en la base de nuestra civilización.
Científicamente no se utiliza la palabra piedra pues resulta poco precisa, y así para referirse a los materiales que conforman la parte externa de la Tierra se habla de rocas.


¿Qué es una roca?

Existen numerosas sustancias inorgánicas de origen natural, de variada composición química y estructura: los minerales. Sin embargo, estos minerales no suelen encontrarse naturalmente en forma aislada (por eso son tan escasos los yacimientos de interés económico). Los minerales aparecen habitualmente asociados, formando rocas. Otras sustancias naturales, aún cuando no son reconocidas como minerales pueden formar rocas, éste es el caso del carbón, aunque no del petróleo; también es el caso de las acumulaciones de esqueletos de organismos animales o vegetales (que pueden ser de composición sílicea, fosfática o carbonática) y el de los vidrios de origen volcánico. La definición más simple que puede esbozarse de roca es: material de que está compuesta la corteza terrestre. De este modo, se evita una descripción más compleja en la que sería necesario mencionar todas las excepciones para no incurrir en errores.


Los minerales que forman las rocas

De un modo general podemos considerar que todos los minerales están presentes en las diversas rocas de la corteza terrestre, pero no todos ellos se encuentran en la misma proporción y, además, la gran mayoría de ellos son sólo rarezas de colección si se tiene en cuenta en qué proporción se encuentran en la naturaleza respecto de la totalidad de minerales existentes en la corteza terrestre. Se denominan minerales formadores de rocas a aquellos que constituyen mayoritariamente las rocas. Entre los principales merecen destacarse los silicatos (en todas sus variedades desde el cuarzo a las arcillas) y la calcita.

En una roca cualquiera existen minerales principales, que hacen a su clasificación, y otros accesorios, cuya presencia no es decisiva para dicha clasificación. Puede suceder que un mineral no sea importante para la clasificación de una roca aunque sí lo sea para otros fines, científicos o económicos, por ejemplo.

Así, por ejemplo, el granito es una roca formada por tres minerales principales, el cuarzo (Q), los feldespatos potásicos y calco-sódicos (F) y algún mineral de hierro y/o magnesio, como las micas (M) o los anfíboles (A). Como minerales accesorios pueden aparecer minerales como el circón, el rutilo (R) o la apatita (P).


Rocas monominerales

Si bien la mayoría de las rocas están compuestas por varios minerales, algunas de ellas pueden ser de composición monomineral. Entre éstas podemos destacar: el yeso, la anhidrita, la caliza, compuesta por calcita y la dolomía (compuesta casi exclusivamente por dolomita). También la diatomita, las radiolaritas y las calizas fussulínicas son rocas monominerales compuestas por esqueletos síliceos de diatomeas (algas unicelulares) y de radiolarios (protozoos microscópicos), en el primer y segundo casos, y carbonáticos de fussulínidos (protozoos macroscópicos) en el tercer caso. La sal común o halita (ClNa) también puede encontrarse formando espesos cuerpos de roca que en muchos casos han sido explotados durante siglos para el consumo alimenticio, como así también en la industria. Son famosas por sus dimensiones las minas de sal de Wieliczka, en Polonia, en explotación desde hace 700 años.


Relaciones entre los cuerpos de roca

Por lo general, un cuerpo de roca se encuentra en la naturaleza rodeado por otros cuerpos de roca; para distinguirlos suele caracterizárselos por su composición mineralógica, aunque también se los distingue por el tamaño de los granos de sedimento, la homogeneidad de su textura, etc.


Formas y orígenes

En el caso de las rocas sedimentarias el cuerpo de roca más característico es el estrato. En un lugar dónde dominan las efusiones volcánicas, el cuerpo de roca más característico es la colada. Los cuerpos de rocas ígneas que se alojan en rocas sedimentarias reciben el nombre de diques o filones.


Relaciones temporales

Los cuerpos de roca pueden guardar diferentes relaciones entre sí. Pueden ser coetáneos, es decir, haberse formado al mismo tiempo o bien tener edades diferentes. El pasaje de un cuerpo de roca a otro puede ser brusco o transicional. Cuando por lo menos uno de los cuerpos de roca es una roca ígnea cristalizada en profundidad, el contacto de dichos cuerpos de roca se califica como intrusivo. Cuando los cuerpos de roca tabulares (estratos) presentan sus superficies aproximadamente paralelas en términos de tiempo geológico, ha existido una depositación continua, la relación entre estos cuerpos de roca es de concordancia. Por el contrario, si entre dos cuerpos de roca existe un período de tiempo en el cual no ha habido depositación, la relación es de discordancia. El tiempo faltante representa un hiatus. A su vez, la discordancia puede ser de diferentes tipos: si un cuerpo de roca, es erosionado parcialmente y luego es cubierto por otro, la discordancia es erosiva; si existe un proceso de deformación previo a la depositación de los nuevos cuerpos, la discordancia es angular.


Pasaje

El pasaje de un cuerpo de roca a otro puede ser brusco, encontrándose caracterizado por una superficie neta de contacto, o bien puede ser transicional, con una zona difusa en la cual van intercambiándose las características de cada cuerpo de roca individual. Los pasajes pueden darse tanto en dirección vertical como hacia los costados.


La clasificación de las rocas

La coexistencia de distintos minerales en distintas relaciones de tamaño y forma brinda a las rocas una gran variedad de aspectos. A esto debe sumarse también la posibilidad de que numerosas estructuras (relacionadas tanto a la génesis de la roca como a su deformación) pueden modificar o sobreimponerse al aspecto primario, creando nuevos diseños, todos de gran atractivo visual. Este atractivo es aprovechado para la decoración de muros, creación de objetos artísticos, etc. La diversidad de rocas está, sin embargo, vinculada fundamentalmente a los posibles orígenes de las mismas, ya sea que se trate de materiales derivados de la cristalización de un material fundido, de la acumulación de partículas derivadas de la destrucción de rocas preexistentes o de la modificación por efecto de la temperatura y la presión de otras rocas.


Variedad de texturas

En general se encuadra dentro del término textura la relación de forma y tamaño de los componentes de una roca, y de la manera en que se encuentran en contacto entre sí, ya se trate de fragmentos unidos por un material llamado cemento o de cristales intercrecidos. La textura es un parámetro puramente descriptivo de gran utilidad a la hora de analizar el origen de las rocas y sus condiciones de formación.

Algunas de las características texturales suelen ser analizadas para describir los distintos tipos de rocas y así estudiarlas. La presencia o no de caras en los cristales que forman las rocas ígneas, la forma y relaciones de tamaño en los fragmentos que componen las rocas sedimentarias y la presencia de cristales que deformaron su entorno al crecer durante el proceso metamórfico, entre otras características.


Variedad de estructuras

La estructura de una roca es el conjunto de características a escala geológica y describe los aspectos derivados de la deformación de la corteza terrestre. La estructura comprende forma, dimensiones y articulación de los componentes de las rocas. Se consideran estructuras todos aquellos elementos, que más allá de la textura original de la roca, reflejan cambios menores en su composición y ordenamiento. Entre ellas podemos mencionar la aparición de venas, pliegues, fracturas, etc.


Variedad de orígenes de las rocas

Una forma de clasificar las rocas, que resulta útil por su sencillez, es atender a los procesos que les dieron origen. Así pueden separarse aquellas de origen ígneo, resultantes de la cristalización de un material fundido o magma, las de origen sedimentario, que se originan tanto a partir de la acumulación de los productos de la erosión como de la precipitación de soluciones acuosas y finalmente, las rocas metamórficas que, como su nombre lo indica, tienen su origen en la modificación de rocas preexistentes (ya sean éstas sedimentarias, ígneas u otras rocas metamórficas), por efecto de la temperatura y la presión.


El ciclo de las Rocas

Diferentes procesos geológicos permiten enlazar los tres tipos de rocas entre sí, en lo que se denomina el "Ciclo de las rocas".

El Ciclo de las Rocas pone en evidencia las relaciones que guardan entre sí los distintos tipos de rocas cuando se los agrupa en función de los mecanismos que les dieron origen. Las flechas indican las posibles transformaciones y llevan el nombre del mecanismo responsable. En el círculo externo se suceden los mecanismos constructivos, en el círculo interno los destructivos. En el centro se han inscripto los nombres de las partículas fundamentales que constituyen cada tipo de roca.

Abundancia relativa de los distintos
tipos de rocas en la corteza
continental (expresado en volumen)
Rocas sedimentarias
Clásticas 5,9 %
Químicas y bioquímicas 2,0 %
Rocas ígneas
Graníticas 22,0 %
Máficas 42,5 %
Ultramáficas 0,2 %
Metamórficas
Gneisses 21,4 %
Esquistos 5,1 %
Mármoles 0,9 %


LAS ROCAS ÍGNEAS
Granito
Las rocas ígneas o magmáticas, tienen su origen en la cristalización del material fundido denominado magma. Este proceso tiene lugar bajo determinadas condiciones de presión y en presencia de una cantidad variable de gases disueltos. Éstos y otros factores controlan el aspecto de los productos resultantes, entre los que se encuentran las rocas ígneas. La cristalización del magma se produce como consecuencia de la pérdida de calor y el consecuente descenso de la temperatura en el seno del mismo.
El magma tiene dos orígenes posibles:

puede resultar de la fusión parcial de materiales de la corteza terrestre
puede provenir del ascenso y acumulación de una fracción de materia fundida del manto superior

En cada caso la composición química de cada uno de los productos resultantes será muy diferente.

El magma puede tener materiales de composición intermedia, pueden resultar del agregado de material fundido proveniente de las rocas que atraviesa durante su camino hacia el exterior. El magma utiliza dos formas fundamentales para ascender:

desplazándose por las fracturas abiertas y los poros del material que atraviesa
asimilando, es decir fundiendo e incorporando, la roca que atraviesa.
Las texturas ígneas

Las texturas están determinadas por las condiciones de cristalización del magma Las rocas ígneas pueden identificarse con las siguientes variedades de texturas:

Texturas vítreas: formadas por el enfriamiento brusco del magma, no hay cristales identificables a ninguna escala.
Texturas afaníticas: los cristales sólo pueden ser identificados con ayuda del microscopio.
Texturas faneríticas: los cristales se identifican a ojo desnudo.
Texturas porfíricas: algunos minerales se presentan en forma de grandes cristales (fenocristales) embebidos en un conjunto de elementos de menor tamaño, también llamado matriz--, que puede incluso ser de naturaleza vítrea.

La textura es un elemento de relevancia a la hora de identificar si el enfriamiento de una roca ha sido rápido (texturas vítreas y afanítica) o lento (textura fanerítica). La textura porfírica resulta de un cambio en la velocidad de enfriamiento. A un período muy lento, en el que crecen los fenocristales, sigue un período más rápido, que produce cristales más pequeños, o brusco, que genera una matriz vítrea.

El contenido de fluidos del magma puede tener tanta relevancia en el control del tamaño de los cristales como en la velocidad de enfriamiento. Los cristales más grandes (que pueden llegar a medir metros) característicos de la textura pegmatítica, son el resultado del enfriamiento de un magma muy rico en gases disueltos.

Durante la formación (o no) de caras perfectas de una roca intervienen factores tales como, el orden correlativo de cristalización de los distintos minerales y la velocidad de enfriamiento. Las caras de los cristales de una roca ígnea pueden haber alcanzado diferentes grados de desarrollo durante el proceso de cristalización:

euhedrales todas las caras del cristal son planas perfectas
subhedrales cuando sólo algunas caras planas se han desarrollado
anhedrales cuando los cristales carecen completamente de caras planas

La clasificación de las rocas ígneas

Una primera clasificación de las rocas ígneas ha sido esbozada en los párrafos anteriores. Una segunda clasificación hace referencia a la composición mineral de esas mismas rocas. Existen otras clasificaciones que, en lugar de utilizar la composición mineral tal como puede ser deducida de la observación a ojo desnudo o al microscopio, se basan en análisis químicos más o menos complejos, es decir, a través de procedimientos diferentes.

La clasificación más extendida, y que resulta de gran utilidad en el campo, hace referencia a la proporción entre los minerales félsicos son de colores claros y los máficos son de colores oscuros.

Rocas intrusivas

Las rocas intrusivas tienen como característica el haber cristalizado en las profundidades de la corteza terrestre (desde kilómetros a decenas de kilómetros de profundidad). Como el calor se fue disipando lentamente durante el proceso de cristalización, los cristales individuales pudieron alcanzar gran tamaño (habitualmente varios milímetros y hasta algunos centímetros).

Texturas y estructuras de las rocas intrusivas

Las texturas representativas de las rocas intrusivas son aquellas caracterizadas por la presencia de cristales distinguibles a ojo desnudo. Cuando los tamaños de los cristales de los distintos minerales son aproximadamente similares (equidimensionales) se habla de una textura granosa, típica por ejemplo del granito y el gabro.
Los cuerpos de rocas intrusivas, llamados plutones, pueden adquirir diversas formas, a veces influenciadas por la estructura de las rocas que atraviesan.

Se denominan batolitos a los cuerpos de roca más extensos (de dimensiones de decenas o centenas de kilómetros de ancho y largo) cristalizados a gran profundidad en las raíces de las cadenas de montañas. Estos batolitos sólo son reconocidos cuando la erosión se ha encargado de eliminar toda la cubierta de rocas sedimentarias, volcánicas y metamórficas que los cubría. En nuestro país se destacan el batolito de Achala, en la provincia de Córdoba, y diversos cuerpos de gran extensión que en su conjunto pertenecen al batolito andino.
Se denominan lacolitos a los cuerpos de roca más pequeños, que se insertan en forma de lente entre los paquetes de estratos.
Se denominan apófisis a los cuerpos de roca de forma irregular que, desde el plutón penetran la roca de caja.
Los cuerpos de geometría tabular pueden separarse en dos grupos, los que se disponen paralelamente a la estructura de la roca (por ejemplo la estratificación) denominados filones (o filones-capa) y los que lo hacen transversalmente a ella, los diques.
Pegmatitas

El término pegmatita refiere a una textura, como ya hemos visto, pero también a la roca que presenta esa textura. En general las pegmatitas están asociadas a magmas ricos en sustancias volátiles y su importancia radica en que en ellas se desarrollan cristales de minerales ricos en algunos de los elementos químicos menos abundantes en la naturaleza. Los fluidos del magma, que contienen principalmente vapor de agua, boro, cloro, flúor, tungsteno, estaño, litio, etc. dan lugar a minerales poco comunes como berilo, fluorita, apatita, wolframita, espodumeno y otros, que se asocian al cuarzo, los feldespatos y las micas más frecuentes.

Los xenolitos

Reciben el nombre de xenolitos los fragmentos de la roca de caja (roca que se aloja el magma) que son incorporados al magma sin fundirse totalmente, y que luego quedan como testigos del proceso intrusivo en la roca cristalizada. Los xenolitos pueden variar en su tamaño desde unos milímetros hasta decenas de metros. La presencia de xenolítos permite obtener información acerca del tipo de roca presente en profundidad (la roca de caja), la que puede no ser accesible por otros medios, pero que ha sido transportada hacia niveles más altos de la corteza terrestre por el magma ascendente.

Rocas extrusivas

Se dice que las rocas son extrusivas o efusivas si se derraman sobre la superficie terrestre antes de solidificar completamente. El material extruído, denominado lava, puede perder los gases en forma lenta o brusca. Si la expansión de las pequeñas burbujas es muy brusca, se produce una explosión que puede fragmentar la roca en diminutas partículas de material vítreo (trizas) que se mezclan con los vapores de agua y los gases para dar las nubes ardientes, una de las formas de erupción más peligrosas para los asentamientos urbanos que puedan existir en el área de influencia.

Los orificios de la superficie terrestre, por donde la lava sale al exterior, reciben el nombre de cráteres. Los volcanes son el edificio construido por los materiales ígneos y en cuyo centro generalmente se ubica el cráter. Hay cráteres que semejan lagos de roca fundida que cubren la superficie sin apenas sobresalir del terreno; otros por el contrario se ubican en la cima de conos de varios miles de metros de altura.


Tipos y estructura de los volcanes

La forma y la estructura interna de los volcanes es variable. Algunos de ellos pueden estar formados íntegramente por coladas de lava, mientras otros lo están por materiales piroclásticos y un tercer grupo presenta ambos materiales. La forma externa de un volcán puede variar desde un alto cono de paredes más o menos empinadas a conos muy chatos, cuya base se extiende sobre centenares de kilómetros cuadrados (volcanes en escudo). Otro formato posible puede ser extensas fisuras que derraman lava a lo largo de centenares de kilómetros, y son las responsables de la erupción actual de extensos campos de lava en Islandia, como así también de otros más antiguos como los del Dekkan en la India o los del Paraná en Brasil-Paraguay y Argentina, que cubren miles de kilómetros cuadrados. Se denomina guyots a los volcanes aislados que desde miles de metros de profundidad en el fondo oceánico se elevan hasta la superficie, donde su cima aplanada es evidencia del efecto erosivo de las olas.

Tipos de erupciones

No todas las erupciones son iguales, un mismo volcán puede incluso variar las características de sus erupciones con el tiempo. Algunas están caracterizadas por la emisión explosiva de grandes cantidades de fragmentos de mayor o menor tamaño y otras son tales que el material fundido se derrama del cráter en forma tranquila. Algunas erupciones pueden ser tan violentas como para destruir al mismo volcán en el que se originan. En algunos casos el volcán, al entrar en actividad, debe "empujar" hacia afuera todo un tapón de roca solidificada que obtura el cráter. Las efusiones lávicas pueden desplazarse por enormes distancias, a veces a gran velocidad, habiéndose medido valores de hasta 50km/hora.

Las variaciones en el tipo de erupción son consecuencia principal de la composición química de la lava (magmas más pobres en sílice dan lavas más fluidas) y de la cantidad de fluidos presentes (magmas pobres en fluidos dan lavas más viscosas).

Texturas y estructuras de las rocas extrusivas

Algunas características texturales de las rocas volcánicas pueden ser: su tendencia a presentar cristales no distinguibles a simple vista, su asociación a materiales vítreos y la posibilidad de portar fenocristales. Un rasgo distintivo es la presencia de vesículas, es decir, burbujas de gas que han quedado atrapadas al enfriarse bruscamente la lava. La piedra pómez, usada como abrasivo, es una roca con esta textura. Estas cavidades dan origen a las amígdalas cuando son rellenadas con minerales de origen hidrotermal.

La colada es la estructura más característica de las rocas extrusivas. Tiene forma angosta y larga, es de espesor reducido que puede sin esfuerzo asimilarse a la de un río de lava solidificada. Estas coladas pueden superponerse unas a otras para formar los volcanes. Sin embargo algunos volcanes no están formados por coladas de lava solidificada sino por la acumulación de capas de piroclastos. Otros resultan de una combinación de ambos materiales, dependiendo esto de las características de los magmas asociados a cada aparato volcánico. Cráteres menores, forman pequeños conos, llamados adventicios, en las laderas de los grandes volcanes.

En muchas ocasiones, la lava no alcanza la superficie y se enfría en profundidad pero muy cerca de ella, dando origen a las denominadas rocas hipabisales, que pueden tomar el aspecto de filones capa y diques. Los diques, cuando son muy numerosos pueden formar enjambres. Su textura es intermedia entre la de las rocas extrusivas y las intrusivas dependiendo de la velocidad a la que se enfriaron y de la cantidad de gases que retenía el magma al momento de su consolidación. Es común que estos cuerpos hipabisales presenten bordes con textura vítrea como resultado de su brusco enfriamiento, mientras que hacia el interior del cuerpo se desarrollan cristales de mayor tamaño. Las lavas en "almohadillas" son típicas de las erupciones submarinas. El enfriamiento de lavas muy fluidas, capaces de formar pequeñas arrugas al desplazarse, dan lugar a formas "cordadas" de lava que se amontonan unas sobre otras.

Actividad hidrotermal, termas, géisers y solfataras

El agua propia del magma, y las aguas subterráneas que son calentadas por la proximidad de éste dan origen a una intensa alteración de las rocas. Cuando el agua se infiltra en las rocas puede producir la formación de nuevos minerales en la superficie y/o a poca profundidad bajo ella. Este proceso se denomina alteración hidrotermal y es la causa de la concentración natural (enriquecimiento) de muchos depósitos minerales.

Géisers y aguas termales surgen a la superficie y al enfriarse depositan su carga mineral, formando a veces hermosas y coloridas costras sobre el terreno. Las solfataras, como su nombre lo indica están asociadas a las emanaciones de vapores sulfurosos. El agua caliente proveniente de los campos geotérmicos puede ser utilizada para la generación de energía, pero su uso más extendido es, sin embargo, de tipo medicinal. Baños termales de mayor o menor importancia pueden encontrarse en diversas regiones, a veces incluso en lugares donde la actividad ígnea no es evidente en la superficie.

La distribución de los volcanes sobre la superficie terrestre no es homogénea sino que muestra una fuerte organización a lo largo de bandas de intensa actividad, que separan zonas muy extensas en las cuales la actividad volcánica no existe o es de una intensidad mucho menor.

ROCAS METAMORFICAS

La estabilidad de los minerales que componen una roca depende de la temperatura, de la presión y de la presencia de fluidos reactivos. Cuando las condiciones en las cuales se formó una roca cambian, algunos o todos los minerales que la componen se desestabilizan y reaccionan entre sí y/o con los fluidos presentes para formar nuevos minerales, que son estables en estas nuevas condiciones ambientales.

Cuando un grano o un cristal de un mineral es sometido a una gran presión, tiende a girar de forma tal de que esta presión se hace menor. Cuando la rotación es imposible y la presión sigue aumentando, partes del cristal se disuelven y recristalizan en las zonas dónde el esfuerzo es menor, cambiando la forma del cristal original.

Ambos procesos, recristalización y formación de nuevos minerales caracterizan al metamorfismo. Estas re- y neo- cristalizaciones dan lugar a la desaparición de las texturas preexistentes y al desarrollo de otras nuevas, características de las rocas metamórficas. Es importante diferenciar el término metamorfosis, que se reserva para el cambio de forma de los seres vivos, del metamorfismo, que se utiliza en geología. Así también, cuando una roca se transforma en otra por un proceso metamórfico se dice que se metamorfiza, y no que se metamorfosea.

Tipos de metamorfismo

Las variables que condicionan la estabilidad de los minerales son la presión y la temperatura en primer término, y la presencia de fluidos que facilitan las reacciones químicas en segundo. Uno de los criterios que utilizan los geólogos para clasificar las rocas metamórficas se basa justamente en la influencia relativa de la presión y la temperatura en el control de la transformación.

Metamorfismo de carga o regional

La presión y la temperatura son el resultado de la sobrecarga producida por la acumulación de sedimentos en la cuenca y del gradiente geotérmico (variación de la temperatura con la profundidad). La roca sedimentaria va transformándose consecutivamente en uno y otro tipo de roca metamórfica de acuerdo a la profundidad que alcanza. Para unas mismas condiciones de soterramiento (idénticas condiciones de presión y temperatura) el tipo de roca estará obviamente condicionado por la composición inicial del sedimento.

Metamorfismo térmico o de contacto

En las cercanías de los cuerpos intrusivos, bajo la acción de la alta temperatura y también la de los fluidos, se producen numerosas reacciones químicas. Típicos de este tipo de metamorfismo son los minerales andalucita (cuando han sido afectados materiales cuarzo-arcillosos) y la wollastonita (cuando la roca sedimentaria es una caliza). Las rocas típicas de este metamorfismo se denominan corneanas.

Metamorfismo dinámico

El término dinámico refiere a la acción de fuerzas. En el contexto metamórfico se lo utiliza para diferenciar la aparición de esfuerzos dirigidos, originados en fuerzas diferentes de la fuerza gravitatoria. Como resultado de la aparición de estas fuerzas (de origen tectónico, asociadas a los procesos orogénIcos) los materiales se desplazan unos con respecto a otros (o por lo menos intentan hacerlo). Como resultado de ello, el crecimiento de los minerales que se generan durante este proceso (minerales sincinemáticos) se produce de forma tal de minimizar el esfuerzo lo que se refleja en una fuerte orientación de los minerales planares y sobre todo aciculares.

Texturas y estructuras de origen metamórfico

Para diferenciar las texturas metamórficas de las sedimentarias e ígneas semejantes, los petrólogos utilizan el término blasto (en lugar de cristal o clasto) para referirse a los individuos cristalinos que han crecido como resultado del proceso metamórfico. Las texturas representativas pueden ser:

Granoblásticas: Todos los minerales tienen tamaños semejantes y formas equidimensionales.
Lepidoblásticas: Los minerales tienen formas laminares.
Nematoblásticas: Los minerales tienen formas aciculares.
Las fuertes presiones (hidrostáticas o no) que caracterizan a los ambientes metamórficos favorecen la orientación de los minerales. Esta orientación preferencial de los materiales da origen a:

Foliación como resultado de la presencia de minerales hojosos (micas, arcillas) o aciculares (augita, hornblenda) orientados paralelamente. La roca se parte a lo largo de estos planos definidos por la foliación.
Bandeamiento es el desarrollo de capas alternantes de minerales de distinta composición, que resulta generalmente en la intercalación de capas de distinta coloración. La roca no se parte generalmente por estos planos.
Evolución típica de un sedimento limo-arcilloso durante el metamorfismo regional

La transformación producida por el aumento continuo y simultáneo de la presión y la temperatura, al actuar sobre un sedimento limo-arcilloso genera los siguientes productos:

limo y arcilla (sedimentos)
limolita y arcilita (rocas sedimentarias)
pizarra (roca de bajo metamorfismo)
esquisto (roca de grado medio)
Esquisto-fenoblasto
gneiss (roca de alto grado metamórfico)
migmatita (se produce la fusión de algunos minerales)
magma (la fusión es total)
De la serie anterior son rocas metamórficas la pizarra, el esquisto y el gneiss. En la primera de ellas se ha producido la orientación de los minerales planares por la compactación y la recristalización de las arcillas. En el segundo la recristalización de las micas es conspicua. En el gneiss, la recristalización es completa y la roca presenta una textura granosa, con minerales nuevos, como el granate, que no estaban presentes en el sedimento que le dio origen.

Para el caso de los materiales carbonosos, la acumulación inicial de troncos y tallos (característica de turberas y mallines) sufre una transformación gradual en lignito (un carbón de baja calidad que en nuestro país se lo explota en Río Turbio) al comenzar el proceso de soterramiento. Luego se transforma en hulla, y finalmente bajo presiones moderadas se convierte en antracita (carbón de mejor calidad, en el cual es generalmente imposible reconocer restos vegetales). Este último es producto del metamorfismo. Se trata aquí siempre de la evolución de un único elemento, el carbono, formando un único mineral, el grafito. Los restos carbonosos que alcanzan las presiones más elevadas, más allá del campo de estabilidad del grafito, son transformados en diamantes.

Mármoles

Cómo resultado del metamorfismo regional las rocas calizas disminuyen su porosidad y los cristales de calcita aumentan su tamaño. Los cristales pequeños reordenan sus redes cristalinas para unirse y formar cristales más grandes. En este caso, como en el del carbón, no existe cambio mineralógico. El término comercial "mármol" designa a muchas rocas que no lo son en el sentido estricto del término, aunque la mayor parte de las rocas más bellas usadas en la escultura y la ornamentación si lo son.

LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

"Sedimento: material que habiendo estado en suspensión en un líquido, se posa en su fondo". Las rocas sedimentarias son, de acuerdo con esta breve definición, aquellas que se han originado a partir de la depositación del material que llevaba o tenía en suspensión un cuerpo de agua. Este tipo de rocas, las más abundantes en la superficie expuesta de la Tierra, no forma sin embargo más que el 5% del material que compone la corteza terrestre y su volumen es despreciable frente al que representa la totalidad de la Tierra.

El origen de los sedimentos

En el origen de la historia de la Tierra, cuando comenzó a enfriarse la corteza exterior, sólo existían la lava y las rocas producidas por su enfriamiento. A medida que la temperatura exterior desciende, la aparición de grandes extensiones de material sólido y la posibilidad de que el agua retenida en la atmósfera pudiera condensarse en forma de lluvia y, de este modo, correr sobre la roca hacia las zonas más deprimidas dieron origen a un proceso antes inédito: la destrucción de la roca expuesta y la acumulación de materiales nuevos: los sedimentos.

A medida que los espesores de sedimentos acumulados se hicieron cada vez mayores, y las condiciones en la parte más externa de la Tierra se hicieron menos severas, estos sedimentos fueron transformados en rocas.

Tipos de meteorización

La destrucción de las rocas, proceso denominado meteorización, puede tener lugar según dos mecanismos principales:

la destrucción mecánica, que produce fragmentos de diferentes tamaños, denominados clastos
Clastos deformados


la destrucción química, en la que el agua disuelve el material en sus iones constitutivos y los incorpora a su masa
La destrucción mecánica puede tener origen en:

los cambios de temperatura, que provocan dilatación y contracción alternadas, y que finalmente rompen el material,
el congelamiento del agua en pequeñas grietas superficiales que genera un efecto de cuña y separa pequeños fragmentos de la roca
en la presión ejercida por las raíces de las plantas, etc.
El impacto de los fragmentos que se desploman no sólo divide a estos fragmentos en más trozos sino que arranca otros de las rocas sobre las que se produce dicho impacto. Estos procesos que actúan generalmente asociados, fragmentan la roca en trozos cada vez menores. La destrucción química puede deberse tanto el agua de lluvia, al escurrir sobre la superficie o acumularse en grietas y charcas, como la subterránea, que permanece durante largos períodos en contacto con la roca en cuyos poros y fisuras se acumula, actúan químicamente sobre los materiales, descomponiéndolos y solubilizándolos.

Agentes de erosión y transporte

La roca una vez atacada por la meteorización física y/o química, ha sido transformada en partículas de tamaño diverso que reciben el nombre genérico de clastos. Estos clastos son afectados por los agentes de erosión y transporte y removidos del lugar de origen. La misma agua, el hielo que se desplaza a merced de la gravedad, erosionan el material suelto y lo incorporan a su flujo. El tamaño del material incorporado y la distancia a la que será trasladado dependen fundamentalmente de la energía del medio o agente de transporte. Es así que el hielo, formidable cinta transportadora, puede arrastrar bloques de muchas toneladas. En el otro extremo el viento normalmente sólo moviliza partículas del tamaño de la arena como máximo (no ocurre lo mismo durante un huracán). El agua, en su doble acción como agente químico y físico transporta los materiales en solución, en suspensión y en forma atractiva sobre el fondo. Cantos rodados

Ambientes de acumulación

¿Hasta dónde es transportado el material erodado? La respuesta depende de numerosos factores. Pueden ser miles de kilómetos, como en el caso de los grandes ríos como el Amazonas, o de las grandes tormentas de arena de los desiertos. El lugar en el que se produce la acumulación de los sedimentos recibe el nombre genérico de cuenca, y el conjunto de parámetros físicos que lo caracterizan definen el ambiente de depositación. En rasgos generales, se diferencian ambientes continentales de marinos. Entre los primeros puede tratarse de cuerpos de aguas pandas o profundas, efímeros o permanentes. Entre los segundos se destacan las plataformas continentales, el talud continental y las grandes cuencas abisales. Diferencias en la temperatura, la química del agua, la acción biológica, etc., proporcionan otros criterios de diferenciación de los ambientes.

Litificación, diagénesis, consolidación

Una vez que se han acumulado en la cuenca los sedimentos comienzan a sufrir una serie de procesos asociados a la variación de unos pocos factores de gran importancia: la presión, la temperatura y la composición del agua que ocupa los poros. El aumento de la presión tiene como efecto inmediato compactar el sedimento, es decir producir un reacomodamiento de las partículas, que rotan y se desplazan de forma de ocupar un volumen menor. De este modo, la porosidad disminuye (en el caso de las arenas) desde un 40% hasta un 30%. La aparición de los cementos tiene lugar como consecuencia del cambio combinado en las condiciones de presión y temperatura del agua retenida en los poros. A partir de determinado punto, el agua no puede retener por más tiempo algunos de los iones que tiene en solución y éstos precipitan. Los cementos más comunes son los carbonatos de calcio y hierro. La porosidad puede reducirse aún más, a sólo un 15% del volumen de la roca como consecuencia de la precipitación del cementos que ocupa los espacios porales y ligan el material. Tanto la compactación como la precipitación de cementos, al reducir el volumen disponible para el agua hacen que esta se vea obligada a desplazarse. En razón del gradiente de presiones (variación de la presión con la altura), lo hace generalmente hacia arriba, dónde, en sedimentos en los que se dan las condiciones adecuadas, se mezcla con otras aguas subterráneas, provenientes de la infiltración desde la superficie.

El proceso de profundización del sedimento, durante el cual se produce la compactación del material y su transformación en roca se denomina soterramiento, su transformación en una roca litificación, el conjunto de reacciones químicas que transforman la mineralogía inestable del sedimento y generan el o los materiales cementantes, se denomina diagénesis.

Un río de partículas que llega al mar

El conjunto de todos los ríos transporta al mar anualmente una cantidad de sedimentos igual a 20.000 millones de toneladas. El río Amazonas, que drena un área de algo más de seis millones de kilómetros cuadrados aporta 1.200 millones, lo que lo convierte en el primer contribuyente mundial. El río Paraná con una cuenca de 2,3 millones de kilómetros cuadrados aporta al río de la Plata unos 79 millones de toneladas de sedimento anuales. El río Colorado en los Estados Unidos, el Nilo en Egipto y otros más, sobre los que se han construido represas, han visto reducida la cantidad de material transportado hasta valores casi despreciables. El río Mississippi, cuyo delta se extiende sobre el Golfo de México, vio reducido su aporte de sedimentos al mar a una tercera parte del volumen original por efecto de las obras realizadas por el hombre.

Tipos de rocas sedimentarias

Dentro de la categoría de rocas sedimentarias pueden encontrarse diversos tipos, que reconocen distintos orígenes:

Rocas clásticas

Son las rocas sedimentarias típicas, formadas por detritos, es decir fragmentos de rocas preexistentes que han sido destruidas. Se producen como resultado de los procesos de sedimentación, compactación y cementación. Se destacan por la forma generalmente prismática de sus cuerpos, llamados estratos. Pueden tener colores muy variados, de acuerdo con la composición mineralógica del material clástico y del cemento que los liga. Los clastos que las componen pueden reconocer distintos orígenes (rocas ígneas, metamórficas y otras rocas sedimentarias preexistentes). Según su forma, los clastos pueden ser redondeados o angulosos, y según su composición pueden ser monominerales o poliminerales. El tamaño de los clastos es uno de los parámetros utilizados en la clasificación de este tipo de rocas. Se utiliza el término matriz para caracterizar todas aquellas partículas de origen clástico, que por lo sumamente reducido de su tamaño no pueden ser identificadas con los microscopios de uso habitual en los laboratorios geológicos. Las arcillas son los materiales que más comúnmente aparecen como matriz en las rocas sedimentarias.

Las rocas piroclásticas

Durante sus erupciones, sobre todo en el caso de aquellas más explosivas, los volcanes arrojan al aire partículas de material que se solidifica antes de tocar el suelo y se acumula en mantos de diferente espesor. Resulta confuso clasificar estos depósitos, porque por una parte son rocas ígneas que acaban de ser lanzadas por el cráter, pero a su vez, también son rocas sedimentarias pues han sufrido un transporte aéreo de relativa magnitud y se han acumulado por efecto de la gravedad. Su composición es ígnea, su origen volcánico, su acumulación sedimentaria. Este problema se resuelve creando una categoría especial, las rocas piroclásticas. El tamaño de los materiales arrojados desde el cráter puede variar desde microscópico (cenizas) hasta bombas grandes como calabazas e incluso bloques de algunas toneladas.
Bomba volcánica

Rocas químicas

Las rocas químicas tienen su origen en la precipitación de los iones que el agua lleva en solución. Los tipos de iones que precipitan depende de una serie de factores ambientales. Entre las rocas de origen químico se destacan los depósitos de cloruros, boratos, carbonatos y sulfatos.

Rocas organógenas

La acción de algunos organismos que viven en los sedimentos puede generar las condiciones necesarias para la precipitación de iones que el agua lleva en solución y puede también influir en algunas transformaciones químicas. Pero los organismos vivos no sólo contribuyen a la precipitación de sustancias, también pueden constituirse ellos mismos en material detrítico. Algunos cuerpos de roca revelan ser, al observarlos en detalle, arrecifes de coral. Otros son acumulaciones de esqueletos, y pueden dar origen a depósitos de carbonatos, sílice y fosfatos. Las acumulaciones de conchillas de gastrópodos y bivalvos de diferentes especies se denominan coquinas. En la zona ribereña del Río de la Plata se las utilizó durante mucho tiempo como sustituto de la caliza para la preparación de cal. También el carbón, (una de las principales fuentes de energía desde los lejanos tiempos de la Edad Media, en que comenzó a usarse intensivamente como combustible) tiene su origen en la reducción del carbono de la materia orgánica después de su soterramiento.
las rocas