geología se le denomina roca a cada uno de los diversos materiales sólidos, formados por cristales o granos de uno o más minerales,1 de que está hecha la parte sólida de la Tierra y otros cuerpos planetarios. En la Tierra la corteza está hecha de roca.2 El estudio de las rocas se denomina petrología.
Las rocas se forman mediante varios mecanismos (procesos petrogénicos), según un ciclo cerrado, llamado ciclo litológico o ciclo de las rocas, en el cual pueden intervenir incluso seres vivos.
Las rocas están constituidas, en general, por mezclas heterogéneas de diversos materiales homogéneos y cristalinos, es decir, minerales. Las rocas poliminerálicas están formadas por granos o cristales de varias especies mineralógicas y las rocas monominerálicas están constituidas por granos o cristales de un solo mineral. Las rocas suelen ser materiales duros, pero también pueden ser blandas, como ocurre en el caso de las rocas arcillosas o las arenosas.
En la composición de una roca pueden diferenciarse dos categorías de minerales:
Minerales esenciales o minerales formadores de roca — Son los minerales que caracterizan la composición de una determinada roca, los más abundantes en ella.3 Por ejemplo, el granito siempre contiene cuarzo, feldespato y mica. La mayor parte del volumen terrestre está formado por un número muy limitado de minerales.
Minerales accesorios — Son minerales que aparecen en pequeña proporción (menos del 5 % del volumen total de la roca)4 y que en algunos casos pueden estar ausentes sin que cambien sustancialmente las características de la roca de la que pueden formar parte. Por ejemplo, el granito puede contener zircón y apatito. Aunque los minerales accesorios contribuyen poco a las propiedades fundamentales de la roca, pueden ser muy característicos e importantes para su identificación, afectando a propiedades como el color.
Tipos de rocas
Las rocas se pueden clasificar atendiendo a sus propiedades, como la composición química, la textura, la permeabilidad, entre otras. En cualquier caso, el criterio más usado es el origen, es decir, el mecanismo de su formación. De acuerdo con este criterio se clasifican en ígneas (o magmáticas), sedimentarias y metamórficas, aunque puede considerarse aparte una clase de rocas de alteración, que se estudian a veces entre las sedimentarias.
Rocas ígneas
Se forman gracias a la solidificación del magma, una masa mineral fundida que incluye volátiles y gases disueltos.5 El proceso es lento, cuando ocurre en las profundidades de la corteza, o más rápido, si aparece en la superficie. El resultado en el primer caso son rocas plutónicas o intrusivas, formadas por cristales gruesos y reconocibles, o rocas volcánicas o extrusivas, cuando el magma llega a la superficie, convertido en lava por desgasificación.
Las rocas ígneas intrusivas son las más abundantes, forman la totalidad del manto y las partes profundas de la corteza. Son las rocas primarias, el punto de partida para la existencia en la corteza de otras rocas.
Dependiendo de la composición del magma de partida, más o menos rico en sílice (SiO2), se clasifican en ultramáficas (ultrabásicas), máficas (básicas), intermedias y félsicas (ácidas), siendo estas últimas las más ricas en sílice. En general son más ácidas las más superficiales.
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Las estructuras originales de las rocas ígneas son los plutones, formas masivas originadas a gran profundidad, los diques, constituidos en el subsuelo como rellenos de grietas, y coladas volcánicas, mantos de lava enfriada en la superficie. Un caso especial es el de los depósitos piroclásticos, formados por la caída de bombas volcánicas, cenizas y otros materiales arrojados al aire por erupciones más o menos explosivas. Los conos volcánicos se forman con estos materiales, a veces alternando con coladas de lava solidificada (conos estratificados).
Atendiendo a su grado de cristalización, se distinguen tres tipos de texturas:
Holocristalina: Es la textura que está constituida por cristales.
Hipocristalina: Es la textura que presenta cristales dentro de una matriz vítrea.
Vítrea: Es la textura que presenta una masa amorfa con aspecto de vidrio.
Rocas sedimentarias
Se constituyen por diagénesis (compactación y cementación) de los sedimentos, materiales procedentes de la alteración en superficie de otras rocas, que posteriormente son transportados y depositados por el agua, el hielo y el viento, con ayuda de la gravedad o por precipitación de disoluciones.5 También se clasifican como sedimentarios los depósitos de materiales organógenos, formados por seres vivos, como los arrecifes de coral, los estratos de carbón o los depósitos de petróleo. Las rocas sedimentarias son las que típicamente presentan fósiles, restos de seres vivos, aunque éstos pueden observarse también en algunas rocas metamórficas de origen sedimentario.
Las rocas sedimentarias se forman en las cuencas de sedimentación, las concavidades del terreno a donde los materiales arrastrados por la erosión son conducidos con ayuda de la gravedad. Las estructuras originales de las rocas sedimentarias se llaman estratos, capas formadas por depósito, que constituyen formaciones a veces de gran potencia (espesor).
Los materiales meteorizados son retirados por los ríos, el viento, los glaciares o el mar y desplazados a otras zonas. El transporte puede realizarse:
En estado sólido. Los materiales viajan desplazados por el viento y por los glaciares, pero también pueden ser transportados por ríos o el mar cuando estos los hacen rodar y moverse por sus respectivos fondos o lechos.
En disolución. De este modo viajan algunos materiales, como las sales, que son solubles en agua.
Rocas metamórficas
En sentido estricto es metamórfica cualquier roca que se ha producido por la evolución de otra anterior al quedar esta sometida a un ambiente energéticamente muy distinto de su formación, mucho más caliente o más frío, o a una presión muy diferente. Cuando esto ocurre la roca tiende a evolucionar hasta alcanzar características que la hagan estable bajo esas nuevas condiciones. Lo más común es el metamorfismo progresivo, el que se da cuando la roca es sometida a calor o presión mayores, aunque sin llegar a fundirse (porque entonces entramos en el terreno del magmatismo); pero también existe un concepto de metamorfismo regresivo, cuando una roca evolucionada a gran profundidad —bajo condiciones de elevada temperatura y presión— pasa a encontrarse en la superficie, o cerca de ella, donde es inestable y evoluciona a poco que algún factor desencadene el proceso.
Las rocas metamórficas abundan en zonas profundas de la corteza, por encima del zócalo magmático. Tienden a distribuirse clasificadas en zonas, distintas por el grado de metamorfismo alcanzado, según la influencia del factor implicado. Por ejemplo, cuando la causa es el calor liberado por una bolsa de magma, las rocas forman una aureola con zonas concéntricas alrededor del plutón magmático. Muchas rocas metamórficas muestran los efectos de presiones dirigidas, que hacen evolucionar los minerales a otros laminares, y toman un aspecto laminar. Ejemplos de rocas metamórficas, son las pizarras, los mármoles o las cuarcitas.
Aun cuando no las lleguen a fundir, las altas temperaturas pueden provocar en las rocas cambios importantes, como pérdida de agua, modificaciones en las texturas, en el grado de cohesión y color, así como transformaciones de los minerales que las intengran.
Estos cambios, que ocurren en estado sólido, forman parte del proceso de metamorfismo, y se producen porque las rocas son "cocidas" (las rocas "cocidas" son el resultado de un proceso similar al que se emplea para someter la arcilla y convertirla en ladrillos).
Las rocas metamórficas muestran gran variedad de texturas, que varían según la forma, el tamaño y la disposición de los cristales que las componen.
Sus texturas se clasifican en:
Pizarrosa: Tiene foliación plana y cristales muy pequeños, no observables a simple vista.
Esquitosa: Su foliación es ondulada y sus cristales son observables a simple vista.
Gneísica: Presenta cristales muy grandes que forman bandas claras y oscuras alternadas.
Sin foliación: Sus cristales no son alargados o laminres, sino que se distribuyen al azar en todas las direcciones.
Utilidad de las rocas
Las rocas pueden ser útiles por sus propiedades fisicoquímicas (dureza, impermeabilidad, etc.), por su potencial energético o por los elementos químicos que contienen.7 Siguiendo este criterio, las rocas pueden clasificarse en:
Rocas industriales. Son rocas que se aprovechan por sus propiedades fisicoquímicas, independientemente de las sustancias y la energía que se pueda extraer. Se usan mayoritariamente en la construcción de viviendas y en obras públicas. Destacan las gravas y arenas, que se utilizan como áridos, la caliza, el yeso, el basalto, la pizarra y el granito. El cuarzo es la base de la fabricación del vidrio, y la arcilla de los productos cerámicos (ladrillos, tejas y loza).
Rocas energéticas. Son útiles por la energía que contienen, que puede extraerse con facilidad por combustión. Se trata del carbón y del petróleo.
Minerales industriales. Los minerales que contienen las rocas son con frecuencia más interesantes que las propias rocas ya que incluyen elementos químicos básicos para la humanidad (hierro, cobre, plomo, estaño, aluminio,
