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¿Que son las rocas y las piedras?

Una roca es la materia en estado sólido que forma parte de la corteza terrestre. En un sentido más concreto, se llama roca a cualquier material constituido como un agregado natural de uno o más minerales o de otros materiales, entendiendo por agregado, un sólido cohesionado.

En general, se puede decir que; las rocas están formadas por varias especies mineralógicas (rocas compuestas); pero también existen rocas constituidas por un solo mineral. A menudo se clasifican en cuatro grupos fundamentales: rocas ígneas, rocas metamórficas, rocas sedimentarias y meteoritos.




Las piedras suelen ser materiales duros; como por ejemplo el granito, pero también pueden ser blandas; tal como ocurre en el caso de las rocas arcillosas o las arenas. Además, aunque las rocas pueden parecer eternas desde una perspectiva humana, están expuestas a cambios efectuados por una serie de procesos geológicos que funcionan sobre periodos muy largos. El ciclo litológico describe una serie de procesos de este tipo, como se forman los diferentes tipos de rocas y cómo se pasa de un tipo a otro.

Las rocas ígneas se forman cuando se enfría el magma en la corteza terrestre, o cuando la lava se enfría en la superficie de la Tierra o el fondo del mar. Las rocas metamórficas se forman cuando piedras existentes se encuentran expuestas a una presión y temperatura tan elevadas que se transforman; lo que se puede producir cuando colisionan las placas tectónicas; por ejemplo. Las rocas sedimentarias se forman mediante la diagénesis o litificación de los sedimentos; que a su vez se forman mediante la meteorización, el transporte y la deposición de rocas existentes. Finalmente, los meteoritos son rocas o trozos de metal que caen a la Tierra desde el espacio.

La estructura, composición y origen de las rocas son objeto de estudio de la petrología, la mineralogía, la cristalografía y la sedimentología, entre otras disciplinas.



Constitución y clasificación de las rocas y piedras

Minerales

Piedras y minerales

Las rocas están constituidas; en general; de mezclas heterogéneas de diversos materiales homogéneos y cristalinos; es decir, de minerales; aunque algunas están formadas por agregados de cristales o granos de un solo mineral; son las llamadas rocas monominerales. Los minerales esenciales son los minerales que caracterizan la composición de una determinada roca; los que son más abundantes en la constitución de la roca; pero, por este motivo, no caracterizan a las piedras de la que forman parte. Por ejemplo, el granito puede contener circón y apatita.

Las rocas se pueden clasificar atendiendo a los diferentes minerales que la integran, su composición química; la textura, la permeabilidad, entre otros. En cualquier caso, el criterio más utilizado 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 se puede considerar parte una clase de rocas de alteración; que se estudian más a menudo entre las sedimentarias. Por lo tanto, en la corteza terrestre se distinguen tres tipos de rocas:

Rocas magmáticas: formadas por la solidificación del magma
Rocas metamórficas: formadas por alteraciones de rocas ya consolidadas en la corteza terrestre
Rocas sedimentarias: formadas como resultado de la erosión o de un precipitado químico.
Tambien podriamos considerar una cuarta categoria, los meteoritos: rocas provenientes del espacio; sin embargo, son ajenas a la formación natural de la corteza terrestre.

Estos materiales están sometidos a continuos cambios y las acciones de los agentes geológicos; según un ciclo cerrado ( “El ciclo de las rocas”), llamado litogenesis, en el que intervienen incluso los seres vivos.



Tipos de rocas

Rocas igneas

Piedras Igneas

Basalto, un tipo de roca ignea extrusiva

Las rocas ígneas se forman a partir de la solidificación del Magma que se ha enfriado. Están formadas por una masa mineral fundida que incluye gases disueltos o volátiles. Las rocas ígneas extrusivas se forman en la superficie de la corteza terrestre por medio del vulcanismo y también se las puede llamar “rocas volcánicas”. Las rocas ígneas intrusivas; en cambio; se forman cuando el magma se enfría a grandes profundidades (dentro de la corteza) o cuando el magma penetra y se enfría a grietas abiertas en masas rocosas.

En las rocas magmáticas intrusivas el proceso es más lento que en las extrusivas y están formadas por cristales gruesos y reconocibles. Son, con mucho, el tipo de piedras más abundante; y 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. En el caso de las rocas volcánicas extrusivas; se producen cuando el magma llega a la superficie; convertido en lava por desgasificación.

Dependiendo de la composición del magma de partida; más o menos rico en sílice (SiO2); se clasifican en ultramáficas (o ultrabàsiques), màfiques, intermedias y siàliques o ácidas; siendo estas últimas las más ricas en sílice.

Estructuras originales de las rocas ígneas

los plutones, formas masivas originadas a gran profundidad.
los diques, constituidos en el subsuelo como rellenos de grietas.
las coladas volcánicas, mantos de lava enfriada a la superficie.

Un caso especial es el de los depósitos piroclásticos; formados por la caída de bombas; cenizas y otros materiales lanzados al aire por erupciones más o menos explosivas. Estos elementos dan origen a los conos volcánicos.

Rocas sedimentarias

Su etimología proviene del latín sedimentum y del griego guarrum. 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 desde disoluciones. También se clasifican como sedimentarios los depósitos de materiales organógenas; formados por seres vivos; como por ejemplo los arrecifes de coral o los estratos de carbón. Por lo general, las rocas sedimentarias son las que mayormente contienen fósiles y restos de otras formas de vida.

Las rocas sedimentarias se forman en las cuencas sedimentarias; las concavidades del terreno 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 diferentes depósitos, que constituyen formaciones a veces de una gran potencia o espesor.

La cubierta de rocas sedimentarias de la corteza terrestre continental es muy extensa; pero la contribución total de las rocas sedimentarias se estima que sólo el 8% del volumen total de la corteza. Las rocas sedimentarias son sólo una fina capa sobre una corteza compuesta principalmente de rocas ígneas y metamórficas.

Tipos diferentes de rocas sedimentarias

Las rocas sedimentarias se pueden categorizar en grupos diferentes, basándose en su origen y su composición. Las rocas clásticas se pueden clasificar según su granulometría, mientras que las rocas carbonadas, las depositadas químicamente, las organógenas y las piroclásticas se categorizan según su composición mineral.

Rocas clásticas

Las rocas clásticas se forman por diagénesis de sedimentos a partir de rocas magmáticas, metamórficas o sedimentarias. Se clasifican según el tamaño de los gránulos minerales que contienen.

Grava

Grava

Las brechas presentan gránulos bastos y angulares, a menudo a la fracción de grava.  Los conglomerados tienen gránulos redondeados hasta la fracción de grava. Los conglomerados en los que todos los gránulos se han originado en el mismo tipo de piedras se conocen como «monomicts», mientras que aquellos en los que los gránulos provienen de tipos de rocas diferentes se conocen como «polimicts».

Las areniscas contienen gránulos de arena y se clasifican según el mineral que tienen. Los más comunes son el cuarzo y el feldespato. Las areniscas se clasifican en cuatro grandes grupos: las quarsarenites, que contienen un mínimo de 95% de cuarzo, las arcosa, que contienen un mínimo de 25% de feldespato; las litarenites; que contienen más fragmentos de roca que feldespato; y las grauvaques: que son rocas arcillosas y clorítiques con granos finos de cuarzo y feldespato.

Las blandas contienen arcilla y cuarzo en la fracción limosa y no están estratificadas.

Las pizarras contienen en gran parte arcilla lisa, y durante la sedimentación y posterior efecto de la presión y temperatura se orienta en la misma dirección. Debido a esta orientación, las pizarras se rompen fácilmente en placas delgadas, lo que no ocurre con las blandas, más masivas.

Carbonatos

Las piedras calizas representan un 10-15% de las rocas sedimentarias de la Tierra. El carbonato de calcio (CaCO3), puede existir en dos formas diferentes de mineral: calcita y aragonito; que junto representan al menos 50% de las rocas calizas.

Rocas de deposición química

El tipo más común de rocas de deposición química son las evaporitas; que se forman cuando el agua se evapora y deja atrás sales solubles que se precipitan.

Rocas organógenas

Las rocas organógenas se forman a partir de material orgánico. Los sedimentos orgánicos a menudo son descompuestos por los microorganismos, que consumen oxígeno. Sin embargo; si no hay suficiente cantidad de oxígeno; los microorganismos no pueden descomponer totalmente estos sedimentos, que pueden convertirse en rocas organógenas. Estas rocas se pueden formar tanto en la plataforma continental como en el mar. Un ejemplo de medio continental es el carbón y un de medio marino es la pizarra bituminosa. El contenido de carbón y compuestos de carbono puede llegar al 25% y el contenido de azufre en torno a un 12%.

Rocas piroclásticas

Las rocas piroclásticas se forman cuando las partículas que se desprenden durante las erupciones volcánicas caen y se depositan en sedimentos.

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 del de su formación, mucho más caliente o más frío, o una presión muy diferente . Cuando esto ocurre la roca tiende a evolucionar hasta alcanzar características que la hagan estable bajo estas nuevas condiciones.
Las rocas metamórficas abundan en zonas profundas de la corteza; por encima del zócalo magmático. Tienden a distribuirse clasificadas en zonas; diferentes según el grado de metamorfismo alcanzado; según la influencia del factor implicado. Muchas rocas metamórficas muestran los efectos de determinadas presiones dirigidas, que hacen evolucionar los minerales y se disponen de manera más laminar, y toman un aspecto de hoja.

Meteoritos

Un meteorito es una roca que proviene del espacio, es decir, que no se ha formado en la Tierra. Algunos meteoritos son restos de la formación del sistema solar hace unos 4.600 millones de años. Se componen generalmente de silicatos en un 95% y varios tipos de aleaciones de hierro y níquel o combinaciones de estos dos elementos con respecto al 5% restante.

Los meteoritos vienen sobre todo de colisiones entre pequeños astros, tales como asteroides, que hacen que se desprendan del astro padre y los dirigen hacia el planeta donde terminan cayendo. Son interesantes para estudiar, ya que se trata de objetos de masa pequeña que se formaron mediante procesos geológicos diferentes de los que intervienen en cuerpos más grandes.

Así pues, los meteoritos son más primitivos y pueden proporcionar más información sobre la formación y las primeras fases de la historia del sistema solar. Otras fuentes de meteoritos son los núcleos de los cometas, que se descomponen en bolas irregulares de grava y polvo cuando se acercan demasiado al Sol. También se ha encontrado una buena veintena de meteoritos provenientes del planeta Marte y un número similar de meteoritos de la Luna.

El único caso conocido de meteoritos que han quedado sepel·lits (es decir, meteoritos fósiles) es en un estrato calcáreo cerca de Gotemburgo, donde hay doce capas de condritas y caliza que se formaron a lo largo de un período de aproximadamente 1,75 millones de años durante el periodo Ordovícico, hace unos 480 millones de años.

Tipo de meteoritos

Los meteoritos se pueden clasificar según el material del que se componen: piedra, una aleación de hierro y níquel, o combinaciones de estas posibilidades. Estos grupos se describen más abajo. Los meteoritos también se pueden categorizar en la escala S1-S6 según su metamorfismo de choque, que no es otra cosa que la deformación y el calentamiento que sufrieron durante su impacto contra la Tierra. Los meteoritos que no se deformaron muy se suelen clasificar como S1. También hay dos sistemas para categorizar los meteoritos según el grado de alteración que sufrieron al impactar contra la Tierra: una escala de la A a la E y otra de W0 a W6, en que los meteoritos bien conservados se clasifican como o W0.

Condritas
Condritas

Condritas carbonaceas

Las condritas se componen de rocas màfiques con un núcleo pequeño que es indicativo de una exposición rápida. Aproximadamente un 80% de todos los meteoritos son condritas ordinarias. Se formaron durante la fase inicial de la historia del sistema solar y forman parte del material más antiguo que se ha conservado. La mayoría de condritas contienen cóndrulos, granos esféricos milimétricos, y se cree que se trata de material de hasta 4.600 millones de años de antigüedad que proviene del cinturón de asteroides. No se sabe cómo se formaron.

Las condritas carbonáceas son meteoritos rocosos que contienen pequeños fragmentos de material orgánico, incluyendo aminoácidos, y representan aproximadamente un 3% de todas las condritas. Se cree que consisten de material no modificado de la nebulosa solar, la nube de polvo a partir del cual se formó el sistema solar, y tienen una composición isotópica similar a la del Sol.

Las acondritas son otro tipo de meteorito rocoso que se parecen a las rocas màfiques y magmáticas de la Tierra y en ocasiones están bretxades. Se cree que las acondritas son material proveniente de asteroides grandes, incluyendo el asteroide masivo Vesta, pero también el planeta Marte.

Meteoritos férricos
Meteorito ferrico

Meteorito ferrico

Los meteoritos férricos se componen de aleaciones de hierro y níquel, como kamacita, y representan aproximadamente un 3,8% de todos los meteoritos.  Se cree que se componen de material proveniente del núcleo de asteroides que explotaron.  Los meteoritos metálicos se pueden subdividir en tres subgrupos según su ratio de níquel / hierro y estructura cristalina: las hexahedrites contienen un 4-6% de níquel, las octahedrites contienen un 6-12% y las ataxites contienen más de un 12%. Las estructuras cristalinas de las hexahedrites presentan un patrón rectangular, las octahedrites tienen un hexagonal y las ataxites no tienen estructura cristalina bien definida. Otro nombre para los meteoritos férricos es «siderita».

Piedras férricas

Las piedras férricas consisten en una mezcla aproximadamente a partes iguales de aleaciones de hierro y níquel con silicatos. Representan un 0,5% de todos los meteoritos. Se cree que se componen de material proveniente del límite entre el núcleo y el manto de un astro.

Tectitas

Las tectitas son objetos vítreos que, según la mayoría de investigadores, se formaron en la Tierra como consecuencia de un impacto meteórico. Así pues, las tectitas no son meteoritos en el sentido estricto de la palabra.

El ciclo de las rocas o ciclo litológico

En el contexto del tiempo geológico; las rocas sufren transformaciones debido a diferentes procesos. Los agentes geológicos externos producen la meteorización, erosión y sedimentación de las rocas de la superficie. La interacción entre los diferentes tipos de roca, magma y sedimento se puede ilustrar mediante el ciclo litológico, que describe el ciclo geológico.

Ciclo de la rocaDiagrama de los procesos:

    • 1. Meteorización, transporte, litificación
    • 2. Fundición
    • 3. Metamorfosis por la presión y temperatura
    • 4. Enfriamiento, cristalización

El magma puede cristalizar en la corteza de la Tierra, dando lugar a lo que se denomina roca ígnea intrusiva. Si el magma cristaliza en la superficie (a través del vulcanismo), se le llama roca ígnea extrusiva o volcánica.

Las rocas situadas en la superficie se encuentran expuestas a fuerzas erosionants y meteorizantes que arrancan y se llevan fragmentos de roca (sedimentos) y los transportan a un lugar con una energía potencial inferior (a menudo el mar). Cuando el sedimento es cubierto por otra capa de sedimento, la presión aumenta, el sedimento se litifica y se convierte en roca sedimentaria.

Las rocas sedimentarias e ígneas se transforman en rocas metamórficas en condiciones de presión y temperatura elevadas (metamorfosis). La acción geológica de la atmósfera, que produce una degradación, fragmentación y oxidación llama meteorización.

Las rocas metamórficas, sedimentarias e ígneas se pueden fragmentar debido a la meteorización y los materiales resultantes pueden ser atacados por la erosión y transportados. La acumulación de fragmentos de piedras desplazadas forman derrubios. Cuando se para el transporte de los materiales, estos se depositan en forma de sedimentos en las cuencas sedimentarias, unos sobre otros, formando capas horizontales (estratos).

Los sedimentos sufren una serie de procesos (diagénesis) que los transforman en rocas sedimentarias. Aquellas proceden de la compactación y cementación de sedimentos; se producen en las cuencas sedimentarias, principalmente en los fondos marinos.

La compactación es el proceso de eliminación de huecos en un sedimento, debido al peso de los sedimentos que caen encima. La cementación es consecuencia producida por la compactación; consiste en la formación de un cemento que une entre sí los sedimentos o los fragmentos de rocas. A veces estas rocas también pueden ser transportadas a tal profundidad que se funden y se convierten en nuevo magma. Esto puede ocurrir, por ejemplo, en una zona de subducción.

Usos de las piedras y las rocas

El uso de rocas ha tenido un impacto muy significativo sobre el desarrollo cultural y tecnológico de la raza humana. Los humanos y otros homínidos utilizan rocas desde hace más de dos millones de años. La tecnología lítica es una de las tecnologías más antiguas y más utilizadas continuamente. La minería de rocas para extraer el contenido de tipo metálica ha sido uno de los factores impulsores del desarrollo humano más importantes. El desarrollo de las civilizaciones ha progresado a un ritmo diferente en las diversas regiones del mundo, en parte debido al tipo de metales disponibles en las rocas de la región.

La prehistoria y la historia de la civilización se clasifican en edad de piedra, edad de bronce y edad de hierro. Aunque la edad de piedra ya ha llegado a su fin en todas partes, se sigue utilizando rocas para construir edificios e infraestructuras. Cuando se las utiliza para esta aplicación, las rocas son denominadas piedras.

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