Clasificación de las rocas

Las rocas terrestres se forman y clasifican por tres mecanismos principales:

• Las rocas sedimentarias se forman a través de la acumulación gradual de sedimentos: por ejemplo, arena en una playa o lodo en el lecho de un río. A medida que los sedimentos se entierran, se compactan a medida que se deposita más y más material encima. Eventualmente, los sedimentos se volverán tan densos que esencialmente formarían una roca. Este proceso se conoce como litificación.
• Las rocas ígneas han cristalizado a partir de un derretimiento o magma. El derretimiento está formado por varios componentes de rocas preexistentes que han sido sometidas a derretimiento en zonas de subducción o dentro del manto terrestre. El derretimiento es caliente y, por lo tanto, pasa hacia arriba a través de rocas de campo más frías. A medida que se mueve, se enfría y se formarán varios tipos de rocas a través de un proceso conocido como cristalización fraccionada. Las rocas ígneas se pueden ver en las dorsales oceánicas, áreas de vulcanismo de arco insular o en puntos calientes intraplaca.
• Las rocas metamórficas alguna vez existieron como rocas ígneas o sedimentarias, pero han estado sujetas a diversos grados de presión y calor dentro de la corteza terrestre. Los procesos involucrados cambiarán la composición y el tejido de la roca y su naturaleza original a menudo es difícil de distinguir. Las rocas metamórficas se encuentran típicamente en áreas de formación de montañas.

La roca también puede formarse en ausencia de un gradiente de presión sustancial como material que se condensó a partir de un disco protoplanetario, sin sufrir ninguna transformación en el interior de un objeto grande como un planeta o una luna. Los astrofísicos clasifican esto como un cuarto tipo de roca: roca primitiva. Este tipo es común en asteroides y meteoritos.

Formación rocosa

Esfuerzos del siglo XIX para sintetizar rocas.

La investigación sintética de las rocas procede de trabajos experimentales que intentan reproducir diferentes tipos de rocas y dilucidar sus orígenes y estructuras. En muchos casos no es necesario ningún experimento. Cada etapa en el origen de las arcillas, arenas y gravas se puede ver en proceso a nuestro alrededor, pero donde estos se han convertido en lutitas, areniscas y conglomerados coherentes, y aún más donde han experimentado algún grado de metamorfismo, hay muchos puntos oscuros. acerca de su historia sobre la cual el experimento aún puede arrojar luz. Se han hecho intentos para reproducir rocas ígneas, por fusión de mezclas de minerales triturados o de productos químicos en hornos especialmente diseñados. Las primeras investigaciones de este tipo son las de Faujas St Fond y de Saussure, pero Sir James Hall realmente sentó las bases de esta rama de la petrología. Demostró (1798) que las piedras blancas (diabasas) de Edimburgo eran fusibles y si se enfriaban rápidamente producían masas vítreas negras que se parecían mucho a las piedras de brea y las obsidianas naturales. Si se enfriaban más lentamente, se consolidaban como rocas cristalinas no muy diferentes a las piedras blancas y que contenían olivino, augita y feldespato (los minerales esenciales de estas rocas).

Muchos años después, Daubrée, Delesse y otros llevaron a cabo experimentos similares, pero el primer avance notable se produjo en 1878, cuando Fouqué y Lévy iniciaron sus investigaciones. Consiguieron producir rocas como la porfirita, la leucita-tefrita, el basalto y la dolerita, y obtuvieron también diversas modificaciones estructurales bien conocidas en las rocas ígneas, por ejemplo, la porfídica y la ofítica. Por cierto, demostraron que mientras muchas rocas básicas (basaltos, etc.) podían imitarse perfectamente en el laboratorio, las rocas ácidas no, y adelantaron la explicación de que para la cristalización de estas últimas eran indispensables los gases nunca ausentes en los magmas de las rocas naturales. agentes mineralizantes. Posteriormente se ha probado que el vapor, o sustancias volátiles como ciertos boratos, molibdatos, cloruros, fluoruros, ayudan en la formación de ortoclasa, cuarzo y mica (los minerales del granito). Sir James Hall también hizo la primera contribución al estudio experimental de las rocas metamórficas al convertir la tiza en mármol calentándola en un cañón de pistola cerrado, lo que impedía el escape del ácido carbónico a altas temperaturas. En 1901, Adams y Nicholson llevaron esto un paso más allá al someter el mármol a grandes presiones en prensas hidráulicas y demostraron cómo las estructuras foliadas, frecuentes en el mármol natural, pueden producirse artificialmente.

Intentos posteriores de síntesis de rocas.

La comprensión de la formación rocosa en la década de 2010

Roca extraterrestre

Fuera de la Tierra, la roca también puede formarse en ausencia de un gradiente de presión sustancial como material que se condensó a partir de un disco protoplanetario, sin sufrir transformaciones en el interior de un objeto grande como planetas y lunas. Los astrofísicos clasifican esto como un cuarto tipo de roca: roca primitiva.

Las rocas primitivas "nunca se han calentado mucho, aunque algunos de sus constituyentes pueden haber estado bastante calientes al principio de la historia de nuestro Sistema Solar. Las rocas primitivas son comunes en las superficies de muchos asteroides, y la mayoría de los meteoritos son rocas primitivas".

Un ejemplo de una roca primitiva es el mineral acondrítico de octaedrita de hierro y níquel que se ve en el patrón de Widmanstätten que se encuentra en varias meteoritas ricas en hierro. Compuesto por kamacita y taenita y formado en condiciones de enfriamiento extremadamente lento (alrededor de 100 a 10 000 °C/Myr, con tiempos de enfriamiento totales de 10 Myr o menos), precipitará kamacita y hará crecer placas de kamacita a lo largo de ciertos planos cristalográficos en la red cristalina de taenita.