Roca (geología)
Definición
La piedra o roca es una sustancia natural, un agregado sólido de uno o más minerales o mineraloides. Por ejemplo, el granito, una roca común, es una combinación de los minerales cuarzo, feldespato y biotita. La capa sólida exterior de la Tierra, la litosfera, está hecha de roca.
La roca ha sido utilizada por la humanidad a lo largo de la historia. Los minerales y metales en las rocas han sido esenciales para la civilización humana.
Se definen tres grupos principales de rocas: ígneas, sedimentarias y metamórficas. El estudio científico de las rocas se llama petrología, que es un componente esencial de la geología.
Clasificación
Las rocas están compuestas de granos de minerales, que son sólidos homogéneos formados por un compuesto químico dispuestos de manera ordenada. Los minerales agregados que forman la roca se mantienen unidos por enlaces químicos. Los tipos y la abundancia de minerales en una roca están determinados por la forma en que se formó.
Muchas rocas contienen sílice (SiO 2 ); un compuesto de silicio y oxígeno que forma el 74.3% de la corteza terrestre. Este material forma cristales con otros compuestos en la roca. La proporción de sílice en rocas y minerales es un factor importante para determinar sus nombres y propiedades.
Las rocas se clasifican de acuerdo con características tales como la composición mineral y química, la permeabilidad, la textura de las partículas constituyentes y el tamaño de las partículas. Estas propiedades físicas son el resultado de los procesos que formaron las rocas. Con el paso del tiempo, las rocas pueden transformarse de un tipo a otro, como lo describe un modelo geológico llamado ciclo de las rocas. Esta transformación produce tres clases generales de rocas: ígneas, sedimentarias y metamórficas.
Esas tres clases se subdividen en muchos grupos. Sin embargo, no existen límites estrictos entre las rocas aliadas. Al aumentar o disminuir las proporciones de sus minerales, pasan a través de gradaciones de uno a otro; las estructuras distintivas de un tipo de roca se pueden rastrear fusionándose gradualmente con las de otro. Por lo tanto, las definiciones adoptadas en los nombres de las rocas simplemente corresponden a los puntos seleccionados en una serie continuamente graduada.
Roca ígnea
La roca ígnea (derivada de la palabra latina igneus, significado de fuego, de ignis que significa fuego) se forma a través del enfriamiento y la solidificación de la lava magmática. Este magma puede derivarse de derretimientos parciales de rocas preexistentes en el manto o en 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 como lava o como material de eyección fragmentario , formando minerales como piedra pómez o basalto.
La abundancia química y la velocidad de enfriamiento del magma típicamente forman una secuencia conocida como serie de reacción de Bowen. La mayoría de las rocas ígneas más importantes se encuentran a lo largo de esta escala.
Alrededor del 64.7% de la corteza terrestre en volumen consiste en rocas ígneas, lo que la convierte en la categoría más abundante. De estos, el 66% son basaltos y gabros, el 16% son granitos y el 17% son granodioritas y dioritas. Solo el 0,6% son sienitas y el 0,3% de peridotitas y dunites. La corteza oceánica es un 99% de basalto, que es una roca ígnea de composición máfica. Granitos y rocas similares, conocidas como metagranitoides, forman gran parte de la corteza continental. Se han descrito más de 700 tipos de rocas ígneas, la mayoría de ellas se formaron debajo de la superficie de la corteza terrestre. Estos tienen diversas propiedades, dependiendo de su composición y las condiciones de temperatura y presión en que se formaron.
Roca sedimentaria
Las rocas sedimentarias se forman en la superficie de la tierra por la acumulación y cementación de fragmentos de rocas, minerales y organismos anteriores o como precipitados químicos y crecimientos orgánicos en el agua (sedimentación). Este proceso hace que los sedimentos clásticos (trozos de roca) o partículas orgánicas (detritus) se depositen y acumulen, o que los minerales se precipiten químicamente (evaporita) a partir de una solución. La materia particulada luego se compacta y se cementa a temperaturas y presiones moderadas (diagénesis).
Antes de depositarse, los sedimentos se forman por la erosión de las rocas más tempranas en un área de origen y luego son transportados al lugar de deposición por agua, viento, hielo, movimiento de masa o glaciares (agentes de denudación). Las rocas de barro comprenden el 65% (mudstone, shale y limtstone); areniscas de 20 a 25% y rocas carbonatadas de 10 a 15% (piedra caliza y dolomías). Alrededor del 7.9% de la corteza por volumen está compuesta de rocas sedimentarias, de las cuales el 82% son pizarras, mientras que el resto está formado por piedra caliza (6%), areniscas y arcosas (12%). Las rocas sedimentarias a menudo contienen fósiles. Las rocas sedimentarias se forman bajo la influencia de la gravedad y típicamente se depositan en capas o estratos horizontales o casi horizontales y pueden denominarse rocas estratificadas.
Roca metamórfica
Las rocas metamórficas se forman al someter cualquier roca-roca sedimentaria, roca ígnea u otra roca metamórfica más antigua-a diferentes condiciones de temperatura y presión que aquellas en las que se formó la roca original. Este proceso se llama metamorfismo, que significa "cambio de forma". El resultado es un cambio profundo en las propiedades físicas y la química de la piedra. La roca original, conocida como el protolito, se transforma en otros tipos de minerales u otras formas de los mismos minerales, por recristalización. Las temperaturas y presiones requeridas para este proceso son siempre más altas que las encontradas en la superficie de la Tierra: temperaturas superiores a 150 a 200 ° C y presiones de 1500 bares. Las rocas metamórficas componen el 27.4% de la corteza por volumen.
Las tres clases principales de roca metamórfica 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 ocurre cuando los sedimentos están enterrados en las profundidades del suelo; la presión es dominante, y la temperatura juega un papel más pequeño. Esto se denomina metamorfismo de enterramiento y puede dar como resultado rocas como el jade. Donde el calor y la presión juegan un papel, el mecanismo se denomina metamorfismo regional. Esto se encuentra típicamente en las regiones de construcción de montañas.
Dependiendo de la estructura, las rocas metamórficas se dividen en dos categorías generales. Aquellos que poseen una textura se conocen como foliados; los residuos se denominan no foliados. El nombre de la roca se determina en función de los tipos de minerales presentes. Los esquistos son rocas foliadas que se componen principalmente de minerales lamelares, como las micas. Un gneis tiene bandas visibles de diferente luminosidad, con un ejemplo común es el gneis de granito. Otras variedades de roca foliada incluyen pizarras, filitas y milonita. Ejemplos familiares de rocas metamórficas no foliadas incluyen mármol, esteatita y serpentina. Esta rama contiene cuarcita, una forma metamórfica de arenisca, y cuerno de murciélago.
Uso humano
El uso de rocas ha tenido un gran impacto en el desarrollo cultural y tecnológico de la raza humana. Las rocas han sido utilizadas por humanos y otros homínidos durante al menos 2,5 millones de años. La tecnología lítica marca algunas de las tecnologías más antiguas y continuamente utilizadas. La extracción de rocas para su contenido de mineral de metal ha sido uno de los factores más importantes del avance humano, que ha progresado a diferentes velocidades en diferentes lugares, en parte debido al tipo de metales disponibles en las rocas de una región.
Minería
La minería es la extracción de minerales valiosos u otros materiales geológicos de la tierra, de un mineral, una veta o una veta (de carbón). Este término también incluye la eliminación del suelo. Los materiales recuperados por la minería incluyen metales básicos, metales preciosos, hierro, uranio, carbón, diamantes, piedra caliza, pizarra bituminosa, sal de roca y potasa. Se requiere la minería para obtener cualquier material que no se pueda cultivar a través de procesos agrícolas, o que se haya creado artificialmente en un laboratorio o fábrica. La minería en un sentido más amplio comprende la extracción de cualquier recurso (por ejemplo, petróleo, gas natural, sal o incluso agua) de la tierra.
La minería de rocas y metales se ha realizado desde tiempos prehistóricos. Los procesos modernos de minería involucran la prospección de cuerpos minerales, el análisis del potencial de ganancias de una mina propuesta, la extracción de los materiales deseados y finalmente la recuperación de la tierra para prepararla para otros usos una vez que cesa la actividad minera.
La naturaleza de los procesos de minería crea un posible impacto negativo en el medio ambiente tanto durante las operaciones mineras como durante los años posteriores a la clausura de la mina. Este impacto ha llevado a la mayoría de las naciones del mundo a adoptar regulaciones para manejar los efectos negativos de las operaciones mineras.