Las rocas sedimentarias
Definición
Los procesos de sedimentación tienen lugar en la superficie terrestre o en regiones próximas a la misma denominadas cuencas de sedimentación. Generalmente se trata de zonas bajas en las que se concentran los materiales procedentes de la erosión, como lechos de ríos y fondos marinos.
Se trata de un mecanismo de formación de rocas lento y constante, a diferencia de las transformaciones violentas y relativamente rápidas que caracterizan la génesis de rocas ígneas (ver t7) o metamórficas (ver t8).
Fotografía microscópica de una arenisca cementada, ejemplo de roca sedimentaria.
Formación
La creación de rocas sedimentarias requiere temperaturas bajas y presiones medias e incluso bajas. El proceso completo, llamado diagénesis, sigue una serie de pasos bien definidos:
- Acumulación de materiales, que forman capas horizontales paralelas denominadas estratos.
- Compactación de los minerales debido al peso de los nuevos sedimentos depositados en las capas superiores. A medida que se profundiza en los estratos, disminuye la porosidad y aumenta la densidad.
- Cementación, debida al rellenado de huecos y poros con materiales solubles que actúan como un pegamento que une las partículas hasta formar un cuerpo sólido compacto: una roca sedimentaria.
- Reacciones químicas entre los minerales de sedimento y los materiales cimentadores, lo que da lugar a la aparición de nuevas estructuras cristalinas y a la formación de compuestos químicos estables.
Tipos
Existen tres tipos básicos de rocas sedimentarias, que a su vez se subdividen en otras categorías menores:
Rocas detríticas:
Se forman por acumulación de materiales y se dividen en:
- Conglomerados: formadas por fragmentos grandes. Pueden ser pudingas (grano redondeado), o brechas (grano anguloso).
- Areniscas: fragmentos medianos o pequeños. Según el mineral principal que las forma pueden ser ortocuarcitas (síliceas), grauvacas (litíticas) o arcosas (feldespáticas).
- Arcillas o lutitas: formadas por un grano muy fino, son las más abundantes. Pueden ser limolitas (grano visible al microscopio óptico) o arcillitas (grano visible al microscopio electrónico).
Ejemplos de rocas carbonatadas: a) caliza formada por acumulación de moluscos y corales, y b) caliza formada por acumulación de microorganismos.
Rocas químicas y bioquímicas:
Se forman por acumulación y reacciones químicas de iones disueltos en agua. Si intervienen seres vivos en la formación de la roca, se habla entonces de actividad bioquímica. Existen dos tipos de rocas químicas:
- Carbonatadas: presentan carbonatos en su composición. Son típicas de este grupo las calizas y las dolomías.
- Evaporíticas o evaporitas: se forman por acumulación de sales en el fondo de lagos y mares en zonas de intensa evaporación. La calcita y el yeso son ejemplos de este tipo de rocas.
Rocas orgánicas:
- Formadas por acumulación de materia orgánica diversa, como restos de animales y plantas. Se distinguen dos tipos básicos de rocas orgánicas: carbones naturales y petróleo, ambos utilizados industrialmente como combustibles.
Estructura
Las rocas sedimentarias se presentan en grandes masas de estratos paralelos, generalmente horizontales, salvo que hayan sufrido el efecto de fuerzas productoras de deformaciones o fracturas (ver t8).
La estructura interna varía en función de cada roca, su origen y los minerales que la componen. Puede ser de dos tipos:
- Estratificación cruzada: las partículas de la roca forman láminas inclinadas.
- Granoselección: el grano de la roca es más grande en la base del estrato y se hace más fino progresivamente hacia arriba.
Los minerales sedimentarios
De acuerdo a su origen se distinguen diversos minerales sedimentarios que pueden formar parte de una roca de este tipo: heredados (detríticos), que provienen de la erosión de otras rocas; transformados, que se forman debido a las reacciones químicas de la diagénesis; y neoformados, que se forman por precipitación química de iones disueltos en agua durante la diagénesis. Los minerales más abundantes en las rocas sedimentarias son los carbonatos, el cuarzo, la mica y los feldespatos.
La sedimentación y la tectónica de placas
Las rocas sedimentarias pueden sufrir profundas alteraciones como resultado de los movimientos de las placas. Las tensiones pueden plegar o incluso fracturar los estratos sedimentarios, y si se producen grandes presiones o aumentos de temperatura, puede cambiar la naturaleza físico-química de la roca. Por otra parte, la sedimentación es más abundante en las proximidades de los bordes de las placas, ya que son zonas de relieve irregular, caracterizadas por una intensa erosión y una mayor facilidad para el transporte de los materiales.
Proceso de evolución del carbón
Pocos ejemplos ilustran tan bien el proceso de acumulación de materiales y formación de rocas sedimentarias como la evolución del carbón natural. La materia orgánica muerta forma gruesos depósitos de turba, un carbón de escaso poder calorífico. La sucesiva acumulación de nuevos depósitos compacta la turba hasta un quinto de su tamaño original y forma lignito, un tipo de carbón muy común y de mayor poder calorífico. Si la sedimentación continúa, el aumento de peso puede reducir el depósito de carbón a un décimo de su grosor original, con el consiguiente incremento de densidad. En ese caso se habrá formado hulla.