Formación de rocas

Este artículo analiza cómo se forman las rocas. También hay artículos sobre formaciones rocosas físicas , estratificaciones de rocas y la denominación formal de las formaciones geológicas .

Las rocas terrestres se forman por tres mecanismos principales:

• Las rocas sedimentarias se forman a través de la acumulación gradual de sedimentos : por ejemplo, arena en una playa o barro en el lecho de un río. A medida que los sedimentos se entierran, se compactan a medida que se deposita cada vez más material en la superficie. Con el tiempo, los sedimentos se volverán tan densos que esencialmente formarán una roca . Este proceso se conoce como litificación .
• Las rocas ígneas se han cristalizado a partir de un derretimiento o magma . El derretimiento está formado por varios componentes de rocas preexistentes que han sido sometidas a fusión ya sea en zonas de subducción o dentro del manto terrestre . El derretimiento está caliente y, por lo tanto, pasa hacia arriba a través de rocas 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 arcos insulares o en puntos calientes intraplaca .
• Las rocas metamórficas alguna vez existieron como rocas ígneas o sedimentarias, pero han estado sujetas a distintos grados de presión y calor dentro de la corteza terrestre. Los procesos involucrados cambiarán la composición y la estructura de la roca y su naturaleza original suele ser difícil de distinguir. Las rocas metamórficas se encuentran típicamente en áreas de formación de montañas .

Las rocas también pueden formarse en ausencia de un gradiente de presión sustancial como material que se condensó a partir de un disco protoplanetario , sin sufrir nunca 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 . ^{[1] : 145}

La investigación sintética de las rocas se lleva a cabo mediante 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 del origen de las arcillas, arenas y gravas se puede ver en proceso a nuestro alrededor, pero donde se han convertido en pizarras coherentes, areniscas y conglomerados, y más aún donde han experimentado algún grado de metamorfismo, hay muchos puntos oscuros sobre su historia sobre los que la experimentación aún puede arrojar luz. Se han hecho intentos de reproducir rocas ígneas mediante la 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 diabasas de Edimburgo eran fusibles y si se enfriaban rápidamente producían masas vítreas negras muy parecidas a las piedras de brea y las obsidianas naturales . Si se enfrían más lentamente, se consolidan como rocas cristalinas no muy diferentes de las propias whinstones y que contienen olivino , augita y feldespato (los minerales esenciales de estas rocas). ^[2]

Muchos años después, Daubrée , Delesse y otros realizaron experimentos similares, pero el primer avance notable se produjo en 1878, cuando Fouqué y Lévy comenzaron sus investigaciones. Consiguieron producir rocas como la porfirita, la leucita - tefrita , el basalto y la dolerita, y obtuvieron también varias modificaciones estructurales bien conocidas en rocas ígneas, por ejemplo, la porfídica y la ofítica . Por cierto, demostraron que, si bien muchas rocas básicas (basaltos, etc.) podían imitarse perfectamente en el laboratorio, las rocas ácidas no, y avanzaron la explicación de que para la cristalización de estas últimas los gases nunca ausentes en los magmas de las rocas naturales eran agentes mineralizantes indispensables. Posteriormente se ha demostrado que el vapor, o sustancias volátiles como ciertos boratos, molibdatos, cloruros, fluoruros, ayudan a 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 la fuga de 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. ^[2]

Fuera de la Tierra , las rocas también pueden formarse en ausencia de un gradiente de presión sustancial como material que se condensó a partir de un disco protoplanetario , sin sufrir nunca transformaciones en el interior de un objeto grande como planetas y lunas . Los astrofísicos clasifican esto como un cuarto tipo de roca: roca primitiva . ^[1]

Las rocas primitivas "nunca se han calentado mucho, aunque algunos de sus componentes 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". ^{[1] : 145}

Un ejemplo de roca primitiva es el mineral octaedrita de hierro y níquel acondrítico que se observa en el patrón de Widmanstätten y que se encuentra en varios meteoritos ricos 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 la taenita . ^[3]

• El proceso de formación de rocas, en sci-culture.com