Roca (geología)

La roca ígnea (derivada de la palabra latina igneus , que significa «de fuego» , de ignis , que significa «fuego» ) ^{[ 9 ]} se forma mediante el enfriamiento y la solidificación del magma o la lava . Este magma puede derivar de la fusión parcial de rocas preexistentes en el manto o la corteza de un planeta . Típicamente, la fusión de las rocas se produce por uno o más de tres procesos: un aumento de la temperatura, una disminución de la presión o un cambio en la composición. ^{[ 10 ] : 591–599}

Las rocas ígneas se dividen en dos categorías principales:

• Las rocas plutónicas o intrusivas se forman 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 resultan del magma que llega a la superficie, ya sea como lava o eyección fragmentaria , formando minerales como la piedra pómez o el basalto . ^{[ 5 ]}

Los magmas tienden a enriquecerse en sílice a medida que ascienden hacia la superficie terrestre, un proceso denominado diferenciación magmática . Esto ocurre tanto porque los minerales con bajo contenido de sílice cristalizan a partir del magma a medida que este comienza a enfriarse ( serie de reacción de Bowen ) como porque el magma asimila parte de la roca cortical a través de la cual asciende ( roca encajante ), y la roca cortical tiende a tener un alto contenido de sílice. Por lo tanto, el contenido de sílice es el criterio químico más importante para clasificar las rocas ígneas. ^{[ 7 ]} El contenido de óxidos de metales alcalinos ocupa el segundo lugar en importancia. ^{[ 11 ]}

Aproximadamente el 65% del volumen de la corteza terrestre está compuesto por rocas ígneas. De estas, el 66% son basalto y gabro , el 16% granito y el 17% granodiorita y diorita . Solo el 0,6% son sienita y el 0,3% son ultramáficas . La corteza oceánica está compuesta en un 99% de basalto, una roca ígnea de composición máfica . El granito y rocas similares, conocidas como granitoides , predominan en la corteza continental . ^{[ 12 ] [ 13 ]}

Las rocas sedimentarias se forman en la superficie terrestre por la acumulación y cementación de fragmentos de rocas, minerales y organismos preexistentes ^{[ 14 ]} o como precipitados químicos y crecimientos orgánicos en el agua ( sedimentación ). Este proceso provoca que sedimentos clásticos (trozos de roca) o partículas orgánicas ( detritos ) se asienten y acumulen, o que los minerales precipiten químicamente ( evaporitas ) a partir de una solución . La materia particulada luego se compacta y cementa a temperaturas y presiones moderadas ( diagénesis ). ^{[ 5 ] : 265–280 [ 15 ] : 147–154}

Antes de depositarse, los sedimentos se forman por la meteorización de rocas más antiguas mediante la erosión en un área de origen y luego son transportados al lugar de deposición por el agua , el viento , el hielo , los movimientos de masas o los glaciares (agentes de denudación ). ^{[ 5 ]} Alrededor del 7,9% de la corteza en volumen está compuesta por rocas sedimentarias, de las cuales el 82% son lutitas, mientras que el resto consiste en un 6% de caliza y un 12% de arenisca y arcosas . ^{[ 13 ]} 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. ^{[ 16 ]}

Los sedimentos y las partículas de rocas sedimentarias clásticas se pueden clasificar además por tamaño de grano . Los sedimentos más pequeños son la arcilla , seguida del limo , la arena y la grava . Algunos sistemas incluyen cantos rodados y bloques como medidas. ^{[ 17 ]}

Las rocas metamórficas se forman al someter cualquier tipo de roca —roca sedimentaria, roca ígnea u otra roca metamórfica más antigua— a condiciones de temperatura y presión diferentes a 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 protolito , se transforma en otros tipos de minerales u otras formas de los mismos minerales, por recristalización . ^{[ 5 ]} Las temperaturas y presiones requeridas para este proceso son siempre más altas que las que se encuentran en la superficie de la Tierra: temperaturas superiores a 150 a 200  °C y presiones superiores a 1500  bares. ^{[ 18 ]} Esto ocurre, por ejemplo, cuando chocan las placas continentales . ^{[ 19 ] : 31–33, 134–139} ​​Las rocas metamórficas componen el 27,4 % de la corteza en volumen. ^{[ 13 ]}

Las tres clases principales de rocas metamórficas 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 se entierran a gran profundidad; la presión es el factor dominante y la temperatura desempeña un papel menor. Esto se denomina metamorfismo de enterramiento y puede dar lugar a rocas como el jade . Cuando intervienen tanto el calor como la presión, el mecanismo se denomina metamorfismo regional. Este se encuentra típicamente en regiones montañosas. ^{[ 7 ]}

Según su estructura, las rocas metamórficas se dividen en dos categorías generales. Aquellas que poseen textura se denominan foliadas ; las restantes se denominan no foliadas. El nombre de la roca se determina en función de los tipos de minerales presentes. Los esquistos son rocas foliadas compuestas principalmente por minerales laminares como las micas . Un gneis tiene bandas visibles de distinta luminosidad , siendo un ejemplo común el gneis granítico. Otras variedades de roca foliada incluyen pizarras , filitas y milonita . Ejemplos conocidos de rocas metamórficas no foliadas incluyen mármol , esteatita y serpentina . Esta rama contiene cuarcita —una forma metamorfoseada de arenisca— y corneana . ^{[ 7 ]}

La roca antrópica es roca sintética o reestructurada formada por la actividad humana. El hormigón se reconoce como una roca artificial constituida por roca natural y procesada, cuyo desarrollo se remonta a la Antigua Roma . ^{[ 23 ]} La roca también puede modificarse con otras sustancias para desarrollar nuevas formas, como el granito epoxi . ^{[ 24 ]} Asimismo, se ha desarrollado piedra artificial , como la piedra Coade . ^{[ 25 ]} El geólogo James R. Underwood propuso la roca antrópica como una cuarta clase de rocas, junto con las ígneas, sedimentarias y metamórficas. ^{[ 26 ]}

La roca varía enormemente en resistencia, desde cuarcitas con una resistencia a la tracción superior a 300 MPa ^{[ 27 ]} hasta roca sedimentaria tan blanda que se puede desmoronar con los dedos (es decir, es friable ). ^{[ 28 ]} (En comparación, el acero estructural tiene una resistencia a la tracción de alrededor de 350 MPa. ^{[ 29 ]} ) La roca sedimentaria relativamente blanda y fácil de trabajar se extraía para la construcción ya en el 4000 a. C. en Egipto, ^{[ 30 ]} y la piedra se usaba para construir fortificaciones en Mongolia Interior ya en el 2800 a. C. ^{[ 31 ]} La roca blanda, la toba , es común en Italia, y los romanos la usaban para muchos edificios y puentes. ^{[ 32 ]} La piedra caliza se usó ampliamente en la construcción en la Edad Media en Europa ^{[ 33 ]} y siguió siendo popular hasta el siglo XX. ^{[ 34 ]}

La minería es la extracción de minerales valiosos u otros materiales geológicos de la tierra, de un yacimiento , veta o filon . ^{[ 35 ]} El término también incluye la remoción de suelo. Los materiales recuperados mediante la minería incluyen metales básicos , metales preciosos , hierro , uranio , carbón , diamantes , piedra caliza , esquisto bituminoso , sal gema , potasa , agregados para la construcción y piedra ornamental . La minería es necesaria para obtener cualquier material que no pueda cultivarse mediante procesos agrícolas o crearse 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. ^{[ 36 ]}

La extracción de rocas y metales se practica desde tiempos prehistóricos . Los procesos mineros modernos incluyen la prospección de depósitos minerales, el análisis del potencial de rentabilidad de una mina propuesta, la extracción de los materiales deseados y, finalmente, la recuperación del terreno para prepararlo para otros usos una vez que cese la actividad minera. ^{[ 37 ]}

Los procesos mineros pueden generar impactos negativos en el medio ambiente tanto durante las operaciones mineras como durante años después de que la minería haya cesado. Estos impactos potenciales han llevado a la mayoría de las naciones del mundo a adoptar regulaciones para gestionar los efectos negativos de las operaciones mineras. ^{[ 38 ]}

Las herramientas de piedra han sido utilizadas durante millones de años por humanos y homínidos anteriores . La Edad de Piedra fue un período de uso generalizado de herramientas de piedra. ^{[ 39 ]} Las herramientas de la Edad de Piedra Temprana eran implementos simples, como martillos de piedra y lascas afiladas. Las herramientas de la Edad de Piedra Media presentaban puntas afiladas para ser utilizadas como puntas de proyectil , punzones o raspadores . Las herramientas de la Edad de Piedra Tardía se desarrollaron con artesanía e identidades culturales distintivas. ^{[ 40 ]} Las herramientas de piedra fueron reemplazadas en gran medida por herramientas de cobre y bronce tras el desarrollo de la metalurgia .