Rocha

En xeoloxía chámase rocha ou roca a calquera agregado natural formado por un ou máis minerais. Un agregado é un sólido cohesionado. As rochas xeralmente están constituídas por varias especies mineralóxicas, pero tamén existen rochas constituídas por un só mineral (rochas monominerálicas), por exemplo algúns mármores (formados unicamente por calcita). Na codia terrestre distínguense tres tipos de rochas: rochas ígneas ou magmáticas: rochas formadas pola solidificación do magma ou da lava. rochas metamórficas: rochas formadas por transformacións de rochas xa consolidadas da codia da Terra. rochas sedimentarias: rochas formadas como resultado da erosión ou dun precipitado de químicos. As rochas están sometidas a continuos cambios polas accións dos axentes xeolóxicos, segundo un ciclo pechado (o ciclo das rochas), chamado litoxénese, no cal interveñen ata os seres vivos. Composición das rochas Nas rochas aparecen dous tipos de minerais: Minerais esenciais: Son os minerais que sempre aparecen nun determinado tipo de rocha, polo que caracterizan á mesma. Por exemplo, o granito sempre contén cuarzo, feldespato e mica. Minerais accesorios: Son minerais que poden ou non aparecer nun determinado tipo de rocha, polo que non caracterizan á mesma. Cando aparecen, preséntanse en cantidades mínimas (menos do 5% do volume total da rocha). Por exemplo, o granito pode conter circón e apatita. Rocha monomineral Se ben a maioría das rochas están compostas por varios minerais, algunhas delas poden ser de composición monomineral. Entre estas podemos destacar: o xeso, a anhidrita, a calcaria, composta por calcita e a dolomía (composta case exclusivamente por dolomita). Tamén a diatomita, as radiolaritas e as calcarias fussilínicas son rochas monominerais compostas por esqueletos silíceos de diatomeas (algas unicelulares) e de radiolarios (protozoos microscópicos), no primeiro e segundo casos, e carbonáticos de fussilínidos (protozoos macroscópicos) no terceiro caso. O sal común ou halita (ClNa) tamén pode atoparse formando espesos corpos de rocha que en moitos casos foron explotados durante séculos para o consumo alimenticio, como así tamén na industria. Son famosas polas súas dimensións as minas de sal de Wieliczka, en Polonia, en explotación dende hai 700 anos. Clasificación das rochas As rochas pódense clasificar de varias formas atendendo a criterios tales como a composición química, a textura, a permeabilidade etcétera. En calquera caso, o criterio máis usado é a orixe. Rochas sedimentarias Véxase rochas sedimentarias Constitúense por diaxénese (compactación e cementación a presión e temperaturas normais) dos sedimentos, materiais procedentes da alteración en superficie doutras rochas, que posteriormente son transportados e depositados pola auga, o xeo e o vento, coa axuda da gravidade o por precipitación de disolucións. Tamén se clasifican como sedimentarios os depósitos de materiais organóxenos, formados por seres vivos, como os arrecifes de coral ou os estratos de carbón. As rocas sedimentarias son as que tipicamente presentan fósiles, restos de seres vivos, aínda que estes poidan observarse tamén nalgunhas rochas metamórficas de orixe sedimentaria. As rocas sedimentarias fórmanse nas concas ou cuncas de sedimentación, as concavidades do terreo a onde os materiais arrastrados pola erosión son conducidos coa axuda da gravidade. Rochas ígneas ou magmáticas Véxase rochas ígneas Fórmanse pola solidificación dun magma, unha masa mineral fundida que inclúe volátiles, gases disoltos. O proceso é lento, cando ocorre nas profundidades da codia; ou máis rápido, se o magma se solidifica na superficie. O resultado no primeiro caso son rocas intrusivas ou de profundidade, ou tamén nomeadas rochas abisais ou plutónicas, formadas por cristais grosos e recoñecíbeis; ou rochas volcánicas ou extrusivas, cando o magma chega á superficie, convertido en lava por desgasificación. As rocas magmáticas intrusivas son as máis abundantes, forman a totalidade do manto e as partes profundas da codia ou crusta terrestre. Son as rocas primarias, o punto de partida para a existencia na codia doutras rochas. Exemplos de rochas intrusivas son: o granito, sienita, diorita, gabro, serpentina... Tamén se pode falar dun tipo de rochas magmáticas que se constituíron a pequenas profundidades, as rochas filonianas. Son rochas holocristalinas, compactas, de estrutura ou textura porfírica ou afanítica. Os pórfiros son: granítico, diorítico, sienítico... Dependendo da composición do magma de partida, máis ou menos rico en sílice (SiO2), clasifícanse en ultramáficas (ou ultrabásicas), máficas (básicas), intermedias e siálicas ou ácidas, sendo estas últimas as máis ricas en sílice. En xeral son máis ácidas as máis superficiais. E logo temos as rochas efusivas ou volcánicas, formadas como resultado da erupción do magma, o seu arrefriamento e solidificación produciuse na superficie da Terra, ou no fondo do mar. Variedades de rochas extrusivas ou volcánicas son: a traquita,a riolita ou liparita, os vidros volcánicos (obsidiana, perlita, pumita ou pedra pómez), os basaltos... Rochas metamórficas Véxase rochas metamórficas Son as rochas creadas a través da transformación doutras rochas, magmáticas ou sedimentarias, debido a alteracións das condicións ambientais, como a temperatura e a presión. Algúns exemplos son o gneis, formado a partir do granito; o xisto, formada a partir da arxila; o mármore, formado a partir da calcaria, e a cuarcita, formado a partir do arenito. O ciclo das rochas ou ciclo litolóxico No contexto do tempo xeolóxico as rochas sofren transformacións debido a distintos procesos. Os axentes xeolóxicos exteriores producen a meteorización, erosión, transporte e sedimentación das rochas da superficie. Chámase meteorización á acción xeolóxica da atmosfera, que produce unha degradación, fragmentación e oxidación. Os materiais resultantes da meteorización poden ser atacados pola erosión e transportados. A acumulación de fragmentos de rocha desprazados pola gravidade forman derrubos. Cando cesa o transporte dos materiais, estes deposítanse en forma de sedimentos nas cuncas sedimentarias, uns sobre outros, formando capas horizontais (estratos). Os sedimentos sofren unha serie de procesos (diaxénese) que os transforman en rochas sedimentarias. Aquelas proceden da compactación e cementación de sedimentos; prodúcense nas cuncas sedimentarias, principalmente os fondos mariños. A compactación é o proceso de eliminación de ocos nun sedimento, debido ao peso dos sedimentos que caen enriba. A cementación é consecuencia producida pola compactación; consiste na formación dun cemento que une entre si aos sedimentos (os fragmentos de rochas). Propiedades das rochas Definir as propiedades das rochas sérvenos para diferenciar unhas das outras e para saber que emprego se lles poden dar. As propiedades son: Estrutura A estrutura dunha rocha é o conxunto de características a escala xeolóxica e describe ben os aspectos derivado da deformación da codia ou crusta terrestre. A estrutura comprende forma, dimensións e articulación dos compoñentes das rochas. Considéranse estruturas todos aqueles elementos, que máis alá da textura orixinal da rocha, reflicten cambio menores na súa composición e ordenamento. Son diferentes dependendo do tipo de formación da rocha. Hainas identificábeis a simple vista e existen estruturas que só se poden precisar cun microscopio. As diferentes estruturas son: Granitoidea: rochas constituídas por minerais simplemente adheridos en grans de tamaños análogos. Ofítica: formada por cristais alongados e grosos que forman como unha malla ou esqueleto dentro do cal se aloxa unha materia cristalina. Porfírica: sobre unha pasta de minerais dificilmente diferenciábeis destacan gránulos de maior tamaño. Estratificada: a estrutura da roca preséntase en bandas, se estas son moi delgadas, a estrutura denomínase xistosa. Clástica: producida por cementación de minerais ou rochas soltas. Segundo a forma destes fragmentos temos diversas estruturas: Brechiforme, fragmentos angulosos. Pudingiforme, fragmentos redondeados. Amigdaloidea, fragmentos con forma de améndoa. Laminar: unha rocha posúe estrutura laminar se pode exfoliarse en láminas delgadas mediante un esforzo máis ou menos grande. Escamosa: cando as láminas son de pequenas dimensións Sacaroide: presenta esta estrutura unhas laminiñas brillantes entrelazadas en tódolos sentidos recordando ao azucre. Fibrosa: caracterízase esta estrutura por fibras paralelas ou radiais que presentan as rochas, dependendo da forma das fibras denomínanse: Bacilar, fibras grosas e curtas. Acicular, en forma de agulla. Capilar, fíos finos. Granuda: superficie graniforme. Compacta: os compoñentes da rocha forman unha masa homoxénea. Porosa: os compoñentes da rocha forman unha masa heteroxénea, aparecen ocos producidos por burbullas gasosas ou restos orgánicos. Cristalina: gran parte dos compoñentes da rocha están cristalizados. Vítrea: cando as rocas están constituídas por elementos amorfos. Fractura Esta propiedade está moi ligada coa estrutura. Chámase factura ao aspecto que presentan os bordos cando escacha unha rocha. Da unha idea, por exemplo, da súa aptitude para ser labrada. Pode ser: Plana. Ondulada. Follosa. Astillosa. Terrosa. Concoidea. Cohesión Unión íntima entre as partículas que constitúen a roca, segundo este criterio podemos clasificar ás rochas en: Coherentes: requírese gran traballo para a súa trituración. Friábeis: desfanse facilmente. Soltas: de forma natural, preséntanse grans. Homoxeneidade É unha propiedade moi importante para o emprego das rochas na construción. As rochas, polo xeral, non son homoxéneas. Densidade Para determinar a densidade dunha rocha hai que saber os ocos que contén, algo difícil. As rochas intrusivas son máis densas que as sedimentarias. Nas rochas pódese falar de densidade real ou absoluta e densidade aparente, sendo esta última achada sen contar coas porosidades internas que poida conter a rocha. A densidade absoluta (eixe x) dunha rocha está relacionada coa resistencia a compresión (eixe y) por unha lei que pode representarse como unha hipérbole equilátera. Dous métodos para achar a densidade real son o picnómetro e o volumenómetro. Porosidade e compactidade A porosidade dunha rocha depende do seu proceso de formación. Polo tanto: Ígneas: presentan unha porosidade moi reducida, pois o seu arrefriamento foi lento. Volcánicas: de porosidade elevada debido a un arrefriamento rápido. Sedimentarias: a porosidade dependerá da cantidade de material cementante e ao envoltorio das partículas constituíntes. Hai unha fórmula que relaciona a densidade absoluta coa porosidade total. Podemos falar de poros abertos, externos ou accesibles; e poros pechados ou interiores, que están no interior das pedras e non se comunican co exterior. Dado isto, tamén podemos falar de dous tipos de porosidades, a porosidade real, total ou absoluta, aquela porcentaxe que se calculou achando o volume total de poros, abertos e fechados; e porosidade aparente ou aberto, ollando só para os poros abertos. A compactidade vén sendo a inversa da porosidade. Absorción É a relación entre o volume de poros abertos e o seu peso seco (sen a humidade natural). Nas rochas ígneas é moi pequena. Os arenitos son dez veces máis absorbentes que os granitos e as calcarias aínda máis. Capilaridade Esta propiedade ten unha importancia grande en rochas con partículas moi finas, porque entón os capilares tamén serán moi finos. Un exemplo típico son as arxilas. Permeabilidade A permeabilidade da rocha pode ser constante, aínda que tamén pode ser variable tralo contacto cos líquidos, pois pode: aumentar se os poros se van agrandando: un mecanismo evidente é por disolución da auga absorbida. diminuír se os poros se van colmatando ou pechando: os poros énchense coa deposición dos materiais que a auga leva disoltos. Algúns exemplos son: As calcarias son impermeábeis, mais teñen fendas polas que viaxa a auga que vai agrandando aos poros. Os arenitos humedécense por capilaridade e os poros féchanse. As arxilas ao mollarse aumentan de volume e fanse impermeables. Os granitos non son atacados pola auga e as gretas que presenta acábanse cerrando. Xeladicidade A auga contida nos poros da rocha pode conxelarse aumentado de volume e creando presións que poden romper a rocha, isto dependerá da cantidade de auga que conteña a rocha. Propiedades térmicas As rochas conducen moi mal a calor. Calor específica alta. Toman lentamente a calor e despréndena amodo tamén. Dilatación permanente (no arrefriamento non chegan a recuperalo seu volume primitivo). Pola súa baixa condutibilidade, as dilatacións e contracción adoitan afectar tan só a unha capa superficial de pouco grosor. Debido a isto pode ocorrer o descascado das rochas, xa que a masa interna non segue os movemento da capa superficial por non haber sufrido a diferenza de temperatura tan acusada como esta. Resistencia ao fogo É mala, e aínda peor se o fogo se combatese con auga. A causa da irregular repartición da calor prodúcense tensión internas elevadas que a rocha non pode resistir. Se se arrefecera rapidamente a rocha con auga, produciríanse unhas fisuras superficiais. Unha excepción son os arenitos densos e de gran fino. Resistencia á tracción A súa resistencia a este tipo de solicitación é pequena. Resistencia á compresión Exprésase dividindo a carga de rotura pola sección sobre a que actúa dita carga. Resistencia á flexión Dureza e resistencia á abrasión Dependendo da dureza denomínanse: Brandas: cando poden serrarse con serra ordinaria de dentes. Semiduras: cando se necesita unha serra con dentes de dureza especial. Duras: necesítase unha serra de area. Moi duras: necesítase carborundo ou diamante para cortalas. A resistencia á abrasión está moi relacionada coa dureza e é moi importante naquelas rochas que vaian empregarse para pavimentación, afirmado de estradas, chanzos de escaleiras... Elasticidade Os módulos de elasticidade máis elevados preséntanos as rochas moi compactas de gran fino (intrusivas e algunhas metamórficas). Séguenas as rochas ígneas de gran grosor e as sedimentarias de gran fino e ben compactadas. Cando as cargas actúan durante un período de tempo finito, prodúcense deformacións recuperábeis e non recuperábeis, aínda que as tensións ocasionadas sexan inferiores ao límite de elasticidade da rocha, o comportamento da mesma corresponde a un sólido elástico ou a un líquido viscoso. Cando as cargas son constantes prodúcense tres fases: Deformación elástica instantánea. Deformación diferida a velocidade decrecente. Deformación lenta a velocidade case constante. Se a carga segue constante pode chegar a producirse a rotura da pedra. Se se descarga, producirase unha recuperación parcial da deformación. Ensaios A avaliación das propiedades descritas no apartado anterior, realízanse por medio de ensaios e para realizar estes haberá que seguir fielmente unha norma co obxecto de que os resultados sexan reproducibles e de que poidan compararse. Notas Véxase tamén Outros artigos Xeognosia, a ciencia que estuda as rochas Xeoloxía Mineraloxía Petroloxía