Unaroca és la matèria en estat sòlid que forma part de l'escorça terrestre.[1] En un sentit més concret, s'anomena roca a qualsevol material constituït com un agregat natural d'un o mésminerals o d'altres materials, entenent per agregat, un sòlid cohesionat. Les roques són els materials dels que, de manera natural, estan fets elmantell i l'escorça terrestre, i les parts equivalents d'altres cossos planetaris semblants. Sovint es classifiquen en quatre grups fonamentals:roques ígnies,roques metamòrfiques,roques sedimentàries imeteorits.
En general, es pot dir que, lesroques estan formades per diverses espèciesmineralògiques (roques compostes), però també existeixen roques constituïdes per un sol mineral (roques monomineralògiques).
Les roques solen ser materials durs, però també poden ser toves, com passa en el cas de les roques argiloses o les sorres. A més, tot i que les roques poden semblar eternes des d'una perspectiva humana, estan exposades a canvis efectuats per una sèrie de processosgeològics que funcionen sobre períodes molt llargs. Elcicle litològic descriu una sèrie de processos d'aquest tipus, com es formen els diferents tipus de roques i com es passa d'un tipus a l'altre. Les roques ígnies es formen quan es refreda elmagma a l'escorça terrestre, o quan lalava es refreda a la superfície de laTerra o elfons del mar. Les roques metamòrfiques es formen quan les roques existents es troben exposades a una pressió i temperatura tan elevades que es transformen, cosa que es pot produir quan col·lideixen lesplaques tectòniques, per exemple. Les roques sedimentàries es formen mitjançant ladiagènesi olitificació delssediments, que al seu torn es formen mitjançant lameteorització, el transport i la deposició de roques existents.[2] Finalment, elsmeteorits són roques o trossos demetall que cauen a la Terra des de l'espai.[3]
Les roques estan constituïdes, en general, de mescles heterogènies de diversos materials homogenis i cristal·lins, és a dir, de minerals, encara que algunes estan formades per agregats de cristalls o grans d'un sol mineral; són les anomenades roques monominerals. Els minerals essencials són els minerals que caracteritzen la composició d'una determinada roca, els que són més abundants en la constitució de la roca; però, per aquest motiu, no caracteritzen a la roca de la qual formen part. Per exemple, el granit pot contenir zircó i apatita.
Les roques es poden classificar atenent als diferentsminerals que la integren, la seva composicióquímica, la textura, la permeabilitat, entre d'altres. En qualsevol cas, el criteri més utilitzat és l'origen, és a dir, el mecanisme de la seva formació. D'acord amb aquest criteri es classifiquen en ígnies (o magmàtiques), sedimentàries i metamòrfiques, encara que es pot considerar part una classe de roques d'alteració, que s'estudien més sovint entre les sedimentàries. Per tant, a l'escorça terrestre es distingeixen tres tipus de roques:
meteorits; roques provinents de l'espai i, per tant, alienes a la formació natural de l'escorça terrestre.
Aquests materials estan sotmeses a continuats canvis i a les accions dels agents geològics, segons un cicle tancat ("El cicle de les roques"), anomenatlitogènesi, en el qual intervenen fins i tot elséssers vius.
Les roques ígnies es formen a partir de la solidificació delMagma que s'ha refredat. Estan formades per una massa mineral fosa que inclou gasos dissolts o volàtils.Les roques ígnies extrusives es formen a la superfície de l'escorça terrestre per mitjà delvulcanisme i també se les pot anomenar "roques volcàniques". Les roques ígnies intrusives, en canvi, es formen quan el magma es refreda a grans profunditats (dins de l'escorça) o quan el magma penetra i es refreda a esquerdes obertes en masses rocoses.
A les roques magmàtiques intrusives el procés és més lent que a les extrusives i estan formades per cristalls gruixuts i recognoscibles. Són, de bon tros, el tipus de roca més abundant, i formen la totalitat del mantell i les parts profundes de l'escorça. Són les roques primàries, el punt de partida per a l'existència a l'escorça d'altres roques. En el cas de les roques volcàniques extrusives, es produeixen quan el magma arriba a la superfície, convertit en lava per desgasificació.
Depenent de la composició del magma de partida, més o menys ric en sílice (SiO₂), es classifiquen en ultramàfiques (o ultrabàsiques), màfiques, intermèdies i siàliques o àcides, essent aquestes últimes les més riques ensílice. En general, són més àcides les més superficials.
Les estructures originals de les roques ígnies són:
els plutons, formes massives originades a gran profunditat;
els dics, constituïts en el subsòl com farcits d'esquerdes;
les colades volcàniques, mantells de lava refredada a la superfície.[4]
Un cas especial és el dels dipòsits piroclàstics, formats per la caiguda de bombes, cendres i altres materials llançats a l'aire per erupcions més o menys explosives. Els cons volcànics es formen amb aquests materials, a vegades alternant amb colades de lava solidificada; són els cons estratificats.
La sevaetimologia prové delllatísedimentum i delgrecguarrum. Es constitueixen perdiagènesi (compactació icimentació) delssediments, materials procedents de l'alteració en superfície d'altres roques, que posteriorment són transportats i dipositats per l'aigua, el gel i el vent, amb ajuda de la gravetat o per precipitació des de dissolucions. També es classifiquen com a sedimentaris els dipòsits de materials organògens, formats per éssers vius, com els esculls decorall o els estrats de carbó. Les roques sedimentàries són les que típicament presentenfòssils, restes d'éssers vius, encara que aquests poden observar també en algunes roques metamòrfiques d'origen sedimentari.
Les roques sedimentàries es formen a lesconques sedimentàries, les concavitats del terreny on els materials arrossegats per l'erosió són conduïts amb ajuda de la gravetat.Les estructures originals de les roques sedimentàries es diuenestrats, capes formades per diferents dipòsits, que constitueixen formacions a vegades d'una gran potència o gruix.
La coberta de roques sedimentàries de l'escorça terrestre continental és molt extensa, però la contribució total de les roques sedimentàries s'estima que només el 8% del volum total de l'escorça. Les roques sedimentàries són només una fina capa sobre una escorça composta principalment de roques ígnies i metamòrfiques.[5]
Les roques sedimentàries es poden categoritzar en grups diferents, basant-se en el seu origen i la seva composició. Les roques clàstiques es poden classificar segons la sevagranulometria, mentre que les roques carbonades, les depositades químicament, les organògenes i les piroclàstiques es categoritzen segons la seva composició mineral.[6]
Les roques clàstiques es formen per diagènesi de sediments a partir de roques magmàtiques, metamòrfiques o sedimentàries. Es classifiquen segons la mida dels grànuls minerals que contenen.
Lesbretxes presenten grànuls bastos i angulars, sovint a la fracció degrava.[7] Elsconglomerats tenen grànuls arrodonits fins a la fracció de grava. Els conglomerats en els quals tots els grànuls s'han originat en el mateix tipus de roca es coneixen com a «monomicts», mentre que aquells en els quals els grànuls provenen de tipus de roques diferents es coneixen com a «polimicts».[7]
Elsgresos contenen grànuls de sorra i es classifiquen segons el mineral que tenen. Els més comuns són elquars i elfeldespat. Els gresos es classifiquen en quatre grans grups: lesquarsarenites, que contenen un mínim de 95% de quars, lesarcoses, que contenen un mínim de 25% de feldespat, leslitarenites, que contenen més fragments de roca que feldespat, i lesgrauvaques, que són roquesargiloses i clorítiques amb grans fins de quars i feldespat.[7]
Lespissarres contenen en gran part argila llisa, i durant la sedimentació i posterior efecte de la pressió i temperatura s'orienta en la mateixa direcció. A causa d'aquesta orientació, les pissarres es trenquen fàcilment en plaques primes, cosa que no passa amb les toves, més massives.[8]
Lespedres calcàries representen un 10–15% de les roques sedimentàries de la Terra.[8] Elcarbonat de calci (CaCO₃), pot existir en dues formes diferents de mineral:calcita iaragonita, que juntament representen almenys 50% de les roques calcàries.[8]
El tipus més comú de roques de deposició química són lesevaporites, que es formen quan l'aigua s'evapora i deixa enrere salssolubles que es precipiten.[9]
Les roques organògenes es formen a partir de materialorgànic. Els sediments orgànics sovint són descompostos pelsmicroorganismes, que consumeixenoxigen. Tanmateix, si no hi ha prou quantitat d'oxigen, els microorganismes no poden descompondre totalment aquests sediments, que poden esdevenir roques organògenes. Aquestes roques es poden formar tant a la plataforma continental com al mar. Un exemple de medi continental és elcarbó i un de medi marí és lapissarra bituminosa.[10] El contingut de carbó i compostos de carboni pot arribar al 25% i el contingut desofre al voltant d'un 12%.[10]
En sentit estricte, és metamòrfica qualsevol roca que s'ha produït per l'evolució d'una altra anterior en quedar aquesta sotmesa a un ambient energèticament molt diferent del de la seva formació, molt més calent o més fred, o unapressió molt diferent.[11] Quan això passa la roca tendeix a evolucionar fins a assolir característiques que la facin estable sota aquestes noves condicions. El més comú és el metamorfisme progressiu, el qual es dona quan la roca és sotmesa a calor o pressió majors, encara que sense arribar a fondre's (perquè aleshores entrem en el terreny del magmatisme). Però també existeix un concepte de metamorfisme regressiu, quan una roca ha evolucionat a gran profunditat, sota condicions d'elevada temperatura i pressió, i arriba a la superfície, o a prop d'ella, on és inestable i evoluciona per poc que algun factor desencadeni el procés.
Les roques metamòrfiques abunden en zones profundes de l'escorça, per sobre del sòcol magmàtic. Tendeixen a distribuir-se classificades en zones, diferents segons el grau de metamorfisme assolit, segons la influència del factor implicat. Per exemple, quan la causa és la calor alliberat per una bossa de magma, les roques formen una aurèola amb zones concèntriques al voltant del plutó magmàtic. Moltes roques metamòrfiques mostren els efectes de determinades pressions dirigides, que fan evolucionar els minerals i es disposen de manera més laminar, i prenen un aspecte de fulla. Exemples de roques metamòrfiques, són les pissarres, els marbres[12] o les quarsites.[13]
Condrites carbonàciesUn fragment de meteoritfèrric amb el típic patró interior d'anells encreuats de ferro i níquel
Un meteorit és una roca que prové de l'espai, és a dir, que no s'ha format a laTerra. Alguns meteorits són restes de laformació del sistema solar fa uns 4.600 milions d'anys. Els meteorits es componen generalment desilicats en un 95% i diversos tipus d'aliatges deferro iníquel o combinacions d'aquests doselements pel que fa al 5% restant.[14]
Els meteorits venen sobretot de col·lisions entre petits astres, com araasteroides, que fan que es desprenguin de l'astre pare i els dirigeixen envers el planeta on acaben caient. Els meteorits són interessants per estudiar, ja que es tracta d'objectes de massa petita que es van formar mitjançant processos geològics diferents dels que intervenen a cossos més grans. Així doncs, els meteorits són més primitius i poden proporcionar més informació sobre la formació i les primeres fases de la història del sistema solar.[15] Altres fonts de meteorits són els nuclis delscometes, que es descomponen en boles irregulars de grava i pols quan s'acosten massa alSol. També s'ha trobat una bona vintena de meteorits provinents delplaneta Mart i un nombre similar de meteorits de laLluna.[15]
L'únic cas conegut de meteorits que han quedat enterrats (és a dir, meteorits fòssils) és en un estratcalcari a prop deGöteborg, on hi ha dotze capes de condrites i calcària que es van formar al llarg d'un període d'aproximadament 1,75 milions d'anys durant elperíodeOrdovicià, fa uns 480 milions d'anys.[16]
Els meteorits es poden classificar segons el material del qual es componen: pedra, un aliatge de ferro i níquel, o combinacions d'aquestes possibilitats. Aquests grups es descriuen més avall. Els meteorits també es poden categoritzar a l'escala S1–S6 segons el seumetamorfisme de xoc, que no és altra cosa que la deformació i l'escalfament que van sofrir durant el seu impacte contra la Terra. Els meteorits que no es van deformar gaire se solen classificar com a S1. També hi ha dos sistemes per categoritzar els meteorits segons el grau d'alteració que van sofrir en impactar contra la Terra: una escala de la A a la E[17] i una altra de W0 a W6,[18] en les quals els meteorits ben conservats es classifiquen com a A o W0.
Lescondrites es componen deroques màfiques amb un nucli petit que és indicatiu d'una exposició ràpida. Aproximadament un 80% de tots els meteorits són condrites ordinàries.[19] Es van formar durant la fase inicial de la història del sistema solar i formen part del material més antic que se n'ha conservat. La majoria de condrites contenencòndrules, grans esfèrics mil·limètrics, i es creu que es tracta de material de fins a 4.600 milions d'anys d'antiguitat que prové delcinturó d'asteroides. No se sap com es van formar.
Lescondrites carbonàcies són meteorits rocosos que contenen petits fragments de materialorgànic, incloent-hiaminoàcids, i representen aproximadament un 3% de totes les condrites.[20] Es creu que consisteixen en material no modificat de lanebulosa solar, el núvol de pols a partir del qual es va formar el sistema solar, i tenen una composicióisotòpica similar a la del Sol.[20]
Lesacondrites són un altre tipus de meteorit rocós que s'assemblen a les roques màfiques i magmàtiques de la Terra i a vegades estanbretxades. Es creu que les acondrites són material provinent d'asteroides grans, incloent-hi l'asteroide massiuVesta, però també elplaneta Mart.[21]
Elsmeteorits fèrrics es componen d'aliatges de ferro i níquel, com aracamacita, i representen aproximadament un 3,8% de tots els meteorits.[14] Es creu que es componen de material provinent del nucli d'asteroides que van explotar.[22] Els meteorits metàl·lics es poden subdividir en tres subgrups segons la seva ràtio de níquel/ferro i estructura cristal·lina: leshexahedrites contenen un 4–6% de níquel, lesoctahedrites en contenen un 6–12% i lesataxites en contenen més d'un 12%. Les estructures cristal·lines de les hexahedrites presenten un patró rectangular, les octahedrites en tenen un d'hexagonal i les ataxites no tenen estructura cristal·lina ben definida. Un altre nom per als meteorits fèrrics és «siderites».[22]
Les pedres fèrriques consisteixen en una mescla aproximadament a parts iguals d'aliatges de ferro i níquel amb silicats.[23] Representen un 0,5% de tots els meteorits.[14] Es creu que es componen de material provinent del límit entre el nucli i elmantell d'un astre.[23]
Lestectites són objectesvitris que, segons la majoria d'investigadors, es van formar a la Terra com a conseqüència d'un impacte meteòric. Així doncs, les tectites no són meteorits en el sentit estricte de la paraula.[16]
Diagrama dels processos: 1. Meteorització, transport, litificació 2. Fosa 3. Metamorfosi per la pressió i temperatura 4. Refredament, cristal·lització
En el context del temps geològic les roques pateixen transformacions a causa de diferents processos. Els agents geològics externs produeixen lameteorització,erosió isedimentació de les roques de la superfície. La interacció entre els diferents tipus de roca, magma i sediment es pot il·lustrar mitjançant elcicle litològic, que descriu el ciclegeològic.
Elmagma pot cristal·litzar a l'escorça de la Terra, donant lloc al que s'anomenaroca ígnia intrusiva. Si el magma cristal·litza a la superfície (a través delvulcanisme), se l'anomenaroca ígnia extrusiva ovolcànica.
Les roques situades a la superfície es troben exposades a forceserosionants i meteoritzants que arranquen i s'enduen fragments de roca (sediments) i els transporten a un lloc amb unaenergia potencial inferior (sovint elmar). Quan el sediment és cobert per una altra capa de sediment, la pressió augmenta, el sediment es litifica i es converteix en roca sedimentària.
Les roques sedimentàries i ígnies es transformen en roques metamòrfiques en condicions de pressió i temperatura elevades (metamorfosi). L'acció geològica de l'atmosfera, que produeix una degradació, fragmentació ioxidació s'anomena meteorització. Les roques metamòrfiques, sedimentàries i ígnies es poden fragmentar a causa de la meteorització i els materials resultants poden ser atacats per l'erosió i transportats. L'acumulació de fragments de roca desplaçats per la formen derrubis. Quan s'atura el transport dels materials, aquests es dipositen en forma de sediments a les conques sedimentàries, uns sobre altres, formant capes horitzontals (estrats).
Els sediments pateixen una sèrie de processos (diagènesi) que els transformen en roques sedimentàries. Aquelles procedeixen de la compactació i cementació de sediments; es produeixen a lesconques sedimentàries, principalment als fons marins.
La compactació és el procés d'eliminació de buits en un sediment, a causa del pes dels sediments que cauen a sobre. La cementació és conseqüència produïda per la compactació; consisteix en la formació d'un ciment que uneix entre si els sediments o els fragments de roques. A vegades aquestes roques també poden ser transportades a tal profunditat que es fonen i es converteixen en nou magma. Això pot passar, per exemple, en una zona desubducció.
L'ús de roques ha tingut un impacte molt significatiu sobre el desenvolupament cultural i tecnològic de la raça humana. Els humans i altreshomínids utilitzen roques des de fa més dedos milions d'anys. Latecnologia lítica és una de les tecnologies més antigues i més utilitzades contínuament. Lamineria de roques per extreure'n el contingut demenametàl·lica ha estat un dels factors impulsors del desenvolupament humà més importants. El desenvolupament de les civilitzacions ha progressat a un ritme diferent a les diverses regions del món, en part a causa del tipus de metalls disponibles a les roques de la regió.
La prehistòria i la història de lacivilització es classifiquen enedat de pedra,edat del bronze iedat de ferro. Tot i que l'edat de pedra ja ha arribat a la seva fi pràcticament a tot arreu, es continua fent servir roques per construir edificis iinfraestructures. Quan se les utilitza per a aquesta aplicació, les roques són denominadespedres.
↑; Wlotzka, F.; Donahue, D. J. «Terrestrial Ages and Petrologic Description of Roosevelt County Meteorites» (en anglès). Abstracts of the Lunar and Planetary Science Conference, 22, 1991, pàg. 667.Bibcode:1991LPI....22..667J.
↑Britt, D. T. & Pieters, C. M. «The Bidirectional Reflectance Spectra of Five Gas-rich Ordinary Chondrites» (en anglès). Abstracts of the Lunar and Planetary Science Conference, 22, 1991, pàg. 139–140.
↑20,020,1Encyclopedia of Astronomy and Astrophysics, "Carbonaceous Chondrite" (en anglès)
↑Encyclopedia of Astronomy and Astrophysics, "Achondrite"
↑22,022,1Encyclopedia of Astronomy and Astrophysics, "Iron Meteorite"
↑23,023,1Encyclopedia of Astronomy and Astrophysics, "Stony-iron Meteorite"
