Rocas sedimentarias: qué son, características, formación, tipos y ejemplos

Las rocas sedimentarias son agregados líticos que se producen por la acumulación y compactación del sedimento de una roca previamente meteorizada. Por tanto, una roca sedimentaria puede proceder de cualquier tipo de roca antecedente. Sobre ella, actúan los agentes atmosféricos y ambientales como ríos, glaciares, mares, lagos, etc.

Una de las principales características de estas rocas es la presencia de estructuras sedimentarias. Estas huellas en las rocas sedimentarias permiten reconstruir los paleoambientes e identificar especies biológicas extintas. Relacionar ambientes y fósiles posibilita una datación aproximada de la roca. Una virtud propia de las rocas sedimentarias, cuyos procesos de formación son bastante laxos comparados con otros tipos de rocas.

La primera fase genética de una roca sedimentaria es la meteorización y erosión de las rocas preexistentes. Debido a la interacción con los agentes geodinámicos del entorno, las rocas sufren una serie de cambios físicos y químicos que producen su desmantelamiento. Sus componentes reaccionan en busca de una mayor estabilidad, dando productos de diferentes tamaños de grano. El término sedimento se utiliza de manera genérica para denominar estos materiales independientemente de sus dimensiones.

Los agentes ambientales transportan y acumulan los sedimentos que, con el paso del tiempo, sufren nuevas inestabilidades debido a los cambios en las condiciones termodinámicas. La respuesta a este desequilibrio es la diagénesis, fase a través de la cual el sedimento acumulado se transforma en una roca sedimentaria. En general, la diagénesis lleva asociada la compactación de la roca debido al aumento de presión durante el enterramiento. Sin embargo, hay rocas sedimentarias que se han formado sin un enterramiento significativo, como ocurre con algunos carbonatos.

Eventos diagenéticos más comunes de las rocas sedimentarias

Los procesos ocurridos durante la diagénesis producen los cambios pertinentes para que el sedimento se transforme en roca. Algunos de los eventos ocurridos durante la diagénesis son:

• Neomorfismo: método de recristalización de un mineral que, sin cambiar su composición química, se trasforma en otro con diferente mineralogía y tamaño. Esto ocurre cuando el aragonito se transforma en calcita.
• Compactación: el aumento de presión debido a los materiales suprayacentes disminuye la porosidad de la roca. Por otro lado, la presión en los contactos entre granos produce disolución del mineral y crean un líquido sobresaturado.
• Cementación: precipitación de minerales en los poros por un líquido sobresaturado en una fase mineral cementante como la calcita.
• Disolución: proceso que tiende a aumentar la porosidad de la roca y determina la dinámica en futuros procesos de precipitación mineral.
• Micritización: proceso de precipitación mineral por la acción microbiana.
• Dolomitación: trasformación de minerales cálcicos por dolomita con los consecuentes cambios mineralógicos y la formación de un mosaico cristalino.

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Los criterios para clasificar las rocas sedimentarias se basan en su textura y composición. Sin embargo, las clasificaciones tienden a obviar lo evidente; los factores pueden combinarse y formar rocas que no encajan con exactitud en las siguientes categorías.

Rocas sedimentarias según su formación

El ambiente de formación de las rocas sedimentarias se manifiesta a través de las texturas y estructuras que presentan. Bajo un prisma textural, las rocas sedimentarias detríticas se corresponden a materiales líticos formados por clastos. Estos clastos pueden tener diversos orígenes y revelan la variedad geológica del ambiente de formación. Según su tamaño, se distinguen tres grupos principalmente:

• Ruditas: son rocas clásticas formadas por granos de tamaño grava (>2 mm). Las ruditas formadas por fragmentos redondeados se llaman conglomerados, mientras que aquellas con piedras angulosas se denominan brechas. Esta divergencia morfológica se debe a agentes ambientales que han transportado y pulido los materiales.
• Arenitas: rocas clásticas formadas por granos de tamaño arena (2 mm-62 µm). Si su estructura está compuesta por detritos siliciclásticos, se denomina arenisca. Pueden añadirse prefijos al termino genérico según la composición de la roca. De esta manera surgen títulos como calcarenita o doloarenita.
• Lutitas: roca formada por granos de tamaño limo (µm). Si sus medidas están entre las 62-4 µm se llama limolita. Para tamaños inferiores a 4 µm se emplea el término lutita arcillosa. Admiten distintas denominaciones dependiendo de la composición. Así, las lutitas ricas en calcita son calizas micríticas.

Las rocas sedimentarias con texturas cristalinas se forman a partir de la precipitación de minerales in situ. Pueden formar agregados cristalinos de origen sedimentario deposicional o formarse durante la diagénesis. Se distinguen diferentes subcategorías dependiendo del tamaño de los cristales. Las evaporitas serían un ejemplo de este tipo de roca sedimentaria.

Por último, las rocas sedimentarias con una textura bioconstruida son depósitos líticos cuya formación va ligada a la actividad biológica. De esta manera, algunos organismos promueven la precipitación de los carbonatos que cementan y conservan el depósito. Algunos ejemplos clásicos son los estromatolitos y las tobas calcáreas.

Rocas sedimentarias según su composición

Los aspectos composicionales de las rocas sedimentarias pueden estar relacionados con sus ambientes de formación. Sin embargo, las categorías generales para ordenar las rocas sedimentarias por su composición incluyen:

• Rocas siliciclásticas: se trata de agregados con granos de silicatos como cuarzo, feldespato o incluso otras rocas de la misma composición. De esta manera, las arcosas son rocas siliciclásticas con elevada proporción de feldespato. Mientras, las grauvacas son areniscas con una matriz arcillosa a medio camino de las lutitas. De la misma forma ocurre con las ortocuarcitas, roca compacta formada por cuarzo durante la diagénesis.
• Rocas carbonáticas: poseen una proporción superior al 50% de minerales carbonáticos, sobre todo calcita y dolomita. En ellas pueden combinarse diferentes texturas dependiendo del ambiente de formación y dar materiales híbridos. Así, las carniolas son calizas vacuolares cristalinas, normalmente brechoides, donde se combina la textura clástica con la cristalina.
• Evaporitas: compuestas por minerales que precipitaron a raíz de aguas concentradas. Los ejemplos clásicos son yeso, halita y anhidrita.
• Rocas ferruginosas: son sedimentos formados por precipitación con cantidades significativas de Fe, con minerales como hematites, goethita y siderita.
• Fosforitas: de origen químico y bioquímico y con una textura microcristalina contienen un alto contenido en fósforo (P).
• Rocas orgánicas: son aquellas formadas por acumulación de materia orgánica, como los carbones o las pizarras bituminosas. Es importante resaltar que los límites entre diagénesis y metamorfismo de grado bajo no es una línea recta sino un espacio de transición. Por tanto, no se debe adoptar una postura rígida de estudio en materiales limítrofes.

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Las aplicaciones industriales de las rocas sedimentarias son enormemente diversas. En primer lugar, las rocas clásticas como las areniscas y las ruditas suelen utilizarse para la fabricación de áridos. Destinados principalmente a la construcción por su resistencia y estabilidad química, derivan en hormigones, morteros y prefabricados como bordillos y aceras.

Por otra parte, su composición determina su uso en la industria del vidrio por su elevado contenido en sílice. En las fundiciones y metalurgias constituyen los moldes y actúan como agente aglutinante y/o abrasivo. Sus propiedades fisicoquímicas las hacen perfectas como filtro en el saneamiento de aguas.

Por la belleza de sus estructuras, las rocas carbonáticas bioconstruidas o con texturas cristalinas como las tobas calcáreas o las dolomías, se usan como roca ornamental en azulejos, encimeras, etc. Por otra parte, los carbonatos son la principal fuente de cal y desempeñan un importante papel en la industria cerámica.

Minerales de origen sedimentario como la halita permite producir sal común. Otros precipitados poseen una acusada repercusión económica, como ocurre en el caso de las fosforitas. Mientras que la explotación de carbón sigue siendo importante en el mercado energético, como ocurre en la fabricación de paneles solares.

Por supuesto, los yacimientos minerales asociados a las rocas sedimentarias amplían su importancia. Ya sean yacimientos superficiales de tipo placer o formaciones sedimentarias subterráneas con elevada permeabilidad como los almacenes de hidrocarburos, corresponden un ingrediente primordial para la industria.

Ahora que ya sabes qué son las rocas sedimentarias y sus tipos, te invitamos a leer este artículo de GEOenciclopedia sobre Qué es la estratigrafía.

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