Rocas arcillosas para niños
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Rocas Arcillosas: Las Rocas Más Comunes de la Tierra
Las rocas arcillosas (también conocidas como rocas de fango) son un tipo de rocas sedimentarias formadas por partículas muy pequeñas. Incluyen rocas como la arcillolita, la fangolita, la limolita, la lutita, el esquisto arcilloso y la pizarra. La mayoría de las partículas que las forman son tan diminutas (menos de 1/16 de milímetro) que es difícil verlas sin ayuda. Aunque a primera vista pueden parecer similares, tienen diferencias importantes en su composición.
A pesar de ser muy comunes, las rocas arcillosas son las menos estudiadas entre las rocas sedimentarias. Esto se debe a que sus partículas son muy pequeñas y se dañan fácilmente al estar expuestas al aire. Además, los científicos no siempre se ponen de acuerdo en cómo clasificarlas.
Las rocas arcillosas forman el 50% de todas las rocas sedimentarias en la Tierra y son muy abundantes. Los sedimentos finos, que son el resultado de la erosión, son la base de estas rocas. Con el tiempo y la presión, los minerales de arcilla pueden alinearse, formando capas paralelas. A este material que se divide fácilmente en capas delgadas se le llama "esquisto arcilloso". Si no tiene estas capas, se le llama "fangolita".
Desde la antigüedad, cuando se usaban para hacer cerámica y adobes, los materiales arcillosos han sido importantes. Los científicos han descubierto su gran valor, especialmente por su relación con los yacimientos de petróleo y por la increíble preservación de fósiles que ofrecen.
¿Cómo se Clasifican las Rocas Arcillosas?
Las rocas arcillosas se definen por tener al menos la mitad de sus partículas muy finas. Estas partículas pueden ser de limo (entre 1/16 y 1/256 de milímetro de diámetro) o de arcilla (menos de 1/256 de milímetro).
Están compuestas principalmente por minerales arcillosos, cuarzo y feldespato. También pueden contener otros minerales en pequeñas cantidades, como calcita, dolomita y pirita.
Existen varios nombres para estas rocas de grano fino, como fangolitas, esquistos arcillosos, lutitas y argilitas. Sin embargo, el término "roca arcillosa" es el más usado por los geólogos hoy en día.
El término "roca arcillosa" es útil porque permite dividirlas según el tamaño de las partículas que más contienen: arcilla, fango o limo.
| Tipo | Tamaño de grano mínimo |
Tamaño de grano máximo |
|---|---|---|
| Arcillolita | 0 μm | 4 μm |
| Fangolita | 0 μm | 64 μm |
| Limolita | 4 μm | 64 μm |
| Esquisto arcilloso | 0 μm | 64 μm |
| Pizarra | na | na |
Arcillolita: La Roca de Arcilla
Una arcillolita es una roca de fango que se ha endurecido y no se divide en capas. Para ser una arcillolita, debe tener al menos el 50% de su composición de arcilla, con partículas de menos de 1/256 de milímetro. Los minerales de arcilla son muy importantes en estas rocas. Cuando se mezclan con agua, forman un lodo pegajoso.
Para que te hagas una idea, una partícula de arcilla es 1000 veces más pequeña que un grano de arena. Esto significa que una partícula de arcilla puede viajar mucho más lejos en el agua que un grano de arena antes de asentarse.
La arcilla se forma de muchas maneras: por la actividad biológica en el suelo, por cenizas de volcanes o por la acción de los glaciares. Las rocas de arcilla antiguas también pueden desintegrarse y formar nueva arcilla.
Fangolita: Una Mezcla de Limo y Arcilla
Una fangolita es una roca sedimentaria que contiene una mezcla de partículas de limo y arcilla, con al menos un tercio de cada tipo.
Es importante no confundir este término con el que se usa para clasificar las calizas. Una fangolita silicoclástica, como la que describimos aquí, no contiene partículas de carbonato.
Limolita: La Roca de Limo
Una limolita es una roca arcillosa endurecida que no se divide en capas. Para ser una limolita, debe contener más del 50% de material de tamaño limo. El limo es más pequeño que la arena (menos de 1/16 de milímetro) pero más grande que la arcilla (más de 1/256 de milímetro). Se cree que el limo se forma por la meteorización física de las rocas, es decir, cuando las rocas se rompen sin cambiar su composición química.
Una gran cantidad de limo se encuentra en el Himalaya, donde las lluvias intensas ayudan a su formación. El cuarzo y el feldespato son los principales componentes del limo. El limo no es pegajoso ni plástico, y puede licuarse fácilmente.
Hay una prueba sencilla para saber si una roca es limolita: si la pones entre los dientes y la sientes "arenosa", es probable que sea limolita.
Esquisto Arcilloso: La Roca Laminada
El esquisto arcilloso es una roca arcillosa dura, de grano fino y con capas, compuesta por minerales de arcilla, cuarzo y feldespato. Está endurecida y se puede dividir fácilmente en láminas. Debe tener al menos el 50% de sus partículas con un tamaño inferior a 0.062 mm.
Existen muchas variedades de esquistos, incluyendo los que son ricos en materia orgánica, conocidos como esquistos negros. Para que un esquisto sea considerado negro, debe contener más del 1% de carbono orgánico. Un buen esquisto para obtener hidrocarburos puede tener hasta un 20% de carbono orgánico, que proviene de algas descompuestas que forman un lodo. Cuando este lodo se somete a mucha presión y calor bajo tierra, se transforma en un material que, al calentarse, puede producir petróleo y gas natural.
Pizarra: La Roca Metamórfica
La pizarra es una roca arcillosa que ha sido transformada por el calor y la presión (un proceso llamado metamorfismo). Es dura, frágil y se divide muy bien en láminas. Se forma a temperaturas entre 200 y 250 °C o bajo condiciones de mucha presión. Como se forma en condiciones de metamorfismo más suaves, aún conserva sus capas originales.
La pizarra se usa a menudo para cubrir tejados, suelos o para construir paredes. Es un material de construcción atractivo por su textura lisa y laminada.
¿Cómo se Forman las Rocas Arcillosas?
La mayoría de las rocas arcillosas se forman en océanos o lagos. Estos lugares tienen aguas tranquilas, lo que permite que las partículas finas se asienten y se depositen. Aunque se pueden encontrar en muchos lugares de la Tierra, la mayoría se forman en lagos y océanos.
El Viaje de las Partículas Finas
Las lluvias fuertes son clave para mover las partículas de arcilla, fango y limo. Por ejemplo, en el sudeste asiático, las lluvias de los monzones arrastran sedimentos desde el Himalaya hasta el océano Índico.
Los climas cálidos y húmedos son ideales para la erosión de las rocas, lo que produce más fango. El sistema del río Amazonas, por ejemplo, transporta una enorme cantidad de sedimentos desde los Andes hasta el océano Atlántico.
Los ríos, las olas y las corrientes costeras separan el limo, el fango y la arcilla de la arena y la grava, porque se asientan a diferentes velocidades. Los ríos largos y con poca pendiente, como el río Misisipi, son muy buenos para transportar grandes cantidades de fango desde su origen hasta su delta.
Lugares Donde se Forman los Sedimentos
Aquí te mostramos algunos lugares donde se acumulan los sedimentos que luego forman las rocas arcillosas:
Valles Aluviales
Ríos como el río Ganges en la India o el río Amarillo en China son ejemplos de valles aluviales. Estos ríos tienen un flujo constante de agua y depositan fango y limo en sus orillas durante las inundaciones.
Para que exista un valle aluvial, debe haber una zona alta, generalmente formada por movimientos de la Tierra, y una zona más baja que sirva de camino para el agua y los sedimentos hacia el océano.
Glaciares
Los glaciares producen grandes cantidades de suelo, que terminan en lagos glaciares. Los glaciares también pueden erosionar fácilmente las rocas arcillosas, lo que aumenta la cantidad de arcilla y limo que transportan.
El hemisferio norte tiene el 90% de los lagos grandes del mundo, y la mayoría fueron creados por la acción de los glaciares.
Lagos No Glaciares
Aunque los glaciares formaron la mayoría de los lagos del hemisferio norte, no son responsables de los lagos antiguos. Estos lagos son los más grandes y profundos del mundo y son la segunda fuente más importante de rocas arcillosas, después de los océanos.
Los lagos antiguos tienen muchas rocas arcillosas debido a su larga vida y a sus gruesos depósitos de sedimentos, que nos dan información sobre el clima del pasado.
Deltas
Un delta es un depósito de tierra o bajo el agua que se forma donde los ríos depositan sedimentos al desembocar en un cuerpo de agua. Deltas como el del Misisipi o el del Congo pueden transportar grandes cantidades de sedimentos a las profundidades del océano. Se forman en la desembocadura de los ríos, donde el agua se ralentiza y deposita el limo y la arcilla que lleva.
Los deltas con poca energía, donde se deposita mucho fango, se encuentran en lagos, golfos y mares pequeños, donde las corrientes costeras no son muy fuertes.
Costas
Las corrientes costeras, el aporte de fango y las olas son clave para la deposición de partículas en la costa. El río Amazonas, por ejemplo, transporta 500 millones de toneladas de sedimentos, en su mayoría arcilla, a la costa noreste de América del Sur. Gran parte de estos sedimentos se mueven a lo largo de la costa y se depositan allí.
Gran parte de los sedimentos del Amazonas provienen de la cordillera de los Andes, lo que significa que estas partículas viajan unos 6000 kilómetros.
Ambientes Marinos
Los océanos cubren el 70% de la Tierra, y es allí donde se encuentra la mayor cantidad de rocas arcillosas. Estos depósitos se extienden por todo el fondo marino, a diferencia de las rocas arcillosas continentales, que están en regiones específicas.
Los continentes son como "administradores temporales" de fango y limo, pero el destino final de estos sedimentos son los océanos.
Hay varios entornos en los océanos, como fosas profundas y llanuras abisales. Los continentes no son la única fuente de sedimentos oceánicos; los organismos que viven en el océano también contribuyen.
Los ríos del mundo transportan la mayor parte de la arcilla y el limo al mar, donde se depositan en las plataformas oceánicas. En los polos, los glaciares y el hielo flotante caen directamente al fondo del mar. Los vientos también pueden traer material fino de regiones secas, y las erupciones volcánicas explosivas también contribuyen.
La ubicación influye mucho en el tipo de rocas arcillosas que se encuentran en los océanos. Por ejemplo, el río Apalachicola en Estados Unidos transporta mucho lodo de caolinita, mientras que el Misisipi transporta menos.
El Ciclo de las Rocas Arcillosas
Imagina que una roca arcillosa comienza su vida como sedimento en la cima de una montaña, que pudo haber sido levantada por movimientos de la Tierra o por un volcán. Este sedimento está expuesto a la lluvia, el viento y la gravedad, que la rompen y la desgastan. Los pedazos, desde arcilla hasta guijarros, son transportados a zonas más bajas, donde pueden endurecerse y formar diferentes tipos de rocas arcillosas.
Con el tiempo, estos materiales sedimentarios pueden quedar enterrados a varios kilómetros de profundidad. Allí, la presión y la temperatura los transforman en otro tipo de roca, como el gneis. Este material transformado puede volver a la superficie por movimientos de la Tierra o volcanes, y así el ciclo comienza de nuevo.
Propiedades Importantes de las Rocas Arcillosas
Color
Las rocas arcillosas pueden tener muchos colores: rojo, morado, marrón, amarillo, verde, gris e incluso negro. Los tonos grises son comunes en las rocas de arcilla. Los colores más oscuros, como el negro, provienen de materiales orgánicos ricos en carbono. Las rocas arcillosas verdes se forman en condiciones donde la materia orgánica se descompone en presencia de hierro. Las rocas arcillosas rojas se forman cuando el hierro que contienen se oxida.
Fósiles
Los fósiles se conservan muy bien en las rocas arcillosas. Esto se debe a que la matriz de grano fino de la roca los protege de la erosión y de otros procesos de desgaste. Los fósiles son muy importantes para entender cómo eran los ambientes del pasado. Los paleontólogos pueden estudiar los fósiles en las rocas arcillosas para saber la salinidad, la profundidad, la temperatura del agua y la velocidad de sedimentación de un lugar en el pasado.
Una de las formaciones de rocas arcillosas más famosas son los esquistos de Burgess, en el oeste de Canadá. Se formaron durante el período Cámbrico. En este lugar, se conservaron criaturas de cuerpo blando, algunas enteras, gracias al fango depositado en el mar. Normalmente, solo se conservan las partes duras de los organismos, como huesos o dientes. Pero en Burgess Shale, se fosilizaron también partes blandas como músculos y branquias. Esto lo convierte en uno de los yacimientos de fósiles más importantes del mundo, con innumerables especies de hace 500 millones de años.
Otra zona importante es la formación Morrison, en Estados Unidos, que abarca 3.9 millones de kilómetros cuadrados. Es uno de los "cementerios de dinosaurios" más grandes del mundo, con fósiles de alosauros, diplodocus, estegosauros y brontosauros, entre otros. También hay fósiles de peces, moluscos, helechos y coníferas. Este depósito se formó en un clima tropical húmedo con lagos, pantanos y ríos, que depositaron capas de sedimentos. Su transformación en rocas arcillosas preservó muchos especímenes del Jurásico tardío, de hace unos 150 millones de años.
Petróleo y Gas Natural
Algunas rocas arcillosas, especialmente los esquistos negros, son la fuente y el lugar donde se encuentran los yacimientos de petróleo y gas natural en todo el mundo. Como las partículas y los materiales orgánicos necesitan aguas tranquilas para depositarse, los yacimientos de petróleo suelen estar asociados con rocas arcillosas. Estas rocas tienen baja porosidad y son impermeables, lo que significa que pueden sellar bien las bolsas de petróleo y gas natural. Esto evita que el petróleo se escape, a menos que se trate de esquistos negros, que necesitan ser procesados para extraer los hidrocarburos que contienen.
Importancia de las Rocas Arcillosas
Como ya mencionamos, las rocas arcillosas forman el 50% de las rocas sedimentarias de la Tierra. Están muy extendidas y son importantes para varias industrias.
El esquisto metamórfico puede contener minerales valiosos como esmeraldas y oro. Las rocas arcillosas también pueden albergar minerales como el plomo y el zinc. Además, son fundamentales para preservar las bolsas de petróleo y gas natural debido a su baja porosidad. Los ingenieros las usan para evitar fugas de líquidos en los vertederos.
Las areniscas y las rocas carbonatadas nos dan información sobre eventos geológicos de alta energía y son más fáciles de estudiar. Pero las rocas arcillosas, que se encuentran entre ellas, registran condiciones más tranquilas en la historia de la Tierra, de las que aún sabemos menos. Mientras que las areniscas nos dan una idea general de la tectónica y la profundidad del agua, las rocas arcillosas nos informan sobre el contenido de oxígeno, la abundancia de fósiles y la geoquímica, lo que las hace muy valiosas.
En reconocimiento a la importancia de los fangos y las rocas arcillosas, la Sociedad Geológica de Londres nombró al año 2015 como el "Año de los Fangos".
Galería de imágenes
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Marcellus Shale, Nueva York
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Esquisto arcilloso negro con pirita
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Tejado de pizarra
Véase también
En inglés: Mudrock Facts for Kids
