CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS.

CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS

Las rocas son agregados de diversos minerales, aunque en ocasiones, pueden estar formadas por un único mineral. Se pueden formar de diversas maneras y a distintas profundidades. Una vez formadas, se las encuentra por toda la superficie terrestre o corteza continental (tiene un espesor que puede estar entro los 7 y los 75 Km).

Figura 1. Estructura interna del planeta Tierra.

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La corteza terrestre está constituida por tres tipos básicos de rocas:

• Rocas Ígneas: se forman por el enfriamiento y la solidificación de rocas fundidas (Magma) que están generalmente dentro del manto terrestre.    
• Rocas Metamórficas: están constituidas por las rocas ígneas y sedimentarias las cuales han sido alteradas en su textura por la acción del calor, la presión, el agua, etc. En otras palabras, se forman a partir de la  transformación de otros tipos de rocas predecesoras
• Rocas Sedimentarias: Son el tipo de roca más importante para la industria petrolera, porque como lo postula la teoría orgánica, en ellas se forman, migran y se acumulan los hidrocarburos. originadas a partir de los materiales de la erosión acumulados en una zona específica, que se van compactando progresivamente.

Figura 2. Ciclo de las rocas.  

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Las rocas de tipo ígneo y metamórfica son cristalinas, lo que impide la existencia de vacíos en su interior, disponibles para la acumulación de fluidos, a menos que se trate de fracturas, aunque son poco comunes la asociación de este tipo de litologías a yacimientos de hidrocarburos. Por el contrario, debido a que casi la totalidad de los yacimientos de hidrocarburos a nivel mundial se encuentran en rocas sedimentarias, éstas han merecido una atención especial dentro de la industria. Las rocas sedimentarias son formadas por acumulaciones de fragmentos desgastados de otras rocas. Estos sedimentos no consolidados fueron usualmente transportados por el agua y depositados en cuencas de sedimentación. Con el tiempo, capas adicionales de sedimentos no consolidados se fueron acumulando sobre las capas más antiguas, produciendo que estas se comenzaran a compactar. Este proceso por el cual los materiales no consolidados producto de la depositación, son convertidos en roca (material consolidado), es llamado Litificación. Las formas más comunes de litificación son: la cementación y la compactación, ambas requieren de largos períodos de tiempo. En la compactación, los espacios porosos entre partículas que componen la roca son gradualmente reducidos por la presión de los sedimentos superiores. Debido a que las partículas individuales que constituyen la roca son presionadas uniformemente, el espesor del depósito es reducido y su coherencia se incrementa. A menudo al mismo tiempo en que ocurre la compactación ocurre la deshidratación, que consiste en el proceso por el cual el agua, que originalmente ocupaba los espacios porosos de los sedimentos de arcilla y arena es forzada a salir.

A continuación se describirán los principales tipos de rocas existentes en la naturaleza, haciendo un énfasis particular en las rocas sedimentarias, que corresponden a los sistemas de mayor interés para la industria de los hidrocarburos.

1. ROCAS IGNEAS

Las rocas ígneas (del latín igneus es decir, ardiente) o magmáticas constituyen la mayor parte de la corteza terrestre. Se forman a partir de la solidificación de un fundido silicatado o magma. La solidificación del magma y su consiguiente cristalización puede tener lugar en el interior de la corteza, tanto en zonas profundas como superficiales, o sobre la superficie exterior de ésta. Durante su asenso, el magma se enfría y comienza a cristalizar.  Se clasifican según la profundidad o lugar donde se solidifiquen, su grado de cristalinidad, textura y composición mineral. A continuación se enuncian la clasificación según el lugar donde se solidifique por considerarla de más fácil interpretación. Esta variable permite clasificarlas en tres grandes grupos: Plutónicas, Extrusivas y Volcánicas (o eruptivas).

• Roca intrusiva o plutónica: Las rocas ígneas que se forman en profundidad se enfrían más lentamente que las formadas en superficie, por lo que tienden a ser de grano más grueso y no contienen inclusiones gaseosas o de vidrio. Los grandes cristales normalmente se empaquetan de forma compacta, confiriendo un aspecto granuloso a la roca. Las rocas ígneas intrusivas quedan expuestas a la superficie si las rocas que las cubren desaparecen por efecto de la erosión.

• Rocas extrusivas o filonianas: son rocas magmáticas, que se originan cuando el magma se abre paso hacia la superficie a través de filones y se solidifica en su interior, formando pequeñas masas tabulares que pueden tener una extensión entre unos pocos centímetros y unos cuantos centenares de metros.

• Rocas volcánicas: Si el magma alcanza la superficie terrestre antes de enfriarse, forma rocas ígneas extrusivas de grano fino, también llamadas rocas volcánicas, ya que el magma surge por los volcanes.

Figura 3. Zonas de formación de rocas ígneas.

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2. ROCAS METAMORFICAS

Las rocas metamórficas son el resultado de la transformación de una roca (protolito) como resultado de la adaptación a unas nuevas condiciones ambientales que son diferentes de las existentes durante el periodo de formación de la roca premetamórfica. La modificación tiene lugar esencialmente en estado sólido y consiste en recristalizaciones, reacciones entre minerales, cambios estructurales, transformaciones polimórficas, etc, al ser sometidas a grandes esfuerzos de presión, temperatura y fluidos químicamente activos. Las rocas metamórficas pueden formarse a partir de rocas ígneas, sedimentarias e incluso de otras rocas metamórficas. Los cambios producidos son texturales y mineralógicos.

Figura 4. Proceso típico de metamorfismo de las rocas.

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La clasificación de las rocas metamórficas se basa fundamentalmente, en la composición mineralógica, en la textura (el factor más importante es el tamaño de grano y la presencia o ausencia de foliación, la cual hace referencia al ordenamiento de los minerales en direcciones particulares) y  el tipo de roca inicial antes del producirse el proceso metamórfico. Como punto de partida podemos establecer dos grandes grupos: las rocas foliadas y las no foliadas (ver figura 5).

Figura 5. Clasificación básica de las rocas metamórficas.

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Existen dos tipos particulares de metamorfismo dependiendo del nivel de impacto sobre un área específica (ver figura 6): El metamorfismo de contacto se produce cuando un magma intruye una roca más fría. En la roca madre o de caja (la más fría) se forma una zona de alteración llamada aureola de contacto. La aureola puede estar dividida en varias zonas metamórficas, ya que cerca del intrusivo se formarán minerales de altas temperaturas como el granate mientras que más lejos se formarán minerales de bajo grado como la clorita.  El metamorfismo regional ocurre cuando grandes regiones de la corteza son comprimidos y se deforman. Cuando los ríos acumulan sedimentos sobre las rocas en cuencas sedimentarias por cientos de millones de años, la presión sobre esas rocas va aumentando y la cuenca se hunde lentamente. Con el tiempo la temperatura y presión en las capas inferiores mas antiguas aumentará hasta que comience el metamorfismo. Otra forma de metamorfismo regional ocurre cuando las placas tectónicas convergen. Una placa se sumerge bajo la otra hacia el manto. En estas zonas de subducción se produce magma que asciende por la corteza, provocando metamorfismo en grandes regiones de la corteza continental cercana a las zonas de subducción.

Figura 6. Tipos de metamorfismo en función de la profundidad, la temperatura y la presión.

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3. ROCAS SEDIMENTARIAS

La gran masa de las rocas sedimentarias es material formado como consecuencia de la descomposición química y de la desintegración mecánica que sufren las rocas preexistentes y depositado en forma estratigráfica capa por capa en la superficie de la litosfera. Aunque solo un 5% de los materiales que forman la corteza terrestre son rocas sedimentarias, siendo las rocas ígneas y metamórficas los componentes fundamentales, al menos dos tercios de la superficie terrestre están recubiertos por sedimentos y rocas sedimentarias.

Las rocas sedimentarias se disponen en capas, las más recientes situadas sobre las más antiguas, lo que permite a los geólogos conocer la edad relativa de cada capa. Suelen contener fósiles, que son restos animales o vegetales conservados a través del tiempo en capas de sedimentos. Los fósiles suelen aparecer principalmente en rocas sedimentarias, nunca en las ígneas y raramente en las metamórficas. Pueden ser de gran utilidad tanto para datar las rocas como para determinar su origen.  Por ejemplo, un fósil marino sugiere que la roca se formó a partir de sedimentos depositados en el lecho oceánico.

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