Petrogénesis: Del Sedimento a la Roca

1. La Diagénesis Transforma los Sedimentos en Rocas Sedimentarias

La diagénesis es la transformación de sedimentos en rocas sedimentarias. Ocurre en el interior de la corteza terrestre a partir de cuencas sedimentarias en las que los agentes geológicos depositan sus sedimentos. En estas zonas, la sedimentación se ve favorecida por un hundimiento progresivo del suelo que mantiene la cuenca como una depresión con respecto a las áreas circundantes.

Fases de la Diagénesis

1. Sedimentación en cuencas sedimentarias: En las cuencas se acumulan miles de metros de espesor de materiales en diferentes ambientes sedimentarios. Implica intensa actividad biológica de bacterias y organismos detritívoros que consumen el O₂ y producen CO₂. El medio se vuelve reductor, por la ausencia de O₂, y ácido, por la presencia de CO₂ disuelto.
2. Compactación de las partículas: Como consecuencia de la presión ejercida por la acumulación de sedimentos, se produce una reducción del volumen de los poros del sedimento y se expulsa el agua. Implica pérdida de porosidad y aumento en la densidad de los materiales.
3. Cementación: La circulación de agua entre los poros provoca la precipitación de material soluble disuelto en ella. Estos precipitados rellenan los poros y provocan la cementación de la roca. La calcita es un mineral que constituye el cemento de las rocas con mucha frecuencia por la precipitación del bicarbonato de calcio disuelto en agua. Implica la consolidación de fragmentos y la fosilización de restos orgánicos.
4. Reacciones entre los minerales de las rocas sedimentarias: Las nuevas condiciones de presión y temperatura a la que se ven sometidas las rocas sedimentarias originan distintos procesos: disolución de minerales, reemplazamiento de unos minerales por otros, recristalización por un aumento del tamaño de los cristales que forman la roca. Implica formación de nuevos minerales y cambios en la estructura cristalina de los minerales.

2. La Fosilización Mineraliza los Restos Orgánicos

La fosilización es la mineralización de restos orgánicos que estaban englobados en el sedimento y que pasan a formar parte de las rocas. Durante la diagénesis, la circulación de agua por el interior del sedimento, así como los aumentos de presión y temperatura, producen cambios en los minerales que componen los clastos; estos cambios afectan a los restos orgánicos.

Los principales cambios durante la fosilización son:

• Mineralización de estructuras blandas, como la madera y tejidos blandos animales, en los que hay una sustitución del material orgánico por minerales.
• Reordenación de la estructura molecular, que se transforma en otra más estable en las condiciones de presión y temperatura de la diagénesis.
• Sustitución de unos minerales por otros, reemplazando el mineral inicial que forma el fósil por otro distinto.
• Formación de moldes, por disolución o putrefacción de los restos orgánicos mineralizados, o incluso restos no mineralizados, que pueden desaparecer y dejar un hueco con su forma. Si el hueco es rellenado con minerales o sedimento antes de que la presión lo colapse, se formará un molde del resto orgánico. Este proceso de disolución y relleno puede originar tanto moldes de los restos como moldes externos e internos.

3. Las Rocas Sedimentarias Están Formadas por Minerales Característicos

Los minerales petrogenéticos son los que con más frecuencia constituyen las rocas. Los minerales más abundantes de las rocas son:

• Cuarzo: Debido a su gran estabilidad química y a su gran dureza, es el mineral más abundante en los sedimentos que han experimentado un largo transporte. Las areniscas y algunos conglomerados son rocas sedimentarias muy ricas en cuarzo.
• Minerales de la arcilla: La mayoría proceden de la alteración química de otros silicatos; algunos se forman a partir de otros minerales de la arcilla que reaccionan con cationes disueltos en el agua en los ambientes sedimentarios acuáticos. El nombre de arcilla se aplica tanto a los minerales como a las rocas constituidas por ellos.
• Carbonatos: La acumulación de minerales carbonatados está íntimamente ligada con la actividad biológica. Cuando en la reacción el equilibrio se desplaza hacia la derecha, se produce la sedimentación del carbonato de calcio. El principal proceso que desplaza este equilibrio es la extracción de CO₂ del agua. Los dos minerales carbonatados más abundantes son:
  • La calcita, que se forma por precipitación en medios acuáticos en los que se produce un descenso de la cantidad de CO₂ disuelto.
  • La dolomita, que se forma en medios acuáticos de climas áridos, por un reemplazamiento de parte del calcio por magnesio durante la diagénesis.
• Sulfatos y cloruros: Se forman en climas de gran aridez, por precipitación en medios acuáticos poco profundos, donde la evaporación es muy intensa y se alcanza la saturación del agua. El mineral yeso es el principal componente de los yesos, grupo de rocas en cuya composición se encuentra un porcentaje variable de minerales de arcilla.