María Luisa Santillán / UNAM
Las rocas guardan una gran cantidad de información. Su análisis nos dice cuáles fueron los procesos geológicos que les dieron lugar, de qué están compuestas, cuál es su edad, si terminaron enterradas o han estado expuestas en la superficie, qué formas de vida preservan, cómo han evolucionado, qué tipo de minerales y elementos químicos aportan a la industria…
A partir de observaciones directas o indirectas, los geólogos son verdaderos detectives cuando se trata de averiguar todo lo que ellas nos dicen.
La doctora Elisa Fitz Díaz, del Instituto de Geología de la UNAM, señala que las rocas son agregados de minerales, es decir, son cuerpos sólidos que tienen una composición química y una estructura cristalina perfectamente definida; se clasifican en función del anión o grupo aniónico (partículas con carga eléctrica negativa) que los caracteriza.
“De la observación directa de sus composiciones, de sus texturas, de sus estructuras, nosotros podemos trabajar como detectives y descifrar toda clase de procesos que les dieron lugar y a qué tipo de fenómenos o eventos geológicos importantes se asocian esos diferentes rasgos”, explica la geóloga.
Así, los investigadores clasifican las rocas en función del proceso que les da lugar en ígneas, sedimentarias y metamórficas.
Otro tipo de rocas dentro de la clasificación, que son poco abundantes, son las rocas de deformación, que se asocian con procesos de deformación localizada en zonas de falla. La deformación puede modificar la porosidad y permeabilidad primaria de las rocas, por lo cual puede tener un efecto importante en infiltración y flujo de fluidos en el subsuelo, por ejemplo, en la recarga de acuíferos y en la dispersión de contaminantes.
De la observación directa a la alta tecnología
Entre las metodologías que utiliza un geólogo para analizar una roca se encuentra primero la observación directa en campo, durante la cual detectan todos los rasgos que tiene la roca a varias escalas, desde su composición, tipo de granos, cómo están dispuestos éstos y su tamaño. Además analizan los colores que presenta la roca, la alteración de los minerales, su forma de los cristales, cómo están relacionados entre sí.
Una vez que las caracterizan en campo, extraen una muestra de la roca, la cortan y pegan en una lámina delgada de sílice para adelgazarla lo suficiente y que la luz pase a través de ella; ocasionalmente se pulen, con el fin de hacer observaciones más detalladas en el microscopio petrográfico.
“Los minerales, como sólidos con una composición química y estructura definidas, muestran propiedades ópticas particulares bajo un microscopio petrográfico, lo cual nos permite identificarlos y lograr una mejor caracterización de sus texturas, con aumentos de hasta 100 veces su tamaño real. Esos pequeños rasgos nos dicen en qué ambiente y qué tipo de procesos son con los que directamente se relaciona la formación de la roca”.
Sin embargo, cuando las rocas tienen granos muy finos deben analizarse con otros instrumentos como el microscopio o la microsonda electrónicos, con aumentos de algunos miles de veces su tamaño real. Estos instrumentos permiten analizar las texturas de las rocas, la composición química de sus minerales, si los minerales que contiene crecieron simultáneamente y en qué condiciones de presión y temperatura, en el caso de rocas ígneas y metamórficas.
Para realizar análisis más detallados de las rocas y minerales de grano muy fino, se puede utilizar el microscopio electrónico de transmisión o de fuerza atómica, los sincrotones o la microsonda iónica, explica la doctora Fitz Díaz, jefa del Departamento de Procesos Litosféricos del Instituto de Geología.
Su importancia ecológica y geológica
Gracias a procesos geológicos que ocurren como consecuencia de la interacción entre las placas tectónicas (los cuales en ciertas situaciones empujan a las rocas a la superficie), es posible tener acceso y estudiar rocas que han sido enterradas a profundidades de más de 100 km, aunque hasta el momento no se tiene acceso directo a rocas de mayor profundidad en el manto ni mucho menos del núcleo terrestre.
Sin embargo, algunos meteoritos caen sobre nuestro planeta después de flotar en el espacio tras la desintegración del cuerpo celeste al cual pertenecen y pueden ser atraídos por el campo gravitatorio de la Tierra, ingresan a ésta y es posible utilizarlos como análogos y estudiarlos para entender mejor los procesos que ocurren en el manto y en el núcleo terrestre, dado que tienen propiedades muy similares, desde el punto vista geofísico.
La doctora Fitz Díaz agrega que las rocas son algo más que una fuente de materia prima, son más dinámicas de lo que las percibimos.
“Cuando pensamos en las rocas, pensamos en algo estático, inerte, una parte no viva del planeta, pero que si aprendemos a pensar en otras escalas de tiempo realmente son mucho más dinámicas de lo que las concebimos”.
Destaca que son una fuente de materia prima en nuestra vida diaria. Son usadas como soporte o de ornato en construcciones de ingeniería y en composiciones arquitectónicas. Además, son útiles en la industria farmacéutica, la metalúrgica, la minera e incluso la electrónica, por ejemplo, muchos de los superconductores requieren de elementos químicos muy específicos como las tierras raras, que provienen directamente de las rocas.
La composición de las rocas también determina la de los suelos. Al respecto, la investigadora explica que esto se debe a que una parte de los suelos se forma a partir de la degradación de las rocas que se encuentran por debajo de ellos y, por lo tanto, pueden determinar la riqueza mineral que éstos puedan tener para la agricultura o para la biodiversidad.
Otro aspecto fundamental es que gracias a que las rocas no siempre se quedan estáticas en un solo lugar, es decir, normalmente en escalas de tiempo geológico se deforman y mueven, esta dinámica, junto con la variación de sus propiedades determina la forma del relieve, por eso tenemos valles, montañas, etcétera, lo cual es útil para la distribución de la humedad sobre la superficie del planeta.
“Es muy importante estar conscientes de ellas, de sus composiciones, de sus propiedades, distribuciones y cómo las podemos utilizar para poder lograr eventualmente una vida más sustentable a la que tenemos actualmente”, concluye la doctora Elisa Fitz Díaz.