Fiecare rocă are o mineralogie și o compoziție chimică specifice, pe baza cărora sunt caracterizate și separate de alte tipuri de roci. Apoi, există o textură, cum ar fi mărimea granulelor, care îi ajută pe cercetători să le distingă vizual.
În general, rocile se clasifică în trei grupe principale: roci igoase, roci sedimentare și roci metamorfice. Fiecare dintre ele are o metodă separată de formare. Cu toate acestea, ele sunt asociate cu ciclurile rocilor, o teorie fundamentală în geologie care explică tranzițiile tipurilor de roci pe o scară de timp geologic. Mai jos, am descris pe scurt 15 tipuri diferite de roci pe care trebuie să le cunoașteți.
Roci igoase
Rocile igoase se formează prin răcirea și solidificarea magmei care provine din adâncurile nucleului Pământului. Magma, deși poartă diverși compuși, este compusă în mare parte din siliciu. Rocile igoase, împreună cu rocile metamorfice, reprezintă aproximativ 95% din scoarța terestră.
Rocile igoase, în funcție de modul lor de apariție, pot fi împărțite în două subcategorii; roci igoase intrusive și roci igoase extrusive. Rocile igneo-intruzive sunt cele care se formează în interiorul scoarței terestre prin solidificarea magmei. Astfel de roci sunt aspre sau au o textură grosieră.
Pe de altă parte, rocile igneo-extrusive se formează la suprafața Pământului. Dar, spre deosebire de rocile intrusive, rocile igneo-extrusive sunt netede și cu granulație fină. Acest lucru se datorează faptului că acestea se răcesc și se solidifică într-un ritm mult mai rapid.
1. Basalt
Basaltul este probabil una dintre cele mai cunoscute roci ígnee formate din lavă care se răcește rapid și care este bogată în magneziu și fier, dar are un conținut scăzut de siliciu.
Mineralele care sunt prezente în cantități substanțiale sunt piroxenul, plagioclasul, feldspatul și, uneori, olivina.
Basaltul, de obicei, are o culoare cuprinsă între gri și negru, dar alterarea rapidă a vremii sau rugina îi poate schimba culoarea în maro.
Se știe că Marte și Venus, împreună cu câțiva sateliți planetari, cum ar fi Io (al lui Jupiter) și Luna, au o erupție activă de bazalt din cauza vulcanismului generalizat.
2. Andesitul
Andesitul este o rocă ígnea extrusivă care are un conținut de siliciu mai mare decât bazaltul, dar mai mic decât cel al riolitului. Feldspatul plagioclasic, împreună cu piroxenul (uneori hornblenda) sunt două minerale dominante care se găsesc în rocă.
Cercetările efectuate în 2011 au descoperit că andezitul alcătuiește cea mai mare parte a crustei marțiene împreună cu bazaltele. În general, se crede că cea mai mare parte a crustei continentale a Pământului este de tip andezit. Andesitul și-a dobândit numele de la lanțul muntos Anzi din America de Sud.
3. Carbonatită
O rocă de carbonatită cu calcit, magnetită și olivină Imagine de curtoazie: Eurico Zimbres
Rocile igoase, indiferent de modul lor de apariție, a căror compoziție minerală este dominată de minerale de carbonat (mai mult de 50%) se numesc carbonatite. Datorită similitudinii texturii lor, carbonatitele pot fi ușor confundate cu marmura, o rocă metamorfică.
Carbonatitele sunt extrem de rare și se formează, de fapt, prin procese neobișnuite. Vulcanul Ol Doinyo Lengai din Tanzania este singurul vulcan carbonatit activ din lume despre care se știe că a erupt în trecutul înregistrat. Erupția sa din 1960 i-a ajutat pe geologi să confirme că carbonatitele provin de fapt din magmă.
4. Granit
Compoziție chimică: Siliciu, alumină
Un tip comun de rocă ionoasă, granitul este de natură intrusivă și are o textură granulară. Granitele au, de obicei, cantități mari de cuarț și feldspat (feldspat alcalin), mica și anumite alte minerale amfibolice sunt prezente în calități mici.
Una dintre cele mai vechi structuri în picioare din lume, Piramida lui Menkaure (cea mai mică dintre cele trei piramide de la Giza) este parțial realizată din granit. Marea Piramidă din Giza conține ea însăși un sarcofag din granit. Un templu indian din secolul al XI-lea din Tanjore, în sudul Indiei, este probabil prima clădire realizată în întregime din granit.
În prezent, acesta este folosit mai ales la sculpturi, la podeaua anumitor clădiri și în scopuri inginerești.
5. Gabbro
Prin amabilitatea imaginii: NASA
Gabbro este o rocă ígnea intruzivă care se caracterizează prin culoarea sa întunecată, uneori verzuie, și textura aspră. Gabbro-ul cu granulație relativ fină este cunoscut sub numele de dolerit sau diabaz. Se formează atunci când magma, bogată în magneziu (Komatiit) și fier, se răcește treptat și se cristalizează sub suprafața Pământului.
Spre deosebire de granit, gabbro este compus în principal din feldspat de plagioclase bogat în calciu și piroxeni, în timp ce pot fi găsite și urme de olivină. Gabbro constituie o mare parte din crusta oceanică și este o componentă majoră în zonele mari de ofiolite (o secțiune de crustă marină care este expusă). De obicei, poartă elemente valoroase precum argintul, aurul, platina și cromul.
Citește: 12 cele mai puternice metale de pe Pământ | În funcție de rezistența la curgere și la tracțiune
Roci sedimentare
Rocile sedimentare se formează în principal din depozite organice care se acumulează în apropierea suprafeței Pământului. Aceste depozite pot fi fie roci preexistente, fie rămășițe ale unui organism care a trăit cândva. Rocile sedimentare apar în straturi de sedimente, ceea ce duce la o structură numită așternut. Fiecare pat sau strat are caracteristici diferite față de stratul următor.
Ele acoperă aproximativ 73% din suprafața totală a Pământului, dar numai 8% din volumul său. Cercetătorii au găsit, de asemenea, dovezi de roci sedimentare pe Marte, care s-ar fi putut forma sub apă pe această planetă.
6. Arkose
Grație imaginii: James St. John/Flickr
Arkose, o rocă de gresie prin natura sa, se caracterizează în general printr-o cantitate substanțială (cel puțin 25%) de feldspat prezent în rocă, împreună cu cuarț și, uneori, mica. O altă caracteristică semnificativă a rocilor de arkose este aceea că poartă cantități ușoare de calcit care reacționează cu acidul clorhidric și produce o efervescență.
O astfel de rocă se formează de obicei din alterarea rocilor granitice, deși alte roci ígnee bogate în feldspat vor face treaba. Acestea sunt în mare parte de culoare roșiatică sau gri și au granule grosiere de nisip.
7. Cărbune
Cărbune bituminos Prin amabilitatea imaginii: USGS
Cărbunele a fost folosit ca sursă primară de energie timp de secole și, chiar și cu toată energia hidroelectrică și nucleară, încă joacă un rol important în economia mondială. Deși este alcătuit în cea mai mare parte din carbon, elemente precum hidrogenul, oxigenul și sulful sunt, de asemenea, prezente în anumite cantități.
Procesul de formare a cărbunelui este de lungă durată. Atunci când o faună sau o plantă moare, aceasta se transformă treptat într-o grămadă de materie organică cunoscută sub numele de turbă. După câteva milioane de ani sau cam așa ceva, materia organică acumulată, furnizată de căldură și temperatură, se transformă în cărbune.
În funcție de calitatea lor, cărbunele poate fi împărțit în trei categorii: lignit (cea mai slabă calitate), bituminos și antracit (cărbune de înaltă calitate). În timp ce lignitul și bituminosul sunt amândouă roci sedimentare, antraitul este clasificat, de fapt, ca fiind o rocă metamorfică.
Republica Populară Chineză este lider mondial atât în ceea ce privește consumul, cât și producția de cărbune, urmată de India, Statele Unite și Australia (după producția totală).
8. Chert
Un strat de chert deasupra argilei noroioase și a siltstone Prin amabilitatea imaginii: Minghong
Termenul “chert” desemnează orice rocă care este alcătuită fie din cuarț microcristalin, criptocristalin sau microfibros. Pe scurt, chert este o rocă sedimentară cu granulație fină alcătuită din cuarț (forma minerală a dioxidului de siliciu). În oceane, chert-ul se formează prin acumularea treptată de alge pietrificate bogate în siliciu și protozoare (exudat silicios).
Este unul dintre numeroasele materiale criptocristaline din care au fost create unelte de piatră în preistorie. În prezent, chert-ul este utilizat în principal în industria construcțiilor (drumuri), în ciuda proprietăților sale fizice dificile. Silexul, jaspul, radiolaritul, mozarkitul și onixul sunt unele dintre cele mai comune varietăți de chert.
9. Dolostone
Dolostone este un nume dat unui tip de rocă sedimentară care este compusă în principal din dolomită, un mineral carbonat. Inițial a fost denumită după mineral, dar a fost schimbată în dolostonă pentru a evita orice confuzie. Dolomița este un tip de rocă relativ comună, cu o solubilitate scăzută (în apele subterane) și o rezistență ridicată la eroziune.
Datorită aspectului său asemănător, dolomita a fost recunoscută în mod eronat ca fiind calcaroasă pentru o bună perioadă de timp și a fost distinsă abia în 1778 de către un chirurg de război francez pe nume Belsazar Hacquet.
Citește și: 15 cele mai dense materiale de pe Pământ | Densitatea volumetrică masică
10. Șisturi bituminoase
Mina Ojamaa (VKG Ojamaa kaevandus), Estonia Image Courtesy: Kaupo Kikkas
Șistul bituminos este o rocă sedimentară care poartă kerogen, o materie organică solidă din care se pot extrage hidrocarburi. Nu trebuie confundat cu petrolul de șisturi care conține petrol strâns, cunoscut și sub numele de petrol.
Aceste roci nu au o definiție geologică precisă și nici o formulă chimică definită și variază semnificativ în ceea ce privește vârsta, tipul de kerogen, compoziția chimică și minerală.
Datorită disponibilității lor, șisturile bituminoase reprezintă una dintre cele mai importante alternative energetice. Dar, în același timp, este mai scump decât combustibilul convențional. Multe țări, printre care Germania, Estonia, Brazilia, Rusia, China și Turcia, utilizează în mod activ șisturile bituminoase ca substitut pentru țiței.
Roci metamorfice
Rocile metamorfice sunt roci care au început fie ca roci igneice, fie ca roci sedimentare, dar care au trecut prin schimbări chimice și fizice semnificative. Metamorfismul are loc atunci când un protolit (roca originală) suportă temperaturi ridicate (uneori aproape 300 °C) și presiune (aproape 1000 bar). Rocile care sunt deja în forma lor metamorfică pot trece prin metamorfism.
În condiții extreme de temperatură și presiune, aceste roci suferă modificări fizice și chimice extreme. Mai exact, metamorfismul permite ca în interiorul rocii să aibă loc reacții chimice specifice, permițând mineralelor să se rearanjeze și, în unele cazuri, să formeze una nouă.
Foliația (stratificarea repetată) este o caracteristică fizică predominantă în multe roci metamorfice, care este cauzată de presiunea nealiniată. Cu toate acestea, procesul nu face ca rocile să fie suficient de fierbinți pentru a se topi. Într-un astfel de scenariu, acestea ar deveni roci igneice.
Unele dintre rocile metamorfice obișnuite sunt șistul, marmura și gneissul.
11. Antracit
O bucată de antracit Prin amabilitatea imaginii: Wikimedia Commons/Jakec
Antraitul este, în principiu, o varietate de cărbune dur care posedă cea mai mare cantitate de conținut de carbon și densitate energetică dintre toate tipurile de cărbune. În funcție de nivelul conținutului de carbon, antracitele pot fi clasificate în trei tipuri: de calitate standard (utilizat în principal pentru producerea de energie), de calitate superioară și de calitate foarte superioară.
Din punct de vedere istoric, antraitul a fost folosit în furnale pentru topirea fierului. Cu toate acestea, pentru a face față cererii în creștere, industria s-a orientat către cocs datorită rezistenței structurale relativ mai mari a acestuia.
Antraitul este exploatat în mod activ în China, Statele Unite, Rusia, Ucraina, Africa de Sud și Australia, precum și în alte câteva țări. Reprezintă doar un procent mic din rezervele internaționale de cărbune.
12. Gneiss
Rocă ortogneiss (ígnea) în grădina botanică, Praga, Republica Cehă
Gneissul este o clasă de roci metamorfice care se caracterizează prin benzi gneissice; benzi alternante de culoare deschisă și întunecată. Astfel de roci se formează atunci când o rocă sedimentară sau ígnea este expusă la temperaturi și presiuni extrem de ridicate (peste 300°C).
Gneisele care sunt obținute sau derivate din roci ígnee, cum ar fi granitul, sunt denumite colectiv ortogneiss. Pe de altă parte, gnaisurile obținute din roci sedimentare se numesc paragneiss. Unele roci gneiss sunt chiar denumite după o anumită componentă sau mineral, cum ar fi gneissul de albit, gneissul de granat sau gneissul de biotit.
În general, acestea au granulație medie și sunt puternic recristalizate (datorită temperaturii și presiunii ridicate).
13. Marmură
Grație imaginii: Aleksander Kaasik Peretele de marmură din Ruskeala, Rusia
Marmura este ceea ce obținem atunci când anumite minerale carbonatate, cum ar fi dolomita sau calcarul, trec prin metamorfism și recristalizare. Marmura albă pură, care este folosită la unele dintre cele mai faimoase și mai vechi sculpturi din lume, este obținută prin metamorfismul dolomitei pure, cu un conținut scăzut de silicați.
Modelele și straturile distincte din marmura de diferite culori se datorează, de obicei, impurităților prezente în protolit, sau dolomita originală. De exemplu, colorația verde din marmura de serpentinită este cauzată de cantitățile mari de magneziu împreună cu impuritățile de siliciu prezente în dolomită.
În altă ordine de idei, praful degajat de marmură a fost asociat cu boli respiratorii după o expunere îndelungată. Conform Institutului Național pentru Securitate și Sănătate în Muncă, limita de expunere respiratorie recomandată (8 ore de muncă pe zi) este de 5 mg/m3.
14. Cuarțitul
Cuarțitul din Valea Maurienne, Alpii francezi Grație imaginii: Wikimedia Commons
Cuarțitul este o rocă metamorfică relativ dură, alcătuită din gresie de cuarț pur. La fel ca și marmura, cuarțitul pur este fie gri, fie alb. Cu toate acestea, poate apărea în nuanțe colorate datorită anumitor impurități minerale, în principal oxid de fier.
Citește și: Cel mai puternic material din Univers se află în crusta stelelor neutronice
Este rezistent la intemperii chimice. Acesta este motivul pentru care crestele și vârfurile de dealuri realizate din cuarțit au, de obicei, un strat subțire sau deloc de sol și vegetație. Datorită durității sale și proprietăților sale de rezistență chimică, cuarțul este folosit în căile ferate ca balast de cale ferată, ceea ce permite ca șinele să funcționeze fără probleme pentru o perioadă îndelungată de timp.
Cuarțitul de înaltă calitate este utilizat pentru a produce carbură de siliciu, nisip de siliciu și ferosiliciu în scopuri industriale. Este, de asemenea, utilizat în scopuri decorative.
15. Schist
Grație imaginii: Michael C. Rygel/Wikimedia Commons
Schistul este o rocă metamorfică de grad intermediar, foliată (stratificată în mod repetitiv), care conține cantități mari de minerale platice, cum ar fi cloritul, talcul, grafitul și micele, adesea amestecate cu cuarț.
Cuvântul schist provine din cuvântul grecesc “schízein”, care înseamnă “a despica”, ceea ce descrie în mod corespunzător ușurința cu care schisturile se pot rupe de-a lungul planurilor plane.
Citește: Quadrilioane de tone de diamante îngropate la 200 km sub suprafața Pământului
Denumirile specifice ale diferitelor șisturi se bazează de obicei pe componentele lor minerale. De exemplu, cele mai comune șisturi de tipul micașisturilor, sunt compuse în principal din minerale din familia mica, cum ar fi biotita și muscovita.
