Petrología: origen, qué estudia, ramas, importancia
¿Qué es la petrología?
La petrología es la rama de la geología que estudia las rocas, su origen, composición, propiedades físicas y químicas y distribución en la corteza planetaria. El término viene del prefijo petro= piedra y logos= estudio.
Petrología tiene un sentido literal igual al término litología (litos= piedra), de hecho en ocasiones han sido empleados como sinónimo. Sin embargo, hay ciertas diferencias, ya que la petrología estudia todo lo relativo a las rocas o piedras. En tanto que la litología se concentra en la composición rocosa de un área determinada.
La petrología se divide en áreas especializadas o ramas de la disciplina, dependiendo del tipo de rocas que se estudia. Así que existen dos ramas, la petrología de rocas sedimentarias o petrología exógena y la petrología de rocas ígneas y metamórficas o petrología endógena.
También se desarrollan ramas de la petrología según el objetivo propuesto para el estudio de las rocas. De tal manera, que existe la petrografía para la descripción de las rocas y la petrogénesis para determinar su origen. Al igual que la petrología aplicada que se enfoca en las propiedades geológicas de las rocas.
La petrología es una ciencia de suma importancia, ya que las rocas constituyen el soporte fundamental de las estructuras físicas humanas. Así como son también materia prima esencial para gran parte de la actividad industrial humana.
Origen de la petrología
El interés por las rocas ha estado presente siempre en el ser humano, ya que es un elemento constante en su entorno natural. De hecho, las primeras herramientas humanas fueron de piedra y dieron origen a toda una edad de la humanidad, conocida como la Edad de Piedra.
Los aportes para llegar a una ciencia de las rocas han sido múltiples y de diversas culturas, entre ellas la china, la griega y la árabe. En el mundo occidental destacan los escritos de Aristóteles y especialmente la obra de su discípulo Teofrasto llamada Perì líthon o Sobre las Piedras.
Sin embargo, el origen de la petrología como ciencia está unido estrechamente al origen de su ciencia madre, la geología. De hecho, la geología como ciencia se considera que se consolida en el siglo XVIII, cuando se establecen sus principios.
Así, es a finales de ese siglo cuando surge la petrología, a raíz de una polémica científica que se desarrolló en relación con el origen de las rocas, entre dos bandos llamados los neptunistas y los plutonistas.
La polémica original
Los neptunistas argumentaban que las rocas se originaban por la sedimentación y cristalización de los minerales de un antiguo océano que cubrió el planeta. De ahí el nombre de su postura (neptunistas), haciendo alusión al dios romano de los océanos Neptuno.
Se considera que el padre de la postura neptunista es el científico alemán Abraham Gottlob Werner. Además, Wener en su obra Breve clasificación y descripción de las rocas (1787), sentó las bases para un nuevo modelo de clasificación geológica.
Mientras, los plutonistas explicaban el origen de las rocas a partir del magma de las capas profundas de la Tierra por las altas temperaturas. Por ello se les llamó plutonistas, aludiendo al dios romano del inframundo, Plutón.
El padre del plutonismo es el naturalista italiano Anton Lazzaro Moro, quien también fue el primero en separar las rocas en sedimentarias y volcánicas o ígneas. Luego, las teorías de Moro fueron incorporadas por James Hutton, fundador de la geología moderna, en su teoría uniformitarista.
En esta teoría Hutton describía el origen de las rocas como una combinación de procesos continuos de erosión y altas presiones y temperaturas. La principal obra de James Hutton fue Theory of the Earth (1795).
Finalmente, los conocimientos modernos permiten comprender que ambas posturas tenían que ver con la realidad. Las rocas sedimentarias surgen por procesos relacionados con las intuiciones de los neptunistas. Mientras que las rocas ígneas y metamórficas tiene su origen en procesos coincidentes con las ideas de los plutonistas.
¿Qué estudia la petrología?
La petrología abarca el estudio de las rocas, es decir todo lo relacionado con estas estructuras. Incluye su origen, los procesos que las producen, el sitio de la litosfera donde se forman y la edad de las rocas.
Asimismo, la petrología estudia los componentes y propiedades físicas y químicas de las rocas, así como su distribución en la corteza terrestre.
Hoy en día, la petrología incluye el estudio de las rocas tanto terrestres como extraterrestres, es decir las rocas provenientes del espacio exterior. De hecho, se estudian rocas provenientes de meteoritos y de la Luna.
Ramas de la petrología
Las rocas se clasifican en tres tipos básicos según los procesos que les dan origen, siendo sedimentarias, ígneas y metamórficas. Las primeras se forman en áreas relativamente poco profundas de la corteza y los otros dos tipos se originan a mayor profundidad.
Por tanto, según la zona de origen de cada tipo de roca que estudia la petrología, existen dos ramas de esta disciplina:
Petrología exógena
Esta rama estudia aquellas rocas que se originan en las capas menos profundas de la corteza terrestre, es decir las rocas sedimentarias. Estas rocas se forman a partir de la compresión de los sedimentos, los cuales se van depositando a lo largo de millones de años en la superficie del planeta.
Esto ocurre sobre todo en las cotas de altitud más bajas, es decir en lagos y océanos. Las sucesivas capas van aplastando y comprimiendo los sedimentos inferiores, lo que unido a procesos químicos, endurece dichos sedimentos formando rocas.
Petrología endógena
A diferencia de las rocas sedimentarias, los otros dos tipos de rocas conocidos se forman en las capas profundas de la corteza y el manto terrestre.
En el caso de las rocas ígneas, se originan a partir del magma que proviene del manto a altas temperaturas y presiones. El magma asciende por la presión interna a través de las grietas y se va enfriando formando rocas. Esto ocurre principalmente cuando ocurren erupciones volcánicas y salen a la superficie grandes cantidades de magma en forma de lava.
Por último, las rocas metamórficas son aquellas que se originan a partir de rocas ígneas o sedimentarias sometidas a grandes presiones y temperaturas. Es decir, las rocas que se encuentran a grandes profundidades, sean sedimentarias o ígneas, se deforman o alteran por las grandes presiones. Esto provoca cambios en su estructura e incluso en su composición.
Según el objetivo
Por otra parte, también existen ramas de la petrología definidas por el objetivo del estudio que se propone.
- Si el estudio se centra en describirlas, la rama que actúa es la petrografía o petrología descriptiva. Esta rama describe detalladamente todas las características físicas y químicas de las rocas, sean sedimentarias, ígneas o metamórficas. La petrografía incluye la estructura, textura, composición y clasificación de las rocas.
- Por otro lado, si el objetivo del estudio es el origen y cómo evolucionan las rocas, la rama que actúa es la petrogénesis. Aquí se abordan los procesos que dan origen a las rocas de cada tipo, y los factores que determinan esos procesos.
- Finalmente, si lo que se busca es un estudio aplicado de las rocas, es decir para resolver un problema práctico concreto, se hace petrología aplicada. En este caso el estudio se centra en las propiedades de las rocas como material geológico. Por ejemplo, si se va a hacer un túnel en una montaña, interesa saber los tipos de roca que existen, su dureza, estructura y disposición. Esto incide en decisiones prácticas, como dónde perforar y qué equipo usar.
Importancia de la petrología
Base estructural o soporte
Las rocas constituyen la base estructural o soporte de la mayor parte de las actividades humanas, ya que conforman la corteza terrestre. Toda la infraestructura humana como edificios y carreteras se soporta, más allá del suelo, en una base rocosa.
De hecho, para poder llevar a cabo cualquier proyecto de construcción, se requiere un estudio geológico, específicamente petrológico. Es decir, se necesita saber qué rocas existen en el subsuelo, su capacidad de carga, así como sus propiedades.
De lo contrario, se corre el riesgo de que la futura construcción carezca de la solidez necesaria y se produzca un hundimiento. Más aún cuando se trata de realizar perforaciones, bien sea de pozos o túneles, ya que en este caso las rocas presentes son elementos determinantes.
Materias primas
La petrología también es importante en cuanto que hace posible conocer la composición y propiedades físicas y químicas de las rocas, lo que a lo largo de la historia ha permitido aprovecharlas como materias primas industriales.
En este sentido, la petrología es un elemento fundamental en los estudios de prospección para encontrar yacimientos de minerales, de agua, petróleo o gas.
Referencias
- Duque-Escobar. G. (2019). Manual de Geología para ingenieros. Universidad Nacional de Colombia. Manizales. Disponible en: bdigital.unal.edu.co
- Lago-San José, M. Curso de Fundamentos de petrogénesis 2017-2018. Facultad de ciencias, Universidad de Zaragoza. Disponible en: zaguan.unizar.es
- Tarbuck, E.J., Lutgens, F.K. y Tasa, D. (2005). Ciencias de la Tierra.