La diagénesis o litificación es el conjunto de procesos por los cuales un sedimento se transforma en roca sedimentaria. Ocurre en el interior de la corteza terrestre, a profundidades de hasta 10 000 metros, a partir de cuencas sedimentarias en las que los agentes geológicos depositan sus sedimentos.

En estas zonas extensas de la superficie, la sedimentación se va favorecida por un hundimiento progresivo del suelo, o subsidencia, 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 cientos o miles de metros de espesor de materiales en diferentes ambientes sedimentarios.

– Intensa actividad biológica de bacterias y organismos detritívoros que consumen el oxígeno y producen dióxido de carbono.

– El medio se vuelve reductor, por la ausencia de oxígeno, y ácido, por la presencia de dióxido de carbono 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 contenida en ellos. En general, cuanto menor es el tamaño de grano mayor es la reducción del volumen de un sedimento.

– Pérdida de porosidad.

– 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 el agua. La sílice también es abundante entre los cementos.

– Consolidación de fragmentos.

– 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 como la calcita o las sales.

– Reemplazamiento de unos minerales por otros de distinta composición.

– Recristalización por un aumento del tamaño de los cristales que forman la roca.

Los minerales petrogenéticos son los minerales más frecuentes en las rocas. En el caso de las rocas sedimentarias, los minerales más abundantes son:

–

Cuarzo

Gran estabilidad química (es prácticamente inalterable) y gran dureza (gran resistencia a la abrasión mecánica). 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, o a partir de otros minerales de la arcilla que reaccionan con cationes disueltos en el agua en ambientes sedimentarios acuáticos. El nombre de arcillas se aplica tanto a los minerales como a las rocas constituidas por ellos.

–

Carbonatos

Su acumulación está muy ligada con la actividad biológica. Los dos minerales más abundantes son:

– La calcita o carbonato de calcio. Formada por precipitación en medios acuáticos en los que se produce un descenso de la cantidad de CO2 disuelto. Este mineral es el principal componente de las rocas calizas.

– La dolomita o carbonato de calcio y magnesio. Se forma en medios acuáticos de climas áridos, por reemplazamiento del calcio por magnesio. ES el principal mineral de las rocas dolomía-

Sulfatos y cloruros

Se forman en climas de gran aridez, por precipitación en medios acuáticos poco profundos, donde la evaporación es muy intensa. 

-El mineral yeso es el componente mayoritario de los yesos, que también presentan minerales de arcilla.

-La halita, la silvina y la carnalita son los componentes mayoritarios de las rocas llamadas sales.
Junto con los yesos, constituyen el grupo de las rocas evaporíticas.

Las rocas sedimentarias se clasifican atendiendo a diversos criterios. Se pueden agrupar en dos tipos principales según su origen: las detríticas y las no detríticas, que pueden subdividirse en otras clases según diferentes criterios. 



Rocas sedimentarias detríticas

Son las que se han formado a partir de fragmentos de otras rocas, o clastos, que fueron transportados en estado sólido. En función del tamaño de los clastos se clasifican en tres grupos:

A)Rudistas:Tamaño de los clastos mayores de 2 mm

– Gravas: sedimentos gruesos sin diagenizar.

– Conglomerados: rocas formadas por la diagénesis de las gravas. 

B)Arenitas:Rocas con granos de tamaño medio, entre 2 mm y 1/16 mm

– Arenas: sedimentos medios sin diagenizar.

– Areniscas: rocas formadas a partir de la diagénesis de las arenas. Atendiendo a su tamaño se diferencian areniscas de grano muy grueso, grueso, medio, fino y muy fino. 

c)

Lutitas

Se caracterizan por tener un tamaño de grano fino, inferior a 1/16 mm. Son las rocas sedimentarias más abundantes. Se diferencian dos grupos:

– Limos. Tienen un tamaño de grano comprendido entre 1/16 y 1/256 mm. Forman limolitas. 

– Arcillas. Tienen granos de tamaño muy pequeño, inferior a 1/256 mm. Las argilitas se forman por diagénesis de las arcillas.

Rocas sedimentarias no detríticas

Están formadas por la erosión, el transporte y la acumulación de fragmentos y minerales de rocas preexistentes. Son el resultado de la acumulación de precipitados químicos o materia orgánica.

a)

Rocas carbonatadas

Son las rocas no detríticas más abundantes. Están formadas por mineral de carbonato de calcio (calcita) o por mineral de carbonato de calcio y magnesio (dolomita)
.

– Caliza. Constituida por carbonato de calcio (CaCO3).

– Dolomía. Constituidas por carbonato de calcio y magnesio.

– Margas. Compuestas por carbonato de calcio y una parte importante de limo o arcilla.

b)

Rocas evaporíticas

Formadas por la precipitación de sales solubles al evaporarse agua de mar o de lagos salobres. La evaporación suele ser intensa.

– Yeso. Compuesto fundamentalmente por sulfato de calcio hidratado (CaSO4 · 2H2O)

– Halita. Constituida por cloruro de sodio (NaCl).

– Silvina. Formada por cloruro de potasio (KCl 

c)

Rocas organógenas

Se originan por acumulación de restos de organismos alterados por otros organismos. En su formación, los seres vivos tienen una doble intervención: unos proporcionan la materia prima y otros (bacterias anaerobias) la alteran. Este grupo incluye los carbones y petróleo. 

– Petróleo. Procedente de la alteración de restos de microorganismos marinos. Se forma a partir de plancton y otros organismos que se acumulan en fondos marinos y son cubiertos por limos o arcillas que evitan su oxidación.

– Carbones naturales. Procedentes de la carbonización de materia vegetal. Se forman a partir de restos vegetales acumulados en ambientes pobres en oxígeno. La acción bacteriana descompone la materia vegetal y genera un enriquecimiento relativo en carbono. 

4. Utilidad de las rocas sedimentarias

Las rocas sedimentarias presentan aplicaciones industriales, como combustibles, en industria química, en construcción y obras públicas, etc.

Las gravas y arenas se utilizan como material de construcción para relleno de desniveles, base para pavimentos, cimentación, etc.

Las areniscas, calizas y dolomías se emplean como piezas de mampostería o decorativas para construcción.

El carbón sirve como combustible para centrales térmicas, industria química en filtros de carbón activo.

El petróleo se utiliza en la industria química, como obtención de combustibles, plásticos, punturas, disolventes, fertilizantes, etc