Las rocas sedimentarias, a pesar de ser las menos abundantes, cubren el 75% de la superficie de los continentes y casi el 100% de los fondos oceánicos. Además, constituyen el recurso natural más consumido después del aire y el agua. En España se consumen unas 10 Tm de roca sedimentaria por habitante y año.

Las rocas sedimentarias se han clasificado en tres grandes grupos caracterizados por el origen y la composición:

• Detríticas
• Químicas
• Orgánicas

Dentro de cada grupo existen subgrupos de acuerdo con diferentes criterios.

A) Rocas Detríticas

Son rocas constituidas por granos, matriz y cemento. El diámetro y la composición de los granos, así como su porcentaje con respecto al total, son muy variables. Una roca detrítica se origina por la acumulación de granos en una cuenca. Simultánea o posteriormente, se produce el relleno de los huecos por granos de menor tamaño (matriz) y por último, la precipitación de cemento químico que da consistencia a la roca. Posteriormente la roca puede sufrir cambios mineralógicos, de acuerdo con los procesos diagenéticos que experimente.

A la hora de clasificar rocas detríticas, se establecen una serie de parámetros, todos ellos dan idea de la madurez del sedimento, así tenemos:

• Diámetro de los granos.
• Forma de los granos (esférica, subesférica, planar)
• Redondez de los granos (bordes redondeados, angulosos)
• Roca granosostenida o soportada por la matriz.
• Composición de los granos

Sefitas o Ruditas

Son las rocas detríticas cuyo diámetro de grano es mayor de 2 mm. La composición de los granos de las sefitas es generalmente silicatada o carbonatada. Si todos los granos son del mismo mineral, la roca se denomina Oligomíctica. Si todos los granos son de minerales distintos, la roca se denomina Polimíctica. Las sefitas se clasifican en:

• Gravas: si los granos no están cementados.
• Conglomerados: si los granos están cementados. A su vez, se clasifican en brechas (si los granos son angulosos) y pudingas (si los granos son redondeados)

Samitas o Areniscas

Son rocas detríticas con el diámetro de grano comprendido entre 1/16 de mm y 2 mm. Se clasifican por su tanto por ciento de matriz y por la composición de sus granos: A efectos de clasificación, se considera la composición de los granos del siguiente modo:

• Granos de cuarzo.
• Granos de feldespato.
• Fragmentos de roca (granos de cualquier composición distinta del cuarzo y el feldespato: carbonatos, óxidos de hierro, etc)

Las areniscas con menos de un 15% de matriz se denominan arenitas. Las areniscas con un porcentaje de matriz comprendido entre el 15 y el 75% se denominan grauwacas. Con más del 75% de matriz, sería considerada una lutita.

Pelitas o Lutitas

Son rocas cuyo diámetro de grano es menor a 1/16 de mm. Clasificar lutitas es complicado porque sus minerales sólo son visibles a microscopio electrónico. La composición de los minerales de las lutitas es muy variable:

• Silicatos del grupo de la arcilla (filosilicatos): illita, caolinita, clorita, montmorillonita, biotita, moscovita…
• Otros silicatos: cuarzo, feldespatos.
• Carbonatos: calcita, dolomita.
• Carbones, grafito.

Según el tamaño de grano, se clasifican en:

• Limo: diámetro de grano comprendido entre 1/16 de mm y 1/256 de mm.
• Arcilla: diámetro de grano inferior a 1/256 mm.

B) Rocas Químicas y Bioquímicas

Son las rocas sedimentarias que tienen su origen casi exclusivamente en la precipitación química de sales minerales con mayor o menor participación de los seres vivos, pero cuyos componentes son siempre inorgánicos.

Carbonatos

La mayoría de las rocas sedimentarias químicas son calizas y dolomías. Nunca una roca es carbonatada al 100% ya que siempre hay cierta cantidad de arcillas, óxidos de hierro y otros silicatos, que son los causantes entre otras cosas del color de la roca.

Los carbonatos pueden tener origen químico, bioquímico, metasomático, etc, con lo que las texturas son muy variables.

• Calizas

El mineral que predomina es el CaCO₃ (calcita). A efectos de clasificación se consideran los siguientes componentes:

• Ortoquímicos: Cemento carbonatado que une el resto de componentes, se distingue la micrita (entre 1 y 10 micras) y la esparita (más de 10 micras).
• Aloquímicos: Granos formados en la misma cuenca: Intraclastos (fragmentos de otras rocas carbonatadas), oolitos (esferas concéntricas de carbonato cálcico), pelets (bolas de origen fecal), o conchas, caparazones y otros restos carbonatados de fósiles.
• Otros minerales: cuarzo, feldespato, arcillas, óxidos de hierro, etc. (pueden suponer hasta el 25% de la roca)

La clasificación de las calizas puede llegar a ser muy compleja, sin embargo, siguen usándose nombres tradicionales para las rocas carbonatadas como:

• Tobas (carbonatos de origen continental depositados entre masas vegetales, que al descomponerse generan numerosos huecos de aspecto tubular)
• Travertinos (son carbonatos de origen lacustre acumulados en bandeados finos de colores alternantes)
• Lumaquelas (calizas constituidas por enormes acumulaciones de fósiles)
• Caliza litográfica, con cemento muy fino, apta para escribir sobre ellas.

• Dolomías

Un proceso muy común durante la diagénesis avanzada es la dolomitización:

2CaCO₃ + Mg²⁺ → CaMg(CO₃)₂ + Ca²⁺

De esta forma, las calizas tenderán a transformarse en dolomías, borrándose generalmente la textura original de las calizas. Las calizas y dolomias son usadas como material de construcción (sillares) y como materia prima para la fabricación de hormigones y cemento.

Evaporitas

Son rocas formadas por sales de alta solubilidad (cloruros, sulfatos, etc.) Tienen su origen en zonas de clima árido y ambientes acuosos de rápida evaporación.

• Yesos

Son rocas cuyo principal componente es el yeso. Existen distintos tipos de yesos relacionados con la etapa diagenética hasta la que han llegado, a pesar de que la mayoría son blancos o grisáceos.

El yeso primario, recién precipitado, es el llamado yeso lenticular. Más tarde, en la epidiagénesis, la anhidrita puede rehidratarse dando lugar al yeso secundario en sus distintas modalidades: alabastro, yeso fibroso, yeso laminar.

Los yesos son la materia prima para el yeso de construcción.

• Otras Sales: Cloruros

Son rocas formadas por minerales como la halita o la silvina. Constituyen yacimientos de interés económico por su utilización en la industria papelera, de jabones y detergentes, farmacéutica, de pinturas, etc.

• Rocas Mixtas

Dentro de este grupo se encontrarían todas las rocas de composición intermedia de los grupos que se han descrito. Las más comunes son las margas

C) Rocas Orgánicas

La biosfera constituye un importante depósito de carbono en la Tierra. El carbono de los seres vivos suele acabar directa o indirectamente acumulándose en la atmósfera como CO₂, debido a que el oxígeno existente en la atmósfera y la hidrosfera destruyen cualquier resto orgánico, tarea a la que ayudan los organismos descomponedores aerobios. Sin embargo, cuando los restos de seres vivos quedan enterrados en ambientes anóxicos, entran en acción las bacterias anaerobias lo que, unido a los procesos diagenéticos, hacen que el sedimento orgánico sufra un proceso llamado carbonización, gracias al cual el carbono se acumulará en la roca hasta constituir porcentajes importantes. Se originan así combustibles fósiles como el carbón y el petróleo que representan “energía solar atrapada en el tiempo”.

Los Carbones

Los vegetales constituyen una enorme cantidad de biomasa que contiene altas cantidades de compuestos orgánicos como glúcidos y lípidos. En ambientes acuáticos de poca profundidad y escasa ventilación tales como zonas pantanosas, llanuras de inundación de los ríos, ambientes lacustres, turberas e incluso deltas, se generan ambientes pobres en oxígeno donde los restos vegetales no son descompuestos por vía aerobia, y se acumulan dando lugar a depósitos no consolidados denominados turba. A partir de aquí comienza a actuar la carbonización:

(C₆H₁₂O₆)_2n → 5 CO₂ + 5n CH₄ + 2n C

Glúcidos -→ dióxido de carbono + metano (gas de los pantanos, grisú) + carbono (carbón)

La turba contiene en torno a un 60% de carbono. Cuando queda enterrada entre capas de arcillas y arenas, el incremento gradual de presión y temperatura provocan su compactación. El agua, el dióxido de carbono y el metano son expulsados aumentando así el contenido en carbono. Con el progreso de la carbonización y los procesos diagenéticos, la turba se transforma en lignito, éste en hulla y ésta en antracita. En todos los casos, estas transformaciones son procesos extremadamente lentos que requieren decenas de millones de años y por ello, el carbón es un recurso no renovable.

Tipo de carbón	% de carbono	Poder calorífico
Turba	55-60	5000-6000
Lignito	70-75	6000-7000
Hulla	85	7000-8000
Antracita	90-95	>8000

Petróleo y Gas Natural

El petróleo (del latín, “aceite de roca”) es una mezcla heterogénea de hidrocarburos sólidos, líquidos y gaseosos. Se origina por fermentación anaeróbica de restos de microorganismos planctónicos enterrados en sedimentos marinos. Los medios más favorables para este proceso son las cuencas profundas carentes de oxígeno con una elevada tasa de sedimentación donde los restos orgánicos se mezclan con arcillas y limos. A medida que los restos orgánicos son enterrados, las biomoléculas se descomponen mediante procesos similares a la carbonización, y queda un residuo enriquecido en carbono e hidrógeno. Este sedimento se denomina sapropel, y constituirá la roca madre del petróleo. La temperatura necesaria para la formación del petróleo oscila entre los 70 y los 170 °C. Según lo anterior, es relativamente fácil que se generen combustibles fósiles. Pero a diferencia de lo que sucede con el carbón que se conserva fácilmente, también es relativamente fácil que el petróleo no se conserve. Y es que, al tratarse de un fluido, el petróleo suele ser expulsado de los poros de la roca madre a medida que avanza la diagénesis. De este modo, lo más probable es que los hidrocarburos suban hacia la superficie, hacia zonas de menor presión, donde el oxígeno acaba con ellos. A no ser que en su camino de ascenso se encuentre con:

• Una roca muy porosa capaz de almacenarlo (roca almacén)
• Una capa de roca que cubra por completo a la anterior y que sea altamente impermeable (roca de cobertera)

Si se dan las dos condiciones citadas, el petróleo puede quedar atrapado durante millones de años en una trampa petrolífera.