Las piedras no existen

La geología es una ciencia que tiene mucho que decir en nuestro día a día. El mundo de la construcción y el de la explotación de recursos naturales beben directamente de ella, pero también la geología es importante en medicina, en alimentación y en un sinfín de industrias y actividades. Sin embargo la geología es ante todo una ciencia, y como tal estudia una parte del universo siguiendo el método científico (ver La eterna lucha entre el conocimiento y el desconocimiento). ¿Pero qué estudia la geología en realidad? Si le hacemos esa pregunta a cualquier persona, la mayoría de las veces recibiremos como respuesta que la geología estudia las «piedras», un concepto muy ambiguo que, a pesar de ser un término muy extendido, en realidad no tenemos una definición clara sobre él. El término «piedra» (del griego petra) no es un concepto científico, es una palabra del lenguaje común que engloba demasiados elementos geológicos de muy diversa naturaleza. Es por este motivo que en geología las piedras no existen, ya que lo que normalmente llamamos «piedra» puede ser algo tan diferente como un fósil o una roca. Por eso en Hombre Geológico hoy vamos a hablar de piedras, lo que no existe que estudia la geología.

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La geología es con diferencia una de las disciplinas más incomprendidas que existen en la actualidad. Es por ello que quienes nos dedicamos a ella no lo hacemos porque sea una oportunidad profesional más, sino porque de verdad amamos nuestro trabajo (fuente: Shutterstock).

Los minerales, la «piedra» angular del mundo inorgánico

Si pensamos en minerales todos pensamos en gemas como la esmeralda, el zafiro o el diamante. Algunos incluso irán más allá y recordarán que el granito está compuesto de tres minerales (cuarzo, feldespato y mica). ¿Pero qué es un mineral en realidad? La definición más adecuada es la que define a mineral como una sustancia sólida y homogénea de origen natural que tiene una composición química definida y una estructura atómica ordenada. Los minerales son, como todo en el universo, compuestos químicos. Pero no todo lo que encontramos en la naturaleza es un mineral porque no basta con cumplir un punto de la definición, tienen que cumplirse todos. Las proteínas tienen estructura definida, pero no son minerales porque su origen es orgánico, mientras que los minerales son inorgánicos. Tampoco el ópalo es un mineral en sentido estricto, ya que a pesar de ser inorgánico (sílice hidratada), carece de una estructura cristalina definida. Los minerales son inorgánicos y sus átomos están bien ordenados, de manera que cuando esta estructura cristalina trasciende al mundo visible da lo que comúnmente llamamos gemas. Por ello muchas veces oímos hablar a geólogos y geólogas de minerales, de granos minerales o de cristales minerales, pero nunca de «piedras minerales».

cuarzo
Los minerales son compuestos orgánicos con una composición química concreta y una estructura cristalina que en ocasiones se puede ver a simple vista. Ese es el caso de este conjunto de cristales de cuarzo muy puros (imagen tomada de crystalarium.com).

Los minerales los agrupamos en 14 clases en función de su estructura cristalina y su composición química, que son los criterios fundamentales a la hora de hablar de minerales. Existen minerales con cristales perfectamente cúbicos (piritas) y otros cuyos cristales son prismas terminados en pirámide (cuarzo). Hay minerales compuestos por azufre como elemento químico fundamental (sulfuros) y otros constituidos por tetraedros de sílice (silicatos). Incluso tenemos elementos nativos que, como el oro o la plata, aparecen en la naturaleza sin combinarse con otros elementos químicos. Los minerales son fundamentales en muchas industrias (ver Los minerales en nuestra vida cotidiana), ya que de ellos podemos sacar elementos químicos de interés (minerales mena), pero también los podemos usar directamente (minerales industriales). Eso sí, cuando hablemos de minerales debemos tener en cuenta que vidrio y cristal, a pesar de que los solemos usar como sinónimos, son en realidad términos opuestos, pues un vidrio es una sustancia que carece de estructura cristalina y un cristal es una sustancia perfectamente cristalizada.

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Los minerales son fundamentales en la naturalezay para su estudio los clasificamos en 14 clases en función de su química y su estructura cristalina (ccnn2esovillavicar.wordpress.com).

Los minerales son muy importantes en geología porque no solo están en todas partes, sino porque además son los constituyentes fundamentales del mundo inorgánico. Conocer bien los minerales presentes en un lugar sirve para saber si se debe abrir una mina o no e incluso para conocer los procesos geológicos que ha experimentado esa zona. Los mineralogistas, que son las personas que se dedican a la mineralogía, son los científicos que estudian los minerales.

Las rocas, la «piedra» de los canteros

En geología llamamos roca a un material compuesto que se ha formado a partir de una amplia variedad de procesos físico-químicos y geológicos (metamorfismo, cristalización, sedimentación…). El concepto de roca es mucho más complejo que el de mineral, ya que aunque normalmente con roca nos referimos a materiales sólidos formados por varios minerales, lo cierto es que hay tanto rocas líquidas (petróleo) como rocas moniminerálicas, formadas solo por un único mineral (caliza). Rocas hay muchas y se pueden formar por procesos muy diversos, aunque sí que podemos decir que, de manera general, los minerales se agrupan en la naturaleza para formar rocas del mismo modo que los árboles lo hacen para dar lugar a bosques y selvas. Y si a nadie se le ocurriría usar «árbol» como sinónimo de «bosque», ¿por qué sí deberíamos hablar de minerales cuando nos referimos a rocas?

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Existen muchos tipos de rocas en función de la composición mineralógica que tienen y de las condiciones en las que se han formado. Fotografía de un fragmento de bomba volcánica de Campo de Calatrava, Ciudad Real (autor: Daniel Hernández-Barreña).

Existe una amplia variedad de rocas formadas por diferentes procesos y en diferentes condiciones. Esto nos ha llevado a clasificar las rocas en función de su orige en tres grandes grupos. Las rocas sedimentarias son aquellas rocas que se forman en ambientes sedimentarios por diversos procesos, ya sea la litificación de antiguos sedimentos (rocas detrítitcas) o mediante precipitación química (rocas evaporíticas). Las rocas ígneas, por su parte, son las rocas que se han formado directamente a partir de un magma por medio de la cristalización del mismo, por lo que las rocas volcánicas, pero también las rocas plutónicas (como los granitos), son rocas ígneas. Las últimas rocas son las llamadas rocas metamórficas, que son las que tienen su origen en complejos procesos físico-químicos por los que una roca preexistente cambia sustancialmente. Todas estas rocas están relacionadas unas con otras definiendo lo que se conoce como el ciclo de las rocas.

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El ciclo litológico es el ciclo que sufren las rocas y que las lleva a pasar por los tres grupos en los que las divide la petrología (imagen tomada de explicacion.net).

Las rocas son lo más parecido al término de «piedra» y de hecho en determinados sectores industriales son conceptos sinónimos. La piedra de cantería son rocas trabajadas para usar en construcción o en las encimeras de las casas y es un término perfectamente válido. No obstante, en geología se habla de rocas y los profesionales que se han especializado en su estudio son los petrólogos y petrólogas. La petrología es la rama de la geología que se encarga de la descripción física y química de las rocas, del estudio de sus características, de las condiciones de formación y de los procesos que experimentan a lo largo de su vida.

Los fósiles, la vida convertida en «piedra»

Definimos como fósil a los restos de organismos que vivieron en el pasado geológico y que se han preservado en las rocas durante millones de años. Por lo general, cuando hablamos de fósiles, nos solemos referir solo a los restos orgánicos de esos organismos (huesos, conchas, plumas, troncos…), pero lo cierto es que también son fósiles los huevos que esos animales pusieron, las huellas que dejaron en vida (icnitas) e inclusos sus propios excrementos (cropolitos). Hasta tenemos un término para referirnos a las marcas de micción dejadas por grandes animales cuando orinaban en suelos poco consolidados (urolitos). Los fósiles son sin duda la «piedra» que más interés suele suscitar en la gente, algo completamente comprensible si tenemos en cuenta las dimensiones que alcanzaron algunos organismos en el pasado geológico de nuestro planeta.

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Los trilobites son animales marinos que vivieron en la Tierra hace más de 250 millones de años, en la Era Paleozoica (imagen tomada de origens.org).

Dentro del mundo de los fósiles podemos distinguir dos tipos claramente diferentes. Por un lado tenemos los restos orgánicos de los propios organismos y por otro las marcas que dejaron y que nos sirven para conocer algunos de sus comportamientos. En el caso de los restos orgánicos, para que estos se conviertan en fósiles y lleguen a nuestros días se necesita que sucedan muchas cosas, hasta el punto de que cada fósil que encontremos es un pequeño milagro del registro fósil. Al proceso general que permite que los fósiles se formen recibe el nombre de fosilización, que consiste en una sustitución química de las partes orgánicas por elementos inorgánicos. Es decir, con la fosilización lo orgánico se vuelve inorgánico, por lo que cuando alguien dice que un fósil parece una roca en el fondo no está tan equivocado.

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La fosilización es un complejo proceso por el cuál las partes de un animal son sustiuidas poco a poco por elementos minerales y es más fácil en partes duras, aunque también se pueden fosilizar como impresiones partes blandas como la piel, el pelo o las plumas (fuente: cienciadesofa.com).

El mundo de los fósiles es un mundo amplio y muy rico en el que no sólo encontramos gente procedente del mundo de la geología sino también de la biología. Todos ellos son paleontólogos y paleontólogas y la rama del conocimiento científico a la que se dedican, que fusiona aspectos de geología y biología, es la paleontología. Los fósiles son por tanto otro tipo de «piedra» que no debemos confundir ni con las rocas ni con los minerales, aunque a veces es difícil diferenciarlos a simple vista.

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