1. Una roca del río Hida con fragmentos de piedra en su interior
En marzo de 1970, se encontró una roca conglomerada en el fondo del río Hida, que atraviesa el municipio de Shichiso. Un conglomerado es una roca formada por piedras pequeñas redondeadas (grava) que se han unido con arena o lodo [8].
Según un artículo de la Asociación de Turismo de Gifu, los fragmentos de gneis con silimanita que contiene esta roca se formaron hace aproximadamente 2000 millones de años, según una datación por isótopos radiactivos [8]. Es un artículo de divulgación, no el informe científico de la medición. Esta piedra se exhibe en el Museo de la Piedra Más Antigua de Japón, ubicado en Shichiso [9].
Es importante aclarar que los 2000 millones de años corresponden a la edad de los fragmentos, no de la roca que los contiene. La edad del conglomerado varía según la fuente. Entonces, ¿cómo es posible que una piedra ya formada esté dentro de otra?
2. Las tres formas de crear rocas: enfriamiento, acumulación y cambio
Las rocas se clasifican según su origen en tres tipos. Los materiales educativos del Servicio de Parques Nacionales de Estados Unidos también presentan estas tres categorías [2].
La primera es la roca ígnea, formada cuando el magma se enfría y solidifica. La segunda es la roca sedimentaria, creada cuando arena, lodo o grava se acumulan en capas y se compactan. La tercera es la roca metamórfica, que surge cuando una roca existente cambia sus minerales internos debido al calor y la presión [2].
El conglomerado encontrado en el río es una roca sedimentaria, porque la grava se acumuló y se solidificó [3]. Los fragmentos que estaban dentro ya eran piedras antes de ser atrapados. El gneis silimanita es un tipo de roca metamórfica [6]. Esto sugiere un camino: una roca metamórfica se rompió, se convirtió en grava, se acumuló y se transformó en el material de una roca sedimentaria. Los documentos consultados no explican desde dónde fueron transportados esos fragmentos.
3. Rocas sedimentarias: cómo la grava, la arena y el lodo se vuelven roca sólida
Las rocas sedimentarias se forman por la acumulación de grava, arena o lodo. Se dividen según el tamaño de sus partículas: si el diámetro es de 2 mm o más, es conglomerado; si está entre aproximadamente 1/16 mm y 2 mm, es arenisca; y si es menor a 1/16 mm, es lutita [3]. El límite inferior del conglomerado (2 mm) es 32 veces mayor que el límite superior de la lutita (1/16 mm).
El proceso por el cual las partículas acumuladas se convierten en roca se llama diagénesis. El peso de las capas superiores reduce los espacios entre las partículas (compactación). Luego, sustancias se depositan en esos espacios y unen las partículas entre sí (cementación) [4].
Algunas rocas sedimentarias se forman con restos de seres vivos. Ejemplos son la caliza (de corales, caparazones o foraminíferos), el chert (por acumulación de caparazones de radiolarios) y el carbón (de plantas). También existe la toba, formada por cenizas volcánicas [1][5]. Sin embargo, la caliza también puede formarse por precipitación química, por lo que no siempre es de origen biológico.
4. Rocas metamórficas: cómo la caliza se vuelve mármol sin derretirse
Las rocas metamórficas se forman cuando rocas sedimentarias o ígneas sufren cambios de temperatura y presión. La metamorfosis ocurre sin que la roca se derrita; permanece en estado sólido [6]. Durante este proceso, los minerales reaccionan entre sí y crean nuevos minerales o estructuras. Si la roca se derritiera y luego se solidificara, sería una roca ígnea.
Según los documentos de la prefectura de Shimane, las rocas metamórficas de contacto, formadas por el calor del magma, se forman a unos 500–600 °C. Las rocas metamórficas de área extensa, creadas por la colisión de placas, se forman a unos 300–800 °C y alta presión [1]. Algunos tipos de rocas metamórficas pueden formarse a temperaturas más bajas, de 200 a 300 °C [6].
El mármol es el resultado de la metamorfosis de la caliza, donde los cristales de calcita crecen en tamaño [5]. Así, una roca formada por acumulación de corales o caparazones se transforma en otra distinta al recibir calor.
5. Rocas ígneas: cómo la velocidad de enfriamiento del magma define el tamaño de los granos
Las rocas ígneas se forman cuando el magma se enfría y solidifica. Esto incluye tanto la lava que sale a la superficie como el magma que se solidifica bajo tierra [1].
Si el magma se enfría rápidamente cerca de la superficie, se forma una roca volcánica con granos finos. Si se enfría lentamente a gran profundidad, se forma una roca plutónica, cuyos granos minerales son más gruesos que 1 mm aproximadamente [1]. Para tener una referencia, el grosor de una moneda de 1 yen es de unos 1,5 mm, por lo que 1 mm es aproximadamente dos tercios de ese grosor.
El tamaño de los granos en una roca nos da pistas sobre dónde y en cuánto tiempo se enfrió esa roca.
6. El ciclo de las rocas: cómo una roca puede convertirse en cualquier otro tipo
Cualquier roca puede convertirse en sedimento si sufre erosión y meteorización. Si recibe calor o presión, puede transformarse en roca metamórfica; si se derrite, se convierte en magma y luego en roca ígnea [7]. El material educativo del Servicio de Parques Nacionales de Estados Unidos describe el ciclo como un "viaje largo y lento" en el que las rocas profundas se acercan a la superficie y vuelven a hundirse [2].
Este viaje no sigue siempre el orden ígnea → sedimentaria → metamórfica. Una roca sedimentaria puede convertirse en material para otra roca sedimentaria sin derretirse, o una roca metamórfica puede metamorfizarse de nuevo. Existen atajos y callejones sin salida en este ciclo [7]. Los documentos utilizados no especifican cuántos años tarda este proceso.
Los fragmentos de Shichiso pueden verse como una etapa en este viaje: nacieron como roca metamórfica, se convirtieron en grava, se acumularon y quedaron atrapados dentro de una roca sedimentaria.
7. Cómo reconocer en tu ciudad los tres tipos de rocas en muros, lápidas y pisos
Observa los muros de piedra o los pisos de estaciones y edificios en tu ciudad. Podrías encontrar pisos de mármol.
Presta atención a tres detalles: ¿Se ven los granos individualmente? ¿Son los granos de tamaño uniforme? ¿Se ven cristales brillantes? Ver los granos no es suficiente para saber si la roca se formó por acumulación. También existen granos cristalinos, por lo que el tamaño y la forma son pistas adicionales. Si ves granos cristalinos grandes, podría ser una roca que se enfrió y solidificó, o una que cambió por metamorfosis.
Aunque no podemos determinar el origen solo con la apariencia, pensar "¿en qué parte del viaje está esta piedra?" ya es una observación científica. Por seguridad, no te acerques demasiado a caminos, ríos o precipicios. Hay lugares donde está prohibido romper o llevarse piedras. Si tienes la oportunidad de visitar el Museo de la Piedra Más Antigua de Japón en Shichiso, podrás ver la piedra de 2000 millones de años en persona [9]. Consulta la información oficial para confirmar los días de apertura antes de ir.