miniatura|Columnes naturals de basalt a Staffa (Escòcia) miniatura|El Gran Canyó (Estats Units) talla diverses capes de roca sedimentària Una roca és la matèria en estat sòlid que forma part de l'escorça terrestre."Roca" al DIEC (Diccionari de l'Institut d'Estudis Catalans) Consultat el 09 maig 2009 En un sentit més concret, s'anomena roca a qualsevol material constituït com un agregat natural d'un o més minerals o d'altres materials, entenent per agregat, un sòlid cohesionat. Les roques són els materials dels que, de manera natural, estan fets el mantell i l'escorça terrestre, i les parts equivalents d'altres cossos planetaris semblants. Es classifiquen en tres grups fonamentals: roques magmàtiques, roques metamòrfiques i roques sedimentàries.
En general, es pot dir que, les roques estan formades per diverses espècies mineralògiques (roques compostes), però també existeixen roques constituïdes per un sol mineral (roques monomineralògiques).
Les roques solen ser materials durs, però també poden ser toves, com passa en el cas de les roques argiloses o les sorres. A més, tot i que les roques poden semblar eternes des d'una perspectiva humana, estan exposades a canvis efectuats per una sèrie de processos geològics que funcionen sobre períodes molt llargs. El cicle litològic descriu una sèrie de processos d'aquest tipus, com es formen els diferents tipus de roques i com es passa d'un tipus a l'altre. Les roques ígnies es formen quan es refreda el magma a l'escorça terrestre, o quan la lava es refreda a la superfície de la Terra o el fons del mar. Les roques metamòrfiques es formen quan les roques existents es troben exposades a una pressió i temperatura tan elevades que es transformen, cosa que es pot produir quan col·lideixen les plaques tectòniques, per exemple. Les roques sedimentàries es formen mitjançant la diagènesi o litificació dels sediments, que al seu torn es formen mitjançant la meteorització, el transport i la deposició de roques existents. Finalment, els meteorits són roques o trossos de metall que cauen a la Terra des de l'espai.
L'estructura, composició i origen de les roques són objecte d'estudi de la petrologia, la mineralogia, la cristal·lografia i la sedimentologia, entre altres disciplines.
Constitució i classificació Les roques estan constituïdes, en general, de mescles heterogènies de diversos materials homogenis i cristal·lins, és a dir, de minerals, encara que algunes estan formades per agregats de cristalls o grans d'un sol mineral; són les anomenades roques monominerals. Els minerals essencials són els minerals que caracteritzen la composició d'una determinada roca, els que són més abundants en la constitució de la roca; però, per aquest motiu, no caracteritzen a la roca de la qual formen part. Per exemple, el granit pot contenir zircó i apatita.
Les roques es poden classificar atenent als diferents minerals que la integren, la seva composició química, la textura, la permeabilitat, entre d'altres. En qualsevol cas, el criteri més utilitzat és l'origen, és a dir, el mecanisme de la seva formació. D'acord amb aquest criteri es classifiquen en ígnies (o magmàtiques), sedimentàries i metamòrfiques, encara que es pot considerar part una classe de roques d'alteració, que s'estudien més sovint entre les sedimentàries. Per tant, a l'escorça terrestre es distingeixen tres tipus de roques: roques magmàtiques; formades per la solidificació del magma. roques metamòrfiques; formades per alteracions de roques ja consolidades en l'escorça terrestre. roques sedimentàries; formades com a resultat de l'erosió o d'un precipitat químic. meteorits; roques provinents de l'espai i, per tant, alienes a la formació natural de l'escorça terrestre.
Aquests materials estan sotmeses a continuats canvis i a les accions dels agents geològics, segons un cicle tancat ("El cicle de les roques"), anomenat litogènesi, en el qual intervenen fins i tot els éssers vius.
Tipus de roques Roques ígnies miniatura|esquerra|Basalt, un tipus de roca ígnia extrusiva Exemples de roques ígnies Aglomerat Alnöita Andesita Basalt Diabasa Diorita Gabre Granit Hiperstena Lava Obsidiana Pegmatita Peridotita Pòrfir Porfirita Pumicita
Les roques ígnies es formen a partir de la solidificació del Magma que s'ha refredat. Estan formades per una massa mineral fosa que inclou gasos dissolts o volàtils. Les roques ígnies extrusives es formen a la superfície de l'escorça terrestre per mitjà del vulcanisme i també se les pot anomenar "roques volcàniques". Les roques ígnies intrusives, en canvi, es formen quan el magma es refreda a grans profunditats (dins de l'escorça) o quan el magma penetra i es refreda a esquerdes obertes en masses rocoses.
A les roques magmàtiques intrusives el procés és més lent que a les extrusives i estan formades per cristalls gruixuts i recognoscibles. Són, de bon tros, el tipus de roca més abundant, i formen la totalitat del mantell i les parts profundes de l'escorça. Són les roques primàries, el punt de partida per a l'existència a l'escorça d'altres roques. En el cas de les roques volcàniques extrusives, es produeixen quan el magma arriba a la superfície, convertit en lava per desgasificació.
Depenent de la composició del magma de partida, més o menys ric en sílice (SiO₂), es classifiquen en ultramàfiques (o ultrabàsiques), màfiques, intermèdies i siàliques o àcides, essent aquestes últimes les més riques en sílice. En general, són més àcides les més superficials.
Les estructures originals de les roques ígnies són: els plutons, formes massives originades a gran profunditat; els dics, constituïts en el subsòl com farcits d'esquerdes; les colades volcàniques, mantells de lava refredada a la superfície. Un cas especial és el dels dipòsits piroclàstics, formats per la caiguda de bombes, cendres i altres materials llançats a l'aire per erupcions més o menys explosives. Els cons volcànics es formen amb aquests materials, a vegades alternant amb colades de lava solidificada; són els cons estratificats.
Roques sedimentàries La seva etimologia prové del llatí sedimentum i del grec guarrum. Es constitueixen per diagènesi (compactació i cimentació) dels sediments, materials procedents de l'alteració en superfície d'altres roques, que posteriorment són transportats i dipositats per l'aigua, el gel i el vent, amb ajuda de la gravetat o per precipitació des de dissolucions. També es classifiquen com a sedimentaris els dipòsits de materials organògens, formats per éssers vius, com els esculls de corall o els estrats de carbó. Les roques sedimentàries són les que típicament presenten fòssils, restes d'éssers vius, encara que aquests poden observar també en algunes roques metamòrfiques d'origen sedimentari.
Les roques sedimentàries es formen a les conques sedimentàries, les concavitats del terreny on els materials arrossegats per l'erosió són conduïts amb ajuda de la gravetat. Les estructures originals de les roques sedimentàries es diuen estrats, capes formades per diferents dipòsits, que constitueixen formacions a vegades d'una gran potència o gruix.
La coberta de roques sedimentàries de l'escorça terrestre continental és molt extensa, però la contribució total de les roques sedimentàries s'estima que només el 8% del volum total de l'escorça. Les roques sedimentàries són només una fina capa sobre una escorça composta principalment de roques ígnies i metamòrfiques.Buchner & Grapes (2011), p. 24
Tipus diferents de roques sedimentàries Les roques sedimentàries es poden categoritzar en grups diferents, basant-se en el seu origen i la seva composició. Les roques clàstiques es poden classificar segons la seva granulometria, mentre que les roques carbonades, les depositades químicament, les organògenes i les piroclàstiques es categoritzen segons la seva composició mineral.Encyclopedia Of Geology, band 5; s 26
Roques clàstiques Les roques clàstiques es formen per diagènesi de sediments a partir de roques magmàtiques, metamòrfiques o sedimentàries. Es classifiquen segons la mida dels grànuls minerals que contenen.
Les bretxes presenten grànuls bastos i angulars, sovint a la fracció de grava. Els conglomerats tenen grànuls arrodonits fins a la fracció de grava. Els conglomerats en els quals tots els grànuls s'han originat en el mateix tipus de roca es coneixen com a «monomicts», mentre que aquells en els quals els grànuls provenen de tipus de roques diferents es coneixen com a «polimicts».
Els gresos contenen grànuls de sorra i es classifiquen segons el mineral que tenen. Els més comuns són el quars i el feldespat. Els gresos es classifiquen en quatre grans grups: les quarsarenites, que contenen un mínim de 95% de quars, les arcoses, que contenen un mínim de 25% de feldespat, les litarenites, que contenen més fragments de roca que feldespat, i les grauvaques, que són roques argiloses i clorítiques amb grans fins de quars i feldespat.Andréasson, pàg. 238
Les toves contenen argila i quars a la fracció llimosa i no estan estratificades.
Les pissarres contenen en gran part argila llisa, i durant la sedimentació i posterior efecte de la pressió i temperatura s'orienta en la mateixa direcció. A causa d'aquesta orientació, les pissarres es trenquen fàcilment en plaques primes, cosa que no passa amb les toves, més massives.Andréasson, pàg. 239
Carbonats Les pedres calcàries representen un 10–15% de les roques sedimentàries de la Terra. El carbonat de calci (CaCO₃), pot existir en dues formes diferents de mineral: calcita i aragonita, que juntament representen almenys 50% de les roques calcàries.
Roques de deposició química El tipus més comú de roques de deposició química són les evaporites, que es formen quan l'aigua s'evapora i deixa enrere sals solubles que es precipiten.
Roques organògenes Les roques organògenes es formen a partir de material orgànic. Els sediments orgànics sovint són descompostos pels microorganismes, que consumeixen oxigen. Tanmateix, si no hi ha prou quantitat d'oxigen, els microorganismes no poden descompondre totalment aquests sediments, que poden esdevenir roques organògenes. Aquestes roques es poden formar tant a la plataforma continental com al mar. Un exemple de medi continental és el carbó i un de medi marí és la pissarra bituminosa.Andréasson, pàg. 242 El contingut de carbó i compostos de carboni pot arribar al 25% i el contingut de sofre al voltant d'un 12%.
Roques piroclàstiques Les roques piroclàstiques es formen quan les partícules que es desprenen durant les erupcions volcàniques cauen i es depositen en sediments.
Roques metamòrfiques En sentit estricte, és metamòrfica qualsevol roca que s'ha produït per l'evolució d'una altra anterior en quedar aquesta sotmesa a un ambient energèticament molt diferent del de la seva formació, molt més calent o més fred, o una pressió molt diferent. Quan això passa la roca tendeix a evolucionar fins a assolir característiques que la facin estable sota aquestes noves condicions. El més comú és el metamorfisme progressiu, el qual es dona quan la roca és sotmesa a calor o pressió majors, encara que sense arribar a fondre's (perquè aleshores entrem en el terreny del magmatisme). Però també existeix un concepte de metamorfisme regressiu, quan una roca ha evolucionat a gran profunditat, sota condicions d'elevada temperatura i pressió, i arriba a la superfície, o a prop d'ella, on és inestable i evoluciona per poc que algun factor desencadeni el procés.