La geología es una ciencia fascinante, siembra inquietudes con sólo viajar en carretera y observar los estratos (capas de rocas sedimentarias con diferencias en tamaño y composición, que se acumulan y fijan). Entre las preguntas que esta ciencia ha buscado resolver se encuentran las relativas al origen de las rocas y a la mejor manera de clasificarlas. Plantear estas y otras preguntas ayuda a construir una narrativa aceptable para definir cuán activo es nuestro planeta.

Para acercarse a la geología es aconsejable iniciar solicitando a los alumnos que lleven a clase una roca e informen en qué entorno la localizaron. Después hay que observar el material recolectado, de ser posible por medio de una lupa, con el objetivo de reconocer que es común que las rocas estén compuestas por materiales con diferentes características físicas. Esta observación permite al docente hacer énfasis en el hecho de que las rocas están compuestas por uno o más minerales.

Posteriormente se le solicita al grupo proponer una clasificación basada en su observación de las características morfológicas (color, textura), estructurales (laminada, granulada, homogénea, heterogénea) y de propiedades físicas (densidad, dureza). La clasificación propuesta en clase podrá contrastarse con la clasificación de las rocas de acuerdo con su origen, que tiene tres grupos principales:

La geología moderna explica la génesis de estos tres tipos de rocas a través de un modelo conocido como ciclo de las rocas (fig. 1). Esta versión con los tres tipos de rocas es resultado de prolongados debates que fueron más intensos entre la segunda mitad del siglo XVIII y gran parte del XIX. Al principio, las versiones dominantes eran dos y se diferenciaban en función de cuál tipo de roca se proponía como primigenia:

• El calor de la Tierra dio lugar inicialmente a las rocas ígneas, y las rocas sedimentarias fueron secundarias. A esta explicación se le conoce como teoría plutonista y fue planteada por el médico escocés James Hutton (1726-1797). La teoría de Hutton fue sostenida principalmente por un análisis del paisaje en Escocia. Es probable que esta localidad determinara un sesgo en la interpretación de Hutton debido a la historia geológica de este territorio, es decir, Escocia es una fuente propicia para encontrar formaciones resultantes de un proceso de semifundido y enfriamiento repentino.

• La teoría neptunista sostenía que, si la Tierra estuvo cubierta completamente por un océano ancestral, el material estaba en disolución. En este sentido, al formarse los continentes, ese material originó rocas sedimentarias. En este esquema, las rocas ígneas eran secundarias. Esta teoría fue propuesta y defendida por el prusiano[1] Abraham G. Werner (1749-1817), quien utilizaba como evidencia la formación de minerales desde sales en disolución.

Un asunto importante es que ambas teorías, plutonista y neptunista, se suponían opuestas. La categoría rocas metamórficas fue introducida con igual rango a las anteriores y no sólo como una fase temporal hasta el siglo XIX, como consecuencia de la génesis de un modelo que logró abarcar las virtudes (en el sentido de representar la realidad) del plutonismo y neptunismo. Esta inclusión dio lugar a un modelo más parecido al actual ciclo de las rocas, lo cual fue apoyado y difundido por el prusiano Alexander von Humboldt (1769-1859).

Aunque Humboldt fue estudiante de la Academia de Minería de Feiberg, dirigida por Werner, también contaba con habilidades de interpretación del paisaje desarrolladas durante sus expediciones. Estas experiencias de naturalista sumadas a las adquiridas en la academia[2] lo motivarían a hacer un espacio para las rocas metamórficas en el ciclo de las rocas. Es decir, aunque la idea de que existen rocas que se originan desde otras rocas llamadas primarias gozaba de suficiente aceptación, a estas rocas derivadas no se les consideraba como un tercer estado, de manera que las rocas metamórficas eran una fase de transición y no eran relevantes para la explicación amplia ni para la historia de la Tierra. Humboldt incluye esta narrativa tripartita en un libro muy difundido titulado Cosmos.

Es sobresaliente que el paisaje mexicano haya participado en esta idea renovada del ciclo de las rocas porque, a pesar de que Humboldt heredó las ideas de Werner, se convenció de la teoría aparentemente opuesta o plutonista al observar formaciones de basalto en América y terminó reconociendo que los basaltos son de origen ígneo y no sedimentario como aseveraba la teoría neptunista. Un significativo sitio que le evidenció este origen ígneo fue la formación de prismas basálticos en Huasca de Ocampo, Hidalgo.

El concepto de cambio es el eje para entender cómo se originan las rocas metamórficas. Al respecto no hay que olvidar que el material primario y la presión-temperatura determinan el tipo y grado de modificación del material primario. A su vez, éste tiene una composición característica, es decir, un grado de homogeneidad y una composición química específica. Los tres tipos de rocas pueden ser fuente primaria para dar lugar a rocas metamórficas y al ser objeto de alteración debido a un aumento de temperatura, presión o ambas que determinará el cambio en sus propiedades físicas y químicas. El cambio debe ser significativo para que se reclasifiquen como metamórficas. En la tabla 1 se listan varios ejemplos y algunos de ellos consisten en rocas compuestas por un sólo mineral, una característica que no impide que el material obtenga cualidades distintas.

También durante el metamorfismo participan reacciones químicas entre rocas primarias con fluidos. Las rocas se reordenan estructuralmente, por lo que forman nuevos minerales con propiedades también distintas. En clase se podrá identificar con mayor facilidad el metamorfismo que resulta de una alta presión o una combinación de ésta con alta temperatura, porque las rocas están laminadas. Algunos ejemplos son el gneis, la pizarra y el mármol.

Tabla 1. Ejemplos de rocas metamórficas y su material (roca o mineral)
originario y ejemplos de chiles consumidos en México en su versión fresca y seca

Rocas
Roca o mineral primario	Contacto, presión, fluidos	Roca secundaria (metamórfica)
Lutita, limolita (sedimentaria)		Pizarra
Granito (volcánica)		Gneis
Caliza (sedimentaria)		Mármol
Cuarzo (mineral sedimentario, ígneo o metamórfico)		Cuarcita
Albita (mineral en rocas ígneas)		Jadeíta,1 cuarzo

Chiles2
Fresco	Secado y en algunos casos ahumado	Seco
Jalapeño		Chipotle
Poblano		Ancho, mulato
Chilaca		Pasilla
Serrano		Morita
Bola		Cascabel
Mirasol		Guajillo

1. El mineral jadeíta (óxido de silicio con aluminio) puede formar parte de rocas metamórficas, por ejemplo, el gneis o la serpentinita.
2. Las versiones fresca y seca tienen usos culinarios diferentes.