La extraña y valiosa piedra caliza (primera parte)

No es común que relacionemos animales o vegetales con el origen de las rocas. Sin embargo, hay una gran variedad de seres vivientes que, ya sea por su actividad funcional o por la acumulación de sus restos, generan distintos tipos de rocas que en geología calificamos como de origen biológico. Entre ellas se encuentran las calizas, que no solo son las más abundantes sino que, con el nombre común de "piedra de cal" o "piedra caliza", han sido de gran utilidad en el desarrollo y evolución de la humanidad en los últimos 10.000 años.

Las primeras civilizaciones conocidas, como Mesopotamia y Cisjordania, ya usaban la cal hecha con esas piedras. Según Rafael Ucedo Vallés, en su "Estudio y análisis de la utilización de la cal para el patrimonio arquitectónico" (U. P. Valencia, España, 2015), en Anatolia, Turquía, se encontró un fresco elaborado con cal que tiene una antigüedad de 8.200 años.

Por su composición química, la cal es óxido de calcio (CaO) que se obtiene mediante la calcinación del principal componente de la caliza que es el mineral calcita (CaCO3) o, en menor proporción, su variante mineralógica que es la aragonita. Desde aquellos lejanos tiempos fue el principal material usado como aglomerante en argamasas, morteros, estucos y otras mezclas similares. Esa supremacía recién fue superada en el siglo XX con la generalización del uso del cemento, que es otro producto hecho a base de piedra caliza.

Veamos entonces, de una forma muy simplificada, cómo se originaron esas rocas tan particulares. Si bien existen sedimentos de carbonatos que se acumulan por precipitación química, como la piedra tosca de nuestras llanuras o los travertinos de Puente del Inca, la mayoría de ellos son de origen biológico y se relacionan con la acción de seres vivientes a partir del calcio y el dióxido de carbono disueltos en el agua.

Tanto el agua superficial como la subterránea contienen una gran variedad de elementos disueltos. Entre ellos se destacan el calcio y el magnesio que, en general, se consideran los responsables de la mayor o menor "dureza" del agua. El "sarro" que se deposita en las pavas y otros implementos hogareños se debe precisamente a la precipitación de esos elementos bajo la forma de carbonatos.

En esas aguas de los continentes, el calcio es más abundante que el magnesio, pero en el agua de mar la proporción de magnesio es superior a la de calcio. La aparente contradicción se explica porque en los océanos hay una gran variedad de especies animales y vegetales que consumen calcio.

Son especies que, a partir del dióxido de carbono y el calcio disueltos, producen carbonato de calcio, ya sea para segregar conchas o caparazones, para generar estructuras esqueléticas o para mantener sus funciones vitales. Cada generación hace lo mismo y los restos carbonáticos de las generaciones muertas quedan en el lugar.

En las playas de la costa atlántica, y en especial en zonas tropicales, podemos encontrar algunas de esas especies con caparazones, desde moluscos, como almejas, ostras y caracoles, hasta diminutos foraminíferos. Pero, además, si observamos los granos de arena de la playa también vemos que la mayoría de esas partículas son fragmentos de caparazones rotas y trituradas por la fuerza del oleaje.

A esa cantidad de restos de carbonatos debemos sumar el que producen las variedades de algas marinas que sintetizan carbonato de calcio mediante la función de fotosíntesis y la fijación de los carbonatos hechas por las colonias de pólipos que llamamos corales. Los arrecifes de coral, que sobresalen a cierta distancia de la costa, conformando islotes alineados, son masas pétreas de carbonato de calcio construidas por la acción de corales y algas, y constituyen una parte importante y perceptible del proceso de formación de los estratos carbonáticos. 

Todos esos organismos son los que le quitan calcio al agua de mar y generan una enorme cantidad de restos compuestos por carbonato de calcio que se acumulan en el fondo de plataformas marinas como estratos sedimentarios que alcanzan varias decenas de metros de espesor en extensiones que suelen superar los cientos de kilómetros. Esos sedimentos compactados y endurecidos a son las rocas que denominamos calizas.

En Mendoza hay muchos afloramientos de calizas que pertenecen a dos grupos. El primero corresponde al ámbito de la Precordillera (Por ejemplo Sierra de las Higueras, Cerro de la Cal, Cerro Pelado), son las más antiguas, formadas en la Era Paleozoica y en las que la diagénesis y el tectonismo han borrado casi totalmente las evidencias visibles de los organismos que las originaron. El segundo, que se ubica en la Cordillera Principal, desde las inmediaciones del Cerro Aconcagua hasta el límite con Neuquén, está integrado por calizas geológicamente más modernas, de la Era Mesozoica. En todo ese ámbito, y en particular en el departamento Malargüe, es bastante común observar estratos de esas calizas con fósiles bien visibles de los organismos que generaron la roca.

 Hasta aquí hemos explicado de un modo muy elemental la forma como la actividad de organismos animales y vegetales usan el calcio y el dióxido de carbono disueltos en el agua de mar para generar acumulaciones o sedimentos de carbonato de calcio. En realidad, el ambiente de plataforma es enormemente complejo tanto en los aspectos biológicos y geológicos como en los físicos y los químicos.

De hecho, para que se formen decenas de metros de espesor de sedimentos calcáreos es necesario que el nivel del mar ascienda muy lentamente o que el fondo del mar tenga un hundimiento o subsidencia, igualmente lenta, en tiempos geológicos relativamente largos. En ese ambiente, la acción física del agua trae desde el continente limo y arcilla en suspensión que se incorporan como "barro" al sedimento de carbonatos.

Además, una parte generalmente minoritaria del calcio puede ser reemplazado por magnesio originándose un mineral de aspecto similar a la calcita que se llama dolomita [CaMg(CO3)2]. Por eso, pocas veces las calizas son rocas de carbonato de calcio puro. Por lo general poseen una proporción minoritaria de esos otros componentes.

Finalmente, una caliza enterrada a grandes profundidades a través de los tiempos geológicos, por efecto de la presión y la temperatura crecientes es afectada por el metamorfismo que, en este caso, genera la recristalización de los componentes y la destrucción total de los restos fósiles. La resultante es una roca metamórfica muy valorada en los ámbitos de la arquitectura y del arte, que se denomina mármol.

EL AUTOR. Eddy Lavandaio. Geólogo - Matrícula COPIG 2774A. Miembro de la Asociación Geológica de Mendoza.