La lutita es una roca sedimentaria clástica de grano fino formada a partir de lodo que es una mezcla de escamas de minerales arcillosos y pequeños fragmentos ( partículas del tamaño de limo ) de otros minerales, especialmente cuarzo y calcita . [1] La lutita se caracteriza por su tendencia a dividirse en capas delgadas ( láminas ) de menos de un centímetro de espesor. Esta propiedad se llama fisibilidad . [1] La lutita es la roca sedimentaria más común. [2]
El término lutita a veces se aplica de manera más amplia, como esencialmente un sinónimo de roca de barro , en lugar de en el sentido más estricto de roca de barro fisionable rica en arcilla. [3]
La lutita típicamente exhibe diversos grados de fisilidad . Debido a la orientación paralela de las escamas de arcilla mineral en la lutita, se rompe en capas delgadas, a menudo astilladas y generalmente paralelas a los planos de cama de otro modo indistinguibles . [1] Las rocas no fisionables de composición y tamaño de partícula similares (menos de 0,0625 mm) se describen como lutitas (1/3 a 2/3 de partículas de limo) o arcillas (menos de 1/3 de limo). Las rocas con tamaños de partículas similares pero con menos arcilla (más de 2/3 de limo) y por lo tanto más arenosas son limolitas . [1] [2]
Las lutitas son típicamente de color gris y están compuestas de minerales arcillosos y granos de cuarzo. La adición de cantidades variables de componentes menores altera el color de la roca. Los colores rojo, marrón y verde son indicativos de óxido férrico ( hematita - rojos), hidróxido de hierro ( goethita - marrones y limonita - amarillo) o minerales micáceos ( clorita , biotita e illita - verdes). [1] El color cambia de rojizo a verdoso a medida que el hierro en estado oxidado ( férrico ) se convierte en hierro en estado reducido ( ferroso ). [4]La lutita negra resulta de la presencia de más del uno por ciento de material carbonoso e indica un ambiente reductor. [1] Las lutitas de azul pálido a azul verdoso suelen ser ricas en minerales de carbonato. [5]
Las arcillas son el componente principal de las lutitas y otras rocas de barro. Los minerales arcillosos representados son principalmente caolinita , montmorillonita e illita. Los minerales arcillosos de las lutitas del Terciario Tardío son esmectitas expandibles , mientras que en las rocas más antiguas (especialmente en las lutitas del Paleozoico medio a temprano ) predominan las ilitas. La transformación de la esmectita en illita produce sílice , sodio, calcio, magnesio, hierro y agua. Estos elementos liberados forman cuarzo autigénico , sílex , calcita , dolomita , ankerita , hematita y albita ., todos trazan a minerales menores (excepto cuarzo) que se encuentran en lutitas y otras rocas de barro. [1] Una lutita típica se compone de aproximadamente 58% de minerales arcillosos, 28% de cuarzo, 6% de feldespato, 5% de minerales de carbonato y 2% de óxidos de hierro. La mayor parte del cuarzo es detrítico (parte de los sedimentos originales que formaron la lutita) en lugar de autigénico (cristalizado dentro de la lutita después de la deposición). [6]
Las lutitas y otras rocas de barro contienen aproximadamente el 95 por ciento de la materia orgánica en todas las rocas sedimentarias. Sin embargo, esto equivale a menos del uno por ciento en masa en una lutita promedio. Las lutitas negras, que se forman en condiciones anóxicas, contienen carbono libre reducido junto con hierro ferroso (Fe 2+ ) y azufre (S 2− ). El sulfuro de hierro amorfo , junto con el carbono, producen la coloración negra. [1] Debido a que el sulfuro de hierro amorfo se convierte gradualmente en pirita , que no es un pigmento importante, las lutitas jóvenes pueden ser bastante oscuras por su contenido de sulfuro de hierro, a pesar de un contenido modesto de carbono (menos del 1%), mientras que un color negro en una pizarra antigua indica un alto contenido de carbono. [5]