thumb|Afloramientos de rocas carbonáticas en los Dolomitas (Italia). Las rocas carbonáticas o rocas carbonatadas (coloquialmente carbonatos) son un tipo de rocas sedimentarias compuestas principalmente por minerales de carbonato cálcico (CaCO3) o de otros carbonatos.Kroustallis, S. K. (2016) «Roca carbonática». En: Diccionario de materias. Tesauros del Patrimonio Cultural de España. Constituyen el 25-30% del registro sedimentario de la Tierra.
Las principales rocas carbonáticas son: Calizas, compuestas por calcita o aragonito (diferentes formas cristalinas del carbonato cálcico). Dolomías, compuestas principalmente por dolomita, un carbonato de calcio y magnesio [(CO3)2CaMg]. Margas, compuestas por una mezcla de carbonatos y minerales de la arcilla. A este grupo (calizas, dolomías y margas) se les denomina también rocas calcáreas.
Las rocas carbonáticas pueden formarse o disolverse tanto en aguas continentales como marinas, dependiendo de numerosos factores, que incluyen la temperatura, pH o la concentración de iones.
El mármol es una roca metamórfica carbonática, procedente del metamorfismo de calizas o dolomías. Existen también rocas ígneas carbonáticas, como las carbonatitas.
Formación thumb|Imagen aérea de la plataforma carbonatada de las Bahamas, uno de los escasos lugares actuales de producción masiva de sedimentos carbonatados (en azul claro). thumb|Sección geológica de una plataforma carbonatada, mostrando los diferentes subambientes deposicionales y la distribución de las facies sedimentarias correspondientes. La precipitación de carbonatos que dará lugar a las rocas carbonáticas se produce en ambientes sedimentarios muy variados, marinos, lacustres, edáficos (caliches), kársticos (espeleotemas, tobas) e incluso eólicos.Pérez Ramos, Olivia; Grijalva Noriega, Francisco Javier y Montijo González, Alejandra (2012) «Ambientes de sedimentación carbonatada». En: Rocas carbonatadas. Universidad de Sonora, Departamento de Geología. Sin embargo, la mayor parte de la producción de sedimentos carbonáticos, con diferencia, es propia de ambientes marinos tropicales de poca profundidad.Mas, R.; Benito, M. I. y Alonso, A. (2010) «La sedimentación carbonática en mares someros: las plataformas carbonáticas». En: Arche, A. (ed.) Sedimentología: del proceso físico a la cuenca sedimentaria. Madrid: Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Textos Universitarios, 43: 839-917
Las partículas carbonáticas pueden formarse por precipitación directa, inorgánica, a partir del agua de mar o de aguas continentales saturadas en carbonatos, por precipitación inducida por la actividad de seres vivos o por la desarticulación o fragmentación de los armazones esqueléticos de organismos. El tipo de sedimentos ha ido cambiando a lo largo de la historia geológica, debido a los diferentes productores de carbonatos, que se han ido reemplazando unos por otros a lo largo del tiempo. De forma parecida, el volumen de carbonatos producido en cada época geológica ha variado en función del clima, nivel medio del mar, profundidad de la lisoclina y la distribución de las masas continentales en cada momento.
Principales organismos productores de carbonatos Inductores de la precipitación de carbonatos: algas y cianobacterias (productoras de estromatolitos y oncolitos). Con esqueletos o conchas calcáreas: moluscos (bivalvos, gasterópodos, cefalópodos), braquiópodos, equinodermos, foraminíferos, corales, briozoos, esponjas, estromatopóridos, artrópodos (trilobites), arqueociatos, algas, etc. Organismos coralívoros y perforantes (productores secundarios de fango carbonatado por bioerosión de esqueletos carbonáticos): bacterias, hongos, algas, foraminíferos, esponjas, gusanos poliquetos, crustáceos, sipúnculos, moluscos, erizos de mar y peces.Glynn, P. W. (1997) «Bioerosion and coral-reef growth: a dynamic balance». En: Birkeland (ed.) Life and death of coral reefs. Chapman & Hall, Nueva York. Págs. 69-98
Clasificación Son varios los sistemas de clasificación de las rocas carbonáticas,Society for Sedimentary Geology (2013) «Carbonate Classification». SEPM Strata destacando los de Folk (1959, 1962)Folk, R. L. (1959) «Practical petrographic classification of limestones». American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 43: 1-38Folk, R. L. (1962) «Spectral subdivision of limestone types». En: Ham, W. E. (ed.) Classification of carbonate rocks. A Symposium. American Association of Petroleum Geologists Memoir, 1: 62-84. y Dunham (1962).Dunham, R.J. (1962) «Classification of carbonate rocks according to depositional texture». En: Ham, W. E. (ed.) Classification of carbonate rocks. A Symposium. American Association of Petroleum Geologists Memoir, 1: 108–121
Clasificación de Folk thumb|Roca carbonática vista en lámina delgada bajo el microscopio petrográfico. El esqueleto está formado por fragmentos de restos orgánicos fósiles de más de 1 mm y presenta cemento esparítico rellenando los huecos. Según la clasificación de Folk es una bioesparrudita (caliza tipo Ib). thumb|Biopelesparita (caliza tipo Ibp): caliza compuesta de fósiles y pelets con cemento esparítico. Folk centró su clasificación en tres componentes principales de las rocas carbonatadas (aquellas con menos de un 50% de terrígenos): aloquímicos, micrita y esparita (equivalentes a los granos, matriz y cemento químico, respectivamente, de una roca detrítica).Folk, R. L. (1980) Petrology of sedimentary rocks . Austin, Tejas: Hemphill Publishing Company. 182 págs. Aloquímicos: aquellos materiales carbonáticos formados por precipitación química, orgánica o inorgánica, originados en la misma cuenca sedimentaria pero transportados posteriormente. Los principales son intraclastos (normalmente fragmentos de sedimentos carbonáticos poco consolidados), oolitos, fósiles y pelets (agregados redondeados y bien seleccionados de calcita microcristalina, de 0,03 a 0,20 mm, probablemente pelets fecales de gusanos y otros invertebrados). Matriz micrítica: formada por granos de 1 a 4 μm de calcita. En sedimentos actuales la composición puede ser de calcita, calcita magnesiana o aragonito. Puede proceder de la precipitación inorgánica en aguas marinas, cálidas y someras, de la desintegración de organismos con elementos calcáreos (algas verdes) o por precipitación por actividad orgánica (cianobacterias, algas, etc.). Cemento esparítico: suele rellenar huecos durante la diagénesis. Puede empezar el relleno de un poro con calcita fibrosa, terminando con cristales de calcita en mosaico. Tipos principales Calizas tipo I: rocas aloquímicas esparíticas. Equivalentes a areniscas o conglomerados bien seleccionados. Formadas en un ambiente con corrientes fuertes o persistentes que han eliminado el fango microcristalino (la fracción arcillosa). Calizas tipo II: rocas aloquímicas microcristalinas. Indican corrientes suaves o una alta tasa de formación de fango carbonático. Equivalentes a las areniscas o conglomerados arcillosos. Calizas tipo III: rocas microcristalinas. Indican la ausencia de corrientes fuertes y una alta tasa de formación de fango carbonático. Equivalente a arcillas y lutitas. Calizas tipo IV: biolititas. Para rocas biohermales, estructuras orgánicas que han crecido in situ (formaciones de coral, estromatolitos, etc.)
Clasificación composicional de las calizas según FolkLas formas en español de algunos términos se han tomado del Diccionario Científico y Técnico de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales: «bioesparita», «biomicrita», «biopelesparita», «biopelmicrita», «dismicrita», «intraesparita», «intramicrita», «ooesparita», «oomicrita», «pelmicrita» o «pelesparita». Sin embargo se pueden encontrar en la literatura científica en español alguno de los términos traducido como pelsparita, biopelsparita y oosparita (sin la «e» de esparita). Calizas tipo Ialoquímicas esparíticasCalizas tipo IIaloquímicas microcristalinasCalizas tipo IIImicrocistralinasCalizas tipo IVbiohermales80pxMicrita (IIIm)80pxDismicrita** (IIIx)con intraclastos (i)80pxIntraesparita e intraesparrudita* (Ii)80pxIntramicrita e intramicrudita* (IIi)80px(1-10 % i)Micrita con intraclastos (III i)oolíticas (o)80pxOoesparita y ooesparrudita* (Io)80pxOomicrita y oomicrudita* (IIo)80px(1-10 % o)Micrita con oolitos (IIIo)fosilíferas (b)80pxBioesparita y bioesparrudita* (Ib)80pxBiomicrita y biomicrudita* (IIb)80px(1-10 % b)Micrita fosilífera (IIIb)80pxBiolitita (IV)fosilíferas con pelets (bp)80pxBiopelesparita (Ibp)80pxBiopelmicrita (IIbp)con pelets (p)80pxPelesparita (Ip)80pxPelmicrita (IIp)80px(1-10 % p)Micrita peletífera (IIIp)* Las rocas con clastos gruesos (>1 mm) se indican con modificadores del nombre, como en oosparrudita (Io) o en biomicrudita (IIb).** Dismicrita (IIIx) indica micritas con cavidades, normalmente rellenas por esparita.Si la roca tiene más del 10% de dolomita por dolomitización se usará además el término «dolomitizada», p. ej. biomicrita dolomitizada.Si la roca es una dolomía en origen (primaria), se añadirá el término «dolomítica», por ejemplo intramicrita dolomítica.
Por tamaño de componentes Folk se basó en las clasificaciones y escalas de Grabau (1904) y Wentworth (1922),Wentworth, C. K. (1922) «A scale of grade and class terms for clastic sediments ». The Journal of Geology, 30 (5): 377-392 separando las escalas de tamaño de los constituyentes transportados (clastos del esqueleto y partículas de la matriz), por un lado, y de los constituyentes autigénicos (cristales del cemento esparítico), por otro. Clasificación por tamaño de los constituyentes según Folk Tamaño (mm)Constituyentes transportadosConstituyentes autigénicos> 64calcirrudita muy gruesacristalina extremadamente gruesa16-64calcirrudita gruesa4-16calcirrudita media1-4calcirrudita finacristalina muy gruesa0,5-1calcarenita gruesacristalina gruesa0,25-0,5calcarenita media0,125-0,25calcarenita finacristalina media0,062-0,125calcarenita muy fina0,031-0,062calcilutita gruesacristalina fina0,16-0,31calcilutita media0,008-0,016calcilutita finacristalina muy fina0,004-0,008calcilutita muy fina0,001-0,004afanocristalina< 0,001criptocristalina
Clasificación de Dunham
Dunham basó su clasificación atendiendo a determinados aspectos de la textura deposicional: textura deposicional reconocible o no sedimentos unidos o no en el momento de la sedimentación (unión normalmente debida al crecimiento de estructuras orgánicas) presencia o ausencia de matriz micrítica (partículas del tamaño arcilla, de menos de 20 μm), en el original en inglés: mud, literalmente «barro, arcilla». fábrica de soporte del sedimento original (si los granos «flotan» en la matriz o si los granos forman el esqueleto de soporte y la matriz solo rellena huecos)
Clasificación original de DunhamTraducción basada parcialmente en la de Arribas, Mª.E., Arribas, J., De la Peña, J.A., Estrada, R., López-Acevedo, F.J., Marfil, R., Varas, M.J. (2011) «Rocas carbonáticas ». Atlas de petrografía sedimentaria.Textura deposicional reconocibleTextura deposicional no reconocible(debe subdividirse según clasificaciones que contemplen las texturas físicas o la diagénesis)Componentes originales no unidosen el momento de la deposiciónComponentes originales unidosen el momento de la deposición (bioconstrucción)Más del 1% de matriz micrítica (mud)Menos del 1% de matriz micríticaEsqueleto matriz-soportado Esqueleto grano-soportadoMenos del 10% de granosMás del 10% de granos Mudstone Wackestone Packstone Grainstone Boundstone Caliza cristalina odolomía cristalinaMudstone|center|100pxWackestone|center|100pxPackstone|center|100pxGrainstone|center|100pxBoundstone|center|100pxCrystalline|center|100px
Modificaciones a la clasificación de Dunham En 1971, Embry y KlovanEmbry, A. F. y Klovan, J. E. (1971) «A Late Devonian reef tract on Northeastern Banks Island, N.W.T.». Bulletin of Canadian Petroleum Geology, 19(4): 730–781 añadieron algunos términos a la clasificación de Dunham: