thumb|Taj Mahal, famoso monumento hecho con mármol. En geología, el mármol es una roca metamórfica compacta formada a partir de rocas calizas, que, sometidas a elevadas temperaturas y presiones, alcanzan un alto grado de cristalización. El componente básico del mármol es el carbonato cálcico, cuyo contenido supera el 90%; los demás componentes son los que dan gran variedad de colores a los mármoles y definen sus características físicas. Tras un proceso de pulido por abrasión el mármol alcanza alto nivel de brillo natural, es decir, sin ceras ni componentes químicos.
El mármol se utiliza principalmente en la construcción, decoración y escultura.
A veces es translúcido, de diferentes colores, como blanco, castaño, rojo, verde, negro, gris, amarillo, azul, y puede aparecer de coloración uniforme, jaspeado (con motas), veteado (tramado de líneas) y diversas configuraciones o mezclas entre ellas.
En cantería se denomina incorrectamente mármol a algunos tipos de calizas, pero su uso en mampostería abarca más ampliamente la piedra caliza no metamorfizada.Kearey, Philip (2001). Dictionary of Geology, Penguin Group, London and New York, p. 163. Ateniéndose al concepto petrológico, no al comercial, solo se pueden considerar mármoles en sentido estricto a los agregados cristalinos de calcita en mosaico por recristalización metamórfica de una caliza o dolomía precedente.
Geología thumb|Mármol plegado y meteorizado en el lago General Carrera, Chile.|210x210px El mármol es una roca resultante del metamorfismo de rocas sedimentarias carbonatadas, normalmente calizas o dolomias. El metamorfismo provoca la recristalización variable de los granos minerales del carbonato original. La roca de mármol resultante suele estar compuesta por un mosaico entrelazado de cristales de carbonato. Las texturas y estructuras sedimentarias primarias de la roca carbonatada original (protolito) suelen haber sido modificadas o destruidas.
El mármol blanco puro es el resultado del metamorfismo de un protolito calizo o dolomítico muy puro (pobres en silicato). Los remolinos y venas características de muchas variedades de mármol coloreado suelen deberse a diversas impurezas minerales como arcilla, limo, arena, óxido de hierro o esquisto que originalmente estaban presentes como granos o capas en la caliza. La coloración verde se debe a menudo a serpentina resultante de una caliza o dolomita originalmente rica en magnesio con impurezas de sílice. Estas diversas impurezas han sido movilizadas y recristalizadas por la intensa presión y calor del metamorfismo.
Química
Degradación por ácidos Los ácidos reaccionan con el carbonato de calcio del mármol, produciendo ácido carbónico (que se descompone rápidamente formando CO2 y H2O) y otras sales solubles : CaCO3(s) + 2H+(aq) → Ca2+(aq) + CO2(g) + H2O (l)
Las estatuas de mármol expuestas en el exterior, lápidas de tumbas, u otras estructuras de mármol son dañadas por la lluvia ácida mediante carbonación, sulfatación o la formación de "costra negra" (acumulación de partículas de sulfato de calcio, nitratos y carbón). Se debe evitar el uso de vinagre y otras soluciones ácidas al limpiar productos de mármol.
Cristalización La cristalización se refiere a un método para impartir un acabado brillante más duradero a un suelo de mármol (CaCO3). Se trata de pulir la superficie con una solución ácida y una almohadilla de lana de acero en una máquina para pisos. La siguiente reacción química muestra un proceso típico que utiliza fluorosilicato de magnesio (MgSiF6) y ácido clorhídrico (HCl), ocurriendo:
CaCO3(s) + MgSiF6(l) + 2HCl (l) → MgCl2(s) + CaSiF6(s) + CO2(g) + H2O(l)
El hexafluorosilicato de calcio resultante (CaSiF6) se une a la superficie del mármol. Esta es más dura, más brillante y resistente a las manchas en comparación con la superficie original.
El otro método de acabado de mármol utilizado con frecuencia es el pulido con ácido oxálico (H2C2O4), un ácido orgánico. La reacción resultante es la siguiente.
CaCO3(s) + H2C2O4(l) → CaC2O4(s) + CO2(g) + H2O(l)
En este caso el oxalato de calcio (CaC2O4) formado en la reacción se lava con la suspensión, dejando una superficie que no se ha modificado químicamente.
Degradación por microbios La bacteria metilotrófica haloalcalifílica Methylophaga murata fue aislada de mármol en deterioro en el Kremlin. Se detectó degradación bacteriana y fúngica en cuatro muestras de mármol de la Catedral de Milán; el Cladosporium negro atacó la resina acrílica seca usando melanina.
Características thumb|Muestra de mármol pulido. En la naturaleza los yacimientos de mármol se encuentra en masas, que pueden ser estratiformes (en capas) o irregulares, dependiendo del grado de deformación tectónica y metamórfica de la roca original. Es susceptible a ser atacado por ácidos produciendo efervescencia.
Propiedades físicas thumb|Suelo de mármol, en una biblioteca pública, en España. thumb|Bloques de corte de mármol en el histórico molino en Marble, Colorado. Dureza Dureza Mohs = 3-4; (se puede rayar con todo lo que tenga una dureza igual o mayor). Dureza Rosiwal = inferior a 10.Dureza de los minerales. Consultado: abril de 2008. Transparencia El mármol en láminas más o menos finas es translúcido. Densidad 2,6 a 2,8 g/cm³ variable en función de los agregados y proporción que la componen.
Génesis y paragénesis Se encuentran en todos los períodos geológicos pero más frecuentemente en el Cámbrico, Silúrico, Carbonífero, Devónico, Triásico, Jurásico, Cretácico y la era Cenozoica, coincidiendo con etapas climáticas cálidas en las que se formaron abundantes masas calizas. Para la formación del mármol es necesario, además, que estas rocas sean afectadas posteriormente por el metamorfismo asociado a episodios orogénicos. Según donde se encuentre, se determina con mayor exactitud su origen, pero independientemente de ello, puede ser originado como consecuencia de procesos metamórficos, magmáticos, hidrotermales o sedimentarios. Pueden tener trazas más o menos significativas de carbonato magnésico (mármol dolomítico), algo más escasas de cuarzo, e incluso de micas y serpentinas. Junto a la calcita, principal mineral del mármol, pueden aparecer otros secundarios, como wollastonita, grafito, clorita, talco, mica, cuarzo, pirita y algunas piedras preciosas como corindón, granate o zirconita, entre otros muchos.
En la arqueología y el arte
thumb|La Venus de Milo (Museo del Louvre, París) es la “escultura propia” (de pie) realizada en mármol más conocida del mundo, junto al David de Miguel Ángel. Desde el punto de vista de las artes, el concepto de mármol se establece según su apariencia, referido a las piedras calizas que son susceptibles de un pulimento fino, logrado gracias a la compacidad de la formación de sus materiales aglomerados. Incluso se acepta y extiende el concepto de mármol a rocas que presentan un aspecto de acabado semejante en apariencia al mármol, a pesar de que en su composición, la presencia de carbonato cálcico sea escasa o nula. Es por esto que, de vez en cuando, como el mármol era un material predilecto en la Antigua Grecia, se le denominaba generalmente «piedra» (en griego, λίθος, lýthos), en algunas inscripciones, con la expresión λευκός λίθος (piedra blanca).
El mármol fue muy apreciado en la antigüedad y llegó a ser el material favorito de los escultores y arquitectos griegos y romanos convirtiéndose en símbolo de poder. También es un símbolo cultural de la tradición y el gusto refinado. El mármol se usaba originalmente en la Grecia Arcaica para la realización de esculturas decorativas debido a su rigidez y resistencia.
Es famoso el mármol blanco de Carrara, en Italia. Otro mármol blanco de gran calidad y con denominación de origen es el mármol de Macael, originario de Macael (España). Dicha población es conocida como la “Ciudad del Oro Blanco” debido a la cantidad y calidad de su mármol, y al estar todas sus plazas y aceras cubiertas de este. Este mármol se puede encontrar en obras como el Patio de los Leones de la Alhambra de Granada. El mármol immitio marble, que los romanos llamaron marmor hymmettium, se extraía del monte Himeto al sur de Atenas. Su color es ceniciento y cuando se corta produce un olor desagradable debido a su concentración de materiales orgánicos. En la antigüedad se conocía como marmo greco fetido. Los artesanos lo llamaban "mármol cebolla", debido a que su olor recordaba al de la cebolla. El mármol immitio fue el primer tipo de mármol que importaron los romanos. Se compraba en forma de pilares, varios de los cuales soportan el techo principal de Santa María Maggiore, de San Pietro in Vincoli y de San Pablo Extramuros, todas en Roma. En la historia, como materia prima para elaborar objetos artísticos, fue utilizado por primera vez en Yasemek Gaziantep, Turquía por los hititas, en los años
Extracción y procesamiento de mármol thumb|Extracción de mármol de Carrara, Italia. mini|Una sierra de hilo da forma a un lingote de mármol en una cantera de Carrara, en los Alpes Apuanos. mini|Un cortador con una espada de 5 metros de largo, una especie de motosierra, corta bloques de mármol en bruto de las paredes de la cantera. thumb|Vista sobre una cantera de mármol de Karibib, Namibia (2018). En el pasado el mármol se extraía explotando simas con pértigas y usando cuñas de madera hechas para hincharse con agua. Sólo más tarde se utilizaron cuñas de hierro .
El mármol se ha extraído en Europa durante mucho tiempo. En la isla griega de Paros desde aproximadamente el y en Massa y Carrara desde el Mármol extraído. Poco cambió en la técnica de extracción del mármol hasta el Renacimiento. Desde el Renacimiento hasta la década de 1960, a veces se usaban cargas explosivas que se colocaban en pozos. Cuando se utilizaban explosivos, se producía una gran acumulación de escombros de roca y, en algunos casos, la roca resultaba gravemente dañada por el efecto explosivo.
Las innovaciones técnicas a gran escala en el procesamiento del mármol provinieron de Carrara en Italia. Alrededor de 1815 el trabajador italiano Giuseppe Perugi inventó la primera sierra múltiple para piedra natural, con múltiples hojas de sierra impulsadas por ruedas hidráulicas de alta velocidad. El suizo Carlo Müller siguió perfeccionando esta técnica hasta que, en 1831, el francés Nerier introdujo las sierras para piedra de hasta ocho hojas de sierra, lo que permitió producir varias losas de mármol de gran formato de un centímetro de espesor; el procedimiento fue premiado en 1867 en la exposición mundial de París.Luciana y Tiziano Mannoni: Mármol, pag. 208, véase Lit. En 1870 ya había 40 aserraderos que utilizaban esta técnica en Carrara, 15 en Massa y 26 en Seravezza. En 1895, en Carrara, Italia, se utilizó por primera vez alambre en espiral accionado por motores diésel para aserrar los bloques de piedra. No solo se usaba agua para enfriar el alambre, sino que los cables de acero tenían cientos de metros de largo y se guiaban a través de las canteras detrás de la salida de la ranura sobre rodillos de desviación para que pudieran enfriarse en el medio. Más tarde los motores diésel fueron reemplazados por motores eléctricos. Hoy en día el mármol ya no se corta con las sierras de hilo largo mencionadas, sino con sierras de hilo corto que solo transportan los llamados hilos de diamante de varias decenas de metros de largo, o con cizallas.
Según los requisitos, las sierras de hilo guían largos cables de acero recubiertos con gruesas perlas de metal duro a través de las capas de mármol en la cantera o a través de los bloques en bruto en las fábricas. Hay diamantes industriales en las perlas de carburo. Un flujo constante de agua enfría el alambre de sierra.