מאפיינים פיזיים של אבן גיר

אבן גיר היא מונח קיבוצי לקבוצת סלעי משקע המורכבים לפחות מ- 50 אחוז קלציט, מינרל הנוצר סידן פחמתי. אם חלק מהסידן מתחלף במגנזיום, הסידן שנוצר מגנזיום פחמתי סלע נקרא אבן גיר דולומיטית. לאבן גיר מגוון מקורות ועשויות להיות מזרזות במים או מופרשות על ידי אורגניזמים ימיים כמו אלמוגים; הוא עשוי גם להיות מורכב מקליפות של אורגניזמים ימיים מתים.

ישנם שני סוגים עיקריים של סלע משקע: קלסטי, או דטרלי - המורכב משברי סלע קטנים - ולא קלסי, המכונה גם כימי ואורגני. אבן גיר קלסטית מורכבת מדגנים ביוגניים, או מקבוצות, ולא משברי סלע נשחקים, כמו במקרה של אבני חול. התנגשויות ביוגניות כאלה הן שברי קליפה או עצם מאורגניזמים ימיים מתים ומצטברים על ידי שקיעה לקרקעית הים או כל גוף מים אחר. הם גדלים גם בסביבות ימיות כמו שוניות אלמוגים. אבן גיר לא קלאסטית, כמו טרוורטין, נוצרת באמצעות משקעים של גבישי פחמתי במים רדודים ובמי תהום, כאשר אלה יוצרים נטיפים ונטיפים במערות.

פחמן דו חמצני באטמוספרה, יחד עם תחמוצות גופרית וחנקן באזורים עירוניים ותעשייתיים מזוהמים, מתמוסס במי גשמים ובמי תהום ליצירת חומצות חלשות. חומצות אלו מגיבות עם פחמתי באבן הגיר וממיסות את הסלע ויוצרות בולענים ומערות. אבן גיר נתונה גם לבליה מכנית, במיוחד באקלים יבש, על ידי פעולת השוחקים של רוח הנושאת שברי סלעים ופסולת אחרת. שילוב זה של בליה כימית ומכנית הופך את הגיר לפגיע מאוד להתדרדרות כאשר הוא נחשף לאטמוספרה.

לאבן גיר שנוצרה באמצעות הצטברות של קליפות וחומר שלדי נקבוביות ראשונית גבוהה - מונח המתייחס לחללים שבין השברים המוצקים. נקבוביות זו פוחתת עם דחיסה לאורך זמן ככל שמפקידים יותר חומר ושברי מלט יחד. מים חומציים מהאטמוספירה או מהקרקע ממיסים חלק מחומר דחוס זה ויוצרים נקבוביות משנית. תנועת כדור הארץ לאורך זמן גיאולוגי גורמת לשבירת גיר. חדירת מים חומציים מגדילה עוד יותר את השברים. בחשיפה, אפקט פירוק זה מופיע על פני השטח כרשת של סדקים ובולענים הנקראים קארסט.

תצורות גיר כגון נופים, מערות ושוניות אלמוגים הופכות אטרקציות תיירותיות מרהיבות. כאשר הוא משמש כחומר בניין, יש לאבן גיר תהליך יישון חינני ומושך לאורך מאות שנים, למרות פגיעותו להתדרדרות. הנקבוביות הגבוהה וחללי הגיר הופכים אותה לאקוויפר יעיל לאספקת מים ציבורית בטקסס, אירלנד ובעולם כולו. עם זאת, תצורות אבן גיר מציגות בעיות הנדסיות חמורות לבניית כבישים, מנהרות ובניינים. לא תמיד ניתן לזהות חללים ושכבות סלע בעלות נטייה תלולה במהלך חקירת אתר בנייה ועלולים לשקוע ולגרום לקריסה פתאומית של יסודות, מבנים ומנהרות.