石灰岩は、炭酸カルシウムで形成された鉱物である方解石が少なくとも50％含まれている堆積岩のグループの総称です。 カルシウムの一部がマグネシウムに置き換わると、結果として生じるカルシウム 炭酸マグネシウム 岩は苦灰石石灰岩と呼ばれます。 石灰岩にはさまざまな起源があり、水中で沈殿したり、サンゴなどの海洋生物から分泌されたりする可能性があります。 また、死んだ海洋生物の殻で構成されている場合もあります。
砕屑性および非砕屑性
堆積岩には2つの主要なタイプがあります。砕屑性または砕屑性（小さな岩片で構成されています）と非砕屑性で、化学的および無機的とも呼ばれます。 砕屑性石灰岩は、砂岩の場合のように侵食された岩片ではなく、生体粒子またはクラストで構成されています。 このような生体砕屑物は、死んだ海洋生物からの殻や骨の破片であり、海の底やその他の水域に沈むことによって蓄積します。 また、サンゴ礁などの海洋環境でも成長します。 トラバーチンなどの非砕屑性石灰岩は、浅瀬や地下水で炭酸塩結晶が沈殿することで形成され、後者は洞窟で石筍や鍾乳石を形成します。
化学的および機械的風化
大気中の二酸化炭素は、汚染された都市および工業地域の硫黄酸化物および窒素酸化物とともに、雨水および地下水に溶解して弱酸を形成します。 これらの酸は石灰岩の炭酸塩と反応して岩石を溶解し、陥没穴や洞窟を形成します。 石灰岩はまた、特に乾燥した気候では、風を運ぶ岩の破片やその他の破片の研磨作用によって、機械的な風化の影響を受けます。 化学的および機械的風化のこの組み合わせにより、石灰岩は大気にさらされたときに劣化しやすくなります。
気孔率と破壊
貝殻や骨格材料の蓄積によって形成された石灰岩は、初期の多孔性が高く、固体の破片の間の空隙を指す用語です。 この気孔率は、より多くの材料が堆積し、断片が一緒にセメントで固まるにつれて、時間の経過とともに圧縮とともに減少します。 大気または地面からの酸性水は、この圧縮された材料の一部を溶解し、二次的な多孔性を作り出します。 地質学的な時間にわたる地球の動きは、石灰岩を破壊させます。 酸性水の侵入はさらに骨折を拡大します。 露出すると、この溶解効果は、カルストと呼ばれる亀裂と陥没穴のネットワークとして表面に現れます。
エンジニアリングの利点と問題
風景、洞窟、珊瑚礁などの石灰岩の形成は、壮観な観光名所になります。 石灰石を建築材料として使用すると、劣化しやすいにもかかわらず、何世紀にもわたって優雅で魅力的な老化プロセスがあります。 石灰岩の高い多孔性と空洞は、テキサス、アイルランド、そして世界中の公共水道のための効率的な帯水層になっています。 ただし、石灰岩の形成は、道路、トンネル、建物の建設に深刻な工学的問題をもたらします。 空洞や急傾斜の岩層は、建設現場の調査中に常に特定されるとは限らず、沈静化して、基礎、建物、トンネルの突然の崩壊を引き起こす可能性があります。