Kalkakmenis yra bendras nuosėdinių uolienų terminas, susidedantis iš mažiausiai 50 procentų kalcito - mineralo, susidarančio iš kalcio karbonato. Jei dalį kalcio pakeičia magnis, gautas kalcis magnio karbonatas uola vadinama dolomitine kalkakmeniu. Kalkakmenis yra įvairios kilmės ir gali būti nusodintas vandenyje arba išsiskirti iš jūros organizmų, pavyzdžiui, koralų; jis taip pat gali susidaryti iš negyvų jūrų organizmų kriauklių.
Klastinis ir neklastinis
Yra dvi pagrindinės nuosėdinių uolienų rūšys: klastinė arba detritalinė - sudaryta iš mažų uolienų fragmentų - ir neklastinė, dar vadinama chemine ir neorganine. Klastinis kalkakmenis susideda iš biogeninių grūdų arba klasterių, o ne išgraužtų uolienų fragmentų, kaip smiltainių atveju. Tokie biogeniniai klastai yra negyvų jūrų organizmų kriauklės ar kaulų fragmentai, kurie kaupiasi nuskendus į jūros dugną ar bet kurį kitą vandens telkinį. Jie taip pat auga jūrų aplinkoje, tokioje kaip koralų rifai. Neklastiniai kalkakmeniai, tokie kaip travertinai, susidaro nusodinant karbonato kristalus sekliuose ir požeminiuose vandenyse, pastarieji urvuose formuoja stalagmitus ir stalaktitus.
Cheminis ir mechaninis dūlėjimas
Anglies dioksidas atmosferoje kartu su sieros ir azoto oksidais užterštuose miesto ir pramonės regionuose ištirpsta lietaus ir požeminiame vandenyje, kad susidarytų silpnos rūgštys. Šios rūgštys reaguoja su kalkakmenio karbonatais ir ištirpdo uolieną, susidaro smegduobės ir urvai. Kalkakmenis taip pat veikia mechaniškai, ypač esant sausam klimatui, dėl vėjo, nešančio uolienų fragmentus ir kitas nuolaužas, abrazyvinio poveikio. Dėl šio cheminio ir mechaninio atmosferos poveikio klintis yra lengvai pažeidžiamas veikiant atmosferai.
Poringumas ir lūžiai
Kalkakmenis, susidarantis kaupiantis kriauklėms ir griaučių medžiagoms, turi didelį pradinį poringumą - tai terminas, reiškiantis tuštumą tarp kietų fragmentų. Šis poringumas laikui bėgant mažėja sutankėjus, nes kaupiasi daugiau medžiagos ir fragmentai cementuojasi. Rūgštus vanduo iš atmosferos ar žemės ištirpdo dalį šios suslėgtos medžiagos ir sukuria antrinį poringumą. Žemės judėjimas geologiniu laiku sukelia kalkakmenio lūžimą. Rūgštus vandens patekimas dar labiau padidina lūžius. Veikiant, šis tirpimo efektas ant paviršiaus atsiranda kaip plyšių ir smegduobių tinklas, vadinamas karstu.
Inžineriniai pranašumai ir problemos
Kalkakmenio dariniai, pavyzdžiui, peizažai, urvai ir koralų rifai, kelia įspūdingus turistų traukos objektus. Naudojant kaip statybinę medžiagą, kalkakmenis per amžius grakščiai ir patraukliai senėja, nepaisant pažeidžiamumo. Dėl didelio kalkakmenio akytumo ir ertmių jis yra efektyvus vandeningasis vandentiekis Teksase, Airijoje ir visame pasaulyje. Tačiau kalkakmenio dariniai kelia rimtų kelių, tunelių ir pastatų statybos inžinerinių problemų. Atliekant statybvietės tyrimą ertmės ir stačiai pasvirę uolienų sluoksniai ne visada gali būti nustatomi ir gali nurimti, todėl staiga sugriūna pamatai, pastatai ir tuneliai.