Известняк - это собирательный термин для группы осадочных пород, которые состоят не менее чем на 50 процентов из кальцита, минерала, образованного из карбоната кальция. Если часть кальция заменяется магнием, образующийся кальций карбонат магния Скала называется доломитовым известняком. Известняк имеет различное происхождение и может выпадать в осадок в воде или выделяться морскими организмами, такими как кораллы; он также может состоять из панцирей мертвых морских организмов.
Кластический и некластический
Существует два основных типа осадочных пород: обломочные или обломочные, состоящие из небольших фрагментов горных пород, и некластические, также называемые химическими и неорганическими. Обломочный известняк состоит из биогенных зерен или обломков, а не из эродированных обломков горных пород, как в случае песчаников. Такие биогенные обломки представляют собой фрагменты панцирей или костей мертвых морских организмов и накапливаются при опускании на дно моря или любого другого водоема. Они также растут в морской среде, такой как коралловые рифы. Некластический известняк, такой как травертины, образуется в результате осаждения кристаллов карбоната на мелководье и в грунтовых водах, последние образуют сталагмиты и сталактиты в пещерах.
Химическое и механическое выветривание
Углекислый газ в атмосфере вместе с оксидами серы и азота в загрязненных городских и промышленных районах растворяется в дождевой и грунтовых водах с образованием слабых кислот. Эти кислоты реагируют с карбонатами в известняке и растворяют породу, образуя воронки и пещеры. Известняк также подвержен механическому выветриванию, особенно в сухом климате, из-за абразивного воздействия ветра, несущего обломки породы и другой мусор. Такое сочетание химического и механического выветривания делает известняк очень уязвимым для разрушения при воздействии атмосферы.
Пористость и трещины
Известняк, образованный скоплением раковин и скелетного материала, имеет высокую начальную пористость - термин, обозначающий пустоты между твердыми фрагментами. Эта пористость уменьшается с уплотнением с течением времени по мере того, как откладывается больше материала и фрагменты склеиваются вместе. Кислая вода из атмосферы или земли растворяет часть этого уплотненного материала, создавая вторичную пористость. Движение Земли в течение геологического времени вызывает трещины в известняке. Попадание кислой воды еще больше увеличивает трещины. При экспонировании этот эффект растворения проявляется на поверхности в виде сети трещин и воронок, называемых карстом.
Инженерные преимущества и проблемы
Известняковые образования, такие как пейзажи, пещеры и коралловые рифы, создают впечатляющие туристические достопримечательности. При использовании в качестве строительного материала известняк имеет изящный и привлекательный процесс старения на протяжении веков, несмотря на его уязвимость к порче. Высокая пористость и пустоты известняка делают его эффективным водоносным горизонтом для коммунального водоснабжения в Техасе, Ирландии и во всем мире. Однако известняковые образования представляют собой серьезные инженерные проблемы для строительства дорог, туннелей и зданий. Полости и круто наклонные слои горных пород не всегда могут быть обнаружены при обследовании строительной площадки и могут оседать, вызывая внезапное обрушение фундаментов, зданий и туннелей.