Kalksten är en samlingsbeteckning för en grupp av sedimentära bergarter som består av minst 50 procent kalcit, ett mineral bildat av kalciumkarbonat. Om en del av kalciumet ersätts med magnesium, blir det resulterande kalciumet magnesiumkarbonat berg kallas dolomitisk kalksten. Kalksten har olika ursprung och kan utfällas i vatten eller utsöndras av marina organismer såsom koraller; den kan också bestå av skal från döda marina organismer.
Clastic och Nonclastic
Det finns två huvudtyper av sedimentärt berg: klastik eller detrital - som består av små bergfragment - och icke-klastisk, även kallad kemisk och oorganisk. Klastkalksten består av biogena korn eller klaster snarare än eroderade bergfragment, som i fallet med sandstenar. Sådana biogena klaster är skal- eller benfragment från döda marina organismer och ackumuleras genom att sjunka till havsbotten eller någon annan vattenkropp. De växer också i marina miljöer som korallrev. Icke-klastisk kalksten, såsom travertiner, bildas genom utfällning av karbonatkristaller i grunt vatten och i grundvatten, varvid de senare bildar stalagmiter och stalaktiter i grottor.
Kemisk och mekanisk vittring
Koldioxid i atmosfären, tillsammans med svavel och kväveoxider i förorenade stads- och industriområden, löses upp i regnvatten och grundvatten för att bilda svaga syror. Dessa syror reagerar med karbonater i kalkstenen och upplöser berget och bildar sinkholer och grottor. Kalksten utsätts också för mekanisk väderbestämning, särskilt i torra klimat, genom den slipande effekten av vind som bär bergfragment och annat skräp. Denna kombination av kemisk och mekanisk vittring gör kalksten mycket sårbar för försämring när den utsätts för atmosfären.
Porositet och frakturer
Kalksten som bildas genom ansamling av skal och skelettmaterial har hög initial porositet - en term som hänvisar till hålrummen mellan de fasta fragmenten. Denna porositet minskar med komprimering över tiden när mer material deponeras och fragment cementeras tillsammans. Surt vatten från atmosfären eller marken löser upp något av detta komprimerade material, vilket skapar en sekundär porositet. Jordens rörelse över geologisk tid bringar kalkstenen. Syrainträngande vatten förstorar frakturerna ytterligare. När den utsätts uppträder denna upplösningseffekt på ytan som ett nätverk av sprickor och sinkholes som kallas karst.
Tekniska fördelar och problem
Kalkstensformationer som landskap, grottor och korallrev gör spektakulära turistattraktioner. När det används som byggmaterial har kalksten en graciös och attraktiv åldringsprocess under århundraden, trots dess sårbarhet för försämring. Den höga porositeten och kaviteten i kalksten gör den till en effektiv akvifer för offentliga vattenförsörjningar i Texas, Irland och världen över. Kalkstensformationer utgör emellertid allvarliga tekniska problem för väg-, tunnel- och byggnadskonstruktion. Håligheter och brant sluttande berglager kan inte alltid identifieras under en byggplatsundersökning och kan avta och orsaka en plötslig kollaps av fundament, byggnader och tunnlar.