Kireçtaşı, kalsiyum karbonattan oluşan bir mineral olan en az yüzde 50 kalsitten oluşan bir grup tortul kayaç için ortak bir terimdir. Kalsiyumun bir kısmı magnezyum ile değiştirilirse, ortaya çıkan kalsiyum magnezyum karbonat kayaya dolomitik kireçtaşı denir. Kireçtaşı çeşitli kökenlere sahiptir ve suda çökeltilebilir veya mercan gibi deniz organizmaları tarafından salgılanabilir; aynı zamanda ölü deniz organizmalarının kabuklarından da oluşabilir.
Klastik ve Klastik Olmayan
İki temel tortul kaya türü vardır: küçük kaya parçalarından oluşan kırıntılı veya kırıntılı ve kimyasal ve inorganik olarak da adlandırılan kırıntılı olmayan. Kırıntılı kireçtaşı, kumtaşlarında olduğu gibi aşınmış kaya parçalarından ziyade biyojenik tanelerden veya kırıntılardan oluşur. Bu tür biyojenik klastlar, ölü deniz organizmalarından gelen kabuk veya kemik parçalarıdır ve denizin dibine veya herhangi bir su kütlesine batarak birikir. Ayrıca mercan resifleri gibi deniz ortamlarında da büyürler. Travertenler gibi klastik olmayan kireçtaşları, sığ sularda ve yeraltı sularında karbonat kristallerinin çökelmesi yoluyla oluşur, yeraltı suları mağaralarda dikit ve sarkıt oluşturur.
Kimyasal ve Mekanik Ayrışma
Atmosferdeki karbondioksit, kirli kentsel ve endüstriyel bölgelerde kükürt ve azot oksitlerle birlikte yağmur suyu ve yeraltı sularında çözünerek zayıf asitler oluşturur. Bu asitler kireçtaşındaki karbonatlarla reaksiyona girerek kayayı çözerek obruklar ve mağaralar oluşturur. Kireçtaşı ayrıca, özellikle kuru iklimlerde, rüzgar taşıyan kaya parçalarının ve diğer döküntülerin aşındırıcı etkisiyle mekanik aşınmaya maruz kalır. Bu kimyasal ve mekanik ayrışma kombinasyonu, kireçtaşını atmosfere maruz kaldığında bozulmaya karşı çok savunmasız hale getirir.
Porozite ve Kırıklar
Kabukların ve iskelet malzemesinin birikmesiyle oluşan kireçtaşı, yüksek bir başlangıç gözenekliliğine sahiptir - katı parçalar arasındaki boşluklara atıfta bulunan bir terim. Bu gözeneklilik zamanla sıkıştırma ile azalır, çünkü daha fazla malzeme biriktirilir ve çimento birlikte parçalanır. Atmosferden veya topraktan gelen asidik su, bu sıkıştırılmış malzemenin bir kısmını çözerek ikincil bir gözeneklilik oluşturur. Jeolojik zaman içindeki yer hareketi, kireçtaşının kırılmasına neden olur. Asidik su girişi kırıkları daha da büyütür. Maruz kaldığında, bu çözünme etkisi yüzeyde karst adı verilen çatlaklar ve düdenler ağı olarak ortaya çıkar.
Mühendislik Avantajları ve Sorunları
Manzaralar, mağaralar ve mercan resifleri gibi kireçtaşı oluşumları, göz alıcı turistik yerler yapar. Bir yapı malzemesi olarak kullanıldığında, kireçtaşı, bozulmaya karşı savunmasız olmasına rağmen, yüzyıllar boyunca zarif ve çekici bir yaşlanma sürecine sahiptir. Kireçtaşının yüksek gözenekliliği ve boşlukları onu Teksas, İrlanda ve dünya çapındaki kamu su kaynakları için verimli bir akifer yapar. Ancak kireçtaşı oluşumları yol, tünel ve bina inşaatı için ciddi mühendislik sorunları oluşturmaktadır. Boşluklar ve dik eğimli kaya katmanları, bir şantiye incelemesi sırasında her zaman belirlenemeyebilir ve çökerek temellerin, binaların ve tünellerin ani çökmesine neden olabilir.
