Вапняк - загальний термін для групи осадових порід, що складаються щонайменше на 50 відсотків з кальциту, мінералу, що утворюється з карбонату кальцію. Якщо частина кальцію замінюється магнієм, утворюється кальцій карбонат магнію гірську породу називають доломітовим вапняком. Вапняк має різноманітне походження і може осідати у воді або виділятися морськими організмами, такими як корали; він також може складатися з оболонок мертвих морських організмів.
Кластичний та некласичний
Існує два основних типи осадових порід: кластична, або руйнівна, яка складається з дрібних уламків гірських порід, і некластична, яку також називають хімічною та неорганічною. Кластичний вапняк складається з біогенних зерен або кластів, а не з ерозованих уламків гірських порід, як у випадку з пісковиками. Такі біогенні класти є уламками оболонки або кістки від загиблих морських організмів і накопичуються, опускаючись на дно моря або будь-яку іншу водойму. Вони також ростуть у морському середовищі, такому як коралові рифи. Некластичний вапняк, такий як травертини, утворюється через випадання кристалів карбонатів на мілководді та в підземних водах, останні утворюють сталагміти та сталактити в печерах.
Хімічне та механічне вивітрювання
Двоокис вуглецю в атмосфері разом з оксидами сірки та азоту в забруднених міських та промислових районах розчиняється в дощовій та підземних водах з утворенням слабких кислот. Ці кислоти реагують з карбонатами у вапняку та розчиняють породу, утворюючи поглиблення та печери. Вапняк також піддається механічним вивітрюванням, особливо в умовах сухого клімату, внаслідок абразивної дії вітру, що несе уламки гірських порід та інші уламки. Ця комбінація хімічного та механічного вивітрювання робить вапняк дуже вразливим до погіршення стану під впливом атмосфери.
Пористість і переломи
Вапняк, що утворюється внаслідок скупчення оболонок і скелетного матеріалу, має високу початкову пористість - термін, що стосується порожнеч між твердими уламками. Ця пористість зменшується з ущільненням з часом, оскільки більше матеріалу осідає і фрагменти цементуються разом. Кисла вода з атмосфери або землі розчиняє частину цього ущільненого матеріалу, створюючи вторинну пористість. Рух землі протягом геологічного часу призводить до руйнування вапняку. Попадання кислої води ще більше збільшує переломи. Під впливом цей ефект розчинення з’являється на поверхні у вигляді мережі тріщин і прорізів, званих карстом.
Інженерні переваги та проблеми
Вапнякові утворення, такі як пейзажі, печери та коралові рифи, створюють вражаючі туристичні визначні пам'ятки. При використанні як будівельний матеріал вапняк має витончений та привабливий процес старіння протягом століть, незважаючи на свою вразливість до погіршення стану. Висока пористість та порожнини вапняку роблять його ефективним водоносним шаром для загального водопостачання в Техасі, Ірландії та в усьому світі. Однак вапнякові утворення представляють серйозні інженерні проблеми для будівництва доріг, тунелів та будівель. Порожнини та круто похилі шари гірських порід не завжди можуть бути виявлені під час обстеження будівельного майданчика і можуть спадати, спричиняючи раптовий обвал фундаментів, будівель та тунелів.
