Le calcaire est un terme collectif désignant un groupe de roches sédimentaires constituées d'au moins 50% de calcite, un minéral formé de carbonate de calcium. Si une partie du calcium est remplacée par du magnésium, la roche de carbonate de calcium et de magnésium qui en résulte est appelée calcaire dolomitique. Le calcaire a une variété d'origines et peut être précipité dans l'eau ou sécrété par des organismes marins tels que le corail; Il peut aussi s'agir des coquilles d'organismes marins morts.
Clastiques et non-clastiques
Il existe deux types principaux de roches sédimentaires: les roches clastiques ou détritiques - qui sont constituées de petits fragments de roche. - et non-plastique, aussi appelé chimique et inorganique. Le calcaire clastique est constitué de grains biogènes, ou clastes, plutôt que de fragments de roche érodés, comme dans le cas des grès. Ces clastes biogéniques sont des fragments de coquilles ou d'os provenant d'organismes marins morts et s'accumulent en s'enfonçant dans le fond de la mer ou dans tout autre plan d'eau. Ils poussent également dans des environnements marins tels que les récifs coralliens. Les calcaires non-clastiques, comme les travertins, se forment par la précipitation des cristaux de carbonate dans les eaux peu profondes et dans les eaux souterraines, formant des stalagmites et des stalactites dans les grottes.
<2> Dioxyde de carbone dans le l'atmosphère, avec les oxydes de soufre et d'azote dans les régions urbaines et industrielles polluées, se dissout dans l'eau de pluie et les eaux souterraines pour former des acides faibles. Ces acides réagissent avec les carbonates dans le calcaire et dissolvent la roche, formant des gouffres et des grottes. Le calcaire est également soumis à l'altération mécanique, en particulier dans les climats secs, par l'action abrasive du vent portant des fragments de roche et d'autres débris. Cette combinaison d'altération chimique et mécanique rend le calcaire très vulnérable à la détérioration lorsqu'il est exposé à l'atmosphère.
Porosité et fractures
Le calcaire formé par l'accumulation de coques et de matériaux squelettiques a une porosité initiale élevée - - un terme désignant les vides entre les fragments solides. Cette porosité diminue avec le temps au fur et à mesure que plus de matière se dépose et fragmente le ciment. L'eau acide de l'atmosphère ou du sol dissout une partie de ce matériau compacté, créant une porosité secondaire. Le mouvement de la terre au cours du temps géologique provoque la fracture du calcaire. L'infiltration d'eau acide augmente encore les fractures. Exposé, cet effet de dissolution apparaît à la surface comme un réseau de fissures et de gouffres appelé karst.
Avantages et problèmes d'ingénierie
Les formations calcaires telles que les paysages, les grottes et les récifs coralliens font des attractions touristiques spectaculaires . Lorsqu'il est utilisé comme matériau de construction, le calcaire a un processus de vieillissement gracieux et attrayant au cours des siècles, malgré sa vulnérabilité à la détérioration. La forte porosité et les cavités du calcaire en font un aquifère efficace pour l'approvisionnement public en eau au Texas, en Irlande et dans le monde entier. Cependant, les formations calcaires présentent de sérieux problèmes d'ingénierie pour la construction de routes, de tunnels et de bâtiments. Les cavités et les couches rocheuses fortement inclinées peuvent ne pas toujours être identifiées lors d'une investigation sur un chantier de construction et peuvent s'abaisser, provoquant un effondrement soudain des fondations, des bâtiments et des tunnels.
