Kalksten är en kollektiv term för en grupp av sedimentära bergarter som består av minst 50 procent kalcit, ett mineral bildat av kalciumkarbonat. Om en del av kalciumet ersätts av magnesium kallas den resulterande kalciummagnesiumkarbonatstenen dolomitisk kalksten. Kalksten har olika ursprung och kan utfällas i vatten eller utsöndras av marina organismer som korall; det kan också bestå av skal av döda marinorganismer.

Clastic och Nonclastic

Det finns två huvudtyper av sedimentär rock: clastic eller detrital - som består av små rockfragment - och nonclastic, även kallad kemisk och oorganisk. Clastic kalksten består av biogena korn, eller kluster, i stället för eroderade stenfragment, som vid sandstenar. Sådana biogena klaster är skal eller benfragment från döda marina organismer och ackumuleras genom att sjunka till botten av havet eller någon annan vattenkälla. De växer också i marina miljöer som korallrev. Nonclastic kalksten, som travertiner, bildar genom utfällning av karbonatkristaller i grunda vatten och i grundvatten, de senare bildar stalagmiter och stalaktiter i grottor.

Kemisk och mekanisk väder

Koldioxid i atmosfären tillsammans med svavel- och kväveoxider i förorenade stads- och industriområden upplöses i regnvatten och grundvatten för att bilda svaga syror. Dessa syror reagerar med karbonater i kalkstenen och löser upp bergen och bildar sänkhål och grottor. Kalksten är också föremål för mekanisk förväxling, speciellt i torra klimat, genom slipning av vindbärande rockfragment och andra skräp. Kombinationen av kemisk och mekanisk väderlek gör kalksten mycket sårbar för försämring när den utsätts för atmosfären.

Porositet och frakturer

Kalksten bildad genom ackumulering av skal och skelettmaterial har en hög initial porositet - - en term som hänvisar till hålrummen mellan de fasta fragmenten. Denna porositet minskar med komprimering över tiden då mer material deponeras och fragmenterar cement ihop. Surt vatten från atmosfären eller marken löser upp något av detta komprimerade material, vilket ger en sekundär porositet. Jordrörelsen över geologisk tid förorsakar kalkstenen att spricka. Syravatteninflöde förstärker frakturerna. När den exponeras uppträder den här upplösningseffekten på ytan som ett nätverk av sprickor och sinkholes som kallas karst.

Tekniska fördelar och problem

Kalkstenformationer som landskap, grottor och korallrev gör spektakulära turistattraktioner . Vid användning som byggmaterial har kalksten en graciös och attraktiv åldringsprocess under århundraden, trots dess sårbarhet för försämring. Kalkstenens höga porositet och kaviteter gör den till en effektiv vattenförekomst för offentliga vattenförsörjningar i Texas, Irland och hela världen. Kalkstensformationer uppvisar dock allvarliga tekniska problem för väg, tunnel och byggnad. Kaviteter och brant lutande bergskikt kan inte alltid identifieras under en byggplatsundersökning och kan dämpas, vilket orsakar en plötslig kollaps av stiftelser, byggnader och tunnlar.