Pedra Calcària: Tipus de roca sedimentària

També pot contenir petites quantitats de minerals com ara argila, hematites, siderita, quars o altres, que modifiquen (de vegades sensiblement) el color i el grau de cohesió de la roca. El caràcter pràcticament monomineral de les calcàries permet reconèixer-les fàcilment gràcies a dues característiques físiques i químiques fonamentals de la calcita: és menys dura que el coure (la seva duresa en l'escala de Mohs és de 3) i reacciona amb efervescència en presència d'àcids tals com l'àcid clorhídric. Quan la roca calcària conté una proporció entre el 35-65% d'argila s'anomena marga.

Pedra calcària

Tipus	roca carbonatada
Causa de	exposició a la pedra calcària
Punt de descomposició	2.442 °F (màxim) 1.517 °F (mínim)
Pressió de vapor	0 mmHg (a 68 °F)
Solubilitat	0,001 g/100 g (aigua, 68 °F)
Límit d'exposició	5 mg/m³ (10 h, Estats Units d'Amèrica) 10 mg/m³ (10 h, cap valor) 15 mg/m³ (8 h, Estats Units d'Amèrica)

Les calcàries són formades principalment per calcita, barrejada amb elements detrítics, en poca quantitat, com la sorra, el llim i argila, o bé orgànics. Tenen una duresa feble i es ratllen fàcilment amb un ganivet. En fred, reaccionen amb efervescència, alliberant CO2, en contacte amb l'àcid clorhídric diluït, cosa que les diferencia de les dolomies, que, en condicions normals, reaccionen en menor grau.

La roca calcària és una roca coherent de color blanc, grisós o gris fosc. A més de carbonat de calci, també pot contenir carbonat de magnesi, (MgCO3), que, si hi és en una proporció elevada, la roca es denominarà calcària dolomítica. És una roca poc soluble en aigua pura, si bé la seva solubilitat augmenta en contacte amb dissolucions acidulades o amb aigua de pluja que contingui CO2 dissolt. En les àrees afectades per la pluja àcida, els edificis construïts amb carreus de roca calcària són afectats amb deteriorament quan la calcita reacciona amb l’àcid sulfúric de la pluja, disgregant-se en guix.

Com moltes altres roques sedimentàries, la pedra calcària és composta de grans; tanmateix la majoria dels grans de les roques calcàries són fragments esquelètics d'organismes marins com el corall o foraminífers. Altres grans carbonatats que es troben en les pedres calcàries són ooides, peloides, interclasts i extraclasts. Algunes roques calcàries no tenen grans i són formades completament per la precipitació química de calcita o aragonita com, per exemple, el travertí.

Són molt distingibles gràcies al seu aspecte blanc. Les pedres calcàries es formen als mars càlids i poc profunds de les regions tropicals, en aquelles zones en les quals els aportaments detrítics són poc importants. Dos processos, que generalment actuen conjuntament, contribueixen a la formació de les calcàries: els processos químics i els processos biològics.

Origen químic

El carbonat de calci es dissol amb molta facilitat en aigües que contenen gas carbònic dissolt (CO₂), a causa de l'alta solubilitat de l'hidrogencarbonat de calci, com a compost intermedi. Però, en canvi, en entorns en els quals les aigües carregades de CO₂ s'alliberen bruscament a l'atmosfera, es produeix generalment la precipitació del carbonat de calci en excés, segons aquesta reacció:

Aquest alliberament de CO₂ es produeix, fonamentalment, en dos tipus d'entorns: al litoral quan arriben a la superfície aigües carregades de CO₂ i sobre els continents quan les aigües subterrànies assoleixen la superfície.

Origen biològic

 

Nombrosos organismes utilitzen el carbonat de calci per a construir-se l'esquelet mineral, ja que es tracta d'un compost abundant i moltes vegades gairebé es troba en estat de saturació en les aigües superficials dels oceans i llacs (per la qual cosa és relativament fàcil induir-ne la precipitació). Després de la mort d'aquests organismes, en molts entorns es produeix l'acumulació de restes minerals en quantitats tals que arriben a constituir sediments que són l'origen de la gran majoria de les calcàries existents.

La sedimentació calcària, actualment limitada a unes quantes regions de les marees tropicals, va ser molt més important en èpoques passades. Les calcàries que es poden observar sobre els continents es van formar en èpoques caracteritzades per tenir un clima molt més càlid que l'actual, quan no hi havia gel als pols i el nivell del mar era molt més elevat. En aquella època, àmplies zones dels continents estaven cobertes per mars epicontinentals poc profunds. En l'actualitat, les plataformes carbonatades són relativament poques (marcades amb un 1 en la imatge); els esculls de corall (marcats amb un 2) tenen un paper important en la fixació del carbonat de calci marí.

Les principals impureses que conté la pedra calcària són silicats, argila, fosfats, carbonat de magnesi, guix, glauconita, fluorita, òxid de ferro, magnesi, sulfats, siderita, dolomita i matèria orgànica entre altres. El color d'aquestes roques passa de blanc a negre i pot ser gris. Moltes presenten tons vermellosos, grocs, blaus o verds segons el tipus o quantitat d'impureses que continguin.

 

La pedra calcària és una roca important com a reservori de petroli a causa de la seva gran porositat. Té una gran resistència a la meteorització, la qual cosa ha permès que moltes escultures i edificis de l'antiguitat tallats en calcària hagin arribat fins a l'actualitat. Tanmateix, l'acció de l'aigua de pluja i dels rius (especialment quan es troba acidulada per l'àcid carbònic) provoca la seva dissolució, i crea un tipus de meteorització característica denominada carst. No obstant això, la pedra calcària és utilitzada en la construcció de roques per a obres marítimes i portuàries com espigons, esculleres i altres estructures d'estabilització i protecció.

La roca calcària té múltiples usos. S'utilitza essencialment com a matèria primera per a la fabricació de calç (calç viva i calç apagada), de ciment i àrids i com a material de construcció. També és utilitzada en la indústria química per la producció de de sosa i gas carbònic. Algunes varietats de roca calcària tenen usos particulars, com la calcària litogràfica, que s'usaba antigament a la impremta. Les varietats de calcària més toves, prèviament pulveritzades, s'usen com a correctors dels sòls àcids en l'gricultura (calç agrícola).

La roca calcària és un component important del ciment gris usat en les construccions modernes i també pot ser usada com a component principal, juntament amb àrids, per a fabricar l'antic morter de calç, pasta grassa per a creació d'estucs o lletades per "emblanquinar" (pintar) superfícies. Té altres usos en la indústria farmacèutica o pelletera. Es troba dins de la classificació de recursos naturals (RN) entre els recursos no renovables (minerals) i, dins d'aquesta classificació, en els no metàl·lics, igual que el salnitre, el guix i el sofre.