Kalkkikivi

Kalkkikivi on sedimenttikivi, joka koostuu pääasiassa kalsiumkarbonaatista (CaCO3) mineraalikalsiitin muodossa. Se voi sisältää myös pieniä määriä muita mineraaleja, kuten savimineraaleja, piidioksidia, rikkikiisua, sideriittiä ja kvartsia. Kalkkikiveä muodostuu yleensä meren eliöiden, kuten korallien, kuorien ja levien, kerääntymisestä tai kalsiumkarbonaatin saostumisesta vedestä. Se on tärkeä rakennusmateriaali ja sitä käytetään laajalti rakennuskivenä, sementin valmistuksen raaka-aineena ja maanparannusaineena maataloudessa.

Tähän mennessä saatat ajatella, että kalkkikiven tunnistamisen on oltava uskomattoman vaikeaa. Vaikka kalkkikiven laajat vaihtelut voivat tehdä tehtävästä haastavan, se on useimmissa tapauksissa silti suhteellisen yksinkertainen prosessi. Kuten minkä tahansa kiven kohdalla, on tärkeää omaksua systemaattinen lähestymistapa kalkkikiven ja sen muunnelmien tunnistamisessa.

Tunnistaaksesi kalkkikiven, etsi ensin sen tyypillinen valkoinen, luonnonvalkoinen tai vaaleanharmaa väri. Se on suhteellisen pehmeää ja sitä voidaan naarmuttaa penniäkään, mutta yleensä se naarmuuntuu kynttäsi. Kalkkikivi reagoi ja kuohuu heikon hapon, kuten valkoviinietikan, kanssa. Fossiilit, kuorenpalaset ja korallit ovat yleisiä.

Koska kalkkikiven ulkonäkö vaihtelee niin paljon yksilöstä toiseen, fyysiset testit ovat usein paras tapa tunnistaa se. Nämä testit on suunniteltu antamaan osoitus kiven mineralogiasta, ja kalkkikiven tapauksessa testaamme kalsiumkarbonaatin läsnäoloa kalsiitin muodossa.

Yksi kalkkikiven parhaista tunnisteominaisuuksista on sen kovuus. Koska se on lähes kokonaan valmistettu kalsiitista, kalkkikiven kovuus on hyvin samanlainen, noin 3 Mohsin kovuusasteikolla. Tämä tarkoittaa, että jos yrität naarmuttaa pintaa pennillä, osa kivestä tulee raaputtaa pois. Jos näet kuparin jääneen kiven pinnalle, se tarkoittaa, että se on kovempaa kuin penni, eikä se ole kalkkikiveä. Vastaavasti, jos löydät kiven terävän reunan ja painat sitä lujasti raaputtaessasi kynttäsi, siihen pitäisi jäädä naarmuja.

Ehkä diagnostisin menetelmä kalkkikiven tunnistamiseksi on happotesti. Käyn yksityiskohtaisesti läpi tämän testin turvallisesti suorittamisesta tavallisella valkoviinietikalla Practical Rock Identification System -järjestelmässäni. Kalsiitti reagoi voimakkaasti laimennettuun suolahappoliuokseen, varsinkin kun raaputtelet tai jauheet sitä ensin. Tämä reaktio on loistava tapa erottaa kalkkikiven ja dolomiitin välillä, joka reagoi vain heikosti happoon.
Fossiilien esiintyminen on loistava osoitus siitä, että olet löytänyt kalkkikiveä. Fossiileja on myös muun tyyppisissä sedimenttikivissä, kuten hiekkakivessä ja liuskeessa, mutta ne ovat yleisimpiä kalkkikivessä. Kivessä näkemäsi fossiilien määrä voi myös auttaa sinua määrittämään kalkkikiven tyypin.

Olemme jo näennäisesti vastanneet tähän kysymykseen aiemmin tässä artikkelissa – kalkkikivi on valmistettu kalsiumkarbonaatista – nimenomaan kalsiitin muodossa. Mutta todellinen vastaus voi olla hieman enemmän mukana. Joten mistä kalkkikivestä oikein on tehty?
Kalkkikivi on valmistettu kalsiumkarbonaatista kalsiitin tai aragoniitin muodossa, jossa joskus on pieniä määriä magnesiumia. On yleistä, että kalkkikivi muodostuu aragoniittiksi ennen muuttumista kalsiittiksi. Fossiilit ovat yleinen kalkkikiven rakennuspalikka. Hiekkaa, lietettä ja savea löytyy joskus pieniä määriä.
Joskus kalkkikiven kalsiumkarbonaatti muuttuu vähitellen ja korvataan dolomiitilla. Tämä tapahtuu, kun magnesiumia on runsaasti läsnä, ja se yleensä antaa kivelle hieman punertavan värin. Se on myös hieman kovempaa kuin tavallinen kalkkikivi. Kalkkikivessä voi olla jonkin verran magnesiumia ennen kuin se muuttuu kokonaan dolokiviksi.
Yksi kalkkikiven määrittelevistä ominaisuuksista on se, mistä sitä ei ole tehty. Useimmissa klastisissa sedimenttikivissä on jonkin verran hiekkaa, lietettä ja saven kokoisia hiukkasia. Mutta kalkkikiven kohdalla näin ei yleensä ole.
Kalkkikivessä niin usein esiintyvät fossiilit on tehty samasta materiaalista, josta muu kivi on valmistettu – kalsiumkarbonaatista. Nämä kuoret ovat meren elämän kovia jäänteitä, jotka pysyvät mukana kauan eläimen kuoleman jälkeen ja auttavat usein muodostamaan kalkkikivikerrosten kudoksen.