سنگ آهک یک سنگ رسوبی بسیار رایج است که از بیش از 50 درصد کربنات کلسیم تشکیل شده است. سنگ آهک به روش‌های مختلفی تشکیل می‌شود ولی منشاء آن را می‌توان در فرآیندهای شیمیایی یا بیوشیمیایی که در گذشته زمین شناسی، اغلب ده‌ها تا صدها میلیون سال پیش رخ داده اند، جستجو کرد. با توجه به کاربرد زیاد این سنگ در صنعت بهتر است که در مورد نحوه‌ی پیدایش این سنگ را دقیق‌تر بررسی کنیم.
سنگ آهک های بیوشیمیایی
بسیاری از موجودات آبی در بدن خود پوسته‌ای از کربنات کلسیم دارند. علاوه بر این خیلی از جانداران مانند ماهی‌ها اسکلت‌بندی آنها به صورت کلسیمی است. این موجودات پس از مرگ در کف دریا یا اقیانوس ته‌نشین می‌شوند و پس از گذشت سالها کربنات کلسیم موجود در عناصر آنها تبدیل به آهک می‌شود.
هنگامی که این موجودات می‌میرند، پوسته‌های آنها در کف دریا جمع می‌شوند. بخش‌های نرم پوسیده می‌شوند و تنها پوسته‌های سخت (اسکلت‌های بیرونی یا استخوان‌ها) باقی می‌مانند که معمولاً توسط عملکرد فعلی و شکارچیان بیولوژیکی تجزیه می‌شوند. در طی دوره‌های زمانی طولانی، رسوبات اسکلتی بر اثر فشار و گرما تبدیل به کربنات کلسیم می‌شود. در آب‌های گرم با عرض جغرافیایی کم مناطق استوایی، به این سنگ‌های آهکی زیست‌آواری استوایی می‌گویند، در حالی که در آب‌های خنک‌تر، در عرض‌های جغرافیایی متوسط تا بالا، به عنوان سنگ‌های آهکی زیست‌آواری معتدل شناخته می‌شوند.
تشکیل سنگ آهک از طریق رسوب‌گذاری
تبدیل رسوبات انباشته شده پوسته زمین به سنگ آهک شامل چندین مرحله است. در مرحله‌ی اول خاک موجود در بالادست رودخانه‌ها و دریاها شسته می‌شود و در بستر دریاچه‌ها، دریاها و اقیانوس‌ها می نشیند. در مرحله دوم مرتب توده‌های رسوبی روی هم قرار می‌گیرند و بر روی لایه‌های زیرین فشار وارد می‌کنند. فشار موجود بر روی این لایه‌ها آب موجود در آنها را خالی می‌کند. مرحله‌ی سوم پس از سالها که لایه‌های رسوبی روی هم قرار می‌گیرند بر اثر فشار و گرما کربنات کلسیم موجود در سنگ‌ها تبدیل به آهک می‌شود.
اگر مدت این رسوب‌گذای زیاد طول بکشد و یا میزان فشار و گرما بیشتر باشد رسوبات موجود پس از تبدیل به آهک دوباره متبلور می‌شوند و سنگ قویتری را ایجاد می‌کنند.
سنگ آهک های شیمیایی
برخی از سنگ‌های آهکی از طریق رسوب‌گذاری آب چشمه‌ها و یا دریاها تشکیل می‌شود. در این روش آب موجود حاصل از این دریاها و چشمه‌ها به صورت اشباع شده با کربنات کلسیم است. بر اثر گرما یا فنوسنتز دی اکسید کربن موجود در آب از آن آزاد می‌شود و به صورت سنگ آهک رسوب می‌کند. سنگ‌های آهکی موجود در غارها نیز به این روش شکل می‌گیرد. سنگ تراورتن نیز به همین روش و از طریق رسوب‌های چشمه‌های آب گرم تشکیل می‌شود.
استالاکتیت‌ها و استالاگمیت‌ها در غارها با تبخیر آب از آب‌های غنی از کربنات کلسیم که از سقف غار می‌چکد و به کف می ریزند، تشکیل می‌شوند. تراورتن در نتیجه رسوب کربنات کلسیم از آب‌های زیرزمینی و سطحی و به ویژه آب‌های زمین گرمایی تشکیل می‌شود.
اولیت ها (یا اووئیدها) کره‌های گرد کوچکی از کربنات کلسیم هستند که در آب‌های گرم، فوق اشباع، کم عمق و به شدت متلاطم دریایی گرمسیری تشکیل می‌شوند. اولیت‌ها با رسوب شیمیایی لایه‌ای از کریستال‌های آراگونیت در اطراف برخی از ذرات سخت – اغلب یک قطعه پوسته – تشکیل می شوند. جریان های قوی به طور مداوم اولیت ها را به اطراف منتقل می کنند تا لایه های متحدالمرکز جدیدی از آراگونیت در بالای لایه های قبلی رشد کنند. اولیت‌ها به طور متناوب برای برداشتن یک لایه متحدالمرکز در معرض قرار می‌گیرند و سپس برای تنظیم لایه دفن می‌شوند.
سنگ آهک دگرگونی
اگر با گذشت زمان، بدنه‌ای از سنگ آهک در اثر گرما و فشار زیاد در اعماق سطح زمین فشرده شده و تغییر شکل داده باشد، ساختار و ترکیب آن تغییر می کند و یک سنگ آهک تبلور مجدد به نام مرمر را تشکیل می دهد که می تواند حاوی بیش از 95 درصد کربنات کلسیم باشد. سنگ مرمر یک سنگ کریستالی سخت است که جلاپذیری بالایی دارد و برای ساختمان سازی و مجسمه سازی استفاده می شود.
گچ
گچ شکل خاصی از سنگ آهک است که عمدتاً در آب‌های عمیق‌تر از بقایای پوسته گیاهان و جانوران دریایی میکروسکوپی مانند کوکولیتوفورها و روزن داران تشکیل می‌شود. بیشتر گچ‌ها سنگ‌های نسبتاً نرم با محتوای کربنات کلسیم بالا هستند.
