大理石礦有三大成礦類型：沉積型、區(qū)域變質(zhì)型和接觸變質(zhì)型。
在中國大理石總儲量中沉積型儲量約占30%，區(qū)域變質(zhì)型占50%以上，接觸變質(zhì)型占10%以上。
沉積型大理石礦床，包括沉積成因的各類碳酸鹽巖，如石灰?guī)r、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r等。凡色澤或花紋美麗、質(zhì)地細(xì)膩、塊度好，拋光后光澤度高的均可作為裝飾用大理石加以利用。沉積型大理石礦床，一般層位較穩(wěn)定，規(guī)模大，產(chǎn)出時代以震旦、石炭、二疊和三疊紀(jì)為主。典型礦床如江蘇宜興白云洞大理石礦床，礦體系三疊紀(jì)中下統(tǒng)青龍灰?guī)r，呈厚層狀產(chǎn)出，控制長約500m，厚度10至百余米，大理石顏色淺紅—乳白，商品名稱“奶油”大理石。
在沉積型大理石礦床中，生物灰?guī)r和特殊結(jié)構(gòu)構(gòu)造灰?guī)r系列大理石礦床的石材常具有美麗而特殊的花紋，不僅可以制成裝飾板材，而且還可以制成各種工藝品。如安徽的“紅皖螺”、“灰皖螺”大理石礦層是由青白口紀(jì)疊層石藻礁灰?guī)r組成；湖北的“騰龍玉”是由二疊紀(jì)的海綿、水螅、苔蘚蟲、層孔蟲、珊瑚化石組成的生物礁巖；四川的“百鶴玉”是一種二疊紀(jì)生物灰?guī)r。生物礁灰?guī)r或生物碎屑灰?guī)r除少量是震旦紀(jì)的，大多分布在古生代和中生代的海相碳酸鹽巖系中。由于它們需要特殊的形成環(huán)境，因此分布零星，較為珍貴。特殊結(jié)構(gòu)構(gòu)造灰?guī)r大理石礦床最典型的是由華北地臺成片分布的奧陶紀(jì)竹葉狀灰?guī)r構(gòu)成的紫豆瓣大理石礦床。竹葉狀灰?guī)r是一種先沉淀的鈣質(zhì)沉積物經(jīng)風(fēng)浪破碎呈扁圓狀泥礫再沉積，并為鈣質(zhì)膠結(jié)而成的灰?guī)r。這類礦床出現(xiàn)概率較小，且礦床規(guī)模也不很大。
區(qū)域變質(zhì)型大理石礦床，呈大理巖或白云質(zhì)大理巖產(chǎn)出，礦床規(guī)模大，礦體呈巨大層狀和似層狀產(chǎn)出，以均質(zhì)細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)為主，顏色、花紋、結(jié)構(gòu)比較均一。大理石的顏色由所含雜質(zhì)決定。一般純凈的純白微晶者最名貴，稱漢白玉；純白而肉眼可見顆粒者按粒度大小稱大雪花、小雪花；純黑者多含有機質(zhì)，但色純者較少；灰色、褐色、紫色大理石礦床也常見。這類大理石礦床是原巖經(jīng)輕微變質(zhì)重新結(jié)晶形成的，所以大都在變質(zhì)程度較淺的區(qū)域變質(zhì)帶中分布，多出現(xiàn)在中國的幾大山系邊緣的低山附近，分布比較廣泛。礦層時代與中國海相厚層碳酸鹽巖出現(xiàn)時代一致，主要為震旦紀(jì)、寒武紀(jì)以及南方的部分志留紀(jì)、泥盆紀(jì)和石炭紀(jì)。如山東萊州黃山后大理巖礦區(qū)和北京房山石窩大理巖礦區(qū)等。
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