碳酸盐矿物概述
碳酸盐岩的矿物组成
碳酸盐岩的矿物组成碳酸盐岩是一种由碳酸盐矿物质组成的沉积岩，其主要成分为方解石和白云石。
除此之外，还有少量的菱镁石、菱铁矿、方铅矿等。
在特殊环境下，还会出现含有钙长石、透辉石、方解石等的碳酸盐岩。
一、方解石方解石是最常见的碳酸盐岩中的主要组分。
它的化学式为CaCO3，属于三斜晶系。
方解石晶体通常呈立方体或八面体形态，也可呈板条或柱形。
在不同的环境下，其形态和颜色也会有所变化。
1. 晶体结构方解石晶体结构由钙离子(Ca2+)和碳酸根离子(CO32-)组成。
其中，钙离子占据八面体空间，并与六个CO32-离子相邻；而每个CO32-离子则与三个钙离子相邻。
2. 特性及用途方解石具有高硬度、高比重和强反射性等特性。
它是一种重要的工业原料，可用于制造水泥、石灰、玻璃等产品。
此外，方解石还可用于医药、化工、食品等领域。
二、白云石白云石是碳酸盐岩中的另一种主要组分，其化学式为CaMg(CO3)2。
它的晶体结构属于六方晶系，通常呈板条或柱形晶体。
在不同的环境下，其形态和颜色也会有所变化。
1. 晶体结构白云石晶体结构由镁离子(Mg2+)和钙离子(Ca2+)组成。
其中，镁离子占据八面体空间，并与六个CO32-离子相邻；而每个CO32-离子则与三个钙离子相邻。
2. 特性及用途白云石具有较高的硬度和比重，且具有良好的耐腐蚀性能。
它广泛应用于建筑材料、装饰材料、地板材料等领域。
此外，白云石还可用于制造肥料、化妆品等产品。
三、菱镁石菱镁石是一种含有镁的碳酸盐岩矿物，其化学式为MgCO3。
它的晶体结构属于六方晶系，通常呈板条或柱形晶体。
1. 晶体结构菱镁石晶体结构由镁离子(Mg2+)和碳酸根离子(CO32-)组成。
其中，镁离子占据八面体空间，并与六个CO32-离子相邻；而每个CO32-离子则与三个镁离子相邻。
2. 特性及用途菱镁石具有较高的硬度和比重，且具有良好的耐腐蚀性能。
它广泛应用于建筑材料、装饰材料、地板材料等领域。
此外，菱镁石还可用于制造肥料、化妆品等产品。
碳酸盐岩的矿物组成与岩石学特征分析
碳酸盐岩的矿物组成与岩石学特征分析碳酸盐岩是一类由碳酸盐类矿物主导组成的岩石，其独特的矿物组成和岩石学特征使其成为地质学、地球化学以及石油勘探等领域的重要研究对象。
本文将从碳酸盐岩的形成背景、矿物成分、岩石学特征以及地质意义等方面进行分析。
一、碳酸盐岩的形成背景碳酸盐岩主要由钙、镁、铁等元素的碳酸盐矿物组成，其形成过程一般与古海洋沉积环境密切相关。
在古海洋中，生物残骸和海洋泥沙等物质逐渐沉积，随着地质过程的变化，这些物质受到了压力和温度的影响，逐渐转化为碳酸盐岩。
碳酸盐岩的形成时期广泛分布于地球的各个时期，具有重要的地质意义。
二、碳酸盐岩的矿物组成碳酸盐岩的主要矿物成分为方解石（CaCO3）和白云石（MgCO3），其中方解石是最常见的矿物。
此外，镁质碳酸盐矿物如菱镁矿（MgCO3）、白镁矿（Mg(OH)2）以及铁质碳酸盐矿物如菱铁矿（FeCO3）也常见于碳酸盐岩中。
这些矿物的含量和分布对于岩石的物理和化学特性具有重要影响。
三、碳酸盐岩的岩石学特征碳酸盐岩具有多种特征，主要包括颜色、结构和纹理等方面。
1. 颜色：碳酸盐岩的颜色多样，由于其中不同矿物成分的不同含量和杂质的存在，常见的颜色有白色、灰色、黄色等。
颜色对于岩石的鉴别和分类具有一定的指示意义。
2. 结构：碳酸盐岩的结构主要分为架构结构和晶粒结构。
架构结构是指由粒状碳酸盐颗粒堆积形成的结构；晶粒结构是指由块状或片状的方解石和白云石晶体构成的结构。
结构的不同将导致碳酸盐岩的物理性质和储集特征有所差异。
3. 纹理：碳酸盐岩的纹理包括均质纹理和结晶纹理。
均质纹理指的是岩石中颗粒间隙较小、难以辨别的纹理；结晶纹理是指岩石中矿物的晶体形态和排列方式所呈现的纹理特征。
纹理的不同与岩石的成因、形成环境等因素密切相关。
四、碳酸盐岩的地质意义碳酸盐岩具有重要的地质意义，主要体现在以下几个方面：1. 油气储层：碳酸盐岩中的孔隙和裂缝具有较好的储集和运移性，是重要的油气储层。
碳酸盐岩的矿物组成
碳酸盐岩的矿物组成一、碳酸盐岩的定义和形成碳酸盐岩是由氧化碳（CO2）和碳酸盐（如方解石、方镁石等）组成的沉积岩。
它是地球上最常见的岩石之一，广泛分布于海洋和陆地上。
碳酸盐岩的形成主要与生物作用、化学作用和物理作用有关。
生物作用指的是生物体（如藻类、有孔虫等）的代谢活动导致的沉积；化学作用主要是由水中的溶解物质沉积形成；物理作用包括风化和溶解等自然过程。
二、碳酸盐岩的主要矿物组成碳酸盐岩的主要矿物组成包括方解石、方镁石、白云石和菱镁矿等。
下面将对每种矿物的特征和形成条件进行详细介绍。
1. 方解石方解石是一种由碳酸钙（CaCO3）组成的矿物，化学式为CaCO3。
它是最常见的碳酸盐矿物之一，具有白色、透明到半透明的外观。
方解石是碳酸盐岩中最常见的矿物之一，通常以块状或晶粒状形态存在。
方解石的形成需要一定的溶解度和沉积条件。
在碳酸盐饱和度较高的环境中，方解石会以晶体的形式沉积下来。
当环境条件发生变化时，方解石晶体的形态和结构也会发生改变。
2. 方镁石方镁石是一种由碳酸镁（MgCO3）组成的矿物，化学式为MgCO3。
它与方解石非常相似，具有类似的外观和性质。
方镁石常呈白色、灰色或黄色，硬度较低。
方镁石的形成需要相对较高的镁离子浓度和碱度较高的环境条件。
在海洋中，方镁石主要形成于较寒冷的浅海区域，如深海沉积和深层海底湖。
3. 白云石白云石是一种由碳酸钙和碳酸镁组成的矿物，化学式为CaMg(CO3)2。
白云石具有类似于方解石和方镁石的结构和性质，形态多为板状或柱状。
白云石的形成主要与水体中镁离子和钙离子的浓度和沉积环境有关。
在海洋环境中，白云石主要形成于暖水沉积区域，如珊瑚礁和滩岸地带。
4. 菱镁矿菱镁矿是一种由碳酸镁组成的矿物，化学式为MgCO3。
它是一种针状或板状结构的矿物，常呈白色、灰色或黄色。
菱镁矿的形成需要相对较高的镁离子浓度和适宜的环境条件。
在海洋中，菱镁矿主要形成于较寒冷的深海沉积区域。
三、碳酸盐岩的分类和特征碳酸盐岩根据不同的成因和矿物组成可以分为多种类型，其中最常见的是石灰岩、白云岩和霰石等。
碳酸盐和硅酸盐
碳酸盐和硅酸盐
碳酸盐和硅酸盐是两种常见的矿物类别。
碳酸盐通常是由碳酸根离子（CO3^2-）和金属离子组成的化合物，而硅酸盐则是由硅酸根离子（SiO4^4-）和金属离子组成的化合物。
尽管这两种矿物有着相似的化学成分，它们的结构和性质却有着很大的不同。
碳酸盐是由碳酸根离子和金属离子组成的化合物。
最常见的碳酸盐就是方解石（CaCO3）。
方解石是一种常见的矿物质，广泛存在于地球表面的岩石和沉积物中。
它具有白色或灰色的颜色，呈块状。
方解石的化学式为CaCO3，其中Ca2+离子与CO3^2-离子形成化学键。
碳酸盐的化学键是在离子间建立的，这些离子通常被剪切力保持在一起。
由于其化学键的特性，碳酸盐通常是相对软和易于磨损的。
在地层学中，碳酸盐通常是表明旧岩石或沉积物的指标。
相比之下，硅酸盐由硅酸根离子和金属离子组成的化合物。
硅酸盐是地球上最常见的矿物之一，涵盖了许多常见的矿物，例如石英，长石和云母。
这些矿物是由硅酸根离子和金属离子（如钠、钾、铝等）组成的。
与碳酸盐的化学键不同，硅酸盐的化学键是通过共振共用的方式形成的，其耦合强度更高，因而更难磨损。
硅酸盐具有坚硬、致密、不易磨损的特性，因此在建筑材料和工业制品等方面得到了广泛应用。
总体而言，碳酸盐和硅酸盐是两种不同的矿物类别，具有不同的结构和性质。
碳酸盐是在岩石和地层学中经常出现的化合物，而硅酸盐则更常见于建筑材料和工业制品中。
了解碳酸盐和硅酸盐的差异和用途，有助于更好地理解地球的构成和化学特性，以及这些矿物对人类生活的影响。
个论---硫酸盐碳酸盐等矿物
由于卤族元素的离子与轻金属元素的离子的电负性相 差很大，其化合物大部分有典型的离子键，构成离子晶 格。 卤化物矿物的晶体结构，主要有氯化钠型、萤石型、 闪锌矿型。在晶体结构中，由于阳离子性质不同，存在 的键型也不同。由惰性离子型离子组成的卤化物具有典 型的离子键（石盐），而由铜型离子组成的卤化物具有 典型的共价键。 物理性质：由惰性离子型离子组成的卤化物,在物理性 质上以无色、透明、玻璃光泽、比重小、易溶解于水、 熔点和沸点低、不导电等为共同特征。 由铜型离子组成的卤化物，一般浅色、透明度低、金 刚光泽、硬度较大、密度增大、熔点和沸点高，不溶解 于水，导电性增强。
碳酸盐矿物中存在着明显的晶变现象，比钙离子半径小 的Zn2+、Mg2+、Fe2+等的碳酸盐形成方解石型结构，比钙 离子半径大Sr2+、Pb2+、Ba2+碳酸盐形成文石型结构，钙 离子的碳酸盐既可形成方解石结构，也可形成文石型结构。 碳酸盐矿物多数为三方、单斜和斜方晶系，部分具有完 好的单晶，集合体呈块状、粒状、放射状、土状。 物理性质：硬度不大，均小于4.5，一般3左右。非金属 光泽，多数为白色或无色，含色素离子者颜色鲜艳（含铜 呈鲜绿或鲜蓝色，含锰玫瑰红）密度中等，Ba、Pb的碳 酸盐密度大。 所有的碳酸盐矿物在酸中能不同程度的被溶解，放出二 氧化碳。 鉴定方法：差热分析和染色实验
成因：大多为海相沉积，也可以是中低 温热液成因，或者有重碳酸钙分解而成。 方解石在冶金工业上用做熔剂，在建筑 工业方面用来生产水泥、石灰。冰洲石是 制作偏光棱镜和其它光学仪器的高级材料。
碳酸盐岩的物质成分
碳酸盐岩的物质成分
1、化学成分
碳酸盐岩的主要化学成分为CaO、MgO及CO2，其余氧化物还有SiO2，TiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、K2O、Na2O和H20等。
纯石灰岩的理论化学成分为CaO 56﹪、CO2 44％；纯白云岩(白云石)的理论化学成分为CaO 30.4％、MgO 2l.7％、C0247.9％。
此外，还可有一些微量元素或痕量元素，如Sr、Ba、Mn、Ni、Co、Pb、Zn、Cu、Cr、V、Ga、Ti等，可利用这些元素种类、含量、元素对的比值来划分和对比地层、判断沉积环境和研究岩石成因。
2、矿物成分
碳酸盐岩的矿物成分包括三类：
（1）碳酸盐矿物，主要是方解石和白云石，还可有文石、高铁方解石、铁白云石及菱镁矿、菱铁矿、菱锰矿等。
（2）自生的非碳酸盐矿物，有石膏、硬石膏、重晶石、天青石、萤石、岩盐及钾镁盐矿物，还可有少量的蛋白石、自生石英、黄铁矿、白铁
矿、海绿石、磷酸盐矿物及有机质等。
这些矿物的出现与一定的沉
积环境或成岩后生变化作用有关。
（3）陆源矿物，常见的有粘土矿物、碎屑矿物(如碎屑石英及长石)及微量的重矿物(多为稳定的重矿物)。
当陆源矿物含量超过50％时，碳酸盐岩即过渡为泥质岩和碎屑岩。
碳酸盐
碳酸盐定义碳酸盐是金属元素阳离子和碳酸根相化合而成的盐类。
碳酸盐矿物的种数在95种左右，其中白云石是在自然界分布极广的矿物，而且不少碳酸盐矿物是重要的非金属矿物原料，也是提取Fe，Mg，Mn，Cu等金属元素及放射性元素Th、U的重要矿物来源，具有重要的经济意义。
在碳酸盐矿物中，主要的阴离子为[CO3]2-，阳离子主要是Ca2+、Mg2+，其次Na+、Fe2+以及Cu2+、Zn2+、Pb2+、Mn2+、Bi3+等。
一些碳酸盐矿物具有完好的单晶体，也可呈块状、粒状、放射状和土状等集合体形态。
碳酸盐矿物大多数为无色或白色，含铜者呈鲜绿或鲜蓝色，含锰者呈玫瑰红色，含稀土者或铁者呈褐色，含钴者呈淡红色，含铀者呈黄色。
矿物硬度不大，一般在3左右。
最大的是稀土碳酸盐矿物的硬度，但也不超过4.5，非金属光泽为主。
碳酸盐矿物主要为外生成因，分布广泛，可形成大面积分布的海相沉积地层。
内生成因的碳酸盐岩多数出现在岩浆热液阶段。
分类可分正盐M2CO3、酸式盐MHCO3及碱式碳酸盐M2(OH)2CO3（M 为金属）三类。
自然界存在的碳酸盐矿有方解石、文石（霰石）、菱镁矿、白云石、菱铁矿、菱锰矿、菱锌矿、白铅矿、碳酸锶矿和毒重石等。
碳酸盐和酸式碳酸盐(又称重碳酸盐)大多数为无色的。
碱金属和铵的碳酸盐易溶于水，其他金属的碳酸盐都难溶于水。
碳酸氢钠在水中的溶解度较小，其他酸式碳酸盐都易溶于水。
含有氢氧基团的金属离子碳酸盐称为碱式盐，为复盐。
重要的有碱式碳酸铜[CuCO3·Cu(OH)2]、碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2]等及自然界存在的蓝铜矿[Cu3(CO3)2(OH)2]、孔雀石[Cu2(OH)2CO3]等。
标定方法用标准盐酸溶液滴定水样时，若以酚酞作指示剂，滴定到等当点时，pH为8.4，此时消耗的酸量仅相当于碳酸盐含量的一半，当再向溶液中加入甲基橙指示剂，继续滴定到等当点时，溶液的ph值为4. 4，这时所滴定的是由碳酸盐所转变的重碳酸盐和水样中原有的重碳酸盐的总和，根据酚酞和甲基橙指示的两次终点时所消耗的盐酸标准溶液的体积，即可分别计算碳酸盐和重碳酸盐的含量。
4碳酸盐矿物情况
4碳酸盐矿物情况碳酸盐矿物是地球表层的常见矿物类型，其中包含了许多不同种类的矿物。
在本文中，我们将讨论四种常见的碳酸盐矿物，分别是方解石、方铅矿、菱铁矿和白云石。
我们将探讨它们的性质、成因、产地以及用途。
方解石是最常见的碳酸盐矿物之一，化学式为CaCO3、它通常呈白色、灰色或黄色，具有玻璃光泽，硬度为3，可轻易被指甲刮擦。
方解石产生于热液脉、火山岩、沉积岩等不同的岩石中，常见于石灰岩、大理石等地质岩层中。
它的产地遍布世界各地，如中国、欧洲、美国等地都有丰富的方解石矿床。
方解石被广泛用于建筑材料、肥料、工业生产等领域，是一种十分重要的矿产资源。
方铅矿是另一种重要的碳酸盐矿物，化学式为PbCO3、它通常呈浅灰色、灰黑色或蓝灰色，硬度为3.5-4，有时具有铅矿特有的金属光泽。
方铅矿一般产生于含铅矿床中，如含铅的褐铁矿矿床、火山岩矿床等。
它广泛分布于世界各地，如中国、澳大利亚、美国等国家都有较为丰富的方铅矿资源。
方铅矿是重要的铅矿石之一，被用于提取纯铅和制备化工原料等用途。
菱铁矿是一种富含铁元素的碳酸盐矿物，化学式为FeCO3、它通常呈黑色、灰黑色或褐色，有时呈粉红色或猩红色，硬度为3.5-4，有时具有金属光泽。
菱铁矿主要产生于含铁的变质岩、火山岩矿床中，如含铁的片麻岩、绿片岩等地质岩石中。
它的产地广泛，如中国、俄罗斯、瑞典等国家都有丰富的菱铁矿资源。
菱铁矿是重要的铁矿石之一，被广泛用于钢铁行业、建筑材料制备等领域。
白云石是一种常见的碳酸盐矿物，化学式为CaMg(CO3)2、它呈白色、灰色或浅黄色，有时带有灰褐色或黄色的细条纹，硬度为3，有时具有金属光泽。
白云石主要产生于含镁的变质岩、火山岩矿床中，如含镁的片麻岩、大理石等地质岩石中。
它广泛分布于世界各地，如欧洲、亚洲、北美洲等地都有丰富的白云石资源。
白云石常被用作建筑材料、装饰材料、雕刻材料等用途。
总的来说，碳酸盐矿物是地球表层常见的矿物类型，包括了许多不同种类的矿物。
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物理性质:无色或白色；玻璃光泽，硬度3.5~4；性脆；解理平行{10பைடு நூலகம்1} 完全；解理面常弯曲。比重2.86。
鉴定特征:白云石可以借其马鞍形的晶体外形，遇冷稀HCl反应微弱而 与方解石及菱镁矿区别。
碳酸盐矿物中常出现复盐，如白云石CaMg[CO3]2，其阳离 子有固定的比例，在结构中呈有序分布，与无序的含镁方
解石比较，对称性相应降低。
碳酸盐矿物中，多数结晶成单斜晶系或斜方晶系；其次为 三方晶系和六方晶系。
物理性质上，硬度不大，一般3左右，非金属光泽，大多数 为无色或白色，含Cu者呈鲜绿色，含Mn者呈玫瑰红色，含 REE或Fe者呈褐色，含Co者呈淡红色，含U者呈黄色。该 类矿物在盐酸中有不同程度的溶解度，某些碱金属的碳酸 盐矿物可以溶于水。
Dolomite. Location: Indiana, USA
白云石
菱锰矿
菱锰矿
菱锰矿
文石(霰石) Ca[CO3] (Aragonite)
化学组成: Ca[CO3] 结构特点: 斜方晶系， Ca2+近似成六方紧
密堆积(在方解石中Ca2+近 似成立方紧密堆积)；每个 Ca2+与其相接触的氧离子不 是六个(在方解石中Ca2+与 其相邻的氧离子是六个)，而是九个，所以Ca2+配位数为9。 晶体形态: 单晶体常呈柱状或尖锥状；以(110)为双晶面的接触又 晶常见。 物理性质: 无色或白色；玻璃光泽，断口油脂光泽。硬度3.5~4； 解理平行{010}不完全；比重2.94。遇冷稀HCl即剧烈发生气泡。
晶体结构中存在的[CO3]2-络阴离子较一般的阴离子为大，它与 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Ba2+、Sr2+、Pb2+、Zn2+等结合成 稳定的无水化合物；对于Cu2+等, 可形成以(OH)-附加阴离子为 主的碳酸盐，如孔雀石Cu2[CO3](OH)2；对于三价金属阳离子， 主要是TR3+，往往形成含附加阴离子F-的无水碳酸盐，如氟碳 铈矿(Ce, La)[CO3]F。
鉴定特征: 和方解石很象，但解理不同。
文 石 集 合 体
文石
文石
孔雀石 Cu2[CO3](OH)2 (Malachite)
化学组成: Cu2[CO3](OH)2。含微量机械混入物。 结构特点: 单斜晶系。晶体结构中Cu2+为六个
O2-和(OH)-所包围，形成八面体配位。八面体 共用棱相连接，组成一条平行于c轴的双链结 构。C4+在三个O2-之间组成[CO3]2-并连接各链。 晶体形态: 单晶体呈柱状或针状，但极少见。 双晶以(100)为双晶面成接触双晶。 物理性质: 深绿至鲜绿色；条痕淡绿色；玻璃 光泽，纤维状集合体呈丝绢光泽，土状者光泽 暗淡。硬度3.5~4；解理平行{201}完全，平行 {010}中等。比重3.9~4.0。 鉴定特征: 以其绿色、条痕淡绿色和肾状、葡 萄状等为鉴定特征。
物理性质: 纯净的方解石无色透明，称冰洲石
(iceland spar). 无色或白色，含杂质可被染成黄色
或褐色；玻璃光泽。硬度3, 解理平行{1011}完全。
鉴定特征:菱面体完全解理，硬度3，与冷稀HCl相 遇剧烈起泡。
工业用途：涂料、化工、冶金， 建材材料，工业 填料等。
方解石
方解石
碳酸盐矿物主要有内生和外生成因，可广泛出现在外生成 因下。
方解石 Ca[CO3] (Calcite)
化学组成: Ca[CO3] 。常含锰和铁等。
结构特点: 三方晶系；晶体结构和变形的NaCl型结构极为 相似，即将NaCl型结构沿三次对称轴方向压扁后，即可变 为方解石型结构。其中阴离子为C-3O三角形。
碳酸盐矿物
概述
碳酸盐是金属阳离子与碳酸根[CO3]2-相化合而成的盐类。 已知碳酸矿物的种数100余种。它们构成地壳总重量的1.7%左
右。
最主要的阳离子是Ca2+和Mg2+，其次是Fe2+、Mn2+以及Zn2+、 Pb2+、TR3+等。阴离子部分除[CO3]2-外，有时还有附加阴离子 (OH)-、F-、Cl-等等，但其中以(OH)-为主要。此外，一些碳酸 盐矿物中还存在结晶水。
土状集合体。 物理性质: 深蓝色，条痕为天蓝色玻璃光泽，土状块体为浅蓝色。贝壳
状断口。硬度3.5-4，比重3.7-3.9。常与孔雀石共生。 鉴定特征: 以其深蓝色、条痕淡蓝色和与孔雀石共生为特征。
蓝铜矿 (Azurite)
蓝铜矿 (Azurite)与孔雀石
硫酸盐矿物
概述
它以最高的价态S6+与四个O2-结合成硫酸根[SO4]2-，再与金属阳离子形 成硫酸盐。已知的硫酸盐矿物种数有185种。占地壳总重量的0.1%，
白云石 CaMg[CO3]2 (Dolomite)
化学组成: CaMg[CO3]2。常含铁和锰，偶含钴、
锌等。
结构特点: 三方晶系。结构中的Ca和 Mg在位置上的分布和含镁方解石结构中Ca 和Mg在位置上的分布是不同的。前者的Ca 和Mg沿c 轴方向交替分布，而含镁方解石中 的Ca和Mg在位置上是可以任意置换的。因此从结构看，含镁方解石 是无序的，而白云石是有序的。
孔雀石
孔雀石 (Malachite)
孔雀石 (Malachite)
孔雀石 (Malachite)
蓝铜矿 Cu3[CO3]2(OH)2 (Azurite)
化学组成: Cu3[CO3]2(OH)2 。 结构特点: 单斜晶系。 晶体形态: 单晶体为柱状或厚板状，通常多呈粒状、钟乳状、皮壳状或
晶体形态: 常见的单形有：{1010}六方柱，{0001}底面， {0112}和{0221}等菱面体，以及{2131}复三方偏三角面体 等。依（0112）为双晶面的聚片双晶或接触双晶极为常见， 依（0001）为双晶面的接触双晶也较普遍。 可出现各类形态的集合体，如片状的称为层解石，纤维状 的为纤维方解石 ，粒状的大理石， 白色粒状的汉白玉， 多孔状的石灰华， 土状的白垩，钟乳状的石钟乳等等。