大理石的形成过程及地质特征可概括如下：

一、形成过程

1、原始沉积阶段

大理石起源于海洋生物遗骸（如珊瑚、贝壳）的沉积，经长期压实形成石灰岩或白云岩。这些沉积岩以碳酸钙（CaCO₃）为主，含少量镁、硅等元素。

2、变质作用阶段

因地壳运动，原岩被埋入地下深处（通常＞5公里），在高温（150-400℃）高压（＞1千大气压）环境下发生变质。

重结晶：方解石、白云石等矿物颗粒重新排列，形成致密晶体结构。

矿物转化：部分石灰岩中的碳酸钙与镁结合形成白云石（CaMg(CO₃)₂）。

杂质迁移：铁、锰等元素氧化形成色带，二氧化硅（SiO₂）形成石英脉。

3、后期改造阶段

变质后的岩石可能经历多次地壳抬升、岩浆侵入或热液活动，进一步改变矿物组合与纹理。

二、地质特征

1、成分与结构

化学成分：以碳酸钙为主（＞50%），含碳酸镁、氧化铁、二氧化硅等杂质。

晶体结构：方解石晶体呈粒状镶嵌，粒径0.1-2mm，致密度高。

层理与纹理：受原岩层理和变质应力影响，形成波浪纹、云雾纹、条带状等独特图案。

2、物理性质

硬度：摩氏硬度2.5-5，低于花岗岩。

密度：2.6-2.9g/cm³，孔隙率低。

抗风化性：易被酸腐蚀（如雨水中的碳酸），导致表面溶蚀失光。

3、颜色多样性

纯净方解石呈白色（如汉白玉），杂质矿物致色：

（1）氧化铁：红、黄、棕；

（2）石墨：灰、黑条纹；

（3）蛇纹石：绿色（如丹东绿）。

4、典型产状

（1）多分布于造山带（如喜马拉雅、阿尔卑斯）和板块边缘，常见于区域变质带或接触变质带。

（2）中国云南大理、意大利卡拉拉等著名产区均位于古海洋沉积地层抬升区。

三、地质意义

大理石的变质特征（如晶体排列、矿物组合）为研究古地壳运动、古气候（如大理冰期）提供了重要依据。其形成过程揭示了从沉积到变质的完整岩石循环，是地球动力学的典型案例。