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碳酸盐类矿物是除含硅矿物外最常见的矿物种类，尤其在沉积岩中多见，其中最常见的是方解石和白云石。
方解石主要是由CaCO 3 溶液沉淀或生物遗体沉积而成，是石灰岩的主要造岩矿物。在泉水出口可以析出疏松多孔的碳酸钙沉淀物，称为石灰华或钙华。方解石晶体为菱面体，集合体呈块状、粒状、鲕状、钟乳状或晶簇，无色透明；因杂质渗入而常呈白、灰、黄、浅红、绿、蓝等色，玻璃光泽，硬度为3，具三组完全解理，遇稀盐酸强烈起泡。
白云石（CaMg[CO 3 ] 2 ）主要在咸化海中沉淀而成，或者由普通石灰岩与含镁溶液置换形成，是白云岩的主要造岩矿物（成因仍存在较大争议）。白云石晶体为菱面体，通常为块状、粒状集合体，乳白、粉红、灰绿等色，玻璃光泽，具三组完全解理，硬度3.5~4.0，相对密度2.8~2.9，在稀盐酸中分解缓慢。