主要由方解石、白雲石等碳酸鹽類礦物組成的變質巖。在中國由於雲南省大理縣盛產這種巖石而得名,一般常稱大理石。在商業上和工藝技術上往往把磨光後能夠作裝飾用的富鈣的巖石(如結晶灰巖、白雲巖)和某些蛇紋巖等也稱為大理石,但在地質學上大理巖則限於碳酸鹽類變質巖。

  礦物成分 大理巖是由石灰巖、白雲質灰巖、白雲巖等碳酸鹽巖石經區域變質作用和接觸變質作用形成,方解石和白雲石的含量一般大於500%,有的可達99%。但是除少數純大理巖外,在一般大理巖中往往含有少量的其他變質礦物。由於原來巖石中所含的雜質種類不同(如矽質、泥質、碳質、鐵質、火山碎屑物質等),以及變質作用的溫度、壓力和水溶液含量等的差別,大理巖中伴生的礦物種類也不同。例如,由較純的碳酸鹽巖石形成的大理巖中,方解石和白雲石占90%以上,有時可含有很少的石墨、白雲母、磁鐵礦、黃鐵礦等,在低溫高壓條件下方解石可轉變成文石;由含矽質的碳酸鹽巖石形成的大理巖中,在中、低溫時可含有滑石、透閃石、陽起石、石英等,在中、高溫時可含有透輝石、斜方輝石、鎂橄欖石、矽灰石、方鎂石等,在高溫低壓條件下可出現粒矽鈣石、鈣鎂橄欖石、鎂黃長石等;由含泥質的碳酸鹽巖石形成的大理巖中,在中、低溫時可含有蛇紋石、綠泥石、綠簾石、黝簾石、符山石、黑雲母、酸性斜長石、微斜長石等,在中、高溫時可含有方柱石、鈣鋁榴石、粒矽鎂石、金雲母、尖晶石、磷灰石、中基性斜長石、正長石等。

  結構構造 大理巖一般具有典型的粒狀變晶結構,粒度一般為中、細粒,有時為粗粒,巖石中的方解石和白雲石顆粒之間成緊密鑲嵌結構。在某些區域變質作用形成的大理巖中,由於方解石的光軸成定向排列,使大理巖具有較強的透光性,如有的大理巖可透光2厘米,個別大理巖的透光性可達3~4厘米,它們是優良的雕刻材料。大理巖的構造多為塊狀構造,也有不少大理巖具有大小不等的條帶、條紋、斑塊或斑點等構造,它們經加工後便成為具有不同顏色和花紋圖案的裝飾建築材料。

  顏色 大理巖除純白色外,有的還具有各種美麗的顏色和花紋,常見的顏色有淺灰、淺紅、淺黃、綠色、褐色、黑色等,產生不同顏色和花紋的主要原因是大理巖中含有少量的有色礦物和雜質,如含錳方解石組成的大理巖為粉紅色,大理巖中含石墨為灰色,含蛇紋石為黃綠色,含綠泥石、陽起石和透輝石為綠色,含金雲母和粒矽鎂石為黃色,含符山石和鈣鋁榴石為褐色等。

  分佈 大理巖分佈很廣,在世界各地前寒武紀的地盾和地塊中生代、古生代以後的變質活動作用的地區內均有出露。大理巖往往和其他的變質巖共生,有的呈厚度不等的夾層產出,有的則以大理巖為主夾雜其他的變質巖,厚度可達數百米。含有大理巖地層的同位素年齡距今最大可達37.6億年。中國大理巖的產地遍佈全國,其中以雲南省大理縣點蒼山為最著名,點蒼山大理巖具有各種顏色的山水畫花紋,是名貴的雕刻和裝飾材料。北京房山大理巖有白色和灰色兩種。白色大理巖為細粒結構,質地均勻致密,稱為漢白玉;淺灰色大理巖為中細粒結構,並具有各種淺灰色的細條紋狀花紋,稱為艾葉青。這兩種均是優美的雕刻和建築材料。廣東雲浮、福建屏南、江蘇鎮江、湖北大冶、四川南江、河南鎮平、河北涿鹿、山東萊陽、遼寧連山關等地都產有各種大理巖。

  用途 大理巖主要用作雕刻和建築材料,雕刻用的主要是純白色細均粒透光性強的大理巖,透光性強可以提高大理巖的光澤。常用於建造紀念碑、鋪砌地面、墻面以及雕刻欄桿等。也用作桌面、石屏或其他裝飾,這類用途根據不同的需要可以用純白色結構均勻的大理巖,也可以用具有各種顏色和花紋的大理巖。大理巖還在電工材料中用作隔電板,這類大理巖要求絕緣性能好,不能含有雜質,尤其是黃鐵礦、磁鐵礦等導電雜質。含鈣高的大理巖還可作為石灰和水泥原料等。中國是使用大理巖最早和最多的國傢之一,在公元前12世紀的殷代就有用大理巖雕刻的水牛,北京和全國各地許多著名的古代和現代建築中都廣泛使用瞭大理巖。天安門前的華表,故宮內的漢白玉欄桿及保和殿後面重達250噸的雲龍石,人民英雄紀念碑的浮雕,人民大會堂門前的大石柱和宴會廳,北京地下鐵道的車站等都是用大理巖裝飾而成。