所謂變形，已在“結晶學”壹節的第10章中介紹過，是指礦物成分的系列變化引起結構相應系列變化的壹種現象。這種變形現象在方解石族和文石族的壹系列礦物種中非常明顯。
從表22-1可以看出，隨著陽離子的半徑從Co2+、Zn2+、Mg2+、Ba2+依次增大，結構也相應變化。這種變化分為兩個階段。在第壹階段，它在方解石結構內部發生變化，即菱面體表面競爭增加（由晶胞參數變化引起）；第二階段是文石結構的變化，即斜圓柱體的縮小。在兩個階段的交界處（即陽離子為Ca2+的地方）有壹個突變，即從方解石型到文石型。這種成分變化引起的從漸變到突變的整個過程稱為壹系列完整的變形。
表22-1方解石結構和文石結構的變形現象
類型變化也可以看作是同構和同態的統壹。上述結構變化的第壹和第二階段屬於同構，而這兩個階段的結合點是同態。
方解石型和文石型結構分別為:
方解石結構:可視為NaCl結構的衍生結構。也就是說，NaCl結構中的Na+和Cl-分別被Ca2+和【CO3】2-取代，【CO3】2-平面三角形垂直於某個立方軸分層排列，導致其原來的向心晶胞在立方軸方向變平，變成鈍菱形，這就變成了方解石的結構【圖22-1（a）】。每個【CO3】2-層與其相鄰層中的【CO3】2-三角形的方向相反。Ca被6個【CO3】2包圍，也有6個氧與Ca結合，即配位數為6。因為NaCl結構中的{100}方向是中性面，所以產生了該方向上的完美解理。同樣，它決定了方解石的完美解理；解理塊的形狀正好與方解石的“晶胞”相同，具有源自NaCl晶胞的鈍菱形。然而，這樣選擇的“晶胞”（鈍菱形形狀）並不是方解石的真正晶胞，因為這種菱形形狀的高度不是結構中的重復周期，方解石的真正晶胞應該是銳角菱形形狀【圖22-1（a）】。在結晶學中，立方菱面體和六方晶格經常發生轉化，方解石的銳角菱面體晶胞也可以轉化為具有雙體心的六方晶胞，如圖22-1（a）所示。
圖22-1方解石（a）和文石（b）的晶體結構
文石結構:與方解石晶體結構不同，結構中的Ca2+和【CO3】2-按照六方最密堆積的重復規則排列。雖然每個鈣離子周圍有六個【CO3】2-，但與之接觸的是九個氧離子，而不是六個。也就是說，鈣離子的配位數為9。每個O都與三個ca和1 Cs相連（圖22-1（b））。
這兩種結構類型的* * *特征是:Ca2+和【CO3】2-按照最緊密堆積規則排列，【CO3】2-三角形平行分層排列。
由於【CO3】2-平面內振動光的折射率遠高於垂直於該平面的振動光的折射率，因此這些碳酸鹽礦物的光學各向異性很強，表現出高雙折射。
下面分別介紹這兩組的主要礦物。
方解石（方解石）
碳酸根
化學成分常含有錳、鐵、鋅、鎂、鉛、鍶、鋇、鈷和碲等類質同象的替代物。當它們達到壹定量時，可以形成錳方解石、鐵方解石、鋅方解石、鎂方解石等品種。此外，晶體中還常見水鎂石、白雲石、氫氧化鐵、氧化物、硫化物、應時等機械包裹體。
具有晶體結構的三元晶系；:arh=0.637nm，α= 46° 07′；Z=2。如果換算成六方（雙體心）晶格，那麽:ah =0.499nm，ch = 1.706nm；nm；Z=6。方解石型結構如上所述。
常見的完整晶體。有各種形式，有600多種不同的形式。主要為柱狀平行【0001】發育和板狀平行{0001}發育，各種狀態下均為菱面體或復雜三角多面體（圖22-2）。方解石常按{0001}形成接觸孿晶，更常按形狀形成；
圖22-2方解石的晶體和孿晶
團聚孿晶，其在解理面上的取向不同於白雲石（圖22-3）。在自然界中，這種聚集孿晶的出現可以用來解釋方解石在形成後受到了地質應力的作用。方解石的聚集形態也各不相同。由片狀（板狀）或纖維狀方解石組成，是平行或近平行的連體體，分別稱為板狀方解石和纖維狀方解石。也有致密塊狀（石灰巖）、粒狀（大理石）、土狀（白堊）、多孔狀（鈣華）、鐘乳石（石鐘乳）和鮞狀、豌豆狀、結核狀、葡萄狀、包被狀和晶簇狀。方解石的晶體形態與形成條件有關。隨著形成溫度的降低，其晶型有從板狀和鈍菱形晶型向復雜的三方菱形晶型、六方柱狀晶型和銳菱形晶型演化的趨勢（圖22-4）。
圖22-3平行方解石（a）和平行白雲石（b）片狀孿晶在菱形解理面上的表現。
圖22-4方解石形態隨溫度的變化
物理性質為無色或白色，有時被鐵、錳、銅等元素染成淺黃色、淺紅色、紫色和棕黑色。無色透明的方解石被稱為冰洲石。卵裂完成；在應力的影響下，它沿著聚片的孿晶方向滑動並破裂。硬度3。相對密度為2.6 ~ 2.9。壹些方解石是發光的。
方解石是分布最廣的礦物之壹，具有多種成因類型。主要表現為:①沈積型，當海水中的CaCO3達到過飽和時，可沈積出大量的灰巖和鮞粒灰巖；（2）熱液型，常見於中低溫熱液礦床，呈脈狀或洞穴狀，晶體形態良好；③巖漿型:方解石是巖漿成因碳酸鹽巖和碳酸鹽熔巖中的主要造巖礦物，常與白雲石和金雲母共生；④風化型:石灰巖和大理巖在風化過程中溶解於地下水時，易形成重質碳酸鈣Ca（HCO 3）進入溶液。當壓力降低或蒸發時，大量CO2逸出，碳酸鈣可以再次沈澱，形成鐘乳石、石筍和石柱。反應式為:碳酸氫鈣=碳酸鈣+H2O+二氧化碳。
特征晶型鑒定，多片狀孿晶，三組完美解理，硬度小，相對密度小。急劇增加酸泡。燒過的方解石碎片放在石蕊試紙上顯示堿性反應。與鈣發生火焰反應（橙色）。
主要用途是石灰石、大理石、白堊和其他由方解石組成的巖石，廣泛用於化工、冶金、建築和其他工業部門，如燃燒石灰和制造水泥。美麗的大理石可用作建築裝飾材料。高純度石灰石是制造塑料和尼龍的重要原料。冰洲石因其強雙折射和偏振特性而廣泛應用於光學領域，如偏光顯微鏡的棱鏡、偏振片和光度計。
菱鎂礦
鎂【碳酸氫根】—鐵【碳酸氫根】
Mg【CO3】和Fe【CO3】的化學成分可以形成完全的類質同象，有時與Mn、Ca、Ni、Si等混合物質。
具有晶體結構的三元晶系；。菱鎂礦:菱形晶胞arh=0.566nm，α= 48 10’，z = 2；六方晶胞ah = 0.462nm納米，ch = 1.499納米，Z=6。菱鐵礦:菱形晶胞arh =0.576nm，α= 47° 54′，Z = 2；六方晶胞，ah = 0.468nm納米，ch = 1.526納米，Z=6。與方解石結構相同。
形態晶體為菱形、短柱狀或三角形。它通常是粒狀、土狀、致密和塊狀的集合體。
物理性質:富鎂端元為白色或淡黃白色、灰白色，有時帶有紅色色調，富鐵端元為黃色至棕色和褐色；玻璃光澤。卵裂完成。硬度為3.5 ~ 4.5。相對密度為2.9 ~ 3.1，富鐵人群相對密度和折射率增加。性脆弱。
菱鎂礦的成因和產狀主要由含鎂熱液交代白雲巖和超基性巖組成，也有沈積類型。菱鐵礦也有沈積型和熱液型。
鑒定特征與方解石相似，但不同的是粉末在被HCl冷卻時不會起泡或作用非常緩慢，但在被HCl加熱時會劇烈起泡。
主要用途:菱鎂礦可用於制造耐火磚（耐高溫3000℃）和含鎂水泥，並可提取鎂；菱鐵礦可以作為鐵礦石開采。
白雲石
碳酸氫鈣
化學成分中的鎂可以用鐵、錳、鈷和鋅代替。其中，CaMg【CO3】2-CaFe【CO3】2可以是完全同構系列；當鐵》鎂時，稱為鐵白雲石。鐵和錳的替代作用有限，錳的端元CaMn【CO3】2稱為錳白雲石。它還可以形成鉛白雲石、鈷白雲石、鋅白雲石等品種。
具有晶體結構的三元晶系；。菱形晶胞:arh = 0.601nm；α=47 36′;Z=1。六角晶胞:ah = 0.481納米，ch = 1.601納米；+0納米；Z=3。晶體結構類似於方解石。區別在於Ca2+在方解石晶體結構中所占的結構位置，其中1/2被白雲石中的Mg所占；Ca2+和Mg2+在垂直於立方軸的方向上呈層狀交替排列，這導致白雲石晶體結構的對稱性低於方解石。白雲石中的鎂被鐵和錳取代後，晶胞可以增大。
形態晶體常為菱面體，不像方解石那樣多樣，晶面常彎曲成馬鞍形（圖22-5（b）），切片後可在顯微鏡下觀察，這種馬鞍形具有晶疇嵌入結構和波消光現象（圖22-5（c））。孿晶通常根據{0001}、、、和形成。後者孿晶的長短對角線平行於白雲石的解理面，與方解石不同（圖22-3）。壹些白雲石開裂，這是由孿晶引起的。聚集體通常呈粒狀、致密和塊狀，有時呈多孔和腎形。
圖22-5白雲石晶體
物理性質純的多為白色，含鐵的為灰-深褐色，含鐵白雲巖風化後表面變為褐色；玻璃光澤。卵裂是完全的，卵裂面通常是彎曲的。硬度為3.5 ~ 4。相對密度為2.85，隨著組成中Fe、Mn、Pb和Zn含量的增加而增加。壹些白雲石在陰極射線的作用下發出明亮的橙色光。
白雲石的成因和賦存狀態白雲石是自然界中廣泛分布的壹種礦物，其成因主要有兩種:沈積成因和熱液成因。它是白雲石和白雲質石灰巖的主要礦物。白雲石也是巖漿碳酸鹽巖的主要成分之壹。含鎂石灰巖或白雲石在區域變質或接觸變質作用中可形成白雲石大理巖。在變質作用的高級階段，白雲石可分解為方鎂石和水鎂石。
特征晶面的識別常呈彎曲的馬鞍形。與方解石不同的是，鹽酸在冷的時候不會劇烈起泡，但在加熱時會劇烈起泡。此外，雙晶紋的方向也與方解石不同（圖22-3）。此外，還可以用染色法來區分它們。
主要用作高爐煉鐵生產中的耐火材料和熔劑；部分白雲石可作為提取鎂的原料。白雲石大理石經過加工後可以作為較好的建築石材。
文石
也被稱為文石
ca【CO3】和方解石是類質同象的。
化學成分鈣常被鍶、鉛、鋅和鍶取代。此外還有鎂、鐵、鋁等，但含量普遍較低。已知品種包括鉛文石、鋅文石、鍶文石和稀土文石。
具有晶體結構的斜晶系；；a0 = 0.495nm納米，b0 = 0.796nm納米，c0 = 0.573nm納米；Z=4。文石結構如上所述。
形態晶體通常呈柱狀和矛狀（圖22-6），但它們很少見。通常{110}形成孿晶或三聯晶，三聯晶常呈現偽六方對稱。集合體通常為纖維狀、柱狀、晶簇狀、貝殼狀、鐘乳石狀、珊瑚狀、鮞狀、豆狀和球狀。大多數軟體動物殼內壁的珍珠質部分是由極細的片狀文石沿殼面平行排列而成。
物理性質通常為白色、黃白色，有時為淺綠色、灰色等。透明度；玻璃光澤，斷口呈油狀光澤。無卵裂，或有時看到{010}不完全至中等卵裂；貝殼狀骨折。硬度為3.5 ~ 4.5。相對密度為2.9 ~ 3.3，含鍶、鋇成分的相對密度增加。
圖22-6文石的晶體和孿晶（D）
圖22-7方解石和文石的近似穩定性範圍
文石通常是在低溫熱液和外生條件下形成的，是低溫礦物之壹。它在熱液礦床、現代溫泉和間歇泉中結晶。當溶液中存在鍶和鎂鹽雜質時，有利於文石的形成。文石不穩定，經常變成方解石。根據合成礦物的數據，文石的形成壓力高於方解石（圖22-7）。
文石的鑒定特征與方解石相似，加入鹽酸後會劇烈起泡。而文石沒有菱面體解理，晶體形態為柱狀和矛狀。相對密度和硬度略高於方解石。在硝酸鈷溶液中煮沸時，方解石粉末僅呈淡青色，而文石呈濃紅色和紫色。
主要用途分布較少，幾乎沒有工業價值。