（1）外观
石灰岩溶蚀比较均匀，溶蚀面很平整光滑，很多地段形成弧形面，风化面为平滑状及“雨痕”状（图2）；白云岩的溶解面很不平整，局部地段白云石溶解速度小于方解石的速度，形成凹凸不平溶蚀面，风化面常有白云石粉及纵横交叉的刀砍状溶沟（图3），在风化崩裂或挤压下容易形成近似等轴状尖锐棱角的小块。另外，纯灰岩断口为贝壳状，石灰质白云岩断口不平。
图2.石灰岩风化面雨痕式溶痕 图3.白云岩刀砍状溶沟
（2）颜色
石灰岩是一种以方解石为主要组分的碳酸盐岩，岩石露头于节理中，由方解石充填，常混入有粘土矿物和碎屑矿物等杂质，在石灰岩地区，溶解在溶液中的碳酸钙在适宜的条件下沉淀出方解石，从而形成各种奇特壮观的溶洞、石钟乳、石笋、石幔和石柱。白云岩主要由白云石组成，常混入石英、长石、方解石和粘土矿物。纯净的石灰岩表面颜色为灰、灰白等浅色，类似鸭蛋色，而含有机质多的石灰岩呈灰黑色。而白云岩表面颜色一般呈灰白色，少见为浅灰-白色。单从颜色上很难准确对其判断，想要更准确的区分，还需要结合其它特征。
（3）硬度
一般情况下，石灰岩的体积密度为2.71g/cm3，摩氏硬度在3-4之间，光电吸收截面指数为5.08。白云岩的体积密度为2.87g/cm3，摩氏硬度在3.5-5，光电吸收截面指数为3.14。石灰岩相对性脆，硬度小，用铁器易划出擦痕。
（4）盐酸滴定
石灰岩主要由方解石(CaCO3)组成，其主要化学成分是碳酸钙，白云岩主要由白云石(CaMg(CO3))2组成，主要化学成分是碳酸钙和碳酸镁。因此，用5%的稀盐酸滴在石灰岩岩石的新鲜表面，石灰岩会剧烈起泡，相反，白云岩遇酸缓慢起泡或不起泡，并慢慢溶解。
总之，在实际鉴定中，往往需要综合多种鉴别标志来使结果更加准确可靠。当然，对于一些无法区分或者是关于白云岩与石灰岩的过渡岩石可通过电镜下判断，通过分析其组成成分，晶型等很容易做出判断。
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