在中国大理石总储量中沉积型储量约占30%，区域变质型占50%以上，接触变质型占10%以上。
沉积型大理石矿床，包括沉积成因的各类碳酸盐岩，如石灰岩、白云岩、白云质灰岩等。凡色泽或花纹美丽、质地细腻、块度好，抛光后光泽度高的均可作为装饰用大理石加以利用。沉积型大理石矿床，一般层位较稳定，规模大，产出时代以震旦、石炭、二叠和三叠纪为主。典型矿床如江苏宜兴白云洞大理石矿床，矿体系三叠纪中下统青龙灰岩，呈厚层状产出，控制长约500m，厚度10至百余米，大理石颜色浅红—乳白，商品名称“奶油”大理石。
在沉积型大理石矿床中，生物灰岩和特殊结构构造灰岩系列大理石矿床的石材常具有美丽而特殊的花纹，不仅可以制成装饰板材，而且还可以制成各种工艺品。如安徽的“红皖螺”、“灰皖螺”大理石矿层是由青白口纪叠层石藻礁灰岩组成；湖北的“腾龙玉”是由二叠纪的海绵、水螅、苔藓虫、层孔虫、珊瑚化石组成的生物礁岩；四川的“百鹤玉”是一种二叠纪生物灰岩。生物礁灰岩或生物碎屑灰岩除少量是震旦纪的，大多分布在古生代和中生代的海相碳酸盐岩系中。由于它们需要特殊的形成环境，因此分布零星，较为珍贵。特殊结构构造灰岩大理石矿床最典型的是由华北地台成片分布的奥陶纪竹叶状灰岩构成的紫豆瓣大理石矿床。竹叶状灰岩是一种先沉淀的钙质沉积物经风浪破碎呈扁圆状泥砾再沉积，并为钙质胶结而成的灰岩。这类矿床出现概率较小，且矿床规模也不很大。
区域变质型大理石矿床，呈大理岩或白云质大理岩产出，矿床规模大，矿体呈巨大层状和似层状产出，以均质细粒变晶结构为主，颜色、花纹、结构比较均一。大理石的颜色由所含杂质决定。一般纯净的纯白微晶者最名贵，称汉白玉；纯白而肉眼可见颗粒者按粒度大小称大雪花、小雪花；纯黑者多含有机质，但色纯者较少；灰色、褐色、紫色大理石矿床也常见。这类大理石矿床是原岩经轻微变质重新结晶形成的，所以大都在变质程度较浅的区域变质带中分布，多出现在中国的几大山系边缘的低山附近，分布比较广泛。矿层时代与中国海相厚层碳酸盐岩出现时代一致，主要为震旦纪、寒武纪以及南方的部分志留纪、泥盆纪和石炭纪。如山东莱州黄山后大理岩矿区和北京房山石窝大理岩矿区等。
接触变质型大理石矿床是碳酸盐岩层，受岩浆侵入接触带的热力或热液影响，围岩产生蚀变，形成夕卡岩或多种蚀变后的岩类矿床。这类矿床的特点是：大理石分布在接触带附近，矿体受接触带控制，一般不规则，造岩矿物颗粒较粗，矿物成分复杂，质量变化大，矿床规模不很大。
这类矿床大体有三类。一类是由夕卡岩化大理岩构成，产在碳酸盐岩与花岗岩体的接触带上，其石材多为白色基底上有彩色花纹，但一般矿体小、矿量少、荒料块度不大。我国燕山期花岗岩分布较普遍，特别是在中、东部地区较广泛，岩体与各时代的石灰岩、白云岩接触时可形成这类矿床。另一类是由蛇纹石大理岩构成，第三类矿床是由镁橄榄夕卡岩构成，前者石材以黄绿色为主，后者以绿色为主，并均有以黄绿主色调为基础的多种颜色变化。这两类矿床均分布褶皱成山的区域变质带中，矿层时代较老，多为古生代及前寒武纪。
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