理想化的白云石是由56%碳酸氢钙与44%硫酸钙构成的离子晶体。色调因含残渣不一样有：灰白、白、黄、浅黄、红、浅红、绿、篮、深灰、深褐或灰黑色。结晶为三方晶系，晶体常呈菱面体，晶向弯折成马鞍状。常成高密度小块体，相对密度2.8～2.9，强度3.5～4，具备夹层玻璃光泽度，有的呈天然珍珠光泽度，竖痕乳白色。溶解溫度730～900℃，在730～790℃，溶解为轻质氧化镁和碳酸氢钙，大概在900℃，白云石中全部CO2被排出来，白云石烧制白云石灰(CaO·MgO)。如果有较低溶点的酸碱性助溶液存有，白云石通常在更低气温下就溶解。白云石难溶解于水(水里溶解性为0.03218g/100g水)，溶解热硫酸，但与10%稀硫酸不功效，这一特点可以用于区别白云石和白云石。白云石构成是处于白云石(CaCO3)和菱镁矿(MgCO3)中间的岩层化工中间体，在其中有一些铁矿石尽管带有非常很多的硫酸钙，但比纯白云石中碳酸镁44%少，通常把这种铁矿石又称为白云石灰石。

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