火星上的石灰岩类型有良多，但大致能分红火成岩、堆积岩和火成岩五类。那儿说说每两类中的许多常用石灰岩的出处。
详细来说，从地量学的角度，火星的表层能大致简化为下图如许的数学模子：
他们如今就来看下数学模子中的每个地域都有什么石灰岩，以及它们是怎么来的。
那儿有需要先廓清几个易混淆的概念。第一，石灰岩圈（lithosphere）和地函（crust）并不是一回事。石灰岩圈是包罗了地函和地函第二层（uppermost mantle），它的上方为地函（asthenosphere）。而地函又分红极地地函（oceanic crust，又叫洋壳）和内地地函（continental crust，又叫陆壳）。
他们平常在切磋“新浪网”（plate）的时候其实是在说石灰岩圈。在通俗的情况下，假设一个新浪网的上方大大都地域为极地地函（好比左图中裂花下部到海沟之间的那一块），那个股就是极地股。假设其上方有明显的内地地函，则那个新浪网就是内地股（好比左图中最右侧的新浪网，以及从图最左侧到裂花下部的那一股）。不外假设详细到某个地点，他们一般会切磋极地地函或内地地函，而并不是极地股或内地股。
第二，石灰岩（rock）和矿石（mineral）的区别需要留意。石灰岩是一种或多种矿石的连系体，而矿石是天然逐渐构成的液态纯净物（包罗单量、化合物）。
第三，地函并不是液体的，不会哗啦啦花刺，而只是迟缓地环流。下面他们已经起头说石灰岩的逐渐构成。
火星晚期石灰岩起初，火星和太阳系的其他行星（至少是其它类木行星）是同时逐渐构成的。火星逐渐构成之初是两颗混沌一体的地球，和如今宇宙中的无粒陨星（chrondrites）的构造类似，并没有地函、地函和地函的多层。但，在火星逐渐构成之后约5万万年，两颗火星大小的地球萨尔星（Theia）碰上了火星，产生了庞大的热量，几乎将火星整体熔融（一部构造分化学物量被碰离火星，逐渐构成了月亮）。在那一操做过程中，火星已经起头多层。火星上比力重的化学物量，好比铁和镍，已经起头往火星中心下陷，构造分化逐渐构成了铁量的地函。剩下的镁、铝、硅、碳、氧、钙、钠等较重元素配合构成的化学物量浮在地函外面，逐渐构成了原始地函（primitive mantle）。那些较重的化学物量向地心下陷的构造分化操做过程中，离心力被释放，因而地函可以不竭吸收热量，连结情况温度，而且可以有所环流，那也为地磁的逐渐构成供给了必然的前提。
之后，火星进入了加热期，热量以长波辐射的形式被送往空间。加热最快的是最外层，情况温度降到了许多矿石的沸点以下（好比绿宝石、非晶体、橄榄石、辉石等）。那些矿石已经起头逐渐构成液态固体，而那些固体就在地函的上部配合构成了二辉方解石（lherzolite）、方解石（peridotite）、纯方解石（dunite）、辉岩（pyroxenite）、斜方辉橄岩（harzburgite）、藻酸（websterite）等地函石灰岩（mantle rock），逐渐构成了最早的石灰岩圈（lithosphere）。那些石灰岩的厚度其实不平均，懦弱的处所后来就成了股的生长鸿沟。在那一操做过程中，彗星为火星带来了水，石灰岩的上方已经起头逐渐构成极地。
火成岩有了那些起初的石灰岩，后来也就有了形形色色其他石灰岩的逐渐构成。详细来说是火山活动培养的形形色色火成岩（igneous，也叫熔岩岩）。当然，前面那些晚期石灰岩也是火成岩，因为含硅少少，它们被归为超基性火成岩（Ultramafic）。火山活动大致能分红三类：裂花下部（Mid Ocean Ridges），死火山(Volcanic Islands)和火山弧(Volcanic Arcs)。详细来说他们看裂花下部：
在部门地域，股（石灰岩圈）向外漂移，招致石灰岩圈变薄。石灰岩圈薄了，其上方的压强就要变小，招致石灰岩沸点越来越低，如许就产生了大量的熔岩，逐渐构成熔岩室。熔岩向下涌动，从懦弱处流出火星表层再加热，就逐渐构成了裂花下部。裂花下部逐渐构成的火成岩配合构成了极地地函。极地地函的主体部门是苏长岩（gabbro），那是一种侵入性火成岩，是在股石灰岩内部逐步加热而逐渐构成的。少部门熔岩在裂花下部的顶端浸入海水中，急速加热，逐渐构成了喷出型的玄武岩（basalt），也就是大部门极地地函的表层。
第二种火山活动是死火山（Oceanic Islands或Volcanic Islands，最典型的是夏威夷岛，其余还有马尔代夫、毛里求斯、法罗岛和佛得角岛等）。
那种火山活动位于股的中心。在那些处所，高温的地函地堑（mantle plume）从地函深处向下升起，逐渐构成热点（hot spot）。因其情况温度出格高(比一般熔岩高200摄氏度摆布)，而得以穿过极地股的石灰岩圈，加热后在极地中间逐渐构成死火山。因为它的熔岩是来自于比力深的地函，因而它的化学成分和逐渐构成于裂花下部的石灰岩有所区别。好比它含有更多的钾、钡、锆、钛等元素。那些熔岩在火星表层逐渐构成的火成岩堆积隆起至海平面以上，就逐渐构成了死火山。
死火山的石灰岩按照钾、纳、铁等元素的含量，可分红两大系列。第一种系列以夏威夷岛为典型，含有较多的铁，统称为拉斑玄武岩系列（tholeiitic trend），其来源熔岩分红橄榄玄武岩（olivine normative basalt）、石英玄武岩（quartz normative basalt），冰岛玄武岩（basaltic icelandite）、冰岛岩（icelandite）等类型。第二种系列能在大大都其它死火山上找到。该系列和拉斑玄武岩比拟，地函的部门融化（partial melt）水平较小，含有更多的碱金属，且有碳酸钙参与反响。该系列名为碱性玄武岩系列（alkaline trend），能分红橄榄粗安玄武岩（mugearite）、夏威夷岩（hawaiite，固然它在夏威夷岛的含量很小，却以夏威夷定名）和粗面岩（trachyte）等多种石灰岩。因为股在挪动而地函地堑的位置其实不随之挪动，因而死火山经常成串呈现（原理类似于打点计时器）。至于地函地堑的产生原因，学术界另有争议。有人认为是地道的热力学原理，有人认为和火星自转有关，也有人认为是爬升到地函的股搅动地函所致。在比力特殊的时候，裂花下部和地函地堑会重合（好比加拉帕格斯岛和冰岛）。如许，由地函地堑逐渐构成的火成岩会被裂花下部再次融化。因为原火成岩在初度融化和固结的逐渐构成操做过程中已经让硅含量升高（典型冰岛岩的硅含量为60%-70%），再次融化和固结会产生出硅含量更高的流纹岩（rhyolite，硅含量可到达74%）。
第三种火山活动是火山弧，它和股的爬升活动有关。
火山弧又分红两种：当一块极地地函爬升到另一块极地地函之下，会逐渐构成岛屿火山弧，典型的如阿留申岛、斯科特岛和马里亚纳岛等；当一块极地地函爬升到一片内地地函之下，会逐渐构成内地火山弧，典型的如安第斯山脉、勘察加半岛和美国喀斯凯德山（包罗圣海伦火山和雷尼尔火山的山脉）等。此中，内地火山弧所产生的火成岩就配合构成了现有的内地地函。其多层和逐渐构成机理如下：
爬升入地底的极地地函受热熔化（其股中包罗的水也降低了它的沸点）逐渐构成熔岩。熔岩里的矿石有差别的沸点，在加热的操做过程中已经起头分批结晶，逐渐构成石灰岩。此中，含硅起码的熔岩会在内地地函的最下部门逐渐构成苏长岩。但和极地股的苏长岩差别，因为高温的超临界水的感化，那儿的苏长岩会发作差别水平的变量感化，从而含有角闪石，故被称为角闪石苏长岩（hornblende gabbro）。含硅稍多一点的熔岩会在苏长岩的上方逐渐构成一层闪长岩（diorite），即为内地地函的中间层。有时候，火热的熔岩会通过下层地函中的裂痕侵入闪长岩层，将闪长岩部门熔化，逐渐构成含硅更多的熔体（melt）。那些熔体味流向闪长岩的上方，在那里结晶凝固，进而逐渐构成含硅更多的花岗闪长岩（granodiorite）和英云闪长岩（tonalite），配合构成内地地函的顶层。假设那些熔岩从火山口喷出地表并敏捷加热，会逐渐构成响应的喷出型火成岩（即火山岩），包罗安山岩（andesite）和英安岩（dacite）等。
在部门地域，内地地函因为拉伸而变薄，因而熔岩有时机侵入到地函第二层的花岗闪长岩和英云闪长岩地层，并将它们部门熔融。如许，在熔体再度迟缓结晶后，就会逐渐构成含硅最多的花岗岩（granite）。假设那种熔体喷出地表快速凝固，就会逐渐构成流纹岩（rhyolite）。因为流纹岩含硅量大，粘滞性强，因而经常逐渐构成毁坏性的火山喷发。那一系列火成岩被称为钙碱性火成岩系列（calc-alkaline trend）。
堆积岩火成岩逐渐构成以后，并不是不断稳定。火成岩颠末变革，会成为堆积岩（metamorphic rock）或火成岩（sedimentary rock）。那儿先简单说下堆积岩。在海底，出格是在裂花下部附近，海水会颠末水热反响（hydrothermal alternation）进入极地股（能查阅黑烟囱等常识）。当极地地函爬升到地函之后，那些海水会在高温高压下逐渐构成超临界水，并进入上地函（石灰岩圈下层）。在那里，超临界液体、高温、高压使得原有的地函石灰岩产生变量反响，逐渐构成榴辉岩（eclogite，更高压强前提下逐渐构成，含有绿宝石和绿辉石等矿石）和蓝片岩（blueschist，压强情况温度较榴辉岩低，常含有蓝闪石、方解石、绿泥石、绿帘石、绿宝石和白云母等矿石）。部门苏长岩中的橄榄石也会和超临界液体反响，逐渐构成含有蛇纹石（serpentine）等矿石的堆积岩。
堆积岩一般产生于高温高压的情况下。除了爬升带，另一种产生堆积岩的处所为高山地域，出格是两个内地相碰逐渐构成的山区，如喜马拉雅山脉和阿尔卑斯山等。那种大规模逐渐构成的堆积岩被叫做地域堆积岩（regional metamorphism），而其又按照逐渐构成时的温压前提和所含的矿石，被分红良多变量相（facies）。
上面提到的榴辉岩和蓝片岩两个相被称做极高压变量相，因为它们都产生于地函的超高压情况。比它们的压强稍低的变量相被称做中高压变量相，而那些相就逐渐构成于高山的基底部门。按照温压的差别，它们又能分红沸石（zeolite，含有浊沸石、绿泥石和钠长石等矿石）、葡萄石-绿纤石（prehnite & pumpellyite，含有绿纤石、绿泥石、钠长石、白云母和石英等矿石）、绿片岩（greenschist，含有钠长石、钾长石、石英、黑云母、白云母、绿泥石、方解石和阳起石等矿石）、角闪岩（amphibolite含有黑云母、白云母、十字石、石英、蓝晶石和斜长石等矿石）和麻粒岩（granulite，含有蓝晶石、斜长石、钾长石等矿石）等五个相。那五个相在高山带的散布大约是由浅到深，情况温度也由低到高。
堆积岩还可能产生于高温但低压的情况下。好比，熔岩颠末裂痕入侵地函，在熔岩室的四周，石灰岩受热但却没有熔化，能发作变量感化。如许的堆积岩被称为接触性堆积岩（contact metamorphism），而它们对应的变量相为低压变量相。低压变量相按照情况温度的差别又能细分红钠长绿帘角岩（albite-epidote hornfels）、通俗角闪石角岩（hornblende hornfels）、辉石角岩（pyroxene hornfels）和透长岩（sanidine）等四个相。因为那些相产生时的压强较小，因而从形态上看，比拟于前面提到的那些中高压或极高压相的石灰岩，那些低压相的叶理（foliation，即因高压而将石灰岩所含矿石压出的一层一层的纹理）要弱良多。
火成岩还有一种石灰岩大类为火成岩。和堆积岩经常产生于地量活动活泼的股爬升带差别，火成岩一般逐渐构成于地函活动不那么活泼的内地架浅海和海底，以及普遍散布于陆地的表层。火成岩和堆积岩颠末物理或化学的侵蚀（流水、冰川、动物、风吹、潮汐……），会离开或碎裂，并被流水、冰川或风搬运往别处。在热量较低的处所（平原、湖泊、沙岸、浅海、冲积扇、三角洲……），那些碎屑会下陷下来。较大的颗粒会详细来说堆积，一般散布在堆积层的最上方，或者是离其来源更近的处所。较小的颗粒能被带往更远的处所，好比深海。它们一般堆积在浅层。颠末石化感化（lithofication）以后那些堆积物就会酿成火成岩。
按照颗粒大小形态和堆积情况，火成岩能分红良多差别的类型。那儿只以海滩为例：
近岸部门因为受海潮影响，热量较高，颗粒也就较大，被称做砂岩（sandstone）。有时候岸上还会有颗粒更大的砾岩（conglomerate）。离岸较远的内地坡上方，海水较安静的处所，颗粒更小的堆积物会堆积，逐渐构成页岩（shale）。而在更深的深海，会逐渐构成颗粒更小的泥岩（mudstone）。在热带浅海、珊瑚礁或者潟湖里会逐渐构成含碳酸盐的石灰岩（limestone，含有方解石、白云石和霰石等矿石），按照它的颗粒大小和摆列体例，石灰岩等碳酸岩还能分红良多小类。潟湖里还会有因水分蒸发而逐渐构成的矿石配合构成的石灰岩。生物残骸会被埋在堆积物里，逐渐构成化石（fossil）或软泥（ooze）。还可能有许多比力特殊的火成岩，好比火山发作逐渐构成的碎屑岩等。
岩性转化三大石灰岩类型（火成岩、堆积岩和火成岩）之间是能彼此转化或者自我转化的。好比堆积岩和火成岩可能跟着股爬升进地函并熔化，当它们再次喷出地表逐渐构成石灰岩时，就成为了火成岩。火成岩和堆积岩颠末侵蚀、堆积等感化，能逐渐构成火成岩。而火成岩和火成岩在高温高压的前提下，也能逐渐构成堆积岩。
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