白堊（Chalk），柔軟，細粒，易粉碎，白色至灰色的碳酸鈣品種。白堊由有孔蟲、球石和橫紋蟲等微小海洋生物的貝殼組成。最純凈的品種含有高達99%的礦物方解石形式的碳酸鈣。在白堊中發現有海綿針狀體、硅藻、貝殼、石英碎屑顆粒，其中燧石結核對其成分貢獻了少量二氧化硅。另外白堊中還存在少量粘土礦物、海綠石和磷酸鈣。
廣泛的白堊礦床可以追溯到白堊紀（1.455億至6550萬年前），其名稱來源于拉丁語（creta）的白堊。這種礦床多出現在瑞典南部的西歐和英格蘭，特別是在英吉利海峽沿岸多佛的白堊懸崖上。白堊礦床還廣泛出現在美國，從南達科他州南部到得克薩斯州，向東到亞拉巴馬州。
來源與形成
統計表明，白堊沉積多形成于拉張（局部扭壓）應力背景、盆地基底輪廓不規則，呈狹長形，一般是斷陷+坳陷疊合盆地。地平線的升降會影響白堊沉積，其中高水位器更有利于白堊的沉積與保存。熟悉的北海盆地白堊被認為是白堊紀明顯海侵的結果，導致部分大陸架沉積。
白堊中成巖沉積巖改變的鈣質超微化石通常來源通常來源于海洋的鈣質軟泥，那里的溫度和表層水的營養條件有利于鈣質浮游生物。大部分發表在歐洲白堊和研究地區的研究成果表明，白堊是在溫帶到熱帶的大陸架海洋環境中沉積形成的，水深在100至300米之間。白堊幾乎完全由骨骼材料組成，其中包括大型有殼生物（包括瓣鰓綱棘皮動物、苔鮮動物等）以及有孔蟲和鈣質生物體機械分解產生的物質。
白堊沉積的深度取決于鈣質浮游生物尸體在海水中的溶解度，稱為碳補償深度。而孔隙率高的白堊是一種主要的石油儲集層，在中國的南海、歐洲的北海等地區存在這種石油儲集層。
白堊儲層形成于中白堊統-下始新統之中， 主要在上白堊統。古老地層單元中的遠洋碳酸鹽巖沉積物不能發育成較好的儲層，原因有兩個：①埋藏成巖造成的孔隙度較少；②缺乏鈣質浮游生物。直到侏羅紀鈣質浮游生物顆石球才出現，晚侏羅世浮游有孔蟲才出現，這些生物的多樣化繁盛期是在晚白堊世。正是由于鈣質浮游生物的出現，使得其在地層中得以沉淀保存，形成厚層沉積物。早期的浮游生物多以有機質的形成蘊藏于沉積物中。
基本性質
白堊是一種細粒的石灰巖，主要由穩定的低鎂方解石組成。因此，它們經歷的成巖蝕變不同于更廣泛研究的文石和高鎂方解石，淺海碳酸根沉積物。
白堊作為一種沉積巖，在測量物理性質的尺度上具有較高的均勻性，但其性質變化范圍很大。孔隙度、滲透率、毛細管入口壓力和彈性模量等性質是原始沉積物成分和隨后由微生物作用、埋藏應力、溫度和孔隙壓力引起的成巖歷史的結果。影響孔隙幾何形狀的原因多樣，其中顆粒尺寸顆粒形狀。膠結和充填是最重要的。孔隙率是其他性能的主要決定因素，沉積物的特殊表面控制著滲透率和毛細管入口壓力。
結構與力學作用
白堊狀結構
白堊狀結構碳酸鹽巖是一種白色或淡色疏松、酥脆、多微孔大理石。白堊狀結構灰巖的主要鑒定特征是：在宏觀上：巖石為白色或淡色松軟、酥脆、多微孔的灰巖，其比重較輕；在微觀上：巖石具有低鎂方解石微晶及微亮晶格架，晶體大小1～10μｍ，一般1～5μｍ。狹義白堊狀結構灰巖是指深水盆地、大陸架斜坡及內臺地局限海相（如潟湖）中形成的白堊狀微孔隙灰泥巖及粒泥巖基質。廣義白堊狀結構灰巖指盆地相和陸棚相中包括生物礁、灘的各種沉積體內各種沉積組構產生的白堊狀灰巖，也包括白堊狀去白云石化灰巖及（真）白堊。
成巖作用
成巖作用包括機械壓實作用、孔隙硬化膠結作用、溶蝕作用和孔隙充填膠結作用。涉及粘土氧化硅和方解石的過程是相互關聯的，但在不同的地方進展不同。這在一定程度上取決于包括有機化合物在內的原始沉積物成分，而有機物成分可能通過微生物作用誘發結核的形成。成巖作用還取決于水深、埋藏速率和過壓。這些因素導致埋藏過程中不同地區的應力、溫度和孔隙壓力以不同的速率增加。隨著成巖作用的進展，方解石組分的比表面越來越少，細晶硅酸鹽的作用越來越多，這是方解石晶體粗化和膠結的反映。
膠結作用
作為一種典型的軟巖或硬土材料白堊顆粒間的膠結作用對其力學性態有重要而不可忽視的影響。此外國內外研究還表明水飽和度的變化也是影響白堊力學性態的主要因素。向白堊內注入水時水飽和度的提高引發了白堊孔隙崩潰現象。大多數白平沉積為相對穩定的低鎂方解石。白堊的非均勻孔隙空間的變化由于缺乏粒間膠結作用，因而大多數白堊是相對較軟的巖石。
應用
重質碳酸鈣原料
白堊作為軟巖，因其易于開采和開采而被廣泛使用，通常只需要粉碎和研磨白堊土塊即可生產出符合質量的粉末。白堊土是生產碳酸鈣中的重質碳酸鈣（GCC）的原料。重質碳酸鈣是由礦場中的白堊、石灰石等天然礦石經破碎 、粉碎 、超細粉碎等工藝而制取的各種類型、不同粒度的產品。除此以外，使用化學辦法進行生產的為輕質碳酸鈣（PCC），二者均主要為結晶體是復三方偏三面晶類的方解石，其在常溫常壓下為穩定型。重質碳酸鈣可廣泛應用于造紙、涂料、塑料、橡膠、國產日化品牌、油漆、油墨、牙膏、食品、醫藥等各個領域。其不僅能增加產品體積，節約母料，降低成本，而且能提高制品的物理性能、印刷性能和尺寸穩定性等。
造紙行業應用
在紙張制造工藝中，由白堊土為原料生產的碳酸鈣是其中不可或缺的填料選擇。紙張的制造是在紙張的基本原料植物纖維中加入適量的滑粉、碳酸鈣等填料和膠料，經過化學加工抄制而成。由于碳酸鈣填料具有較低的硬度、較窄的離子尺寸分布、較低的表面積、優良的留著特性以及較低的成本，使其成為一種廣為應用的新聞紙填料。碳酸鈣填料具有優良的光學品質可以很好地改善紙業特征，添加后可顯著降低漂白化學品的用量，且相較于輕質碳酸鈣來說，重質碳酸鈣的吸油值低，耗膠量小，施膠效果好，因而技術應用上更優良。
塑料行業應用
在早期塑料行業中，重質碳酸鈣添加到基體樹脂中國年生產塑料制品主要起到增容、增重、降低成本等作用；隨著塑料行業進一步發展，對功能性的要求提高，對于補強或賦予功能性為目的的功能性填充劑的期望與年俱增，需要重質碳酸鈣在塑料加工中起到改善加工性能、分散性能作用，提高尺寸穩定性、剛性和韌性，增強耐熱性能、抗老化以及抗紫外線性能，取代昂貴的白色顏料二氧化鈦等還可以起到一定的增白作用，提高制品的表面光澤和表面平整性等作用。
涂料行業應用
早在史前洞穴里，公元前40000年到10000年間，人們就檢測到洞穴內的白堊，也就是碳酸鈣成分，并在時代末期發現穴居人藝術家使用白堊作為顏料使用。此后的白堊便作為粉筆最主要的原料來源，白堊（chalk）也因此得名。由于其表面的多孔性，也使得以其為原料的涂料擁有足夠的遮蓋力。
在當前工業中，重鈣是涂料中應用最為廣泛的原料，它不僅價廉，還可以大幅度降低涂料的制作成本。 作為功能性填料之一，其粒徑及其粒徑分布、形態對涂料性能均產生一定的影響。常用填料的粒徑在0.01～44 μm 之間，形態有球形、針狀、纖維狀和片狀，填料粒子形態影響其包裝、涂膜的柔韌性和龜裂性等，粒徑和粒徑分布影響遮蓋力、黏度、涂膜孔隙度、介質和表面活性劑需求量、光澤等，因而可改善表面光滑度和彎曲慣量，控制粘度。
日用化學品、醫藥、食品等行業應用
重質碳酸鈣可作為牙膏磨擦劑填充于牙膏中，改變膏體的流變性能，通過細粒的擦磨，除去牙齒中的垢物。在醫藥與食品碳酸鈣用作醫藥、食品和飼料添加劑，主要作用是補充人和動物的鈣質。
危害
在白堊開采與生產處理過程中，爆破及破碎過程中產生大量的粉塵，在氣流作用下會造成礦區附近及周圍大面積地域的大氣污染，危害山林及農作物的生長，惡化自然生態環境，且會對人造成危害，易致肺塵病等疾病。高濃度粉塵使作業面能見度降低，影響操作，易發生事故。選礦廢水連同選礦所用的有毒藥劑，嚴重污染周圍水系及土壤，危害人體健康，影響農作物、森林、禽畜和魚類的生長。尾礦的堆放侵占土地，破壞自然景觀。尾礦石綜合利用與污染的防治是現階段亟待解決的問題。
參考資料 >
Calcium Carbonate(Compound).pubchem.2023-06-03
Earth Science: Chalk.Encyclopedia Britannica.2023-06-03
Calcium carbonate.Centers for Disease Control and Prevention.2023-06-03