石灰岩的形成，一般认为是古代湖海中生物体之钙质的沉积而成。对于分布如此广泛和多量的石灰岩层，此生物遗骸沉积说，也即有机质沉积说存在不少疑点，难以令人信服。根据对古代地球大气，古石灰岩地质、地貌的研究观察，对石灰岩的大量形成，笔者认为主要有古地球大气中的二氧化碳，溶于水中的二氧化碳被固定生成碳酸盐这一无机质沉积说。

现代的研究结果已经表明，早期地球的大气中含大量的二氧化碳，达到90%以上。目前对金星、火星大气的实际探测，金星的大气中含二氧化碳占体积为97%，火星的大气中含二氧化碳占体积为95%，这些可以佐证地球古大气的情况。

为什么地球大气中，二氧化碳现代的含量按体积只占约0.03%呢？一般认为是古代植物产生后，通过光合作用消耗了古大气中的二氧化碳这个原因，这是众所周知的。然而，令人不解的是，在植物出现和发展之前，是什么原因开始减少了地球古大气中令生物无法生存的浓厚二氧化碳呢？况且，地球表面覆盖着绝大部分的水面，在蓝藻类低等植物出现之前，要想依靠生物大量的降低二氧化碳的含量是困难的。

有这种可能，早期地球大气中如此多量的二氧化碳是被地球上的氧化钙、氢氧化钙等碱性物质吸收生成了碳酸盐而被固定于石灰岩中了。至少，这是一个不可忽略的因素。在地球高温时期，氧元素必然多以氧化物形态存在。这样，地球表层应有很多的氧化钙固体、灰粉存在。当地球渐趋冷却时，随着风化及雨水的作用，会有很多氢氧化钙等碱性物质产生。这些物质被冲刷到低洼处沉积，有的是在湖海中大量沉积，就像现代建筑工地上洗石灰池中的情况一样。当然，不会有这样浓稠的石灰浆。而地球大气中早期浓密的二氧化碳也一定会大量溶于水。根据现有的实验数据，按体积计算，水体中溶解的二氧化碳约为大气中的60倍。这样，古地球表面氧化钙、氢氧化钙这类碱性物质就会受到大气中二氧化碳和水体中碳酸溶液的作用。这种长期发生在低洼水体，湖海中的变化，生成了碳酸钙沉淀，沉积于湖海的底部。

Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O

年深月久，一层一层的沉积，于是形成了大量的石灰岩层。干涸的氢氧化钙固体也会吸收二氧化碳逐步形成石灰岩层，这也像石灰墙面发生的化学变化一样。

当生物产生后，湖海中动物的钙质壳体等沉积夹在石灰岩层中这是自然的。但当地球大气层充斥着二氧化碳而氧气极少的时候，就很难设想有高级生物的产生和发展。因此也证明石灰岩的形成应是在生物产生和发展之前。最古老的石灰岩层是没有或少有生物遗迹的，这点可以从观察和研究古老石灰岩的地质成分说明。笔者曾经收集过石灰岩地区一些古老石灰岩的标本，加以对照分析，它们不存在生物生存的遗迹或只有早期一些简单的藻类遗迹。应该说，地球上早期形成的石灰岩多属原生岩。

随着地壳的运动变化，有些石灰岩可能埋入地壳深处，受高温高压的作用，进一步形成大理石之类的变质岩石。而有的原生石灰岩可能随地壳运动暴露地球表层，暴露于地表面的石灰岩又受到雨水风化等的作用，反复发生物理、化学变化，迁移地点。这就是直到现在自然界还存在着的石灰岩的变迁，就是无数溶洞，石林、石笋、钟乳、石瀑、石帘争奇斗艳的原因。

CaCO₃+H₂O+CO₂=Ca(HCO₃)₂

所谓科斯特地貌的形成，这些已不少属于再生岩的范畴了。

由上所述，我们不难推断，地球早期石灰岩（原生岩）的形成对地球大气成分的影响。这就是：在地球上，早期发生的石灰岩形成过程，大量地把地球古代大气中、水体中的二氧化碳以碳酸盐的形态固定下来。即早期石灰岩的形成是使地球大气中二氧化碳降低到接近现代水平的一个重要原因。当然，这个过程是一个极其漫长和复杂的过程。