在200-800℃加热石灰石及在200-600℃加热白云石时岩石产生大量龟裂，体积增加2-4%，极限抗压强度则降低 40-70%。

当进一步加热时，碳酸钙及碳酸镁产生热分解，氧化钙和氧化镁发生再结晶和烧结，并与原料中的粘土质成分反应生成硅酸钙和铁铝酸钙等化合物。

一、碳酸钙及碳酸镁的热分解 碳酸钙、碳酸镁在加热时发生的主要分解反应是可逆的多相反应，亦即:

CaCO₂  + q₁≈  CaO       + CO₂
(固)                      (固)         (气)

MgCO₂  +  q₂ ≈ MgO + CO₂
(固)                      (固)         (气)
CaCO₃ . MgCO₃+q₃≈  CaO + MgO + CO
(固)                                (固)         (固)       (气)

分解反应的方向与反应物质的数量无关，而与分解反的温度和压力有关。当温度为20℃时，碳酸钙、碳酸镁机纯白云石的分解热量分别为：

q₁=-425千卡/公斤  CaCO₃或-756千卡/公斤  CaO
q₂ =-312卡/公斤  MgCO₃或-648千卡/公斤 MgO
q₃=-372卡/公斤 CaCO₃ . MgCO₃或-709千卡/公斤 CaO.MgO

随着温度的提高，分解反应热则相应降低，例如CaCO₃在800℃时，q₁为-387千卡/公斤，而温度在900℃时，则降到-377千卡/公斤。对于MgCO₃，分解温度是520℃时，q₂ 为-280千卡/公斤。