Известняки хемогенного происхождения распространены значительно меньше органогенных разностей. От последних они отличаются более плотной, мелкозернистой структурой.
Существует два способа формирования хемогенных известняков. Оба состоят в осаждении кальцита из растворов.
Первый механизм проявляется в лагунной морской фации (М.М. Чарыгина и Ю.М. Васильева, 1968). Чисто хемогенные разности редки, так как здесь они разбавляются более распространенными органогенными известняками, также приуроченными к этим условиям, либо хемогенный и органогенный породообразующие процессы действуют совместно. Последнее проявляется на примере оолитовых структур и рифовых построек. Первые представляют собой совокупность изометрических агрегатов концентрического строения, формирующихся в результате послойного хемогенного осаждения кальцита на ядра, которые могут быть представлены фрагментами биогенного или терригенного материала (Типы доломитовых пород и их генезис. Выпуск 4, 1956, Атлас текстур и структур осадочных горных пород. Часть 2 – Карбонатные породы, 1968). Более того, И.А. Рыбьев (2004) считает оолитовую структуру типичной для хемогенных пород. В рифовых постройках хемогенный кальцит выступает в роли цемента для отложений органической жизнедеятельности.
Второй тип генезиса связан с растворами углекислых гидротерм. Следовательно, такие образования приурочены к районам проявления вулканической активности.
Чисто хемогенные известняки обладают массивной структурой пелитоморфного или микрозернистого гранулометрического состава. Это афанитовые породы с раковистым изломом. Они сложены зернами кальцита размером от тысячных долей до первых мм. Так, в пелитоморфных разностях кристаллы имеют размеры до 0,005 мм и неправильную лапчатую форму. Несмотря на относительно высокую плотность для известняков, в хемогенных разностях присутствуют специфические межзерновые седиментогенные поры, и в наибольшей степени проявлены литогенетические трещины. Поры представлены полостями диаметром до 0,1 мм, соединенными межзерновыми каналами примерно той же длины и диаметром до 0,001 мм (Н.В. Логвиненко, 1984, Б.К. Прошляков и др., 1987).
Разности, приуроченные к гидротермам, называют известковыми туфами ввиду специфической натечной структуры и высокой пористости (более плотные разности – травертинами). Гранулометрический состав – тот же, что и для обычных хемогенных известняков (Н.В. Логвиненко, 1984).
Весьма подробная классификация хемогенных карбонатов приведена в систематике Р. Фолка (1959). Он выделил 10 типов таких пород. Среди них – смешанные группы: биогенно-хемогенного отложения (из растворов с участием организмов) и хемогенно-биогенных инкрустаций. Поверхностные отложения кальцита и натечные образования, оолитовые, псевдоолитовые и пизолитовые разности, высокопористые варианты вынесены в отдельные категории. Вдобавок отмечены 2 группы отложений в карстовых пустотах: сформированные сцементированным карбонатным терригенным материалом и вторичным кальцитом. Известняковые туфы разделены на 3 группы: отложения термальных источников, локальные образования у их выходов, отложения от деятельности газов в их осадках.
Г.И. Теодорович (1950) разделил хемогенные и биохемогенные известняки. К первым он отнес оолитовые, пизолитовые и подобные структуры, сферолитовые и конкреционные, ко вторым – копролитовые, комковатые различной размерности, с реликтовой органогенной структурой.
Таким образом, хемогенные известняки в чистом виде весьма редко встречаются, преимущественно при гидротермальном происхождении. В морских условиях во многих случаях их образование происходит с каким-то участием прочих агентов.