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大理石主要由方解石（CaCO3）和白云石（CaMg（CO3））组成。大理石中所含低浓度的Mn^2＋会取代本构碳酸盐中的阳离子（Ca^2＋，Mg^2＋），占据确定的晶格。Mn（Ⅱ）是S=5／2的自旋系统，大理石的电子顺磁共振谱由该离子的信号支配。对大理石进行电子顺磁共振研究，将大理石手工艺品同来自不同石矿样品的电子顺磁共振谱进行比较，可以确定大理石的来源。