Azok a kőzetek tartoznak ide, amelyek üledékszemcséi nem szárazföldi eredetűek, hanem az üledékgyűjtő medencén belül képződtek kémiai kiválás és/vagy az üledékgyűjtőben élő szervezetek tevékenysége folytán.

A mészkő

A szárazföldeken lévő üledékgyűjtőkben – pl. tavakban – képződő mészkő kémiai eredetű (tavi mészkő). Ugyancsak oldatból való kiválással történik a forrásmészkő keletkezése. Mészben gazdag forrás feltörésekor a nyomás csökkenése miatt CaCO₃ válik ki és a forrás környékén lévő kőzeteken, növényi szárakon rakódik le. Ezeket a mészkőtípusok az édesvízi mészkőnek, más néven travertinónak nevezzük.

A Föld mészkőtömegeinek túlnyomó része tengerekben képződött és biogén eredetű. Igaz, hogy erősen hullámzó és igen sekélyvízi trópusi tengerekben kémiai úton is kiválhat a mésziszap, amely a mészkő nyersanyaga. Gyakran előfordul, hogy az így kiváló mész más kőzetszemcsék (például kvarc) köré rakódik és bekérgezi azokat. Az ilyen apró gömböcskékből álló mészkövet oolitos mészkőnek nevezik.

A trópusi sekélytengerekben képződő mészkő nagy része zátonyépítő szervezetek tevékenységének köszönhető. A legnevezetesebb zátonyépítők a korallok, de a földtörténet során időnként más élőlénycsoportok is zátonyépítőkké váltak (pl. szivacsok, egyes kagylók, mohaállatok). A vázak összenövése zátonymészkő képződéséhez vezet, amelynek nincs rétegzettsége és olykor több kilométer vastag is lehet. A zátonymészkő anyagának nem kis része a zátonyokon vagy a zátonyok környékén élő mészvázú szervezetek elhalásából adódik. Ezek közül a mészalgák a legfontosabbak, amelyek leülepedő apró vázai erősítik a zátony szerkezetét. Gyakran találunk a zátonymészkőben kagyló, csiga, tengeri liliom és óriás egysejtű (foraminifera) vázmaradványokat vagy váztöredékeket.

Zátonyépítő szervezetek a kambriumtól éltek (kb. 600 millió évvel ezelőttől). A jelenkor legnagyobb korallzátonya Ausztrália ÉK-i partjainál, a Korall-tengerben képződik, a Nagy-korallzátony területén. Az élővilág e monumentális alkotása a világűrből is jól kivehető. A több száz méter vastag képződmény legtetején van az élő korallréteg, alatta az előző nemzedékek vázai húzódnak.

A mészalga, csiga, kagyló, tengeri liliom és foraminifera fajok a zátonyoktól távol is élnek. Elhalt egyedeik szinte folyamatos esőként hullanak a tengerfenékre, s ott felhalmozódva jól rétegzett mésziszapot hoznak létre. A földtörténeti múltban végbement hasonló folyamat során nagy tömegű mészkőtestek képződtek.

A mésziszap kőzetté válása különösen érdekes folyamat. A diagenezis cementációval történik. A cementáló anyag CaCO3, amely magából a mésziszapból származik. Egyes CaCO3 szemcsék feloldódnak, majd újrakristályosodnak és összekötik a mésziszapszemcséket. Az eredeti mésziszapvastagság a folyamat következtében felére csökken.

A mésziszap cementációjához bizonyos mértékű betemetődés is szükséges. Ha a mésziszap nem kerül 1 km-nél nagyobb mélységbe, akkor csak gyenge diagenezis valósul meg, amelynek egy könnyen porló, rossz megtartású meszes kőzet, az írókréta az eredménye. Az Anglia déli partjain tündöklő fehér sziklák ebből a kőzetből épülnek fel. Anyaguk nyilván soha nem került olyan mélységbe, hogy mészkővé váljék. A diagenezis fokozatai mészkőképződés esetében tehát a következők: mésziszap – kréta – mészkő.

A szilárd váz a kambrium elején, mintegy 600 millió évvel ezelőtt alakult ki az élővilágban, majd robbanásszerűen el is terjedt. Az élőlények pusztulása és a CaCO3 kémiai úton történő kiválása során hatalmas vastagságú mészkőtestek keletkeztek a tengerek és tavak mélyén. A hegységképző folyamatok ezeket sok helyütt a magasba emelték, s ma már mészkőhegységekként tornyosulnak a szárazföldek felszínén. Hazánkban is számos hegység fő tömegét adják a különféle mészkőféleségek: a Bakony, Vértes, Gerecse, Pilis, Budai-hegység, Bükk, Aggteleki-hegység és a Cserhát nyugati részének legfontosabb kőzetalkotói.

A dolomit

A dolomit a hasonló nevű ásványból álló kőzet (CaMg(CO3)2), amelyhez gyakran kalcit (CaCO₃) is elegyedhet. Teljes átmenetek ismertek mészkő és dolomit között.

A dolomit igen nagy tömegben fordul elő a Földön. A prekambrium óta a jelenkorig képződik.

A nagy dolomittestek tengeri mészkő átalakulásával képződnek. A folyamat menetét az utóbbi évekig homály fedte, mára azonban sokat megtudtunk róla.

A partközelben fekvő mészkő- vagy mésziszaprétegek repedéseiben, pórusaiban a szárazföld felől szivárgó édesvíz sós tengervízzel találkozik. Ez a keverék kalcitra nézve telítetlen, dolomitra nézve túltelített. Ennek következtében a mésziszap kalcitkristályainak egy része fejlett dolomitkristályokra cserélődik. A jelenséget jól alátámasztja az a tapasztalat, hogy mindig csak a sekélytengeri mészkőtestek dolomitosodnak, a parttól távol képződők igen ritkán.

A dolomitosodás nem érinti a mészkő szerkezetét: megmarad az eredeti rétegzettség és az ősmaradványok is.

A sekély vizű, párolgó tavakban vegyi úton is kiválhat igen kis mennyiségű dolomit. Hazánkban a Balatonban és a Fertő-tóban találtak apró dolomitszemcséket. A tengervízből azonban sehol sem válik ki vegyi úton dolomit. Az esetleg előfordulhat, hogy sekély vizű, trópusi lagúnákban a tengervíz eldolomitosítja a mésziszapot.

A tűzkő

A tűzkő tengeri üledékes kőzet, amelyet amorf SiO2 alkot. A prekambriumban kémiai kiválással képződtek a tűzkövek: a SiO2 a tengervízből csapódott ki. Az utolsó 600 millió évben a tűzkövek biogén úton keletkeztek. A tengerekben élő kovavázú (SiO2) élőlények (kovaszivacsok, kovamoszatok, sugárállatkák) vázainak felhalmozódásából kovás iszap jön létre, melynek diagenezise a kemény, szilánkos törésű tűzkő kialakulásához vezet. Éles törésfelületei miatt már az őskorban bányászták, mert jó vágószerszámnak bizonyult. Hazánkban pl. Tatán és Sümeg környékén tártak fel őskori tűzkő-bányagödröket.

A tűzkő színe halványszürke, barnás-vöröses, ritkán fekete. Szép tűzpiros változatát jáspisnak nevezik. Általában jól rétegzett, de gyakran gumók formájában jelenik meg mészkőben vagy dolomitban.

Érdekesség, hogy tűzkő kémiai úton történő képződését figyelték meg egyes afrikai és ausztráliai tavakban. Egyes hévforrások, gejzírek tavaiban is kiválhat a SiO2, s így a gejzirit nevű kőzet felépítésében vesz részt. A Tihanyi-félsziget híres gejzírkúpjai is így alakultak ki a földtörténeti múltban.

Tűzkő