碳酸盐岩在遭受溶蚀、风化、剥蚀或交代作用过程中，可由于残余物质的聚积或岩石物质组分替换而形成土壤。这两种不同的成土过程分别称之为溶蚀残余成土作用和交代成土作用。
5.4.1.1 溶蚀残余成土作用
在化学淋溶作用下，碳酸盐岩中的主要易溶组分碳酸钙、碳酸镁等随水流失，而不溶组分，如SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2等则残留下来聚积成土。由于碳酸盐岩中不溶物的含量很低，一般在10%以下甚至不到1%（表5.11），因此通常认为若要形成lm厚的土壤，至少需要风化、剥蚀数十米，甚至数百米的碳酸盐岩母岩。如袁道先认为[13]，广西贵县地区形成1m厚的土层，平均需要剥蚀25m厚的碳酸盐岩；韦启潘认为[14]，广西弄岗地区平均形成1m厚的土层，需要风化62.7m厚的碳酸盐岩。我们根据下面的公式，对桂林岩溶区中形成1m厚第四系残坡积红土所需碳酸盐岩的厚度作了粗略的估算：
表5.11 碳酸盐岩主要化学成分表（wB/%）
广西晚白垩世古岩溶与成矿研究
式中：T——产生1m厚的残积土层需要剥蚀的碳酸盐岩厚度（m）;
t——残积土层厚度（m）;
n——碳酸盐岩中不溶物的总含量（%）;
m——残积土中不溶物的总含量（%）;
G1——残积土容重（t/m3）;
G2——碳酸盐岩容重（t/m3）;
A1——残积土层分布面积（km2）;
A2——与残积土层聚积有关的碳酸盐岩分布面积（km2）。
式中各项参数取平均值如下：t=1m:n 0.956%（据表5.11），m＝93.18%,G1=2.0t/m3,G2=2.75t/m3。由于桂林岩溶区内的残坡积红土基本上为碳酸盐岩就地风化、堆积而成，故A1、A2可视为大致相同，为简化计算，均取单位面积1km2。将上述参数代入（1）式，得：
T（1×93.18×1×2.0）/（0.956×1×2.75）＝63.28（m）
计算表明，即桂林岩溶区内每形成的1m厚的第四系残积土层，就需要溶蚀约63.28m厚的碳酸盐岩。由此可见，碳酸盐岩溶蚀残余成土作用的主要特点是形成土壤数量很少。因此，在碳酸盐岩分布的峰林，峰丛等岩溶区中，土壤零星，浅薄，基岩裸露率高，土层多只见于洼地、谷地和沟、槽及缝隙中（表5.12）。
表5.12 主要石灰土类型分布特征表
5.4.1.2 岩溶交代成土作用
在碳酸盐岩出露地区，偶尔可见在纯灰岩上有几米甚至几十米厚的红粘土，其中还保留原岩结构构造及形态完整的化石。粘土成分较纯，不含砂、砾、岩块等。这种保留原岩产状的厚层红粘土的成因，用溶蚀残余成土作用是难于解释的。因而，有人提出了交代成土的假设[16,17]，即：地下水在流经碳酸盐岩时，一方面有Si4+、Al3+、Fe3+物质的携入，另一方面又有Ca2＋、Mg2+＋等易溶组分的带出；随着地下水的长期运移，碳酸盐岩中的Ca2+、Mg2+逐渐完全被Si4+、Al3+、Fe3+物质取代而转变为红粘土。这是一种近于等体积的交代作用，形成的土层厚度有时可达几十米。
碳酸盐岩中的这两种成土作用，尽管其形成过程和形成物的厚薄、多寡等不同，但发生的基本条件却是一致的，即要有大量的岩溶水流经碳酸盐岩产生淋溶或交代作用。这说明无论是何种成土作用，都是在岩溶作用过程中发生的，都要求有湿热为主的气候环境。
然而，需要注意的是，尽管自然界中可能存在着这两种碳酸盐岩的成土作用，但其发生的几率是大不相同的。一般说来，溶蚀残余成土作用较易发生。这是因为交代成土作用必须是在地下水中Si4＋、Al3＋、Fe3＋等含量很高，且其为缓慢渗透的条件下才可能发生。然而在自然界的大多数情况下，岩溶水中Si4＋、Al3＋、Fe3＋的含量是很低的，不易满足交代成土作用的需要。
从上述可知，碳酸盐岩的成土作用是在岩溶作用过程中发生的，只要有适宜的气候，水文，构造等条件，即可发生。由于溶蚀残余成土作用较为普遍，因此，在下面的叙述中只涉及溶蚀残余成土作用。