本文对在20℃,200℃,400℃,600℃,800℃下以及经历400℃后、600℃后和800℃后受单轴压缩破坏的徐州大理岩，利用S-3000N扫描电子显微镜对其进行了表面元素分布测定、表面形貌观察和超微结构分析，以期在细观层次上对经历不同高温作用后大理岩的受压变形、强度及破坏特性等做出机理性的解释。研究分析表明：随温度的升高，徐州大理岩的颗粒由最初较为粗大、为典型解理开裂、部分颗粒内及颗粒间存在裂纹，至800℃呈现端口表面碎裂明显、颗粒变小且形态较为规整、部分区域内存在细长裂纹。高温下和高温后受压破坏的大理岩细观结构差异较大。温度达到800℃后大理岩各元素的重量百分比发生了较大的变化，Ca元素的重量百分比急剧下降而Si元素的重量百分比迅速上升，说明其结构发生了由晶态向非晶态的相转变，致使大理岩在温度达到800℃时力学指标骤降。