(1)五莲灰石材的化学病变机理研究石材的化学病变及破坏一般是指石材中的成分与其他化学物质反应，使石材出现成分丢失、酥松、碎裂、染色等，致使石材的物理性能降低的过程。石材的化学破坏尤其在以碳酸盐为主的大理石类最为明显，最常见的例子是大理石类中的CaC03与酸雨反应，导致石材逐渐风化，并不断被水带走，形成孔洞、沟槽、裂隙；不能被水带走的则会生成坚硬的皮层，它与原石材因结构不同，最终出现泡状脱落、鳞状脱落，有的出现黑层。
根据试验观察，脱落的皮层里充满了硫酸钙。而且这种破坏是在不断重复的，日积月累将石材一层层地风化掉。这种化学破坏在石材文物中最为常见，也最为明显。近些年来，工业发展使酸雨浓度叱以往任何时候都高，S02、S03最终形成的酸雨对我国乃至世界石材文物造成的破坏已经逐渐显露。
除了自然对五莲灰石材的化学破坏以外，人类的生活也会对石材造成化学破坏，如用酸性清洗液对装饰石材清洗，厨房、卫生间的强酸、强碱性物质都会对石材造成化学破坏。为对付石材的化学破坏，石材化工业已研制出用于石材文物、装饰品的防护专用产品，并已成功地在一些国家重点文物上应用。这些都是石材化学病变破坏机理的研究范畴。
(2)五莲灰石材的物理病变机理研究石材的物理病变主要是因物理原因，使石材在加工、安装、使用、维修、护理中出现冻损、应力变形、渗水等。如何克服和避免因物理原因造成的石材病变，是指导安装者、使用者、消费者防治石材病变、治疗石材病变的新课题。