| 中文名称 | 叠层石 | 基本层 | 基本构造单位 |
|---|---|---|---|
| 类型 | 层纹状，头状，球状 | 命名采用 | 双名法 |
| 分布 | 重庆市酉阳县 | ||
叠层石命名采用双名法。在分类级别上可使用独特的类(type)、亚类(subtype)、超群(supergroup)、群(group)、型(form)五级分类系统。
Tungussia Semikhatov(通古斯叠层石) 柱体呈块茎状或不规则假圆柱状，母柱体粗大，从母柱体上长出众多的子柱体(可以是5-10个子柱体)。子柱体可以是斜向生长，也可以横向生长。有时在横向或斜向生长的子柱体又长出向上生长的次一级子柱体、形成屈膝状。基本层为不规则拱形，可具环檐，局部具体壁。主要产出时代为13.5亿年前至5.7亿年前。
| 市场价 | 信息价 | 询价 |
基本层又叫生长层，是构成叠层石体的基本单元。它通常由暗层及亮层两部分组成，藻类生活状况及自然条件的周期变化形成叠层石的原生亮暗层理。
叠层石的基本层形态有两种主要类型:①拱形基本层;②锥形基本层。
①蓝藻藻丛的生长发育;
②有一定数量的细小沉积颗粒供蓝藻的胶鞘粘附;
③水底的底流不太强烈，水底物质的位置相对稳定;
④叠层石增长速度大于它的剥蚀速度;
⑤叠层石在生长过程中应迅速得到固结，否则就会垮塌，不能具备形态学特征。
古代叠层石主要保存于石灰岩、白云岩中。在燧石层、磷块岩、铁矿中，甚至砂岩中也可发现叠层石。
侧石、缘石、侧平石如何分
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石榴石和黑曜石哪个好
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石榴石宝石和红宝石原石有哪些区别
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碎石，砾石，卵石
砾石接近于卵石呀。
石英石是天然石还是人造石
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叠层石，即蓝藻，是靠光合作用自养的。由于光合作用，这种一度统治了地球的生物产生了大量的氧气。
而当时地球的海洋里有大量的铁元素。铁被氧化后便从水中分离出来，沉积在海底，经过数百万年形成了如今的各大铁矿 。
由于含CaO较高，MgO适量，多在2%左右，因此是较好的熔剂灰岩和水泥原料。此外由于表面有特殊的叠层石纹层，因而常用于建筑装饰面料。
【鉴别特征】表面有凹凸不平各种形状的叠层石。
【产地】河北蓟县;内蒙古武川。
根据Walter(1983)的统计，已知在澳大利亚、北美和南非三个不同大陆的11个地点发现了太古宙的叠层石，其年龄都在25亿年以上。
现代叠层石主要分布于北美巴哈马群岛和西澳大利亚沙克湾(Shark Bay)。
最古老的叠层石发现于踞今约28亿年前的南非布拉瓦白云岩中。不分叉的叠层石出现在距今25-27亿年前，分叉的柱状叠层石主要繁盛于20亿年前到6亿年前，随后逐渐衰落。现代的叠层石主要分布在北美巴哈马群岛和西澳大利亚沙克湾。我国最著名的叠层石产地是天津蓟县国家地质公园，那里叠层石非常壮观，甚至整座山都是叠层石。我国北方很多地方都分布有中新元古代的沉积岩，那里都有可能找到叠层石，如北京的房山区的西部，昌平的南口。
2017年2月 26日，重庆酉阳古生物调查组在酉阳板溪镇附近，发现了面积约1.8平方千米的寒武纪叠层石。据悉，去年10月酉阳后坪乡也曾发现叠层石，而此次发现是重庆境内的第二次发现。
研究叠层石的成因必须从研究现代叠层石入手。它们主要是层纹状叠层石，头状的柱叠层石，球状叠层石等。在温泉中还可发现蓝藻所形成的近乎锥状叠层石的构造。
现代叠层石主要生长于潮间带。生活于水下，但可露出水面。水体可以是正常海水、亦可以是咸化或淡化泻湖。
主要成分为方解石(CaCO3)，约占80%以上，其次为少量白云石、玉髓、海绿石。碳酸盐成分是受蓝绿藻丝状体所分泌出的胶状黏液控制，使其所捕获的各种漂移的灰泥球粒在表面上呈叠层状、球状、掌状等富屑纹层，因而使石灰岩具粒屑结构、残余生物结构以及叠层构造、块状构造和隐藻类构造等。
世界上最古老的叠层石发现于非洲南部的布拉瓦约白云岩(Bulawayo Dolomite)中。同位素年龄为28亿年左右，是层状-层柱状的叠层石。不分叉柱状叠层石开始出现于25-27亿年的地层中，以Conophyton类型为主。分叉的柱状叠层石繁盛于20亿年前到6.8亿年前，以后随着后生动物的繁荣而急剧衰落。中奥陶世以后，多为小型分叉叠层石，一般不形成大块礁体。
浅灰色、浅黄色。表面凹凸不平，具各式纹层。质地坚硬。密度2.7g/cm。抗压强度100~150MPa。叠层石灰岩CaO含量较高，通常为48%~50%，但SiO2含量也较高，于2.4%~8.6%之间，加酸起泡。
具叠层构造的岩石在沉积岩中分布广泛，碳酸盐岩、硅质岩、铁质岩、磷质岩及蒸发岩类中均有出现，但目前普遍以“叠层石”统称之。对那些不同形态具叠层构造的岩石，则以“核形石”、“藻灰结核”、“藻纹层灰岩”等来命名，这类命名常常不能体现岩石的成分及其沉积环境。前已述及，无论从“叠层石”的称谓或归属上，都存在一些不确定性及含混的地方，所以有必要对它进行梳理与划分。为了对应以往长期存在、应用的习惯，在对其分类、命名时，应保留原有沉积岩分类、命名的原则。在此基础上加入叠层构造的形态特征，沉积环境、矿物成分等，以期达到命名的简捷、贴切、明了，能反映其基本特征的目的。
为了叙述方便，下面摘录一些与之相关的论述资料。
朱士兴等提到:“众所周知，叠层石的主要特征之一是具有亮层和暗层(或富屑层和富藻层)相间的双层结构，但具有这种双层结构的岩石并不都是叠层石。按照有关叠层石这一术语的原始概念(Kalkowsky，1908)和当前大多数叠层石研究者的意见，只有那些在微观上具有上述双层结构，又在宏观上具有一定柱体(Columns)形态特征的岩石才称为叠层石(Stromatolites)，而那些虽然也具有双层结构但不成柱体形态的岩石则给予另外的名称和术语，如球状的为核形石(Oncolltes)，层状的为似叠层石(Stromatoid)或纹层石(Iaminalites)等等。”［36］显然这是一种按形态进行分类的分类方式。
刘宝珺等提到:“隐藻类主要是指蓝藻，多属无骨骼钙藻，因在岩石中罕见藻体，其存在大都是根据构造特点(蓝藻生活的遗迹)推断的，隐藻类构造分为层纹石，叠层石，核形石和凝块石……”。［17］这里从文字描述上，是将层纹石，叠层石，核形石，凝块石作为一种沉积构造术语。但从术语的字面上，又有与矿物学上的矿物名称相混淆之嫌。
上述描述除凝块石外，其他三种“石”都具有叠层构造的总体特征，只是叠层构造中亮带和暗带在空间分布和排列方式不同而已。它们都是具叠层构造特征的岩石，应属“叠层石”的范畴。至于凝块石，在同一教科书中，按结构被划归为具“团块”结构的沉积物。并被描述为:“主要由蓝藻凝聚和粘结而形成的另一种颗粒是凝块石，又称变形石、花纹石或异形石。它一般不显内部构造，外形极不规则……在镜下的特征为:色暗，富有机质，多由白云石或方解石组成。”［17］据其特征凝块石并不具叠层构造的特征，应不属于“具叠层构造的一些岩石”之列。
贵州科学院、贵州工学院、贵州师范大学提到:“根据近年来对叠层石研究的新成果，笔者建议应将具叠层构造的各类沉积岩进行统一的命名。其总的命名原则，可以在原有的内源沉积岩中，首先按成分进行细分，其下在具叠层构造的岩石中冠以‘叠层石’字样，再将形态参加命名。对于目前国内刚起步研究的一些具叠层构造的陆相沉积岩，为了突出其成因环境及照顾原用的习惯名称，再在命名中加上成因环境。这样就形成了一个按物质来源→结构成因→叠层(石)构造→物质成分→沉积环境→形态的复合命名原则。采用这种复合命名原则系列进行岩石命名，就可以在一个岩石名称中反映出岩类、成分、环境、形态等特征。”
根据以上各家描述的情况，并沿袭原有岩石名称的应用习惯，不至于对原有岩石名称发生冲突和引起歧义。笔者建议:将具叠层构造的岩石，首先按不同产出形态，作为一种形态特征，参与岩石的命名与描述。如岩石中，叠层构造呈水平状的称为“藻层状”、呈圆(或椭圆)状的称为“核形状”、呈丘状的称为“突起状”、呈分枝状的称为“枝状”、呈树状的称为“树状”等等。对于不同岩类，具叠层构造的岩石，在保留原各岩类分类、命名原则的前提下，在原岩石名称前冠以叠层构造的形态名。如藻层状叠层白云岩、核形状叠层磷质岩、突起状叠层石灰岩、分枝状叠层盐岩等等。
至于石灰华中具叠层构造的岩石。由于它的沉积环境可涉及河流、泉眼、跌水、岩壁、洞口、洞穴等多种环境。且“石灰华”一词沿用已久，岩石成份指向明确，易于理解。所以可在石灰华前，加以沉积环境、构造形态参与命名。如突起状泉眼叠层石灰华、柱状洞穴叠层石灰华、树状洞穴叠层石灰华、藻层状河流叠层石灰华等等。
对叠层石的分类，不同的作者对不同研究地区有不同的分类方法（表4—1）。叠层石的分类要求做到易于交流并适用于国内外研究。从实际出发，根据叠层石的形态可将之分为层状、波状、柱状、锥状叠层石以及核形石、凝块石等六类（表4—2）。其中核形石和凝块石在野外难区分时合称为藻团。
到了距今18亿年前，由原先单细胞的藻类演化出较复杂的多细胞藻类，它们的细胞隔壁也清楚可见了，并形成了真正的细胞核，进入到“真核生物时代”。
自从出现了多细胞藻类以后，生物的繁殖方式除了细胞的分裂以外，还可能进行营养繁殖。以后，这些藻类就逐渐繁盛起来了。因此，把距今18亿～6亿年前这段时间称之为“藻类时代”。最有名的是保存在岩石中的这些大型藻类化石，统称为“叠层石”（图13）。叠层石并非生物体的本身化石，而是由一层层的藻类和碳酸钙沉积及其他沉积物的固结作用造成的生物沉积结构。
图13 叠层石纵断面
我国的震旦纪地层中，叠层石非常丰富，人们就利用这些天然的藻类花纹作为良好的装饰性建筑石材，如北京人民大会堂和南京长江大桥桥头堡的墙壁上就能看到这些美丽如画的叠层石。
与藻类繁荣的同时，也出现了若干原始的动物化石，例如美国和加拿大形成于距今10亿年前的地层中除了藻类、菌类化石以外，还发现了单细胞的原生动物——鞭毛虫和有孔虫。到了距今76亿年前的元古宙晚期，开始出现了许许多多细胞的后生动物，诸如海绵动物、原始的腔肠动物、蠕形动物、软体动物以及节肢动物等，目前在澳大利亚、英国、原苏联、南非、瑞典各地均有发现，被称之为“埃迪卡拉动物群”（图14）。近年来，我国的云南、四川、湖南、湖北、陕西等地也陆续发现了这类动物化石。研究这个动物群，对于了解此后出现的大量古生代动物群十分重要。
图14 埃迪卡拉动物群
根据Walter(1983)的统计，已知在澳大利亚、北美和南非三个不同大陆的11个地点发现了太古宙的叠层石，其年龄都在25亿年以上。
现代叠层石主要分布于北美巴哈马群岛和西澳大利亚沙克湾（Shark Bay）。
最古老的叠层石发现于踞今约28亿年前的南非布拉瓦白云岩中。不分叉的叠层石出现在距今25—27亿年前，分叉的柱状叠层石主要繁盛于20亿年前到6亿年前，随后逐渐衰落。现代的叠层石主要分布在北美巴哈马群岛和西澳大利亚沙克湾。我国最著名的叠层石产地是天津蓟县国家地质公园，那里叠层石非常壮观，甚至整座山都是叠层石。我国北方很多地方都分布有中新元古代的沉积岩，那里都有可能找到叠层石，如北京的房山区的西部，昌平的南口。
（一）现代和前寒武纪的差别
现在是解释过去的钥匙，利用现代沉积物来解释类似的古代沉积岩，采用现实主义原则是沉积学领域一个重要的手段。但是，现代与前寒武纪时间间隔大，沉积作用之间必有着重大的区别：
（1）前寒武纪没有无脊椎动物的捕食和钻孔，因而前寒武纪藻叠层石生长环境不会像现代仅限于宏观动物难以生存的高盐分或其它恶劣环境（Walter,1976）。潮下带成为藻类生活和活动的有利地区。
（2）前寒武纪藻类以蓝绿藻为主，在杨庄期－雾迷山期（14—12亿年前）虽出现真核藻类，但仍以原核藻类为主。非钙质藻与后来的钙质红藻对叠层石的形成发育效果是不同的。
（3）前寒武纪末期氧含量才迅速增加（Gebepein,1969），前寒武纪氧含量低而二氧化碳含量相对高，从而有利于蓝绿藻的光合作用和发育，同时还原环境（缺氧环境）有利于叠层石的保存而不致于被氧化破坏。
（4）前寒武纪海水的成分和pH值可能跟现代有差别。根据硅质沉积物的推测，早前寒武纪的海水中pH值比现代高。叠层石的胶结作用正常地进行于前寒武纪海水中，但这一现象在古生代中断（Gebelein,1969）。胶结作用越早越有利于叠层石的生长与保存。
（5）在燕山西段及邻区，雾迷山期和杨庄期属陆表海环境，海底平坦而稳定，有利于碳酸盐岩和叠层石的形成。因此，在相差极远的时代应用现实主义原则时应小心谨慎。环境和时代的不同可能导致叠层石产出状态的差异。不能套用现代环境模式去解释古代叠层石成因。
（二）叠层石的环境解释
现代叠层石多见于潮间和潮下带，潮下带也有。现代潮下带叠层石产地有：Bermuda(Gebelein,1969),Bahamas(Neumnn et al,1970),Hamelin Pool(Playford and Cockbain, 1976,in Walter,1976）。潮下带的生物群落似乎由比潮间带同类少并倾向于复杂和较高级的特定种属组成；但在早前寒武纪，较稳定的潮下环境经潮间环境更易导致叠层石的生长和发育（Awramik,1976,in Walter,1976）。以前认为Shark湾 Hamelin Pool叠层石仅存在于潮间带，但后来发现至少在水下35m处存在叠层石，并且有些潮下叠层石平行风向定向。在百慕大很清的水体中，藻席见于水深50m的礁前斜坡上，大量生长最迅速处通常小于10m。在巴哈马安德罗斯岛，海岸的最上部（即潮上带）最不适应藻席沉积的发育，主要叠层石沉积起始于中海岸线带，向下越来越发育，向低水位线方向形态由不规则穹状至顶平穹状，而柱状叠层石仅能形成于水下并于适当的深度，核形石是低能产物（Monty,1972,in Bhattacharyya and Friedman,1983）。然而，Gebelein(1969）认为巴哈马台地Joulters Cays的核形石形成于与叠层石类似的环境，不同的是核形石有较大的周期性紊流存在，核形石存在的最大水深是小于1m处。同时他还提出，叠层石（狭义的）和层纹石需有一个稳定的基底，在高能的砂质海岸，其冲刷作用和沉积物运动连续不断，完全缺乏叠层石和层纹石。潮上带仅在风暴期间有水，沉积物薄，风暴过后藻类生长可能产生纹层，但干裂翘曲被冲走，因而真正的潮上环境并不具典型的纹层状沉积（Walter, 1976）。
SN西里比亚科夫和MA西米哈托夫（1974，参见沙庆安等，1983）通过对里菲叠层石和现代叠层石的对比研究，认为前寒武纪的叠层石大多数是在潮下带形成的，到显生宙由于捕食运动和钻孔动物的发展，造叠层石的藻类才被赶到特殊的生态环境里，叠层石的种类和数量也相应减少，致使潮间带叠层石才日益占据重要地位。Serebryakov(1976,in Walter,1976）并认为西伯利亚Omakhta Suite沉积韵律中（里菲期）的柱状叠层石被层状叠层石取代可能与盆地逐渐变深有关。Awramik(1976,in Walter,1976）认为加拿大Gunflint叠层石形成于潮下带，常有搅动作用，水体富含硅质，环境影响微生物的同时也影响了叠层石的形态。锥柱状叠层石与波痕、交错层理、层内砾屑岩、鲕粒等高能构造共生，反映其沉积时水体动荡（Donaldson,1976,in Walter,1976;Swett和Knoll, 1985）。Collinson和Thompson(1982）认为含不连续同心纹层的核形石是在安静条件下藻类粘结沉积物而成，偶而有高能事件将核形石旋转并在另一侧生长。他们还提出前寒武纪叠层石形成的必要条件仅仅是有水有阳光。Grey and Thorne(1985）将西澳大利亚Duke Creek白云石（200Ma）的柱状叠层石解释为泻湖-潮下环境，纹层状叠层石为潮间环境。赵澄林等（1977,1979）提出由潮下向潮上带叠层石的形态依次为层状—波状—锥、柱状—波状—层状，反映环境能量由低—高—低，波基面以下的潮下低能带，由于水体较深，光合作用弱，藻叠层不发育。
对比前人对现代和古代叠层石的描述和解释，可以认为燕山西段雾迷山组和杨庄组叠层石主要是潮下带的产物，潮间带少量存在。当时本区处于一个相对稳定的陆表海环境，无捕食动物和钻孔运动的存在，安静舒适的潮下带是藻类生活的主要场所。潮间带由于时而暴露大气中缺少水分，当时的蓝绿藻可能最多是刚刚适应这种时而缺水的条件，因而不会很繁盛，叠层石的丰度也相应地少，而且潮间带水体动荡不利于叠层石的形成和保存（仅能存在于受保护的潮间环境）。潮上带只有在风暴期间覆盖一层海水，长期处于干燥的条件下，蓝绿藻只有在风暴期间覆盖一层海水，长期处于干燥的条件下，蓝绿藻自然很难生存，而且当时的蓝绿藻很难说已经适应了淡水条件；此外，潮上带的薄层沉积物（即使能形成一些叠层石）干裂收缩后又会被下次风暴携带走，从而潮上带很少有藻类沉积保存。
层状—波状—锥柱状叠层石之间的形态差别可能是环境因素引起的，并反映水体能量由弱变强（Hoffman,1976,in Walter,1976；赵澄林等，1977,1979），因为它们的显微结构有时是一致的，很难是单一由生物因素控制。层状叠层石属最低能的环境（与波状、锥柱状比较），主要发育在波基面之下的较低能环境，以层状生物丘形式存在，纹层较密集，有机质较富集，色暗，为密纹层叠层石。层状叠层石也可见于受保护的潮间环境，特征是具干裂收缩缝，色浅，纹层不规则，为普通纹层叠层石，还可见鸟眼构造和球泡显微结构。锥柱状叠层石则是高能环境的产物（Donaldson,1976,in Walter,1976;Swett和Knoll,1985），位于潮下带的上部或部分潮间带环境。所见的锥、柱状叠层石绝大多数是无壁的，叠层石柱体在成分、颜色方面与围岩一致，很可能反映是属于水下种属，即为潮下带产物。而有壁的锥、柱状叠层石则可能是潮间的产物，壁的形成可能和早期干裂收缩有关。波状叠层石介于层状和锥柱状之间，常为层状-锥柱状韵律的中间产物，所处的环境也自然处于层状和锥柱状之间，特征更倾向于类似层状叠层石。
核形石和凝块石常和其它叠层石共生在一起，甚至多数锥柱状叠层石和少数层纹石的基本纹层是由拉长定向的核形石和/或凝块石组成的，反映核形石和凝块石的生成环境和其它叠层石相邻。核形石经常被胶结成藻葡萄石，是安静环境下的产物（Collinson and Thompson,1982）；花纹石（凝块石）无任何水动力改造特征，因此可以认为它们都是低能条件下的产物，可能是潮间泻湖、水下凹地（如藻生物丘之间、废弃潮汐沟道等）等局部低能环境，在有强水动力条件改造尚未固结的核形石和凝块石时，很可能形成锥状、柱状、层状和波状叠层石，并充填在有壁叠层石的柱体之间。核形石和凝块石同时见于一种环境中，甚至同时存在于同一薄片中，产生如此同一环境而不同特征的原因可能是生物因素或成岩因素造成的。
正如SMAwramik(1976,in Walter,1976）的提到的那样，环境影响微生物的同时也影响了叠层石的形态。根据以上讨论可得出叠层石种类与环境之间的关系图（图4—2）。
图4—2 叠层石种类与环境间的关系
