微生物岩是微生物群落与环境相互作用的产物,记录了地球上最早的生态系统,同时作为生物沉积构造,微生物岩能够反映古代环境条件的变化。内蒙乌海地区毛庄组上部灰岩产大量核形石,显微观察显示,内核以微晶质为主,含少量生屑和陆源碎屑；包壳由亚毫米级亮／暗纹层交互构成。亮层具微亮晶一微晶混合组构,以自养蓝细菌居多；暗层以微晶质为主,富含异养细菌和黄铁矿莓球；这种差异表明两种纹层具不同的生物矿化机制,但都是微生物-化学过程与环境相互作用诱发碳酸盐沉淀并矿化微生物质的结果。超微研究表明,纹层内含大量纳米球粒(40～200 nnm),与非晶质胞外聚合物(EPS)密切共生,可能源于EPS的降解。纳米球粒通过粘结一融合形成多面体(200 nm-5μm),并进一步集合形成微米级微晶质球粒。此外,早／中寒武世之交核形石在不同大陆近于同时的广泛出现,可能与这个时期大规模岩浆活动与快速海进引起的浅海区海底缺氧相关,并反映了生物灾变期底栖动物贫乏的高应力环境条件。凝块石是一类重要的微生物岩类型,过去主要发现于新元古代之后,特别是在显生宙高应力环境条件下,而在中元古代罕见。前人对其成因的认识有很大分歧,其中有的认为可能是叠层石经后生动物改造的结果。论文通过对中凝块一凝块石关键构造的深入研究,证明其属微生物成因,且与特定的海洋化学环境条件相关,为深刻认识中元古代的海洋环境条件提供了重要的证据。并从另一方面证明,不同类型的微生物岩的差别,可能主要与环境条件以及生物矿化过程相关。有关中元古代古海洋条件的演化过程一直是重要的热点问题。本文通过对高于庄组地球化学指标的系统研究,发现U、Mo、V等氧化还原敏感元素仅在三段的底部和顶部富集,而在其它层段含量较低。同时,稳定碳同位素(包括有机碳和无机碳)也发生了相似的变化规律,在这两个层位出现了指示缺氧(硫化)环境的波动。从而认为这两个层段代表了缺氧硫化时段。碳同位素显示的变化可能与分层的海水化学条件相关。在缺氧硫化环境中,微生物群落以异养微生物为主,因此其有机碳同位素明显偏负；而在非硫化环境中则可能以自养光合蓝细菌为主,因此有机碳同位素偏正。有机碳同位素(δ13 Corg)从浅水到深水明显的垂向梯度变化指示了中元古代大陆架环境海洋分层的特点,为进一步深入研究中元古代海洋化学演化提供了新的资料与证据。