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叠层石（英语：Stromatolite，或称层叠石，源自希腊文strōma与lithos）可定义为“从某一点或有限的表面开始增生，并聚集石化，形成逐渐增大的沉淀物生成构造”。自然界中有许多不同型态的叠层石，包括圆锥状、层状、分枝状、圆顶状或圆柱状等。
一般认为叠层石是由一些微生物，尤其是蓝绿菌（旧称蓝绿藻）所黏结堆砌而成，不过事实上古代的叠层石只有少数含有微生物化石。关于如何有效辨识生物性与非生物叠层石，是地质学的研究对象之一。地球上有许多形成于前寒武纪的叠层石，其中较早的（如太古元）可能是单细胞蓝菌聚落所遗留的化石；较晚的（如显生元）则可能为真核绿藻的早期型态。而澳洲西部最古老的蓝绿菌叠层石为35亿年。
现代叠层石主要可见于盐湖或潟湖当中，这些极端地带较缺乏动物的觅食，例如澳洲西部的鲨鱼湾哈美林池|Hamelin Pool。此外位于墨西哥北部沙漠的Cuatro Ciénegas，也有发现一些处于淡水之中的叠层石。
形成
蓝菌行光合作用，周围的二氧化碳开始减少，产生了碳酸钙的沉淀。这些沉淀物被一层细菌的菌落周围的黏液抓住，这个过程不断进行，就变成了一层层的菌体和沉淀物的组合，也就是叠层石。
补充
中元古代(20亿年前到7亿年前)是地史上叠层石最繁盛的时期，其分布广泛、形态多样。后生动物出现(7亿年前)以后叠层石骤然衰落。古生代寒武纪至泥盆纪叠层石数量和分布范围有限，但仍不难见到。泥盆纪以后叠层石只是残存了。现代海相叠层石只分布在澳大利亚、中美洲、中东等地的少数地区的特殊环境中。通常叠层石产出于灰岩[1] 和白云岩中，有些叠层石发育在燧石、磷酸盐岩(胶磷矿)中，由磁铁矿和赤铁矿构成的叠层石以及锰叠层石也颇为常见。
形态
基本层
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。
柱体
柱体形态主要受基本层形态的控制，同时受环境影响。根据柱体自上而下直径的变化，柱体形态可以分为两种基本类型。一是圆柱状或次圆柱状柱体，柱体直径自下而上无显著变化。二是杯状或茎块状柱体，柱体一般较短，基部很窄，向上很快不断地增宽。
地质史
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，以后随著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。