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現生微生物岩的形成之環境因素探討：以墾丁疊層石為例

為了解決墾丁國家公園地形的問題，作者黃瑞儀 這樣論述：

微生物岩是透過附著在周圍水環境中的底棲微生物群落和沉積物之間交互作用，藉由吸附、捕獲沉積物、無機礦物沉澱及有機質礦物共沉澱的過程，形成一個累積的既有沉積物又有有機質的宏觀結構。因此，微生物岩特別是疊層石在記錄地球上早期生物圈的微生物活動、沉積過程、礦化歷史，以及解析自然環境和生物隨時間的變化及交互作用發揮重要的作用。微生物岩的形成一直是生物地質研究領域的一個有趣的課題，但是微生物岩相關的生物地球化學過程還有許多未知的機理需要被探討。現生微生物岩，為探討及追朔古代疊層石的形成條件和古地質環境、古氣候條件提供了珍貴的研究材料和模型。本研究專注於台灣南部的墾丁微生物岩，並利用其中現生疊層石為材料，

探討疊層石形成的環境及條件。本研究藉由在野外宏觀尺度調查以及在實驗室微觀結構觀察，嘗試描述現生微生物岩的種類、生物質光譜特徵，探討不同微生物岩的形成環境和地質條件，並提出現生疊層石在台灣的形成機制。實驗利用同步加速光耦合的傅立葉轉換紅外光譜（FTIR）等來探測微生物質和礦物質的特性。光譜結果顯示潮間帶、潮上帶的現生微生物岩都以碳酸鹽為主要礦物，碳酸岩訊號極強，有限的生物質訊號以脂肪類訊號為主。潮間帶的現生疊層石生物質訊號較強，指向相對豐富的微生物的群落和活動。不同地點的現生疊層石和凝灰岩的有機質訊號都相類似，間接指向墾丁微生物岩微生物群落及生物質具有一定的相似性。野外調查，採集潮間帶及潮上帶的

野外樣品並分析現地環境因素，包括pH，鹽度，陽離子和陰離子含量，及無機碳和有機碳含量等。藉由整合現地和實驗數據，可以看出碳酸鹽海階抬升的徑流水為潮間帶的微生物特別是光合細菌帶來豐富的鈣、碳酸根及碳酸氫根離子和硝酸鹽等，為光合細菌的生長和疊層石的發育提供長期的營養來源。台灣墾丁沿岸海水是個寡營養、高風化的環境。台灣南部墾丁地區更新世碳酸鹽台地、高風化作用帶來的沉積物為現生疊層石提供了有利的環境，然而強烈的風蝕海蝕侵蝕作用及不穩定的潮間帶環境也可能破壞現生疊層石在長時間尺度上有序的堆積，使得現生疊層石在只有淺層的發育，並且只在數公里的小範圍區域（風吹砂）有被發現。由此推測，疊層石的形成除了具有競爭

性的微生物族群和光合細菌，現地的環境因素也是重要條件。