超微古生物学的研究对象是个体直径仅数微米至十多微米的一些钙质小片，人们通常称为钙质超微化石，由于研究这些钙质小片必须借助于高倍偏光显微镜、相差显微镜和电子扫描显微镜，它与传统的微体古生物学的研究方法不尽相同。加之它在生物地层、古环境、古海洋学研究中的独特作用，现已发展成一门新的分支学科。

　　金藻植物门的颗石纲是一类营漂浮生活的海生藻类，至今还生存于世界各大洋中，它是海洋生物链中的一个重要成份。每一个颗石细胞可以产生数十个以至几百个钙质小片，在细胞死亡后，这些钙质小片就脱离母体，散落于海底下，成为海洋沉积物的组成部分，有的就形成海洋沉积中的钙质超微化石软泥。到目前为止，最早的可靠的钙质超微化石记录为晚三叠世，故钙质超微化石是研究晚三叠世以来海相地层的一门重要生物类别。

　　钙质超微化石在地质历史中的演化极为迅速。据研究，钙质超微化石属种的演化速度平均是30000～50000年左右，这在所有生物类别中是最快的一种，研究人员还发现，钙质超微化石中相当一批属种在地层中的始现面或末现面在全球具有相当的同时性，依据它们可以进行全球性的等时面的对比。

　　超微化石和微体古生物群的综合研究在古海洋学和古环境恢复的研究中起着十分重要的作用。古海洋学的研究涉及古海洋物理、海洋化学、古生产率、古洋流、海平面升降历史的恢复等研究内容。研究第四纪以前的古海洋的变迁，再造白垩纪和第三纪各地质时期的古海洋环境，对于了解那一时期的生油环境和有机岩的埋藏条件有着极其重要的意义。而对第四纪以来的海洋进行综合研究，探索海洋的演变，可以了解和预测未来海洋对人类生存环境的影响。

　　不同的古海洋环境（边缘海、陆架区、陆坡以及远洋环境）生存着不同类型和特征的微体及超微生物，而且不同地质时期的不同纬度又存在不同的微体及超微生物群。在微体及超微生物类别中，有广温性种与窄温性种之别，还有生存于不同温度条件下的暖水种、凉水种、冷水种。在盐度适应上亦存在广盐性种和窄盐性种。人们可利用生物壳体的镉/钙比值和硼含量等微量元素的测定对海水的古盐度进行恢复。因此，通过超微及微体化石生物群的综合研究以及氧、碳稳定同位素值和某些微量元素的测定可以恢复海水的古温度、古盐度、古深度等海洋物理、海洋化学状况。

　　石油资源的形成物质主要是生存于海洋和湖泊中的藻类，它们的丰富程度和藻类的类型，亦即干酷根的类型对判别油气田的工业价值是一个重要依据。通过萤光分析或常规显微镜手段对沉积物中的孢子花粉、沟鞭藻以及其它不溶于有机溶剂的植物类别进行分类和数理统计可以确定沉积地层的干酷根类型，进而确定油气形成的类型。另外，在油气勘探中恢复地层的古地温和热变质作用的强度是评价油气形成和保存的重要依据，微体古生物中的孢子花粉、沟鞭藻的壁部是一种称为孢粉素的碳氢化合物，人们可以根据孢粉壁颜色的分级（通常分五级或七级）计算出孢粉的色变系数，并进而判别该地层的古地温和确定油气形成条件和保存状况，这些数据可以为评价一个油气区的远景提供有用信息。

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