不同地质时期海绿石发育特征差异及成因

doi:10.11743/ogg20220115

摘要/Abstract

摘要：

具有指相意义的海绿石在赋存形态、成分组成及成因机理方面复杂多样，且广泛发育于多个地质时期。通过大量文献调研，并结合近年来国内外海绿石分析研究的实例，探究不同时期海绿石在发育特征上的差异性，并探索其成因机理的不同，以期完善海绿石的成因理论，为古地理条件分析提供科学依据。结果表明，不同时期海绿石的赋存形态可以归结为颗粒状、胶结物状和晕边状3大类。根据基质差异，颗粒状海绿石又可分为4类。前寒武纪的海绿石主要形成于石英和钾长石基质中，因而K₂O含量较高，成熟度较高，可以用假形置换成因理论进行解释；显生宙的海绿石主要形成于粪球粒及生物碎屑基质，其钾组分主要来源于海水，K₂O含量不稳定，其成因机理与K₂O和Fe₂O₃的含量密切相关，用层状晶格理论与颗粒绿化理论进行解释更加合理。对不同时期海绿石发育的离子来源和沉积条件分析表明，充足的Fe，K，Al，Si和Mg等阳离子来源及铁氧化还原界面附近环境为海绿石形成的有利条件。

关键词: 成因机理, 成熟度, 赋存形态, 沉积环境, 海绿石

Abstract:

Glauconite with significance of indicating facies is complex and diverse in occurrence， composition and genetic mechanism， and widely developed in different geologic periods. The differences in respects of characteristics and genetic mechanism of glauconite developed in various geologic periods are investigated based on a review of previous researches from a large number of related case studies worldwide， with a view to improving the genetic theory of glauconite and providing a scientific basis for paleogeographic analysis. The results show that the occurrence of glauconite formed in different periods can be classified into three groups， that is the granular， cemented and halo edged groups. The granular group in turn can be subdivided into four types in terms of substrate. The Precambrian glauconite is mainly developed in substrate of quartz and K-feldspar， featuring high content of K₂O and high maturity， which can be interpreted via pseudo-shape replacement theory in genetic mechanism. The Phanerozoic glauconite is preferably developed in initial substrate containing fecal spherulite and bioclastic materials， featuring unstable K₂O content as its potassium component mainly derived from seawater， and its genetic mechanism is closely related to contents of K₂O and Fe₂O₃， to which layer lattice theory and granular glauconization theory are more appropriate for interpretation. An integrated analysis of sedimentary environments and ion sources of glauconite in the various geologic periods， indicates that areas adjacent to Fe-redox contact surfaces with sufficient supply of cations such as Fe， K， Al， Si and Mg are favorable for the formation of glauconite.

Key words: genetic mechanism, maturity, occurrence, sedimentary environment, glauconite

中图分类号:

TE121.3

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图/表 4

表1

表2

表3

表4

参考文献 41

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发育时期	发育地点及地层	赋存形态	发育基质
第四纪	中国东海^［14］	颗粒状	黑云母、有孔虫
新近纪	珠江口盆地白云凹陷珠江组^［11］	颗粒状、胶结物	粪球粒、有孔虫
新近纪	北海盆地Veldhoven组^［15］	颗粒状	有孔虫
古近纪	南极洲韦德尔海西北部Georgiev组^［6］	颗粒状	粪球粒
古近纪	埃及卢克索地区Dakhla组^［16］	颗粒状	粪球粒、有孔虫
白垩纪	印度考维盆地Ipatovo组^［17］	颗粒状、胶结物	粪球粒
	厄瓜多尔奥连特盆地Napo组^［18］	颗粒状、胶结物	粪球粒
	藏西南札达县嘎姐组^［3］	颗粒状、团粒、胶结物	粪球粒
	乌克兰阿尔比卡Burim组^［19］	颗粒状	粪球粒、有孔虫
侏罗纪	俄罗斯西西伯利亚盆地Georgiev组^［12］	晕边状	粘土、钙质
晚石炭世—早二叠世	内蒙古西乌珠穆沁旗阿木山组^［20］	颗粒状	粪球粒
奥陶纪	吉林大阳岔地区冶里组^［21］	颗粒状、团粒状	生物碎屑
寒武纪	徐州大北望剖面馒头组、毛庄组^［5］	颗粒状	粪球粒、有孔虫
新元古代	天津蓟县青白口系景儿峪组、长龙山组	颗粒状、胶结物	石英、长石质
新元古代	北京昌平龙山地区青白口系长龙山组	颗粒状、胶结物	石英、长石质
中元古代	天津蓟县蓟县系铁岭组^［4］	胶体状（薄膜状）	叠层石
	印度恰蒂斯加尔盆地巴鲁科纳Bhalukona组^［22］	颗粒状、胶结物	石英、长石质
	印度中部温德汗盆地凯穆尔组^［8］	颗粒状	石英、长石质
古元古代	华北克拉通南部熊尔群马家河组^［9］	颗粒状	黑云母

发育时期	发育地点	主要氧化物含量/%
发育时期	发育地点	K₂O	TFe₂O₃	Al₂O₃	MgO	SiO₂
第四纪（现代）	中国东海^［14］	3.28	23.82	4.95	5.08	44.65
新近纪	珠江口盆地白云凹陷^［11］	4.30 ~ 6.80	7.98 ~ 15.68	11.13 ~ 21.10	2.61 ~ 4.39	47.40 ~ 55.88
古近纪	南极洲韦德尔海西北^［6］	6.41 ~ 7.86	24.31 ~ 29.69	2.33 ~ 4.68	—	—
白垩纪	印度考维盆地^［17］	5.05 ~ 7.49	16.56 ~ 30.75	4.47 ~ 6.03	2.46 ~ 5.88	46.73 ~ 55.25
	奥连特盆地^［18］	6.10 ~ 10.20	19.80 ~ 28.00	12.20 ~ 21.70	2.80 ~ 4.80	41.50 ~52.00
	藏西南札达县^［3］	6.93 ~ 8.30	14.80 ~ 24.80	8.47 ~ 13.91	3.76 ~ 4.72	48.15 ~ 56.10
侏罗纪	俄罗斯西西伯利亚盆地^［12］	6.21 ~ 8.36	16.51 ~ 29.71	6.76 ~ 12.82	3.64 ~ 4.18	47.75 ~ 53.76
奥陶纪	吉林大阳岔地区^［21］	5.81 ~ 7.71	14.69 ~ 18.97	10.71 ~ 13.40	3.50 ~ 5.36	48.36 ~52.16
寒武纪	徐州大北望剖面^［5］	6.50 ~ 8.83	8.75 ~ 30.47	4.84 ~ 20.05	3.59 ~ 5.49	48.39 ~ 54.19
新元古代	天津蓟县	8.05 ~ 8.15	9.61 ~ 9.76	23.81 ~24.10	3.05	52.99 ~ 53.91
中元古代	天津蓟县^［4］	7.70 ~ 10.59	1.30 ~ 6.75	15.57 ~ 24.60	3.73 ~ 6.20	54.66 ~ 57.28
	印度恰蒂斯加尔盆地^［22］	7.30 ~ 9.20	8.94 ~ 11.89	15.60 ~ 23.88	2.65 ~5.00	46.70 ~ 56.87
	印度中部温德汗盆地^［8］	6.65 ~ 8.27	4.50 ~ 9.60	15.98 ~ 27.70	2.18 ~ 3.85	46.42 ~ 57.14
古元古代	华北克拉通南部^［9］	7.81 ~ 9.27	6.04 ~ 11.82	13.08 ~ 21.60	4.24 ~ 5.41	54.87 ~ 55.97

发育时期	发育地点	成熟度	颜色
新近纪	珠江口盆地白云凹陷^［11］	低成熟-成熟	黄棕色-绿色
古近纪	南极洲韦德尔海西北部^［6］	成熟	绿色
白垩纪	印度考维盆地^［17］	低成熟-成熟	黄棕色-绿色
	厄瓜多尔奥连特盆地^［18］	成熟-高成熟	绿色
	藏西南札达县^［3］	成熟-高成熟	绿色
侏罗纪	俄罗斯西西伯利亚盆地^［12］	成熟-高成熟	黄棕色-绿色
晚石炭世—早二叠世	内蒙古西乌珠穆沁旗^［20］	成熟-高成熟	黄绿色
寒武纪	徐州大北望剖面^［5］	成熟-高成熟	黄棕色-绿色
新元古代	天津蓟县	高成熟	绿色
中元古代	天津蓟县^［4］	成熟-高成熟	绿色-深绿色
	印度恰蒂斯加尔盆地^［22］	成熟-高成熟	绿色-深绿色
	印度中部温德汗盆地^［8］	成熟-高成熟	绿色-深绿色
古元古代	华北克拉通南部熊尔群^［9］	成熟-高成熟	绿色-深绿色

发育时期	发育地点	沉积相
新近纪	珠江口盆地白云凹陷^［11］	海相
古近纪	印度西库奇^［33］	瀉湖、陆架
白垩纪	印度考维盆地^［17］	滨外陆棚
	埃及Abu Tartur地区^［30］	滨外陆棚
	厄瓜多尔奥连特盆地	潮坪-滨外陆棚
	藏西南札达县^［3］	浅海三角洲
侏罗纪	俄罗斯西西伯利亚盆地^［12］	浅海陆相
晚石炭世— 早二叠世	内蒙古西乌珠穆沁旗^［20］	台地相
寒武纪	徐州大北望剖面^［5］	低能潟湖与滩外斜坡、临滨
新元古代	天津蓟县	潮坪相
新元古代	昌平龙山	潮坪相
中元古代	天津蓟县^［4］	高能浅海相
	印度恰蒂斯加尔盆地	浅海相陆棚
	巴鲁科纳^［22］	浅海相陆棚
	印度中部温德汗盆地^［8］	陆棚
古元古代	华北克拉通南部熊尔群^［9］	高能浅海相

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