楊天洋，沈玉林*，張 濤，李壯福，仝根成，劉近幫

1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院，徐州221008；

2.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)煤層氣資源與成藏過(guò)程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，徐州221116

1 引言

海綠石是一種富鐵、鉀層狀硅酸鹽礦物種（Mcrae，1972）。海綠石可以形成于多種環(huán)境，但發(fā)育在非典型海相環(huán)境的往往經(jīng)歷了不同程度的海侵事件（Dasgupta et al.， 1990； 葛 瑞 全 ，2004；徐勇航等， 2010； Baldermann et al.，2012；Banerjee et al.，2016）。前人研究表明，海綠石發(fā)育在海底沉積物與海的界面附近，對(duì)沉積環(huán)境、水體溫度、氧化還原程度、酸堿度、沉積速率、鹽度、有機(jī)質(zhì)含量，以及母質(zhì)的種類(lèi)和含量都有特定要求，淺海陸架（水深介于125～500 m，水溫介于10～15℃）為最適宜海綠石發(fā)育的區(qū)域（McRae，1972；Dunbar and Berger，1981；Amorosi，1995；Banerjee et al.，2016）。原地海綠石是指在形成過(guò)程中及形成后都沒(méi)有被外力搬離其形成地點(diǎn)的海綠石（Odin and Matter，1981；Odin and Fullagar，1988）。關(guān)于原地海綠石的成因，目前成熟的有3 種理論：層狀晶格理論（Burst，1958）、顆粒綠化理論 （Odin and Matter，1981）、假象替代理論（Dasgupta et al.，1990）。在層序地層中，含海綠石層的出現(xiàn)往往指示了海侵及凝縮段（Berra et al.，2007；張琴等，2016）。原地海綠石保留了其形成時(shí)的物理化學(xué)條件、沉積特征以及古海洋條件方面的信息，通過(guò)對(duì)其研究可以解釋其形成時(shí)的古環(huán)境信息（Odin and Matter，1981； Odin and Fullagar， 1988； Stille and Clauer， 1994； Amorosi，1995，1997；張 琴等 ，2016）。

徐州大北望中寒武統(tǒng)徐莊組富含多種類(lèi)型海綠石，且產(chǎn)出于多種沉積環(huán)境，是對(duì)比研究各種沉積環(huán)境海綠石特征的良好對(duì)象。本文以徐莊組海綠石為研究對(duì)象，運(yùn)用鏡下鑒定、X射線(xiàn)衍射分析及電子探針定量分析等測(cè)試手段對(duì)徐州大北望地區(qū)中寒武統(tǒng)徐莊組海綠石的成因進(jìn)行詳細(xì)研究，查明海綠石礦物學(xué)、地化特征與沉積環(huán)境之間的關(guān)系，探討其在沉積相識(shí)別和層序地層劃分的指示意義。

2 樣品及研究方法

圖1 徐州大北望地區(qū)寒武系剖面示意圖（據(jù)欒守亮等，2011改）Fig.1 Schematic map showing the location of the Cambriansl section in the Dabeiwang area of Xuzhou

研究區(qū)大北望剖面位于徐州市郊西南（圖1），徐莊組是碳酸鹽巖與碎屑巖交替沉積的巖系（圖2）。據(jù)前人研究，研究區(qū)中寒武統(tǒng)晚期徐莊組沉積時(shí)期表現(xiàn)為緩慢海退，但波動(dòng)不大，沉積環(huán)境整體為潟湖—碳酸鹽臺(tái)地沉積（馮增昭等，1990；楊式溥和王勛昌，1991；金瞰崑，1997；桑樹(shù)勛等，2002；欒守亮等，2011）。

本次研究的樣品采自徐州大北望徐莊組，具體采樣位置見(jiàn)圖2，共計(jì)取樣品10塊，主要采用了薄片鑒定、X射線(xiàn)衍射和電子探針?lè)治?。巖石薄片用于觀察海綠石巖石學(xué)特征，XRD 和電子探針用于判斷海綠石沉積環(huán)境。薄片鑒定在中國(guó)礦業(yè)大學(xué)煤層氣資源與成藏過(guò)程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成，使用Nikon ECLIPSE LV100N POL 偏光顯微鏡。X 射線(xiàn)衍射在武漢中地大環(huán)境地質(zhì)研究院完成，使用荷蘭帕納科（Panalytical）公司生產(chǎn)的X’Pert Pro X射線(xiàn)粉晶衍射儀進(jìn)行定性分析和定量分析，本次共計(jì)鑒定10 件樣品。測(cè)試條件為：工作電壓40 KV；工作電流40 mA；Cu Kα射線(xiàn)，波長(zhǎng)0.15416 nm，Ni 濾波（filter）；連續(xù)式步進(jìn)掃描，步長(zhǎng)為0.017°；掃描速度為0.417782°/s，預(yù)置時(shí)間為2′36″。電子探針?lè)治鲈诤颖崩确粎^(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實(shí)驗(yàn)室完成，使用日本電子株式會(huì)社（JEOL）生產(chǎn)的JXA-8230 電子探針顯微分析儀，測(cè)試時(shí)配合X 射線(xiàn)能譜儀進(jìn)行元素半定量分析，幫助進(jìn)行礦物的快速鑒定，對(duì)9 件樣品共打點(diǎn)86個(gè)。電子探針顯微分析儀的測(cè)試條件為：電壓15.0 kV，電流2×10-8A，束斑直徑為1 μm，環(huán)境溫度24℃，相對(duì)濕度52%。

圖2 大北望剖面寒武系徐莊組沉積綜合柱狀圖Fig.2 Integrated stratigrahic column of the Cambrian Xuzhuang Formation in the Dabeiwang section

3 研究結(jié)果

3.1 含海綠石層沉積特征

3.1.1 含海綠石層沉積序列

研究區(qū)中寒武統(tǒng)徐莊組海綠石主要發(fā)育于含海綠石細(xì)砂巖、粉砂巖以及含海綠石石灰?guī)r。在寒武紀(jì)海平面變化的背景下，徐莊組在垂向上發(fā)育多種含海綠石層的沉積序列，主要包括以下三種：

（1）石灰?guī)r—生物碎屑灰?guī)r—砂質(zhì)頁(yè)巖—粉砂巖沉積序列：序列底部為灰色石灰?guī)r，向上發(fā)育一層深灰色含海綠石生物碎屑灰?guī)r，富含豐富的生物碎屑。上覆淺豬肝色含砂頁(yè)巖，頂部發(fā)育黃灰色含海綠石粉砂巖（圖3a）。整體表現(xiàn)受海退影響，稍有動(dòng)蕩的水動(dòng)力條件，垂向表現(xiàn)為潟湖—潮間帶的沉積組合。

（2）石灰?guī)r—生物碎屑灰?guī)r—砂屑灰?guī)r—生物碎屑灰?guī)r—砂屑灰?guī)r—粉砂巖序列：序列底部為黃灰色泥晶灰?guī)r，向上發(fā)育富含生物碎屑和海綠石的灰黃色生物碎屑灰?guī)r，之后發(fā)育灰色含海綠石砂屑灰?guī)r夾生物碎屑灰?guī)r，上覆灰黃色含海綠石粉砂巖（圖3b）。該序列受海退影響，整體表現(xiàn)為潟湖沉積。

（3）石灰?guī)r—礫屑灰?guī)r—細(xì)砂巖—鮞?；?guī)r—細(xì)砂巖—鮞粒灰?guī)r—細(xì)砂巖沉積序列。序列底部為灰色泥晶灰?guī)r，向上發(fā)育黃灰色礫屑灰?guī)r，向上為黃灰色含海綠石細(xì)砂巖夾黃褐色鮞?；?guī)r，上覆淺紅褐色鮞?；?guī)r，向上為黃綠色含海綠石細(xì)砂巖（圖3c）。該序列底部組合反映了水體變化較為頻繁，垂向上下部表現(xiàn)為潟湖—鮞灘—潟湖的沉積組合，上部為鮞灘—潟湖的沉積組合。

圖3 徐莊組含海綠石層沉積序列Fig.3 Glauconite-bearing sedimentary sequence in the Xuzhuang Formation

3.1.2 海綠石鏡下特征

顯微鏡下鑒定結(jié)果表明，砂巖中海綠石含量范圍為5%～15%，一般10%～12.5%，依據(jù)形態(tài)可初步可劃分出顆粒狀和碎屑假象狀海綠石；石灰?guī)r中海綠石分布不均，顏色呈黃綠色—深綠色，形態(tài)包括顆粒狀和膠團(tuán)狀，含量范圍為0.1%～16%，以1%～3%為主。

（1）顆粒狀海綠石

砂巖和灰?guī)r中均有發(fā)育，主要發(fā)育于硅質(zhì)膠結(jié)的石英砂巖和方解石泥晶膠結(jié)物中。在硅質(zhì)膠結(jié)的石英砂巖中，顆粒狀海綠石多發(fā)育在粒間孔隙以及硅質(zhì)膠結(jié)物中，且硅質(zhì)膠結(jié)物繞顆粒生長(zhǎng)。單偏光下，海綠石呈淺黃綠色—翠綠色，形態(tài)主要呈橢圓狀，少數(shù)呈圓狀（圖4a，b，c）。多數(shù)層位中海綠石顆粒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)均較為完整，且顏色均勻。發(fā)育在方解石膠結(jié)物中的顆粒狀海綠石整體分布不均一，主要發(fā)育在含有豐富有機(jī)質(zhì)的暗色區(qū)域，顏色多呈翠綠色—深綠色（圖4d，e）。顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)多不完整，部分發(fā)育在陸源碎屑聚集的區(qū)域（圖4f）。可見(jiàn)殘余方解石或裂隙發(fā)育且被方解石充填。局部可見(jiàn)以碳酸鹽顆粒為母質(zhì)的海綠石化現(xiàn)象。

圖4 徐莊組含海綠石層巖石學(xué)特征Fig.4 Petrological characteristics of glauconite-bearing strata of the Xuzhuang Formation

（2）碎屑假象狀海綠石

多發(fā)育在硅質(zhì)膠結(jié)的石英砂巖中，在白云石膠結(jié)的石英砂巖中也有發(fā)育（圖4g）。該類(lèi)海綠石含量很低，常與顆粒狀海綠石共生，形態(tài)上多呈柱狀，主要發(fā)育在巖石孔隙中。在單偏光下呈黃綠色到淺綠色，具有原礦物部分光學(xué)性質(zhì)，發(fā)育解理，可見(jiàn)明顯的類(lèi)云母片狀結(jié)構(gòu)。

（3）膠團(tuán)狀海綠石

多發(fā)育在鈣質(zhì)膠結(jié)物中，有清晰且較為規(guī)則的邊緣，與周?chē)浇馐佑|邊界清晰。海綠石膠團(tuán)外部輪廓較規(guī)則，內(nèi)部收縮縫及其發(fā)育縫內(nèi)被纖維狀方解石充填，表明膠團(tuán)狀海綠石形成于方解石重結(jié)晶之前。單偏光下，膠團(tuán)狀海綠石多呈現(xiàn)出鮮綠色—翠綠色，形態(tài)多不規(guī)則，粒徑比顆粒狀海綠石要大很多（圖4h,i）。膠團(tuán)內(nèi)均發(fā)育卷心菜狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部可見(jiàn)收縮縫且被纖維狀方解石充填。

3.2 海綠石地球化學(xué)特征

含海綠石層礦物種類(lèi)與相對(duì)含量的檢測(cè)與計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。含海綠石層的宏觀礦物組成可分為非黏土礦物和黏土礦物兩大類(lèi)，非黏土礦物包括石英、鉀長(zhǎng)石、方解石、白云石和黃鐵礦，為含海綠石巖層的主要礦物組分；黏土礦物包括海綠石、高嶺石。

含海綠石砂巖中粒狀礦物主要為石英（平均含量為65%），其次為少量鉀長(zhǎng)石（平均含量為12%）和方解石（平均含量9%），部分樣品含有較多白云石，黏土礦物主要為海綠石（平均含量高達(dá)98%），其次為少量高嶺石（平均含量2%）；含海綠石灰?guī)r中的粒狀礦物主要為方解石（平均含量為83%），其次為少量石英（平均含量為6%），黏土礦物主要為海綠石（平均含量為96%），部分樣品含有少量高嶺石。X射線(xiàn)衍射分析表明含海綠石巖層中的黏土礦物均以海綠石為主，與鏡下鑒定結(jié)果一致，同時(shí)含有少量高嶺石。

海綠石礦物的化學(xué)組成分析結(jié)果詳見(jiàn)表2，主要包括SiO2、Al2O3、TFeO、K2O和MgO。SiO2的含量在所有海綠石中變化不大，含量范圍40.60%～56.31%，平均50.51%；海綠石中的Al2O3含量變化較大，其中顆粒狀海綠石和膠團(tuán)狀海綠石的值偏低，顆粒狀海綠石比膠團(tuán)狀較高，平均值分別為10.95%和8.88%，其中灰?guī)r中顆粒狀海綠石的含量較砂巖中較低，均值為8.92%，砂巖含量較高，均值為14.16%，碎屑假象狀海綠石鋁含量變化較大且高，平均含量24.27%；顆粒狀海綠石和膠團(tuán)狀海綠石TFeO成分變化不大，含量范圍主要在15%～20%，平均18.51%，碎屑假象狀海綠石TFeO 變化較大，2%～20%都有，這可能與其母質(zhì)及形成演化有關(guān)；碎屑假象狀海綠石在MgO 成分上變化較大，隨著K2O的增加而減小，顆粒狀海綠石和膠團(tuán)狀海綠石變化不大；K2O含量被認(rèn)為與海綠石成熟度有關(guān)（Odin and Matter，1981），海綠石成熟度是指海綠石從原始母質(zhì)向海綠石轉(zhuǎn)化的程度（黃杏珍，1982），根據(jù)K2O 含量將海綠石的演化分為4 個(gè)階段，即初生階段（K2O 含量為2%～4%）、低成熟階段（K2O 含量為4%～6%）、成熟階段（K2O含量為6%～8%）和高成熟階段（K2O 含量為8%～10%）。顆粒狀海綠石K2O含量變化在5%～9%，主要為成熟和高成熟階段；碎屑假象狀海綠石K2O含量在4%～9%，低成熟到高成熟階段都存在；膠團(tuán)狀海綠石K2O含量在8%～10%，主要為高成熟階段。

表1 含海綠石層礦物組成Table 1 Mineral composition of glauconite-bearing strata

表2 徐莊組海綠石樣品電子探針成分分析表Table 2 Results of electron probe compositional analysis of glauconite samples from the Xuzhuang Formation

X射線(xiàn)衍射結(jié)果表明研究區(qū)中寒武統(tǒng)徐莊組巖石樣品中的綠色礦物為海綠石，在此基礎(chǔ)上可以根據(jù)確定的海綠石陰離子團(tuán)O10(OH)2計(jì)算礦物內(nèi)單位晶胞的陽(yáng)離子數(shù)，為后續(xù)的成因分析做準(zhǔn)備。海綠石單位晶胞陽(yáng)離子數(shù)的計(jì)算基于電子探針定量分析數(shù)據(jù)（表3），計(jì)算結(jié)果表明研究區(qū)中寒武統(tǒng)徐莊組中所發(fā)育海綠石的化學(xué)組成大部分與國(guó)際黏土研究學(xué)會(huì)（AIPEA）給出的海綠石定義吻合。

4 討論

4.1 海綠石成因探討

4.1.1 海綠石成因類(lèi)型劃分

海綠石可按是否搬離形成地點(diǎn)分為原地和異地海綠石，根據(jù)原地和異地海綠石特征的對(duì)比（張琴等，2016），在形態(tài)、成分上，含海綠石細(xì)砂巖中顆粒狀海綠石磨圓較好，砂巖孔隙無(wú)其他黏土礦物，鈣質(zhì)膠結(jié)，一般經(jīng)歷了一定程度的水動(dòng)力作用，判斷為經(jīng)歷了短距離的搬運(yùn)作用形成的準(zhǔn)原地海綠石（陽(yáng)孝法等，2016），碎屑假象狀海綠石由碎屑物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來(lái)保持原有礦物部分特征，多為原地交代和溶蝕作用形成。含海綠石灰?guī)r中顆粒狀海綠石以黃綠色到深綠色為主，可見(jiàn)V型裂痕，被裂隙切穿的海綠石未發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，表明為原地海綠石（李響等，2011），膠團(tuán)狀海綠石內(nèi)部發(fā)育收縮縫，呈鮮綠色，形態(tài)大小不一表明與母質(zhì)和沉積環(huán)境有關(guān)。

經(jīng)過(guò)近距離搬運(yùn)的準(zhǔn)原地海綠石與原地海綠石在成因和成分上基本一致（陽(yáng)孝法等，2016）。海綠石成因類(lèi)型可分為原生和次生成因（張琴等，2016），原生包括假象替代理論（Dasgupta et al.，1990），假象替代理論成因的海綠石具有高且穩(wěn)定的K2O、但含量較低且變化范圍較大的TFeO含量；次生包括層狀晶格理論（Burst，1958）、顆粒綠化理論（Odin and Matter，1981），層狀晶格理論成因的海綠石具有K2O-TFeO 正相關(guān)的特性，顆粒綠化理論成因的海綠石具有或多或少的TFeO以及含量持續(xù)增加的K2O。海綠石的特征主要在于K2O和TFeO的關(guān)系（Odin and Matter，1981；Amorosi，1997），研究區(qū)徐莊組海綠石的K2O與TFeO的關(guān)系表現(xiàn)出三種不同的趨勢(shì)（圖5a）：（1）隨著K2O 的增加，TFeO 也增加；（2）K2O 基本保持不變，TFeO 逐漸增加；（3） TFeO 基本保持不變，K2O 逐漸增加。為了探討不同類(lèi)型海綠石的成因，基于海綠石電子探針成分分析數(shù)據(jù)與海綠石結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果，分別繪制了K2O 與TFeO（Fe2+和Fe3+之和）含量協(xié)變關(guān)系圖（圖5a）、4M+/Si 與Fe/∑VIM 協(xié)變關(guān)系圖（圖5b）。K2O與TFeO含量協(xié)變關(guān)系圖可幫助判斷海綠石的成因機(jī)制（Berra et al.，2007；Banerjee et al.，2015，2016）；4M+/Si與Fe/∑VIM協(xié)變關(guān)系圖可用來(lái)區(qū)分海綠石和其他礦物（Berra et al.，2007；Meunier and Albani，2007；Banerjee et al.，2015；陽(yáng)孝法等，2016；湯冬杰等，2016）。顆粒狀海綠石主要表現(xiàn)為隨著K2O的變化整體具有穩(wěn)定的TFeO（圖5a），K2O 與TFeO 無(wú)明顯相關(guān)性，表明成因?yàn)轭w粒綠化理論（Odin and Matter，1981；Banerjee et al.，2016），受到交代和重結(jié)晶作用，4M+/Si與Fe/∑VIM協(xié)變關(guān)系表明中樣品全為海綠石，砂巖中海綠石成熟度相對(duì)灰?guī)r中較低，灰?guī)r中顆粒狀海綠石具有高成熟度（圖5b）；碎屑假象狀海綠石在K2O 與TFeO 含量上具有兩種趨勢(shì)，一種為隨TFeO 增加，K2O 基本不變，另一種K2O和TFeO具有正相關(guān)性（圖5a），表明其成因符合層狀晶格和假象替代（Burst，1958；Dasgupta et al.，1990），受到交代和溶蝕作用，4M+/Si與Fe/∑VIM協(xié)變關(guān)系表明存在鐵伊利石（圖5b）；關(guān)于膠團(tuán)狀海綠石，前人研究認(rèn)為是早期凝膠狀海綠石質(zhì)礦物通過(guò)絮凝作用沉淀形成的（Odin and Fullagar，1988），在形成時(shí)具有高K2O和TFeO，研究區(qū)膠團(tuán)狀海綠石具有高K2O 和TFeO 的特點(diǎn)（圖5a），表明符合這種成因理論。

表3 徐莊組海綠石單位晶胞陽(yáng)離子數(shù)Table 3 The number of cations in a unit of glauconite in the Xuzhuang Formation

圖5 海綠石成因機(jī)制判別圖Fig.5 Discrimination diagram of glauconite formation mechanisms

4.1.2 海綠石成礦物質(zhì)及條件

海綠石形成需要充足的鐵、鉀、鋁、硅等陽(yáng)離子。一般認(rèn)為，大陸風(fēng)化產(chǎn)物可為淺海相的海綠石提供充足的鐵、鉀、鋁、硅等物質(zhì)（Banerjee et al.，2015），海侵過(guò)程中大陸風(fēng)化產(chǎn)物的化學(xué)溶解物質(zhì)可被帶入淺海地帶，導(dǎo)致淺海海水富鐵、鉀、鋁、硅等陽(yáng)離子。含海綠石層的發(fā)育受海水影響較大，主要發(fā)育在海侵體系域和凝縮段，這種環(huán)境下海綠石在形成過(guò)程中可以充分與海水進(jìn)行物質(zhì)交換。石英、鉀長(zhǎng)石、云母的蝕變?nèi)芙庖部蔀楹＞G石化提供充足的硅和鉀，這種情況多見(jiàn)于砂巖中 （Dasgupta et al.，1990；Banerjee et al.，2015，2016）。XRD全巖分析表明研究區(qū)含海綠石砂巖層中石英與鉀長(zhǎng)石的蝕變?nèi)芙馐呛＞G石化的物質(zhì)來(lái)源之一?；?guī)r中海綠石常形成于生物碎屑附近，生物的生長(zhǎng)和分解也提供鐵、鉀、硅等物質(zhì)促進(jìn)海綠石形成。

前人研究表明，水深125～500 m，水溫10～15℃，正常鹽度最適宜海綠石發(fā)育的區(qū)域（Mcrae，1972；Dunbar and Berger，1981；Amorosi，1995），砂巖中海綠石成熟度較低，可能與水深變化相關(guān)。海綠石的形成需要長(zhǎng)時(shí)間、緩慢的沉積物供應(yīng)速率（Amorosi，1997）。海綠石形成需要在沉積物供應(yīng)速率較慢的環(huán)境中，如海進(jìn)體系域，凝縮段等，海綠石化進(jìn)程可以持續(xù)進(jìn)行，含海綠石砂巖層主要發(fā)育于海進(jìn)體系域和高水位體系域，含海綠石灰?guī)r層主要發(fā)育于海進(jìn)體系域及凝縮段。海綠石的形成過(guò)程需要Fe3+與Fe2+，當(dāng)pH＞2～3 時(shí) Fe3+開(kāi)始沉淀，當(dāng) pH＞5.5～7 時(shí) Fe2+開(kāi)始沉淀，因此一般認(rèn)為需要在pH=7～8的環(huán)境中適合海綠石形成，F(xiàn)e3+與Fe2+共存且Fe3+的含量大于Fe2+，所以其形成需要弱氧化—弱還原的條件將部分Fe3+還原為Fe2+，而該條件的形成通常與微生物參與下的有機(jī)質(zhì)（生物碎屑和糞球粒）的分解作用相關(guān)（陳瑞君，1980；Banerjee et al.，2016）。海綠石的形成和演化需要合適的母質(zhì)，顆粒狀海綠石的成因?yàn)轭w粒綠化，其母質(zhì)為糞球粒及碳酸鹽顆粒（Odin and Matter，1981；Banerjee et al.，2015），膠團(tuán)狀海綠石由早期凝膠狀海綠石沉淀形成；碎屑假象狀海綠石為層狀晶格理論與假象替代理論，形態(tài)上具有片狀結(jié)構(gòu)，其母質(zhì)為云母和退化云母，通過(guò)母質(zhì)溶解和置換形成。

4.2 沉積地質(zhì)意義

綜上所述，研究區(qū)海綠石為原地海綠石和準(zhǔn)原地海綠石，成因包括原生和次生。研究區(qū)中寒武統(tǒng)徐莊期表現(xiàn)為緩慢海退，但波動(dòng)不大，沉積環(huán)境整體為潟湖—碳酸鹽臺(tái)地沉積（馮增昭等，1990；楊式溥和王勛昌，1991；金瞰崑，1997；桑樹(shù)勛等，2002；欒守亮等，2011）。發(fā)育在不同沉積環(huán)境下的海綠石在形態(tài)、化學(xué)成分構(gòu)成等方面均存在一定差異，以此繪制出海綠石發(fā)育模式圖（圖6）。

研究表明，原地海綠石和準(zhǔn)原地海綠石具有指相意義（張琴等，2016）。研究區(qū)原地顆粒狀海綠石成分上具有較高K2O（平均8.33%）、TFeO（平均19.38%）和較低的Al2O3（平均8.93%）特點(diǎn)，一般形成于低能環(huán)境中，多形成于灰?guī)r中；準(zhǔn)原地海綠石存在低—高成熟度（4%～8%）顆粒狀海綠石，成分上具有較低的TFeO （平均16.35%）和較高的Al2O3（平均14.16%），形態(tài)上多為橢圓狀，表明海綠石經(jīng)歷了短距離的搬運(yùn)，反應(yīng)其生成環(huán)境為較高能環(huán)境，容易受潮汐、風(fēng)暴等水動(dòng)力條件影響（Odin and Matter，1981，Amorosi，1995）。膠團(tuán)狀海綠石多形成于生屑灰?guī)r（XZ-4,6）中，生物碎屑腐爛分解可為沉積物—水界面的海綠石化反應(yīng)提供適宜的弱氧化—弱還原的條件（陳瑞君，1980；Odin and Matter，1988；Banerjee et al.，2016）。膠團(tuán)狀海綠石具有高成熟度（8%～9%），含有較高的TFeO（平均20%）和較低的Al2O3（平均8.88%），反映了低能的沉積環(huán)境。碎屑假象狀海綠石形態(tài)上具有明顯的片狀結(jié)構(gòu)，根據(jù)成因分析，碎屑假象狀海綠石的形成需要石英、鉀長(zhǎng)石、云母等陸源物質(zhì)的蝕變?nèi)芙?，反映了其形成環(huán)境往往是近岸環(huán)境。

原地和準(zhǔn)原地海綠石還可以識(shí)別凝縮段及地層層序劃分，因此在分析含海綠石地層時(shí)，海綠石是淺海沉積中海侵體系域與凝縮段的識(shí)別標(biāo)志之一（Berra et al.，2007；張琴等，2016）。原地海綠石和準(zhǔn)原地海綠石往往指向物源供應(yīng)較少、沉積速率較慢的環(huán)境中，持續(xù)的海侵作用有利于海綠石化，這是由于海侵作用使沉積物供應(yīng)少，沉積速率緩慢，又為海綠石的形成提供了鉀、鐵、硅等物質(zhì)（Odin and Matter，1981；Odin，1988）。

5 結(jié)論

（1）將研究區(qū)海綠石劃分為顆粒狀、碎屑假象狀和膠團(tuán)狀三類(lèi)類(lèi)型，并探討了各自的成因。其中顆粒狀海綠石在砂巖和石灰?guī)r中均有發(fā)育，原地顆粒狀海綠石主要發(fā)育在低能的潮下潟湖，為顆粒綠化成因，以糞球粒和碳酸鹽顆粒為母質(zhì)，受到交代和重結(jié)晶作用，具有高成熟度；準(zhǔn)原地海綠石主要發(fā)育在較高能的潮間帶下部到潟湖淺部環(huán)境中，以糞球粒為母質(zhì)，受到交代和重結(jié)晶作用，具有低到高的成熟度，其成熟度變化可能是因?yàn)樗畡?dòng)力條件變化影響沉積環(huán)境導(dǎo)致的；膠團(tuán)狀海綠石主要發(fā)育在潮下低能環(huán)境中，為早期凝膠狀海綠石沉淀形成，形成時(shí)便具有高成熟度；碎屑假象狀海綠石只發(fā)育在砂巖中，與顆粒狀海綠石共生，為層狀晶格及假象替代成因，以云母或退化云母為母質(zhì)，受到交代和溶蝕作用，其成熟度變化較大原因推測(cè)是因?yàn)檩^強(qiáng)的水動(dòng)力條件變化導(dǎo)致沉積環(huán)境不穩(wěn)定。

圖6 徐莊組海綠石發(fā)育模式Fig.6 Model for glauconite formation in the Xuzhuang Formation

（2）探討了不同成因類(lèi)型海綠石沉積相識(shí)別和層序地層劃分的指示意義。原地高鉀、鐵，低鋁海綠石指示低能的潮下、潟湖環(huán)境，準(zhǔn)原地低—高成熟度，高鐵、高鋁海綠石則指示受波浪或潮汐作用影響的瀉湖淺部高能帶環(huán)境，成分變化大的碎屑假象狀海綠石指示高能的近岸環(huán)境。含海綠石層可作為淺海沉積中海侵體系域與凝縮段的識(shí)別標(biāo)志之一，指示廣泛而持續(xù)的海侵作用。