中元古代晚期浅海高能沉积环境中的海绿石：以天津蓟县剖面铁岭组为例.docx

1、第15卷第4期2008年7月Vol.15Na4JuL2008Vol.15Na4JuL2008、地学前缘(中国地质大学(北京)；北京大学)EarthScienceFrontiers(ChinaUniversityofGeosciences.Beijing；PekingUniversity)中元古代晚期浅海高能沉积环境中的海绿石：以天津蓟县剖面铁岭组为例梅冥相W,杨锋杰3,高金汉微，孟庆芬】.21. 中国地质大学地质过程与矿产资源国家取点实脸室.北京100083中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京1000832. 山东科技大学地球科学学院.山东青岛266510MeiMingxiang1,2

2、,YangFengjie3,GaoJinhan1,2,MengQingfen1,21. StateKeyLaboratoryofGeologicalProcessesandMineralResources,ChinaUniversityofCieosciemes,Beijing100083,ChinaSchoolofEarthSciencesandResources,ChinaUniversityofGeosciences(lieijing),Beijing100083,China2. SchoolofEarthSciences,ShandongUniversityofS<-iencea

3、ndTechnology,Qtngdao266510,ChinaMeiMingxiang.YangFengjie,Gaojinhan.ctal.Glauconitesformedinthehigh-energyshallow-marineenvironmentofthelateMesoproterozoic»acasestudyfromTidingFormationatJixiansectioninTianjin.NorthChina.EarthScienceFrontiers»2008.15(4).146-158Abstract：Glauconiteisakindofhy

4、drous-layeredaluminiumsilicatemineral,andthiskindofmineralisfrequentlyusedasafacies-indicativemineral.Numerousstudiesonglauconitesformationindicatethatmodernglauconitesarcmainlyformedinthedeepersedimentaryenvironment,whichtendstoslowdownthesedimentationratesandcanbefurtherusedasadiscerningmarkforthe

5、condensedsectioninsequence-stratigraphicdivisions.GlauconitesdevelopedinlimestonesofthestromatoliticbiohemiinthesecondmemberoftheMesoproterozoicTidingFormationattheJixiansectioninTianjinCityofNorthChina,aremainlyrichintheboundarybetweenstromatolitesandtheleiolitesasafashionofcolloids,whichreflectthe

6、featuresoftheautochthonousglauconitethatisformedinhigh-cncrgyshallowsedimentaryenvironment.Also,thehighcontentofK2O(>8%)showsthattheseglauconitescanbegroupedwiththehigh-evolvedglauconites.Peculiaritiesoftheseautochthonousglauconites.Le.,thespecialformingsedimentaryenvironmentthatismarkedbythehigh

7、-energyshallowwater,theparticularoccurrenceformasafashionofcolloidsintheboundarybetweenstromatolitesandtheleiolites,theolderformingtimesthatisinthelateMesoproterozoic.indicatethattheseglauconitesare*stronglydifferentfromthemodernglauconites.Scdimcntologically»glauconitesfromtheMesoproterozoicTi

8、dingFormationattheJixiansectionreflectthatthenormallyhigh-energyshallowwaterisintheconditionoftheslightlyreducedstateresultedfromthelow-oxygcnlevelsintheairofthelateMesoproterozoic.Obviously*glauconitesinthestromatoliticlimestonesoftheMesoproterozoicTielingFormationcannotbeusedasadiscerningmarkofthe

9、condensedsectioninsequencestratigraphy,andcannotbegroupedintotheproductformedinthelongtermhiatus.1'hcrefore,glauconitesintheTidingFormationarctherepresentativeofthePrecambrian,whichindirectlyreflectthediversityoftheglauconiticformingenvironmentinthelongevolvinggeologicalhistory.收稿日期：2OO7-1O23；修回

10、日期：2OO712-10基金项目：国家自然科学基金资助项目（40472065）；中国石油化工股份有限公司海相前瞟性项9（CD8OO-O7-ZS164）作者简介：梅冥相（1965-）.男.教授，博土生导师.沉积学和地层学专业。Email：menningxiang155表2铁岭组要层石灰岩的电子探针分析结果表(主要氧化物)Table2Resultsoftheelectron-probeanalysisforthestromatoliticlimestonesoftheTidingFm>(Majoroxides)样品编号岩石类型叫/%Na2OMgOAI2QSiOzP2O5K2OCaOTiO?M

11、nOFeOTL-9-1含海绿石灰岩0.020.040.170.640.170.2855.310.270.240.25TL81薄膜状海绿石0.064.2812,5448.438.68*5.850.070.128.09TL-9-3登层石灰岩0.300.1556.570.120.33TL-83登层石灰岩0.400.080.3056.390.170.53TL-9-2泥晶灰岩0.350.2155.420.23TL82泥品灰岩0.230.010.1157.31TL-GM-1泥晶海绿石0.224.9710.2150.978.550.550.2211.28TL-GM2泥晶海绿石0.545.2213.7749.

12、928.650.780.398.60TLGM3泥晶海绿石0.304.5411.7950.348.941.070.109.63TL-GM4泥晶海绿石0.205.0712.3849.748.410.820.359.56TL-G-1薄膜状海绿石0.394.9913.4450.458.750.730.220.098.72TL-G-2薄膜状海绿石0.474.5915.15.486.73TL-G-3薄膜状海绿石0.425.2112.9049.648.761.64TL-G4薄膜状海绿石0.385.0815.6249.798.590.617.53TL-G-5薄膜状

13、海绿石0.314.9913.6350.139.280.350.430.397.91TLG-6薄膜状海绿石0.195.0717.2830.260.465.5439.53%),氧化物构成主要为氧化钙(质量分数为55.31%),但是具有一定的钾元素质分数(0.29%)和氧化钾质量分数(0.28%),而旦也含有较为复杂的其他组分如Na2O(0.02%)、Mg()(0.04%)、Al2O3(0.17%)、SiO2(0.64%)、P2Os(0.17%).TiO2(0.27%)、MnO(0.24%),FeO(0.25%),表明了具有初生海绿石的特点;后者为肉眼下较为纯净的海绿石，其元

14、素构成与含海绿石灰岩形成明显的差异，即较高的铝(6.64%)、硅(22.64%)和钾(7.20%)元素含量，以及较高的相应的氧化物构成(AL。3：12.54%；Sift：48.43%；K2O：8.68%),与之相应的是较低的钙元素质U分数(4.18%)和氧化钙质量分数(5.85%),尤其是氧化钾含量超过了8%,所以该海绿石具有高成熟的海绿石的基本组分特征。(4)对海绿石的进一步分析更加明显地表明了铁岭组叠层石岩礁灰岩中海绿石所具有的高成熟海绿石的基本特点。对叠层石柱体之间的泥晶灰岩(均一石灰岩)中交代碳酸盐泥晶的胶体状海绿石(图4C和D所示)、以及在叠层石柱体外壁呈薄膜状产出的海绿石(图2和图

15、3所示)，前者称为泥晶海绿石(表1和表2中的样品TL-GM-1至TL-GM-4),后者称为薄膜状海绿石(表1和表2中的TLG-1至TL-G-6)O如表1和表2的样品TL-GM-1至TL-GM-4所示，泥晶海绿石的钾元素质量分数为6.98%至7.42%,而对应的纹化钾质量分数为8.41%至8.94%；而薄膜状海绿石，即表1和表2中的样品TL-G-1至TL-G-6所示，钾元素质量分数为6.74%至7.64%,对应的氧化钾质量分数为8.12%至9.28%。简耍的组分分析的结果表明，那些相对集中产出的海绿石具有高成熟海绿石的特点(如表2分析点TL-G-5的K2()质量分数达9.28%),这与现代的原地

16、商成熟海绿石主要形成在“慢速、弱还原、较深水环境”曰幻的理念明显不相符;结合上述的产出特征，铁岭组叠层石灰岩中的高成熟海绿石既不是形成在“慢速的堆积作用环境，也不可能代表“具有地质意义的沉积间断”少曰，更不能作为“凝缩段”2.9.心6及其相关沉积的识别标志之一。就像Chfetz和Reid】w幻所描述的寒武系中的海绿石一样，代表了一个非现实主义沉积实例3仞，表明海绿石在漫长的地质历史K河中其产出特征具有明显的多样性。5结语中元古代晚期的铁岭组叠层石生物层灰岩中的海绿石，由于形成在特殊的地质时代，成为前寒武纪碳酸盐岩中海绿石产出及其海绿石化作用的一个特别的岩石记录。本文所介绍中元古代晚期的铁岭组叠

17、层石生物层灰岩中的海绿石.具有以下特点：(1)形成在浅海高能环境之中；(2)与其共生和伴生的沉积是相对快速的沉积;(3)明显与黄铁矿共生;(4)呈胶体形式产出而表现出原地海绿石的特点；(5)由于叠层石灰岩和均一石灰岩时较为典型的微生物碳酸盐岩，铁岭组灰岩中的海绿石与微生物活动存在一些关联。本研究表明，在应用现代海绿石的沉积模式去解释岩石记录时，不能生搬硬套；同时，中元古代晚期的铁岭组叠层石生物层灰岩中的海绿石，以及共生的黄铁矿晶体，表明了中元古代晚期的正常高能浅海具有弱还原的特点，从沉积学角度表明该时期的大气含氧量还不能与现代相比拟，也反映了一些还有待于进一步研究的问题：如海绿石化与硫酸盐还原

18、细菌等微生物的成因关系，前寒武纪具体的海绿石化机制等等。References：I OrdinGS,MatterA.DeglauconiarumorigineJ3.Sedimentology,1981,28：611-641.2AmorosiA.Glauconyandsequencestratigraphy：aconceptualframeworkofdistributioninsiliclasticsequences.JournalofSedimentaryResearch,1995.1565：419-425.3 AmorosiA.Detectingcompositional,spatial,a

19、ndtemporalattributicsofglaucony：atoolforprovenanceresearchJ.SedimentaryGeology,1997,109：135-153.4 OrdinGSGreenmarineclayMAmsterdam：Elsevier,1988.5ZhaoQJ,PengHC.ZhangZY.DistributionalfeaturesandtheirimplicationsofglauconitesinshelfseaofChinaJ.MarineSciences»1992,83：41-43(inChinese).6BremnerJM,Wi

20、llisJP.MineralogyandgeochemistryofthedayfractionofsedimentsfromtheNamibiacontinentalmarginandheadjacenthinterland。.MarineGeology,1993.115：85-116.7RaoVP,LamboyM,DucublcPA.Vcrdincandotherassociatedauthigenic(glaucony,phosphate)faciesfromthesur-facialsedimentsofsoutherncontinentalmarginofIndiaJ,MarineG

21、eology.1993.Ill,133-158.8ChenLR.Evolutionaryhistoryofauthigenicglauconitesinearlydiagenesis。.ChineseScienceBulletin.1994.39(9)：829-831*(inChinese).9KitamuraA.Glauconyandcarbonategrainsasindicatorsofthecondensedsection：OmmaFormation»JapanJ.SedimentaryGeology.1998,122：15IT63.10 'HarrisLC,Whit

22、ingBM.Sequcnce-stratigraphicsignificanceofMiocenetoPlioceneglauconitericherlayers,on*andoffshoreoftheUSMidAtlanticmargin。.SedimentaryGeology,2000,134：129-147.II RoussctD,LcclcrcS.ClaucrN.etal.AgeandoriginofAl-bianglauconitesandassociatedclaymineralsinferredfromadetailedgeochemicalanalysis。.Journalof

23、SedimentaryResearch.2004.74：631-642.12 LewisDW,McConchieD.PracticalsedimentologyCMNewYork：ChapmanandHall*1994.I13'DingSL.Glauconiticfeaturesandtheirfacies-indicativeimplicationofthePermianLongtanFormationinNayongregionofGuizhouProvinceJ.CoalGeologyandExploration*1991,19(4)：1015(inChinese).14 WuJ

24、J.GlauconiticfeaturesandtheirsedimentaryenvironmentsofthePermianLongtanFormationinsouthpartofJiangsuProvinceJJournalofStratigraphy.1992.16(3)：210-215(inChinese).15 ChenRK.KeystratigraphicunitsoftheCambriansedimentarysequencesinNorth-ChinaPlatform：glauconiticcondensedsection：J.SedimentaryEacieandPala

25、eogeography,1994.14(6)：25-33(inChinese).16 GcM.MengXH.ChenRK.cta】.Glauconiticcondensedsection(CS):thekeytocorrelationofsequencestratigraphyinthecratonbasin-characteristicsandimplicationofthePrecambriancondensedsectionofNorthChina。.ActaSedi-mentologicaSinica.1995,)3(4)：l-15(inChinese).ChafetzHS.Atrou

26、ghcross-stratifiedglauconite：aCambriantidalinletaccumulationCJ.Sedimentology.1978,25：545-559.18 ChafetzHS.ReidA.SyndepositionalshallowwaterprecipitationofglauconiticmineralsJ1SedimenatryGeology,2000,136：29-42.19 ChenJB,WuTS.RegionalstratigraphyinNorthChinaM'.Wuhan：ChinaUniversityofGcoscicnccsPre

27、ss.1997：20-44(inChinese)ChenJB.ZhangPY.GaoZJ,etal.Chinesestratigraphiclexicon(Mesoproierozoic)M.Beijing：GeologicalPublishingHouse.1999；l-89(inChinese).20 ZhuSX.XingYS.ZhangPY.Biostratigraphicsequenceofthemiddle-upperProterozoicinNorth-ChinaPlatformM.Beijing：GeologicalPublishingHouse.1994：1-232(inChi

28、nese)GradsteinFM,OggJG,SmithAG»ctal.AgeologicaltimescaleM.Cambridge：CambridgeUniversityPress,2004:1-589.21 QiaoXF,GaoM.IsotopicdatinganditsimplicationforthecarbonatesoftheQingbeikouSysteminNorthChinaJ.EarthScience.1997,22(1)：l-7(inChinese).22 GaoLZ,ZhangCH,ShiXY.ctai.ZironshrimpU-Pbdatingofthet

29、uffbedintheXiamalingFormationoftheQing-baikousysteminNorthChinaJ.GeologicalBulletinofChina,2007,26(3)：249-255(inChinese).23 LiMR,WangSS,QiuJ.TheagesofglauconitesfromTidingandJingcryuFormations,Beijing-TianjinareaJ.ActaPetrologiesSinica.1996,12(3)：416-423(inChinese).24 XingYS,GaoZJ,LiuGZ,ctal.TheUppe

30、rPrecambrianinChinaM.Beijing：GeologicalPublishingHouse,1989；69119(inChinese).27IX)RL.EarthhistoryandpaleontologyinPrecambrianM.Beijing：GeologicalPublishingHouse.1992；1-239(in(Chinese).28 ZhuSXStromatolitesinChinaMj.Beijing：GeologicalPublishingHouse*1993：3-27(inChinese).29 SongTR,ZhaoZ.WangCY,ctaLPro

31、terozoicsedimentaryrocksinNorth-ChinaM.Beijing：BeijingScienceandTechnologyPress.1991：I-239(inChinese).30 GaoLZ,ZhangYX,WangCS»etal.PreliminarystudyonsequencestratigraphyoftheMiddleandUpperProterozoicinJixianofTianjinJJ.RegionalGeologyofChina,1996*56：64-74(inChinese)MeiMX.ZhouHR.DuBM,ctal.Meso-a

32、ndNeoprotero-zoicsedimentarysequencesinJixian,丁ianjin.NorthernChina：divisionofthefirst-ordersequencesofthePrecambrianstrata(1800-600Ma)andtheircorrelationwiththePhancro-zoicstrataJJ.SedimentaryGeologyandTethyanGeology,2000.20：48-59(inChinese).：32ReadJF.Carbonateplatformfaciesmodels。.AmAssocPetrolGco

33、lBull,1985,69t1-21.33SchwarzacherW.MilankovitchtheoryandcyclostratigraphyM.Amsterdam：Elsevier,1993：1-289.3妇MeiMX.XuDBZhouHRGenetictypesofmeterscalesequencesandfabricnaturesoffaciessuccessionJ.JournalofChinaUniversityofGeosciences,2000,11：375382.35 ErikssonPG,CatuneanuO,NelsonDR.etal.ControlsonPrecam

34、briansealevelchangeandsedimentarycyclicityJJ.SedimentaryGeology.2005,176：43-65.36 CatuncanuO>Martins-NetoMA.ErikssonPG.PrecambriansequencestratigraphyJ.SedimentaryGeology,2005*176：67-95.37 FanJS,ZhangW.Concepts*classificationsanddiscerningfeaturesoforganicreefsJ.AeraPctrologicaSinica.1985»1(

35、3)：39-45(inChinese).38 MeiMX.Areviewongenetic-texturalclassificationoflimestonesandthediscussionofrelativeproblemsJ.GeologicalScienceandTechnologyInformation,2001,20(4)：1018(inChinese).139.'RidingR.Stromatolitedecline：abriefreasscssmentjJ.Facies,1997,361227-230.40RidingR.Thetermstromatolitcttowa

36、rdanessentialdefini-tionDlLcthaia,1997,32,321-329.41RidingR.Microbialcarbonates：thegeolcicalrecordofcalcifiedbactcrial-algalmatsandbiofilmsJ.Sedimentoky.2000,47：179-214.42MeiMX.Sedimentaryfeaturesandtheirimplicationforthedepositionalsuccessionofnon-stromatoliticcarbonates,Mc-soproterozoicGaoyuzhuang

37、FormationinYanshanareaofNorthChinaJ.Geoscience,2007,21(1)s45-56(inChinese).157MeiMX.Scqucnce-stratigraphicsuccessionanditssedimentaryfeaturesforthestromatolitic-nonstromatoliccarbonatesoftheMesoproterozoic：anexamplefromGaoyuzhuangFormationatQiangousectioninYanqingCounty,BeijingJ.Geoscience2007,21(2)

38、：387-396(inChinese).43 BaumgartnerLK,ReidRP,DuprazC,ctal.Sulfatercducingbacteriainmicrobialmats：changingparadiagms,newdiscoveriesJ.SedimentaryGeology.2006.185：131-145."45SchieberJ.Sedimentarypyrite：awindowintothemicrobialpastfjj.Geology*2002»30：531-534.46 CaoRJ*YuanXL.StromatolitesMJ.Hefei

39、:ChinaUniversityofScienceandTechnologyPress,2006«l-382(inChinese).,SunS.SedimentologyinChina：perspectivesandsuggestionsJ.EarthScienceFrontiers,2005,12(2)：3-10(inChinese).47 MeiMX.MengQF,GaoJH.MicrobialsandchipsintransgressivesandstonesofthePrecambrian：anexamplefromtheDahongyuFormationattheHuyus

40、ectionoftheNankouTowninBeijingJ.EarthScienceFrontiers.2007,14(2)：197-204(inChinese).参考文献：5 赵全基，彭汉昌，张壮域.中国陆架海绿石分布特征及其意义J.海洋科学，1992,83：41-43.8陈丽蓉.早期成岩过程中白生海绿石的演变史J.科学通报,1994,39(9)：829831.13 丁述理.贵州纳雍地区龙潭组的海绿石特征及指相意义J.煤田地质与勘探，1991,19(4)：10-15.14 吴健君.苏南龙潭组的海绿石特征和沉积环境J.地层学杂志，1992,16(3)：210-215.15 陈荣坤.华北地台

41、亲武纪沉积假序中关键地层单元：海绿石质凝缩层段CJ.岩相古地理，1994,14(6)：2533.16 葛铭，蠢祥化，陈荣坤，等.海绿石质凝缩层及克拉通盆地层序地层划分对比的关键：华北寒武系凝缩层的特征和意义LJ.沉积学报，】995,13(4)：1-15.19 陈晋皴，武铁山.华北区区域地层M.武汉：中国地质大学出版社，1997,20-44.20 陈晋镰，张鹏远.高振家，等.中国地层典(中元古界)MJ.北京：地质出版社，1999：1-89.21 朱士兴，邢裕盛,张鹏远.华北地台中上元古界生物地层序列M.北京：地质出版社，1994：1232.23 乔秀夫，M.中国北方青白口系碳酸盐岩同位素测年及其

42、意义MJ.地球科学，1997,22(1)：1-7.24 高林志，张传恒.史晓颖，等.华北青北口系下马岭坝凝灰岩倍石SHRIMPU-Pb定年J.地质通报，2007.26(3),249-255.25 李明荣，王松山，裘冀.京津地区铁岭组、景儿峪组海绿石SAr/39A&龄J.岩石学报，1996,12(3)：416-423.26 邢裕盛.高振家，刘桂芝，等.中国的上前塞武系M.匕158京：地质出版社，1989：69-119.27 杜汝霖.前寒武纪占生物学及地史学M.北京：地质出版社，1992：21-25.28 朱士兴.中国的登层石M.北京：地质出版社，1993：3-27.29 宋天锐，赵震，王

43、长尧，等.华北元古宙沉积岩M.北京：北京科学技术出版社，1991：1-289.30 高林志，章雨旭，王成述，等.天津剑县中上兀占界层序地层学的初步研究.中国区域地质】996,56(4)：64-74.31 梅冥相，周洪瑞，杜本明，等.天津蓟县中新元古代沉积层序的初步研究前塞武纪(1800600Ma)层序划分及其与显生宙地房的相关性J.沉积与特提斯地质，2000,20(4)：48-59.37范嘉松，张维.生物礁的概念、分类及识别特征J.岩石学梅冥相,扬铮杰，高金汉，等/电学矽(EarthScienceFrontiers)2008,15(4)报.1985,1(3),39-45.38梅冥相.灰岩的成因

44、结构分类进展及相关间题讨论J.地质科技情报，2001,20(4)：10-17.42梅冥相.燕山地区中元古代高于庄组非登层石碳酸盐序列的沉积特征及其重要意义J.现代地质，2007,21(1)：45-56.43梅冥相.中元古代住层石非登层石碳酸盐岩层序地层序列及其沉积特征J.现代地质，2007,21(2)：387-396.46 曹瑞卷.袁训来.登层石M.合肥：中国科学技术大学出版社.2006：1-382.47 弥枢.中国沉积学的今后发展：若干建议与思考J.地学前缘，2005,12(2)：3-10.48 梅冥相，孟庆芬.高金汉.前寒武纪海侵砂岩中的微生物砂质碎片：以北京南口虎峪剖面大红峪组为例J.地

45、学前缘，2007»14(2)：197-204.地学前绿编辑制开通网络投稿id本刊已开通网络投稿，请直接进入地学前缘网站(http：/www.earthsciencefron(1) 网络投稿：http:(2) E-mail：frontier(3) 邮寄投稿地址:100083北京学院路29号中国地质大学(北京)地学前缘编辑部投稿时请写明通讯联系人的Email和电活。中国地质大学(北京)地学前缘编辑部20080606Keywords：glauconite；TidingFormation,Mcsoproterozoic;Jixiansection摘要：海绿石是一种富钾、富铁的含水层状铝硅酸盐

46、矿物，在沉积学领域常被作为一种普遍的指相矿物。多年研完的结果表明，现代海绿石主要形成在慢速、弱还原的较深水环境中而且还可以作为“凝缩段”的识别标志之一。天津蓟县剖面中元古界铁岭姐第二段灰岩中的海绿石，产在高能会层石岩砸.之中，主要以胶体形式富集在登层石和均一石的边界上，代表较为典型的原地海绿石；较高的氧化钾含量（大于8%）而显示出高成熟海绿石的特点。很明显，铁岭组二段灰岩中的原地高成熟海绿石，不但不能作为“凝缩段”的识别标志，而且也不是长时间地层间断的产物。由于形成在正常高能浅海环境，而且处于中元古代末期，与现代沉积中的海绿石存在较大的差异，可能代表了中元古代末期的正常浅海还处于含氧量不够充分

47、的弱还原状态，最终使铁玲组灰岩中的海绿石成为前寒武纪海绿石产出的一个典型代表，也间接的表明了在漫长的地质历史演变过程中海绿石产出的多样姓特点.关键词：海绿石；铁岭组；中元古代县剖面中图分类号：P588文献标识码：A文章编号：1005-2321（2008）04-0146-13。前言海绿石是一种富钾、富铁的含水层状铝硅酸盐矿物；以其特殊的暗绿色或墨绿色与围岩形成明显的反差。该矿物是三价铁和二价铁共存的富铁矿物，所以形成海绿石需要弱氧化至弱还原的介质条件;三价铁、二价铁都呈溶融状态搬运，当pH为23时，三价铁开始沉淀，当5.5<pH<7时，二价铁开始沉淀，所以形成海绿石还需弱碱性介质条件

48、。海绿石的形成不但需要适宜的介质环境，还需要一定的物质条件；在形成海绿石所需的各种元索中，钾含址的高低至关重要。一般海水中钾离子的浓度为380X10-6,而海绿石的形成则需要560XIO"的钾离子。由于海水的电解作用，可使河水带来的钾、铁和铝物质在近岸带富集起来，在适宜的氧化还原条件下和适宜的酸碱度介质中，再加上交互流动的水动力条件,便可形成海绿石。作为一种典型的表生成因矿物,海绿石较为广泛地分布在海相沉积岩和现代沉积物之中。在地层记录中，海绿石的产出形态多种多样23】，从成因上讲包括：（1）原地海绿石（autochthonousglaucony）,该类型的海绿石的基本特点是，没有经

49、过搬运作用的改造而远离其形成地点；（2）异地海绿石（allochthonousglaucony）,经过其他作用被搬运出其形成地点的海绿石。异地海绿石还可以进一步分为准原地（parautochthonous;或层内）和碎屑（detrital；或层外）海绿石:准原地海绿石是指那些经过风暴流、潮汐流和重力流等的冲洗和筛选而远离其形成地点的海绿石颗粒，但还是保存在同时代沉积之中;很明显碎屑海绿石是指那些从更老的地层中改造而来的海绿石颗粒。海绿石常常以颗粒或碎屑的形式产出而容易被搬运；相反，当海绿石以薄膜状覆盖层或结克层等多样的底层形式产在不整合面或硬底面上时.无疑，则应该属于原地海绿石。Ordin和M

50、atter1-41总结海绿石的形成模式，认为海绿石质矿物首先沉淀在微孔隙（大小在510m）中，然后伴随着宿主矿物的溶蚀作用，该过程被简称为海绿石化作用。最初的沉淀物是垂直于底层的“富铁和富钾的海绿石质蒙脱石”，然后逐渐演变成窗格状组构。随着更多的自生海绿石质蒙脱石的生成，微孔隙的剩余空间逐渐被填满,最初的海绿石质蒙脱石沉淀物则开始经历成熟作用（成片作用），最终达到较高的铁含量;但是,只有钾含量随着不同的成熟作用阶段而逐渐升高。随着成熟作用的增强，海绿石质蒙脱石会被重结品成海绿石质云母，其氧化钾的含量最高可以达到9%。所以说，海绿石质矿物不是被解释为先成矿物的蚀变作用产物，而是经历了早期的溶蚀作

51、用和晚期的成熟作用的结果。最为重要的是，根据该模式，海绿石的表面颜色所指示的钾含鼠就成为海绿石成熟度的指标，由此可将海绿石分为C2-3J：（D贫钾的初生海绿石（氧化钾含危2%4%）；（2）低成熟海绿石（氧化钾含量小于4%6%）；（3）成熟的海绿石（氧化钾含量小于6%8%）；（4）高成熟的海绿石（氧化钾含最大于8%）。现代海绿石主要形成在陆架边缘和大陆斜坡的上部，水深范围为50500m,一般为100-200m的环境;水温一般为1520正常盐度，pH值为7.5-8.5,且沉积缓慢的区域ri<511o另外,一个普遍的概念是，海绿石质矿物的形成作用代表了一个慢速的堆积作用环境心,而且成熟度越高则

52、代表所经历的沉积间断越长，那些氧化钾含量：大于7%的海绿石质矿物可能代表了具有地质意义的沉积间断口因此，海绿石特别是原地海绿石就成为“慢速、弱还原、较深水环境”的指相矿物,并被应用到层序地层学研究中，常常在浅海沉积中被作为“凝缩段”及其相关沉积的识别标志之一田'W6。更为重要的是，在地层记录中也存在一些例外,如美国西南部的寒武系和奥陶系中的原地海绿石,则形成在浅海至潮坪环境中3*】；与该实例相似，产在天津蓟县剖面中元古界铁岭组第二段高能叠层石生物层灰岩中的海绿石，以胶体薄膜状的形式发育在叠层石柱体与柱体间的均一石灰岩的边界上，表明原地海绿石的基本特点，明显不同于现代海洋环境中的海绿石。

53、天津蓟县剖面中元古界铁岭组第二段高能叠层石生物层灰岩中的海绿石，主要产在叠层石的外壁，也代表了一个特别的岩石记录，即不能用现代海洋环境的海绿石的产出特征来解释古老的岩石i己录;同时，特别的产出形态，有可能从沉积学的角度表明中元古代末期（1000Ma）的正常潮下高能浅海环境含氧量还不够充分，从而赋予铁岭组第二段叠层石岩礁中海绿石的特殊意义。1海绿石产出背景天津蓟县剖面的铁岭组大致可以划分为两个段9加（或两个亚组；图1）：第一段（或称为代庄子亚组），以一套含钥白云岩为特征，夹灰绿色和杂色白云质含锭含钾泥页岩薄层;第二段（或称为老虎顶亚组），为一套发育叠层石生物层的厚层块状灰岩,下部和上部发育白云岩

54、和白云质灰岩。铁岭组两个段之顶均发育铁质白云岩构成的古风化壳或古土壤层,代表了较长时间的地层间断，由此而代表明显的构造不整合面，分别称之为铁岭上升和芹峪上升。多年来的研究表明，铁岭组的形成时限大致为1200-1050Ma,属于中元古代晚期的窄带纪。后来，根据北京西山铁岭组之上的下马岭组碳酸盐岩中的Pb-Pb年龄值为（879±18）Ma的数据'J,又将铁岭组的分布时限推断为1200900Maf最近,高林志等在北京西山下马岭组中获得了下马岭租凝灰岩错石年龄为（1368±12）Ma的数据有可能表明铁岭组的时代分布更老一些。铁岭组主要分布在中元古代晚期的窄带纪，分布实现大致

55、为1200-1000Ma,这得到了来自于铁岭组第二段叠层石灰岩中分布在叠层石外壁的海绿石的"ALAr年龄数据的支持;如果再考虑到铁岭蛆顶部明显的古风化壳，以及上覆的下马岭组底部由铁岭组顶部的古风化作用产物在海侵初期堆积而成的铝土铁质岩系（图1）,有可能铁岭组与上覆的下马岭组之间的地层间断时限可达到100Ma左右mi,那么，铁岭组的上限时限不小于1000MaU920.2628J的认识更加符合基本事实。在前人沉积学和地层学研究的基础上冷叫，可将蓟县剖面的铁岭组划分为两个三级层序（图1的DS|至D&）。这种立足于从岩相序列到米级旋回、从沉积相序列到三级层序的识别的工作方法325,对

56、于年代地层分辨率较低的前寒武纪地层，同样是一种寻找更多的沉积学规律的有效途径K36J。三级层序DS,由铁岭组第一段的含铉白云岩地层所构成（图1）,中厚层含铉白云岩与薄层白云质泥页岩所组成的环潮坪型碳酸盐米级旋回32M代表了该层序的基本特点，只是在早期高水位体系域（EHST）中米级旋回的下部单元为厚层块状含锭叠层石白云岩,代表了下潮间坪相的沉积。该层序的海侵体系域（TST）为上潮间坪含锭白云岩构成;层序的晚期高水位体系域（LHST）则为一个向上变浅到暴露的相序为特征，从上潮间坪含铉白云岩到暴露相含铁质白云质泥岩构成的古风化壳，从而也表明该层序的顶界面是一个明显的暴露间断面，即“铁岭上升”不整合面安。】，而与该层序的底界面大套岩系的突然变化面相对应。三级层序D&由铁岭组第二段的灰岩为主的地层所构成（图1）,层序的TST单元为一个从潮间坪灰质白云岩到潮下坪登层石灰岩的向上变深的退积序列所构成;层序的LHST单元正好相反，为一个向上变浅至暴露的进积序列所组成，从潮下坪叠层石灰岩变浅至潮上坪泥晶白云岩、甚至到含铁泥岩构成的古风化壳，再加上上覆下马岭组底部的厚度为20余米的铝土铁质岩系（为海侵初期海水