[内容提要]在贵州省瓮安县、福泉市境内的上二叠统吴家坪组(P2ω)地层中，首次发现海绿石砂岩。海绿石砂岩具层位稳定，海绿石含量高特点，具有开发价值，是一种天然无机钾肥矿物原料，经活化处理施于土壤中，有改良土壤结构和使作物增产的效果。
1、概述
峨眉山玄武岩在贵阳以西成片分布，向东呈石状凸出，最东出露于瓮安县一福泉市境内呈SN向展布。海绿石的分布与玄武岩的空间分布存在着密切的联系，其形成则与玄武岩的后期风化、分解作用密切相关。
在以往40年对贵州各地层岩石的检测中，发现海绿石多呈分散状出现，主要分布在贵阳以西上二叠统龙潭组下部的一套由玄武岩屑、斜长石屑、蒙脱石组成的碎屑岩中，海绿石呈砂、粉砂状，含量仅1%~2%。
通过作者与秦明贵同志五年来在室内和野外的密切配合，终于在贵阳以东的瓮安县、福泉市境内上二叠统峨眉山玄武岩的上覆地层吴家坪组(P2ω)中，首次发现了高含量的海绿石砂岩，海绿石含量最高达98%，且层位稳定，具有一定储量。这一发现为贵州农业缺钾的现状，增添了一种新的天然无机钾肥资源，瓮安县十分重视这一发现，并建成了瓮安县海绿石钾肥厂，进行批量生产。
2、海绿石矿物学特征
海绿石属云母族白云母亚族中的一员，是一种含钾、镁、铁的含水硅酸盐矿物，理论化学式为K1-x{(AlFe)2[Al1-xSi3+xO10](OH)2}。海绿石含有多种微量元素(表1)，其中含有较多对农作物生长有益的元素，如锰、铜、钼、锌、银等。
表1 海绿石光谱半定量分析值
| 元素 |
Ba |
Be |
P |
Mg |
Pb |
Sn |
Mn |
Ga |
Cr |
| 含量% |
0.03 |
<0.001 |
1 |
1 |
0.01 |
0.001 |
0.5 |
0.002 |
0.01 |
| 元素 |
Fe |
Ni |
Ca |
Al |
Mo |
V |
Y |
Li |
Cd |
| 含量% |
4 |
0.002 |
1 |
2 |
<0.001 |
0.003 |
0.0015 |
0.03 |
<0.001 |
| 元素 |
Cu |
Zr |
Yb |
Na |
Ti |
Zn |
Co |
Sr |
|
| 含量% |
0.03 |
0.01 |
0.001 |
0.3 |
0.1 |
0.03 |
0.02 |
0.01 |
|
海绿石矿物经X衍射分析（表2）证实。
表2 海绿石X衍射分析dα/n、I值
| I |
dα/n |
I |
dα/n |
I |
dα/n |
| 100 |
10.04 |
50 |
3.65 |
50 |
2.40 |
| 80 |
4.53 |
70 |
3.35 |
40 |
2.26 |
| 30 |
4.37 |
50 |
3.10 |
20 |
2.13 |
| 30 |
4.26 |
50 |
3.06 |
30 |
1.98 |
| 20 |
4.13 |
20 |
2.58 |
30 |
1.50 |
| |
|
100 |
2.58 |
100 |
1.51 |
海绿石呈翠绿—油绿色、风化后变为褐黄绿色、褐色。海绿石砂由粒径0.001
~0.003mm显微晶体集合组成。折光率Nm'1.6070，多色性显示Np黄绿、Ng翠绿，性脆，硬度H(Mohs)2.5,密度ρ=2.481g/cm3。
 |
| 图1
海绿石砂岩的砂状结构
(单偏光50倍灰色为海绿石) |
3、海绿石砂岩岩石学特征
海绿石砂岩具砂状结构(图1)、层纹状构造。海绿石砂粒外形半浑圆状，粒度在0.1~0.3mm，由显微晶体集合而成。在海绿石砂岩中常分布着不等量的石英、锆石、锐钛矿碎粒及片状白云母、退色黑云母。胶结物为水方母、海绿石和方解石，属接触式和孔隙式胶结类型。岩石受风化作用影响，使海绿石中的二价铁氧化成三价铁，使岩石呈褐色块体，当风从作用强烈时则形成褐色土状物原地堆积并成为一种找矿标志。
野外观察海绿石砂岩成层状和扁透镜状产出，有时成网状穿插在水方田粘土页岩(图2)和石灰岩(图3)中，海绿石砂岩常和黄绿色水云母粘土页岩相间产出，构成层纹构造(图4)。如海绿石砂岩与石灰岩互相过渡，则形成方解石含量较高的钙质海绿石砂岩及含海绿石灰岩。
 |
| 图2海绿石砂岩似网状穿插于水云母粘土页岩中素描
(灰色为海绿石砂岩) |
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| 图3海绿石砂岩似网状穿插于石灰岩中素描
(灰色为海绿石砂岩) |
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| 图4海绿石砂岩与水云母粘土页岩组成层纹状构造
(标本素描)(灰色为海绿石砂岩) |
海绿石在岩石中含量由10%~9.5%，一般均>50%，海绿石砂岩单层厚度由0.1~0.5m不等，岩石含K20可达8.2%，一般在6%±。
4、活化海绿石钾肥特性及再农业上的应用
海绿石经活化处理形成海绿石钾肥，是一种天然无机钾肥，可被植物吸收及促进植物根系发育生长，因此海绿石钾是缓效钾的重要矿物。
据晓菲介绍：活化处理的海绿石直接用于农业在前苏联作了大量工作，海绿石钾肥可以改善土壤物理性质。如减少土壤结块、增加湿度、减少颗粒粒度，增强土壤松散性能，改善作物对肥料的吸收率，提高肥放，降低土壤酸度，有利增强冬小麦发芽率和根系发育。
将活化海绿石钾肥粉碎100~200目直接施于植物根部逐渐被吸收，在前苏联、美国、法国、比利时、日本及澳大利亚均在不同程度上取得一定效果，地矿部力学所以海绿石和含钾页岩研制成混合肥进行田间试验也取得了显著效果。据陈祖荣、晓菲资料，施海绿石钾肥，谷物产量提高24%~44%，蔬菜产量提高25%~50%，棉花产量提高8%~12%，大豆产量提高35%。海绿石钾肥与过磷酸钙按1:0.75配制混合肥，棉花产量可提高1%~5%。我省瓮安是对辣椒作过试验，在三类砂土中施2.5kg活化海绿石钾肥于0.12亩辣椒地中，收获红辣椒130kg，折合每亩产量为1083kg±，且具有不落果、红得快，多摘1~2次、无空壳、个大色鲜，从开始采摘到晚期采摘红辣椒色泽保持一样的优点，而同样条件下，未施活化海绿石钾肥则每亩仅产700kg±，前者增产约55%。
海绿石还是一种重要的绿色矿物颜料，在环保方面可作水处理的过滤介质，此外还可作为动物饲料添加剂。随着科学技术的不断发展，海绿石的应用领域还将不断扩大。 |
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