莫桑比克马普塔兰海岸平原丘间泥炭形成环境的演化及其古环境意义

本研究针对莫桑比克马普塔兰海岸平原象群保护区（EGR）丘间小型泥炭地的形成条件与演化机制展开多学科分析。通过55个有机/无机样品的地球化学(XRF/XRD)、有机岩石学(ICCP标准)及放射性碳定年(AMS)等综合手段，揭示该区泥炭在贫-中营养(rheo-mesotrophic)条件下形成，以腐植组(huminite, 57.6-78.6 vol%)为主导，伴随周期性氧化事件(惰质组inertinite达38.2 vol%)。成果填补了热带非洲泥炭地研究的空白，为理解煤沉积古环境提供现代类比。

　　

在非洲东南部莫桑比克马普塔兰海岸平原的沙丘系统中，隐藏着一系列鲜为人知的生态宝藏——丘间泥炭地。这些被象群保护区（EGR）环抱的湿地，不仅是重要的碳储存库，更是记录古环境变迁的天然档案。然而，热带非洲泥炭地的研究长期滞后于北半球，特别是在地质条件复杂的海岸带沙丘区，泥炭形成机制与环境演化的关系始终是未解之谜。

由希腊帕特雷大学、莫桑比克国家机构等组成的国际团队在《International Journal of Coal Geology》发表的研究，首次系统揭示了这片神秘湿地的形成密码。研究人员采用"空间代替时间"的策略，在EGR保护区14个活动泥炭点手工钻取9个岩芯（最深4.4 m），通过多尺度分析发现：这些厚度不超过2.5 m的泥炭层，实则是2000年来气候-水文-地貌协同作用的产物。最令人惊讶的是，尽管处于热带海岸带，泥炭却呈现典型贫-中营养特征，其高灰分（10.1-46.8% db）与低凝胶化程度，颠覆了传统热带泥炭模型。

关键技术包括：(1) 近端/终极分析(ASTM标准)测定泥炭理化性质；(2) XRD/XRF解析矿物组成；(3) ICCP标准有机岩石学分析；(4) 加速器质谱(AMS)放射性碳定年；(5) Von Post腐解度评估。样本来自EGR保护区不同高程(2-15 m asl)的丘间洼地。

【4.1 宏观特征】
岩芯显示泥炭以草本植物（莎草科、禾本科）为主，腐解度(Von Post 7-9级)随深度增加。MPM-13孔发现的淡水软体动物壳体，暗示曾存在短暂湖相阶段。

【4.2 近端与终极分析】
pH值(2-7.3)和电导率(142-2360 μS/cm)的空间差异，反映局部水文化学分异。硫含量(高达8.9% db)与黄铁矿富集层对应，指示周期性缺氧事件。

【4.3 矿物学组成】
石英(20-96 wt%)主导的矿物组合，印证沙丘物源输入。黄铁矿(达22 wt%)的局部分布，揭示硫酸盐还原菌的微环境活动。

【4.5 有机岩石学】
腐植组优势(57.6-78.6 vol%)中碎屑腐植体(detrohuminite)占35.2-50.8 vol%，反映强烈机械降解。高惰质组(13.8-38.2 vol%)与火成惰质体(pyrofusinite)共存，证实历史火灾事件。

【5.3 环境重建】
三阶段演化模型被提出：1) 早全新世浅湖相黏土沉积；2) 约1718年前(AMS定年)转为富营养沼泽，泥炭积累速率1.16 mm/yr；3) 近代沙丘迁移导致局部沼泽消亡。Sr/Ba比值(<1.1)与V/(V+Ni)指标(<1)共同排除海侵影响，确认淡水主导体系。

这项研究的意义远超区域尺度。首先，它建立了热带海岸带沙丘区泥炭形成的"有限空间模型"，阐明地形约束下泥炭厚度与展布的先天限制。其次，高惰质组含量为理解地质记录中的火灾事件提供新标尺。最重要的是，通过现代过程与古代煤层的有机岩石学对比(如detrohuminite与attrinite的对应关系)，为解读石炭纪煤系沉积环境开辟了新思路。

正如研究者指出，这类"碎片化"湿地虽无法形成厚煤层，却是生物地球化学循环的敏感指示器。在全球升温背景下，该成果为评估热带海岸带碳汇稳定性提供了关键本底数据。未来需结合更高分辨率年代框架，揭示短周期气候波动对这类系统的精细影响。