墨西哥萨比纳斯盆地奥尔莫斯组煤相特征及其古沉积环境重建

本研究通过有机岩石学分析手段（GI/TPI/VI/GWI等指标），对墨西哥萨比纳斯盆地五个次级盆地的奥尔莫斯组煤相开展系统研究，揭示了73-89%的镜质组含量差异及4.2-10.3的凝胶化指数特征，首次识别出四种泥炭沼泽亚环境（从淡水沼泽到湿润森林沼泽），为理解晚白垩世三角洲平原古植被-水文耦合机制提供了关键证据。

　　

在能源地质领域，煤的物理化学性质与其形成时的古环境密切相关。墨西哥萨比纳斯盆地的奥尔莫斯组作为晚白垩世重要含煤地层，此前研究对其沉积环境认识存在分歧：早期学者Parra-Sánchez(1979)主张湖沼沉积说，而Santamaria-Orozco(1990)则识别出潮间带-潟湖复合体系。这种争议源于缺乏系统的有机岩石学证据，特别是对盆地内不同次级单元煤相特征的对比研究。

为解决这一科学问题，墨西哥科阿韦拉自治大学应用地球科学研究中心(CIGA-UAdeC)联合葡萄牙费尔南多佩索阿大学的研究团队，对五个次级盆地（萨比纳斯、萨尔蒂利托-兰帕西托斯等）的21个煤层样品展开研究。通过镜质组反射率、显微组分定量等分析，发现这些中阶烟煤的镜质组含量达73-89%，惰质组8-17%，凝胶化指数(GI)4.2-10.3，组织保存指数(TPI)0.9-2.0。研究成果发表于《Journal of South American Earth Sciences》，首次建立了该区域完整的煤相演化模型。

关键技术包括：ISO 7404标准下的煤岩显微组分定量、ASTM标准的工业分析（水分/灰分/挥发分）、镜质组随机反射率测定，以及基于Diessel(1986)理论的四大古环境判别指标计算。样品来自厚度0.15-1.40m的露天煤矿剖面，覆盖盆地主要构造单元。

【地质背景】
研究区受圣马科斯断裂控制，晚三叠世-侏罗纪裂谷作用形成的37,000km²沉积盆地。前人COREMI(2000)认为该组代表海退序列的三角洲前缘环境。

【化学组成】
灰分9.6-37.9%、硫含量0.3-3.0%的特征，证实成煤期淡水主导。萨尔蒂利托-兰帕西托斯次盆的氧含量最高（16.3%），反映开放水体环境。

【煤相特征】

1. 萨比纳斯次盆：镜质组73%（盆地最低）、GI=4.2，指示周期性干燥的浅水沼泽；
2. 阿洪塔斯次盆：镜质组89%、GI=10.3，代表持续湿润的森林沼泽；
3. 过渡型亚环境（如拉斯埃斯佩兰萨斯次盆）表现出VI=1.0-2.1的植被梯度变化。

【讨论与结论】
通过TPI-GWI交会图分析，识别出四种泥炭堆积模式：
(i) 萨尔蒂利托-兰帕西托斯的湖沼-湿地过渡环境（GWI=1.1）；
(ii) 萨比纳斯与圣帕特里西奥的典型湿地沼泽（TPI=1.5）；
(iii) 拉斯埃斯佩兰萨斯的湿地-森林过渡带；
(iv) 阿洪塔斯的湿润森林沼泽（VI=2.1）。

该研究不仅验证了Charles等(2022)关于中等密度植被的假说，更通过区域对比揭示：海退事件导致的基准面变化是控制煤相分异的主因。成果为重建晚白垩世墨西哥湾西岸古地理提供了新的生物标志物证据，对能源勘探中的煤质预测具有指导价值。