老黑山盆地煤炭储量丰富,达21225.7万吨,穆棱组是盆地内主要含煤地层。基于老黑山盆地下白垩统穆棱组的大量测试分析数据,系统研究了富有机质细粒沉积的有机地球化学特征,并揭示其古环境特征。 经统计,油页岩、煤、富有机质泥岩分别占18.5%、33.8%、47.7%。油页岩和煤集中位于中部,其中高含油率煤5层,共4.39m,4层厚度>0.5m,最厚为1.79m,平均含油率为10.83%,具有高挥发分、中低发热量、特低硫的特点;发育中品质油页岩8层,共2.2m,最厚为1.01m,平均含油率为6.23%,具有中-中高挥发分、低发热量、特低硫的特点;富有机质泥岩分布较分散,较油页岩与煤具有高灰分、低挥发分、低发热量、低硫的特点。 油页岩、煤、富有机质泥岩中石英含量较稳定(20%左右),与TOC不具有明显相关性;斜长石和钾长石含量具有随TOC增高而减少的趋势;粘土矿物中高岭石、伊利石含量具有随TOC增高而增多的趋势,伊蒙混层含量具有随TOC增高而减少的趋势。 老黑山盆地穆棱组富有机质细粒沉积中煤的有机质丰度最高,油页岩次之,富有机质泥岩最低,TOC平均值分别为54.06%、32.42%、5.57%。有机质类型主要为Ⅱ₂型和Ⅲ型,表明有机质来源具有丰富的陆源高等植物输入;油页岩与煤有机质类型主要为Ⅱ₂型,油页岩稍好于煤;富有机质泥岩主要为Ⅱ₂型、Ⅲ型;油页岩与煤含有丰富的壳质组和镜质体组;油页岩和煤均处于未成熟-低成熟演化阶段。 孢粉统计显示老黑山盆地早白垩世于温暖湿润的气候背景。综合元素比值结果,认为油页岩与煤形成于相对湿润、湿度波动的气候,其中更加湿润的气候对煤的形成及其有利,而富有机质泥岩形成于相对干燥的气候。元素比值结果和生物标志化合物指示,富有机质泥岩主要形成于低盐度的淡水环境,油页岩与煤沉积于半咸水-咸水环境,其中煤主要沉积于高盐度的咸水环境,油页岩则主要沉积于半咸水环境,表明高盐度对油页岩与煤的富集较有利。元素比值结果和生物标志化合物指示,富有机质细粒沉积沉积于还原的水体条件,强还原的水体条件,有利于油页岩的富集,且油页岩沉积时的水体还原性比煤更强。