导 读

煤中显微组分定义与分类的国际标准“ICCP system 1994”是国际煤和有机岩石学委员会（ICCP）历经26年时间（1991-2017）完成，按照显微组分组和发表的时间，该标准共分4个部分，分别是镜质体、惰质体、腐质体和类脂体。“ICCP system 1994”目前已被国际上从事煤岩学和有机岩石学研究的科研工作者广泛采用。为此，代世峰教授在《煤炭学报》撰写了“煤的显微组分定义与分类(ICCP system 1994)解析Ⅰ~Ⅳ：镜质体、惰质体、腐质体和类脂体”4篇文章。

4篇系列文章对煤的显微组分定义与分类（ICCP system 1994）进行了深度解析，对各显微组分分类提出了尽可能规范的中文名称，解析了“ICCP system 1994”分类的特征和依据，并与中华人民共和国国家标准《烟煤显微组分分类》进行了对比。

煤的显微组分定义与分类(ICCP system 1994)解析I:镜质体

摘 要：

煤的显微组分定义与分类的国际标准“ICCP system 1994” 是国际煤和有机岩石学委员会(ICCP)历经26a(1991-2017)完成,按照显微组分组和发表的时间,该标准共分4 个部分,分别是镜质体(1998)、惰质体(2001)、腐质体(2005) 和类脂体(2017)。“ICCP system 1994” 目前已被国际上从事煤岩学和有机岩石学研究的科研工作者广泛采用。国际煤和有机岩石学委员会在1994年第46 届ICCP 年会上确定了镜质体显微组分组、亚组和显微组分的定义和分类,并于1998 年发表,它是“ICCP system 1994”重要的组成部分。在“ICCP system 1994”镜质体分类方案中,镜质体显微组分组被划分为3个亚组,结构镜质体亚组、碎屑镜质体亚组和凝胶镜质体亚组,它们分别进一步被划分为2个显微组分。其中,划分亚组的主要依据是植物组织的破环( 降解) 程度,显微组分之间的区分主要依据是凝胶化程度和(或)形貌特征。该分类体系与ICCP腐植体分类体系紧密关联。基于“ICCP system 1994”,对镜质体各亚组和各显微组分的定义、光学特征、物理和化学特征、来源以及实际应用等方面进行了解析,对“ICCP system 1994”中镜质体显微组分分类提出了尽可能规范的中文名称。中华人民共和国国家标准《烟煤显微组分分类》(GB/T 15588—2013) 和“ICCP system 1994”相比,前者采用了显微组分组、显微组分和显微亚组分的分类方案,将均质镜质体(Telocollinite;即本文中的胶质结构体Collotelinite)和基质镜质体(Desmocollinite;即本文中的胶质碎屑体Collodetrinite)划入无结构的显微亚组分。

部分图片：

(a)镜质结构体(t),胞腔中充填黏土矿物,陕西子长三叠纪烟煤;(b)镜质结构体,贵州汪家寨晚二叠世烟煤;(c)镜质结构体,镜质碎屑体(vd)和惰质碎屑体(id),贵州汪家寨晚二叠世烟煤;(d),(e)胶质结构体(ct),贵州土城晚二叠世烟煤;(f)胶质碎屑体(cd),贵州土城晚二叠世烟煤。

煤中结构镜质体和碎屑镜质体

(a)团块凝胶体(cg),内蒙古大青山煤田海柳树矿晚石炭世烟煤;(b)发生氧化的团块凝胶体,周边为半丝质体,内蒙古准格尔煤田黑岱沟晚石炭世烟煤;(c)凝胶体充填在成煤植物胞腔中,贵州盘县晚二叠世烟煤

煤中凝胶镜质体

煤的显微组分定义与分类(ICCP system 1994)解析II:惰质体

摘 要：

与镜质体和类脂体相比,惰质体具有明显的惰性,特别是在碳化过程中其惰性更为明显。惰质体的定义和分类是“ICCP system 1994”的重要组成部分。在“ICCP system 1994” 中,惰质体包含了7种显微组分,不包含亚组。这7种显微组分包括丝质体、半丝质体、真菌体、分泌体、粗粒体、微粒体和碎屑惰质体;前3 者保存细胞的结构,分泌体、粗粒体、微粒体没有保存植物的细胞结构。对于具有结构的惰质体显微组分,只有那些具有高反射率的组织细胞壁才能鉴定为惰质体的组分。该分类方案有2个突出特点,① 真菌体和分泌体替代了旧分类方案中的菌类体;②重新定义了显微组分粗粒体,以便使其与分泌体之间有清晰的分辨界限。真菌体仅包括真菌的遗骸;虽然分泌体和真菌菌核的光学性质近似,但前者实际上是氧化后又经历了煤化作用的植物分泌物。惰质体其他显微组分和旧分类方案(即Stopes Heerlen 烟煤显微组分分类方案) 没有太大区别。“ ICCP system 1994”和国家标准《烟煤显微组分分类》相比,2 者之间的显微组分是相互对应的,但是后者多了显微亚组分(即丝质体分为火焚和氧化丝质体;粗粒体分为粗粒体1和粗粒体2)。对煤中丝质体属于火焚成因还是氧化成因或者其他成因,尚存在不同的认识。不同于镜质体的分类适于中阶煤和高阶煤,惰质体的分类适用于从泥炭到变无烟煤整个煤化作用阶段。

部分图片：

煤中的丝质体(f)和半丝质体(sf)

煤中的粗粒体(ma)和惰质碎屑体(id)(内蒙古胜利煤田白垩纪亚烟煤[6])

煤的显微组分定义与分类(ICCP system 1994)解析III：腐植体

摘 要：

国际煤地质学杂志（International Journal of Coal Geology）在2005年发表了褐煤腐植体显微组分的分类方案。由于我国没有低阶煤中腐植体的显微组分分类方案，因此“ICCP System 1994”中关于腐植体的显微组分的定义和分类方案对我国学者更具有特殊的意义。该显微组分分类方案（ICCP system 1994）在原分类方案的基础上，对腐植体显微组分的分类进行了修订，以便能够使其与其它显微组分，特别是镜质体分类中的相关术语更相匹配。该分类方案将腐植体显微组分组分为3个亚组，分别是结构腐植体亚组、碎屑腐植体亚组、凝胶腐植体亚组；每个显微组分亚组又分为两个显微组分，显微组分可以进一步分为显微亚组分以至显微组分种。虽然本分类方案主要针对的褐煤（指腐植体平均随机反射率低于0.4%的低阶煤，或称之木质褐煤），但适合于褐煤和亚烟煤，主要是因为镜质体和腐植体，以及次级的显微组分亚组之间具有对应的关系，因此，“ICCP system 1994”分类方案的腐植体和镜质体两种分类体系可以并行使用。目前，在显微组分以及细化的分类方面，研究者可根据低阶煤的性质和分析目的，选择腐植体和镜质体两个分类体系中的其中一种使用。这与新的ISO煤的分类方法一致。在ISO分类中，也涵盖了低阶煤，并且提出，对于低阶煤可联合使用腐植体和镜质体两种分类方法。

部分图片：

（A）木质结构体，云南金所新近纪褐煤，Rr= 0.31%；（B）木质结构体，云南龙陵大坝新近纪褐煤，Rr=0.31%；（C）腐木质体，云南金所新近纪褐煤，Rr= 0.31%；（D）细屑体，海南长坡新近纪褐煤，Rr= 0.37%；（E）细屑体，云南龙陵镇安新近纪褐煤，Rr= 0.27%；（F）密屑体，云南金所新近纪褐煤，Rr= 0.31%。反射光。t：木质结构体；u：腐木质体；a：细屑体；d：密屑体；por：多孔凝胶体

煤中的木质结构体和腐木质体

（A）细屑体，内蒙古乌兰图嘎白垩纪亚烟煤（Rr=0.43%）[22]；（B）密屑体，内蒙古胜利煤田白垩纪低阶煤（Rr=0.43%）[21]；（C）细屑体、丝质体和半丝质体，内蒙古乌兰图嘎白垩纪亚烟煤（Rr=0.43%）[22]

亚烟煤中的碎屑腐植体（dh）

煤的显微组分定义与分类(ICCP system 1994)解析IV：类脂体

摘 要：

距国际煤和有机岩石学委员会（ICCP）讨论制定新的显微组分分类近30年后，国际煤地质学杂志（International Journal of Coal Geology）于2017年发表了类脂体新的分类方案“Classification of liptinite - ICCP System 1994”。在此之前，ICCP发表了镜质体（ICCP，1998）、惰质体（ICCP，2001）和腐植体（Sykorova等，2005）的分类方案。类脂体新分类方案的发表，标志着ICCP完成了对煤显微组分分类体系的构建。这四个分类方案统称为“ICCP System 1994”。与ICCP的旧分类方案（Stopes Heerlen分类）相比，该类脂体分类适用于所有煤化作用程度的煤和变质程度的沉积岩中的分散有机质。新的类脂体分类方案包括9种显微组分，即角质体、木栓质体、孢子体、树脂体、渗出沥青体、叶绿素体、藻类体、类脂碎屑体、沥青质体。“ICCP system 1994”和中华人民共和国国家标准《烟煤显微组分分类》（GB/T 15588—2013）相比，后者有树皮体和荧光体，并明确地划分出了显微亚组分（即孢粉体分为大孢子体和小孢子体，藻类体分为结构藻类体和层状藻类体）。“ICCP system 1994”有叶绿素体，并将荧光体作为树脂体的一种。其他显微组分在国家标准《烟煤显微组分分类》和“ICCP System 1994”中相互对应。与“ICCP system 1994”的适用范围不同，国家标准《烟煤显微组分分类》适用于中阶煤。

部分图片：

（A）和（B）为同一视域反射光和荧光下的角质体和树脂体，内蒙古胜利煤田白垩纪褐煤（Rr=0.39%）；（C）~（E）为内蒙古伊敏煤田白垩纪低阶煤，荧光

煤中的角质体（cut）

（A）和（B）同一视域反射光和荧光，云南弥勒新近纪褐煤；（C）内蒙古伊敏白垩纪低阶煤，反射光

煤中的木栓质体

作者简介

代世峰，男，1970年12月生，山东日照人。2007年获得国家杰出青年基金，2008年受聘长江学者，曾任国家973项目首席科学家（2014-2018）。现任能源领域国际著名期刊International Journal of Coal Geology主编（2007- ），任国际期刊Minerals专题编辑（2016- ）。曾任国际有机岩石学会主席（2015-2017）；曾获国际有机岩石学杰出贡献奖；煤系战略性关键金属矿产成果获得国际Dal Swaine奖（2017）；连续多年入选爱思唯尔中国高被引学者榜单（2015-2020）和科睿唯安全球高被引科学家（2019-2020）。是“煤系战略性金属矿产”111引智基地和教育部优秀创新团队负责人。

研究方向

煤地质学和煤系战略性金属成矿理论

主要成果

长期从事煤地质学和煤系战略性金属成矿理论工作。发现了煤系中2个超大型战略性金属矿床，镓铝矿床和锆-铌-镓矿床；提出镓铝矿床的成矿物质来源于煤盆地周边的风化壳铝土矿，锆-铌-镓矿床属于碱性火山灰来源和热液改造复合成因。提出了煤系战略性金属矿产（稀土元素、镓、铀、铝等）的开发利用评价方法，已被国内外国际同行普遍采用。提出了煤中锗、铀、锆-铌-镓、镓-铝等战略性金属的成矿模式。

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