北拉薩地體白堊紀(jì)郎山組巖石薄片顯微圖像數(shù)據(jù)集

許藝煒，胡修棉*，孫高遠(yuǎn)

1.南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，南京 210023

2.河海大學(xué)海洋學(xué)院，南京 210098

數(shù)據(jù)庫(kù)（集）基本信息簡(jiǎn)介

數(shù)據(jù)庫(kù)（集）名稱(chēng) 北拉薩地體白堊紀(jì)郎山組巖石薄片顯微圖像數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)作者 許藝煒、胡修棉、孫高遠(yuǎn)數(shù)據(jù)通信作者 胡修棉（huxm@nju.edu.cn）數(shù)據(jù)時(shí)間范圍巖石樣品采集地層的時(shí)代為Aptian-Cenomanian（約120-98 Ma）；巖石樣品采集的時(shí)間為2016-2017年；巖石薄片偏光顯微照片拍攝于2020年。地理區(qū)域 巖石樣品采集于西藏自治區(qū)改則縣、革吉縣偏光顯微鏡分辨率 4908×3264像素?cái)?shù)據(jù)量 24.9 GB數(shù)據(jù)格式 *.png，*.xlsx，*.pdf數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)址 https://dx.doi.org/10.11922/sciencedb.j00001.00033基金項(xiàng)目 國(guó)家杰出青年基金項(xiàng)目（41525007）數(shù)據(jù)庫(kù)（集）組成數(shù)據(jù)集共包括3種數(shù)據(jù)文件，其中：(1) 薄片照片（zip格式）是3條剖面的巖石薄片偏光顯微照片的圖片集，包含1134張照片，數(shù)據(jù)量24.9 GB；(2) 地層柱狀圖（pdf格式）展示了測(cè)量剖面的地層厚度、時(shí)代及樣品在剖面中的位置圖，數(shù)據(jù)量431 KB；(3) 薄片鑒定報(bào)告（xlsx格式）是559個(gè)巖石薄片的鑒定數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)量190 KB。

引 言

20世紀(jì)中期，全球范圍內(nèi)碳酸鹽巖油氣藏的發(fā)現(xiàn)促進(jìn)了人們對(duì)碳酸鹽巖成因的認(rèn)識(shí)以及碳酸鹽巖沉積環(huán)境、成巖作用和相模式的深入研究，其中顯著的成果之一是建立了可以對(duì)比的標(biāo)準(zhǔn)微相模式[1]。迄今，沉積微相已成為碳酸鹽相模式和沉積環(huán)境解釋的基本內(nèi)容，不同學(xué)者基于不同的研究目的從大量的巖石薄片的基礎(chǔ)上凝練出若干具有代表性的沉積微相，并以此建立不同時(shí)代的區(qū)域相模式。然而，微相和微相之間的變化是連續(xù)的、動(dòng)態(tài)的[2]，高度概括的微相類(lèi)型只能顯示出沉積環(huán)境的主要框架，而不能反映沉積環(huán)境的連續(xù)變化。這一點(diǎn)對(duì)于碳酸鹽單斜緩坡或者鑲邊臺(tái)地的臺(tái)內(nèi)部分尤為明顯，因?yàn)樵谶@些地區(qū)沉積環(huán)境的變化是逐漸過(guò)渡的。因此，盡管目前存在很多基于微相的沉積環(huán)境研究，但是大量的信息被埋沒(méi)在這種微相劃分之后。此外由于對(duì)于同一個(gè)薄片，不同學(xué)者關(guān)注重點(diǎn)不同，例如研究沉積環(huán)境演化的學(xué)者多聚焦于薄片中的顆粒組合和基質(zhì)類(lèi)型，但對(duì)于研究?jī)?chǔ)層物性特征的學(xué)者而言，成巖作用、孔隙類(lèi)型可能更為重要。

為了解決以上的問(wèn)題，充分挖掘每個(gè)巖石薄片所蘊(yùn)含的信息，并滿(mǎn)足不同研究方向的需求，一個(gè)完整的顯微數(shù)據(jù)圖像照片集可能是更好的選擇。它不僅能夠客觀顯示微相的連續(xù)變化，同時(shí)可以為其他研究方向的學(xué)者提供背景資料，減少重復(fù)性工作。

本數(shù)據(jù)集的樣品采集于西藏中部北拉薩地體白堊紀(jì)中期的碳酸鹽巖地層。該碳酸鹽地層在區(qū)域上分布廣泛，厚度近千米，稱(chēng)為郎山組。同時(shí)，郎山組也是北拉薩地體最高海相層，其形成過(guò)程和演化機(jī)制對(duì)于約束拉薩與羌塘碰撞時(shí)間、北拉薩地體的隆升時(shí)間和油氣勘探具有重要的意義。然而迄今為止，對(duì)郎山組的基礎(chǔ)研究較少。近些年來(lái)，郎山組的生物地層學(xué)和古生物報(bào)導(dǎo)逐漸增多[3-4]，但是基礎(chǔ)的沉積學(xué)工作依舊較少，對(duì)該套地層沉積環(huán)境仍只是簡(jiǎn)單描述為淺水碳酸鹽臺(tái)地[5-8]，基礎(chǔ)的微相研究仍較為缺乏。

基于上述現(xiàn)狀，筆者對(duì)西藏中部3條郎山組平行地質(zhì)剖面實(shí)測(cè)（圖1），并以2-4 m的采樣間距系統(tǒng)取樣，對(duì)559個(gè)巖石薄片樣品進(jìn)行了偏光顯微鏡拍照，詳細(xì)記錄了樣品的采集位置、地層時(shí)代、巖石名稱(chēng)等，并對(duì)這些巖石薄片進(jìn)行了鑒定描述。本數(shù)據(jù)集可廣泛用于北拉薩地體的基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)研究、區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、油氣勘察等。其中，薄片照片中顯示的典型白堊紀(jì)中期淺水碳酸鹽巖沉積特征，還可以用于科研、教學(xué)與科普等，也可以作為單獨(dú)的巖石圖片集供后續(xù)圖像分析方面的研究。

1 數(shù)據(jù)采集和處理方法

在野外樣品采集之前，首先對(duì)要采集樣品的剖面進(jìn)行調(diào)研，選擇出露層位齊全，巖石露頭新鮮，并在區(qū)域上具有代表性的剖面。在野外剖面實(shí)測(cè)過(guò)程中，對(duì)出露地層觀察和記錄。根據(jù)地層的單層厚度、巖性變化和沉積現(xiàn)象，保持2-3 m的采樣間距進(jìn)行系統(tǒng)采樣。巖石薄片的制作由河北省廊坊市誠(chéng)信地質(zhì)服務(wù)有限公司依據(jù)巖石薄片標(biāo)準(zhǔn)制作流程進(jìn)行制作。薄片拍照和信息采集方法統(tǒng)一按《巖石顯微圖像專(zhuān)題》的標(biāo)準(zhǔn)[9]執(zhí)行。

2 數(shù)據(jù)樣本描述

本數(shù)據(jù)集包括以下3個(gè)部分：地層柱狀圖、薄片照片數(shù)據(jù)集和薄片鑒定報(bào)告。

圖1 拉薩地體地質(zhì)簡(jiǎn)圖（據(jù)潘桂堂等[10]修改）

地層柱狀圖展示了測(cè)量剖面的地層厚度、層位、巖性、地層時(shí)代、采樣間距和樣品在剖面地層中的位置。簡(jiǎn)化的地層柱狀圖和時(shí)代分布見(jiàn)圖2。3條實(shí)測(cè)剖面分別為位于改則縣的阿章剖面、勒鐵剖面和革吉縣的足隆剖面，剖面具體的起點(diǎn)坐標(biāo)見(jiàn)表1，地理分布見(jiàn)圖1。

表1 西藏郎山組研究剖面坐標(biāo)位置表及薄片數(shù)量

薄片照片數(shù)據(jù)集由559個(gè)巖石薄片的偏光顯微照片組成。每一片巖石薄片都包含具有相同視域的薄片正交偏光顯微照片和單偏光顯微照片各一張。顯微照片的分辨率為4908×3264像素，保存格式為PNG。

薄片鑒定報(bào)告由3個(gè)碳酸鹽巖鑒定表格組成。主要包含了以上所述的3條測(cè)量剖面中的灰?guī)r、白云巖的命名，鑒定描述與樣品信息。

圖2 郎山組三條剖面地層柱狀圖和時(shí)代分布

薄片鑒定結(jié)果顯示（圖3）：3個(gè)研究剖面的郎山組樣品可以分為碳酸鹽巖和火山巖兩類(lèi)，其中碳酸鹽巖樣品556個(gè)，火山巖3個(gè)。在碳酸鹽巖中，灰?guī)r樣品443個(gè)，白云巖樣品113個(gè)。郎山組灰?guī)r類(lèi)型組成以粒泥灰?guī)r為主，占比為34%；泥晶灰?guī)r、漂礫灰?guī)r和礫屑灰?guī)r居于次要地位，占比分別為15%、14%和9%；而泥?；?guī)r、顆?；?guī)r和粘結(jié)灰?guī)r含量最少，二者總占比小于9%。郎山組白云巖占比為20%，僅分布在足隆剖面，以完全重結(jié)晶的中晶白云巖為主，部分為殘余顆粒結(jié)構(gòu)的中晶-細(xì)晶白云巖?；鹕綆r含量極少，占比不到1%，且僅分布在阿章剖面（表2）。

圖3 郎山組薄片巖石類(lèi)型及其比例

表2 數(shù)據(jù)集包含巖石類(lèi)型及其巖性信息匯總表

3 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和評(píng)估

由于采樣密集，因此單個(gè)巖石樣品的具體坐標(biāo)位置沒(méi)有記錄，但使用者可依靠地層柱狀圖所展示的巖性差異，了解每個(gè)取樣點(diǎn)的大致層位。野外樣品采集時(shí)選取的是新鮮巖石標(biāo)本，薄片厚度符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，且所拍攝的巖石薄片干涉色正常，表明薄片符合標(biāo)準(zhǔn)。

顯微照片高清且無(wú)色差。在顯微鏡拍攝過(guò)程中，采用自動(dòng)曝光和自動(dòng)白平衡，使得肉眼觀察和系統(tǒng)照片顏色盡量保持一致；且顯微照片的分辨率統(tǒng)一采用拍照系統(tǒng)的最高值，分辨率為4908×3264像素，圖片統(tǒng)一保存為png格式；故而顯微照片的質(zhì)量與清晰度是可靠的。

在填寫(xiě)薄片鑒定表時(shí)，盡管使用了圖版進(jìn)行顆粒含量的估算，但估計(jì)的顆粒含量與實(shí)際含量仍存在誤差，其幅度大約小于10%。

此外鏡下顆粒類(lèi)型以生物碎屑為主，筆者參考Flügel（2010）[1]和Scholle and Ulmer-Scholle（2003）[11]描述的特征，將鏡下生物類(lèi)型鑒定至綱-門(mén)級(jí)別，部分特征生物鑒定到屬的級(jí)別，其生物類(lèi)型與前人報(bào)導(dǎo)一致，且部分薄片中的生物經(jīng)過(guò)合作者古生物學(xué)家Marcelle BouDagher-Fadel的鑒定，從而保證了鑒定結(jié)果的可靠性。

4 數(shù)據(jù)價(jià)值

本數(shù)據(jù)集是一個(gè)首次對(duì)郎山組剖面進(jìn)行高密度采樣、薄片高分辨率拍攝、鑒定報(bào)告完全公開(kāi)的形式發(fā)布的顯微照片數(shù)據(jù)集。對(duì)薄片采集的地理位置，地層時(shí)代，偏光鏡下碳酸鹽巖的組分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等都進(jìn)行了系統(tǒng)描述。因此本數(shù)據(jù)集既可用于北拉薩地體的基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)研究，也可為油氣勘察、儲(chǔ)層評(píng)價(jià)等提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。此外，郎山組包括淺水和深水碳酸鹽沉積，可以用于研究白堊紀(jì)中期碳酸鹽巖沉積模式。其中，薄片照片中顯示了典型的淺水碳酸鹽臺(tái)地的沉積特征和生物組合，因而還可以廣泛應(yīng)用于科研、教學(xué)與科普等活動(dòng)。

5 數(shù)據(jù)使用方法和建議

本數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)形式簡(jiǎn)單，在使用時(shí)注意以下幾點(diǎn)：

（1）本數(shù)據(jù)集的照片僅反映3條剖面上郎山組的巖石特征。由于郎山組區(qū)域分布廣泛，不同區(qū)域的郎山組巖石組合存在差異，所以使用本數(shù)據(jù)集時(shí)不可以偏概全，認(rèn)為區(qū)域上郎山組巖石特征均與本文一致。

（2）盡管本數(shù)據(jù)集照片選擇具有代表性視域，但是一張照片無(wú)法包含薄片所有信息。如果以上數(shù)據(jù)集中提供的顯微照片不能滿(mǎn)足進(jìn)一步的研究需要，可以聯(lián)系本文作者申請(qǐng)進(jìn)一步使用薄片。

（3）基于本數(shù)據(jù)集碳酸鹽巖薄片鑒定結(jié)果而進(jìn)行的碳酸鹽巖沉積微相解釋已發(fā)表。相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)參考Xu等的文獻(xiàn)[12]。