齊哲，侯明才*，徐勝林，何亮，湯智江，張明軒

1.油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（成都理工大學(xué)），成都 610059

2.成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院，成都 610059

數(shù)據(jù)庫(kù)（集）基本信息簡(jiǎn)介

數(shù)據(jù)庫(kù)（集）名稱 上揚(yáng)子西北緣震旦系燈影組碳酸鹽巖顯微圖像數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)作者 齊哲，侯明才，徐勝林，何亮，湯智江，張明軒數(shù)據(jù)通信作者 侯明才（houmc@cdut.edu.cn）數(shù)據(jù)時(shí)間范圍 巖石樣品采集地層時(shí)代為震旦紀(jì)燈影期（約551-541Ma）；巖石樣品采集時(shí)間為2019年1-2月；巖石薄片偏光顯微照片拍攝于2019年7月。地理區(qū)域 樣品所在剖面，在行政區(qū)劃分上，屬于四川省德陽(yáng)市綿竹市清平鎮(zhèn)及陜西省漢中市鎮(zhèn)巴縣；在地貌上分屬于龍門(mén)山以及米倉(cāng)山構(gòu)造帶。偏光顯微鏡分辨率 2560×1920像素?cái)?shù)據(jù)量 6.75 GB數(shù)據(jù)格式 *.jpg，*.xls，*.png數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)址 http://www.dx.doi.org/10.11922/sciencedb.j00001.00105基金項(xiàng)目 國(guó)家科技重大專項(xiàng)（2017ZX05008005009）數(shù)據(jù)庫(kù)（集）組成數(shù)據(jù)集由5部分?jǐn)?shù)據(jù)組成，它們分別為：（1）巖石顯微照片（*.jpg，*.png）是119個(gè)巖石薄片的偏光顯微照片圖片集，數(shù)據(jù)量4.97 GB；（2）野外露頭照片（*.jpg，*.pptx）是剖面宏觀特征及典型沉積構(gòu)造圖片集，數(shù)據(jù)量1.75 GB；（3）剖面巖性柱狀圖（*.jpg）展示了地層時(shí)代、分層地層厚

數(shù)據(jù)庫(kù)（集）組成度、巖性變化及采樣位置，數(shù)據(jù)量24.4 MB；（4）剖面地質(zhì)記錄表（*.xls）詳細(xì)記錄了分層情況、地層產(chǎn)狀、野外描述、鏡下描述等信息，數(shù)據(jù)量100 KB；（5）薄片信息鑒定表（*.xls）詳細(xì)記錄了不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型的碳酸鹽巖的具體特征，數(shù)據(jù)量36.0 KB。

引 言

新元古時(shí)期，全球板塊構(gòu)造處于Rodinia超級(jí)大陸裂解階段。至震旦紀(jì)末期時(shí)，華南板塊漂移至北緯25°附近，位于岡瓦納大陸西側(cè)，是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的陸塊（圖1A）[1]。在震旦紀(jì)，上揚(yáng)子地臺(tái)西北緣位于當(dāng)時(shí)華南板塊的邊緣，其西北面向廣闊的古特提斯洋，背靠上揚(yáng)子臺(tái)地，是一個(gè)陸緣海的環(huán)境，對(duì)海平面變化的響應(yīng)有高度的敏感性（圖1）[2]。作為南華紀(jì)冰期之后，在上揚(yáng)子板塊上沉積的首套大規(guī)模碳酸鹽巖地層，燈影組記錄了新元古代末期環(huán)境與生命的協(xié)同演化。前人對(duì)其做了大量研究，包括發(fā)現(xiàn)了最早的骨骼動(dòng)物化石Cloudina[3]以及后生動(dòng)物的胚胎化石[4]，有學(xué)者認(rèn)為揚(yáng)子北緣的淺海在燈影期的古環(huán)境處于氧化[5]、溫暖[6-7]的環(huán)境條件下，并認(rèn)為該時(shí)期深海氧化與早寒武世骨骼動(dòng)物的大爆發(fā)存在因果關(guān)系[8]。同時(shí)該層位在四川盆地油氣勘探中展現(xiàn)出了良好的油氣儲(chǔ)集能力，部分學(xué)者認(rèn)為微生物生長(zhǎng)形成的丘灘體以及后期的構(gòu)造抬升、大氣淡水淋濾作用是控制其儲(chǔ)層形成的主要因素[9-11]。

圖1 上揚(yáng)子地區(qū)燈影期古地理格局及川西清平剖面震旦系地層柱狀圖

基于以上現(xiàn)狀和問(wèn)題，數(shù)據(jù)集在揚(yáng)子地臺(tái)西北緣綿竹清平剖面和鎮(zhèn)巴鹿池剖面系統(tǒng)采集了119個(gè)樣品，并在偏光顯微鏡下對(duì)其進(jìn)行了鑒定與拍照，以系統(tǒng)展示該時(shí)期沉積巖的顯微巖石特征，進(jìn)而能夠從巖相學(xué)對(duì)沉積環(huán)境、儲(chǔ)層特征等做詳細(xì)判識(shí)。最后通過(guò)對(duì)剖面及巖石薄片信息進(jìn)行整理，制成了本數(shù)據(jù)集，以期與對(duì)該區(qū)域、該地層感興趣的各位學(xué)者共享。

1 數(shù)據(jù)采集與處理方法

基于對(duì)該區(qū)域已有的地質(zhì)認(rèn)識(shí)，通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研以及對(duì)區(qū)域地質(zhì)圖充分研究以后，我們選擇了多條地質(zhì)剖面進(jìn)行了踏勘。根據(jù)燈影期巖相古地理圖特征，數(shù)據(jù)集精選了兩條地層連續(xù)、露頭良好的剖面進(jìn)行了實(shí)測(cè)。在實(shí)測(cè)過(guò)程中，根據(jù)巖相變化劃分小層，然后詳細(xì)記錄了每層的厚度、巖性變化、沉積構(gòu)造等特征，并系統(tǒng)采樣。

將樣品送樣后磨制成光學(xué)巖石薄片，為區(qū)分白云石與方解石及方便后期進(jìn)一步對(duì)薄片測(cè)試，選擇了三分之一薄片進(jìn)行茜素紅染色處理，二分之一薄片蓋片（覆蓋染色區(qū)）。薄片觀測(cè)在成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院沉積地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室完成，薄片的鑒定、定名、拍攝均嚴(yán)格按照《巖石顯微圖像專題》制定的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行[12]。

2 數(shù)據(jù)樣本描述

2.1 樣例展示

本數(shù)據(jù)集由實(shí)測(cè)剖面地質(zhì)記錄表、野外照片圖冊(cè)、地層綜合柱狀圖、薄片照片數(shù)據(jù)集和薄片鑒定報(bào)告等5部分組成。

采集巖石薄片的2條剖面具體的層位信息、GPS坐標(biāo)、以及所含薄片數(shù)量等信息見(jiàn)表1，其在行政區(qū)劃分上分別位于四川省德陽(yáng)市綿竹市清平鎮(zhèn)以及陜西省漢中市鎮(zhèn)巴縣，具體地理位置見(jiàn)圖1。

表1 四川盆地西北緣震旦紀(jì)燈影期實(shí)測(cè)剖面信息表

在實(shí)測(cè)剖面地質(zhì)記錄表中詳細(xì)記錄了分層情況、地層產(chǎn)狀、野外描述、鏡下描述等信息，并在野外照片圖冊(cè)中詳細(xì)介紹了每層的宏觀面貌及典型的沉積構(gòu)造。地層綜合柱狀圖展示了剖面的地層時(shí)代、分層地層厚度、巖性變化、采樣位置以及典型鏡下特征（圖2），地層顏色基本與實(shí)際野外觀測(cè)顏色一致。

圖2 陜南鎮(zhèn)巴鹿池剖面震旦系燈影組地層巖性柱狀圖[13]

整個(gè)巖石顯微照片數(shù)據(jù)集包含119張巖石薄片，每張薄片都拍攝了不同倍數(shù)、不同視域的多張照片，同一視域分別采集了其正交光與單偏光照片各一張，顯微照片的顏色與肉眼在鏡下觀察到的一致，并且針對(duì)典型特征拍攝多張照片。巖石顯微照片的分辨率為2560×1920像素，保存格式為jpg、png。照片的命名原則為：薄片名+m+拍照視域序號(hào)+“+或-”，如編號(hào)Zbt0-1的巖石薄片對(duì)應(yīng)的照片編號(hào)分別為Zbt0-1m1-，Zbt0-1m1+；Zbt0-1m2-，Zbt0-1m2+……其中字母m為micrograph的縮寫(xiě)，“-”是單偏光，“+”是正交偏光。照片的放大倍數(shù)以比例尺的形式置于照片右下角，白色背景，紅色實(shí)線（圖3）。

圖3 清平剖面巖石薄片照片與編號(hào)示例

薄片鑒定報(bào)告由一份碳酸鹽巖鑒定表格組成，表格包含薄片的原始編號(hào)，按照曾允孚關(guān)于碳酸鹽巖分類(lèi)定名的方法[14]進(jìn)行了命名，并詳細(xì)記錄了不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型的碳酸鹽巖的具體特征，補(bǔ)充描述了其成巖作用、膠結(jié)物組構(gòu)等信息，同時(shí)包含樣品位置、時(shí)代、以及所有者等信息。其中，關(guān)于該鑒定表的具體填寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)及要求在《沉積巖顯微圖像數(shù)據(jù)集的采集與信息收集標(biāo)準(zhǔn)》[12]中已有詳述，在此不再贅述。

2.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

數(shù)據(jù)集共收錄了119張巖石薄片的顯微照片，其中白云巖樣品112件，硅質(zhì)巖樣品7件。白云巖劃分為異地云巖、原地云巖及結(jié)晶云巖3大類(lèi)，其中：異地云巖（具顆粒結(jié)構(gòu)）有35件樣品，其顆粒類(lèi)型以砂屑（38%）、團(tuán)塊（38%）、球粒（21%）等為主，顆粒粒徑主要分布在0.2-5mm之間，支撐類(lèi)型中顆粒支撐占49%，66%的樣品為亮晶膠結(jié)，填隙物含量均在50%以下；原地云巖（具生物結(jié)構(gòu)）有17件樣品，其固著生物類(lèi)型均為藻類(lèi)，94%都具有藻紋層結(jié)構(gòu)，巖石在白云石化過(guò)程中均發(fā)生重結(jié)晶，晶粒大小為泥微晶；結(jié)晶云巖（具重結(jié)晶結(jié)構(gòu)）有60件樣品，其中極細(xì)晶白云巖3件、泥晶白云巖20件、泥微晶白云巖12件、微晶白云巖17件、細(xì)晶白云巖5件、具有殘余結(jié)構(gòu)的晶粒白云巖3件。硅質(zhì)巖為剖面次要巖性，占比較小，主要以?shī)A層及結(jié)核形式出現(xiàn)在剖面中，鏡下觀察后，發(fā)現(xiàn)其與白云巖的接觸關(guān)系復(fù)雜多樣；主要由微晶石英構(gòu)成，絕大多數(shù)為自形晶，初步判斷其為在同沉積階段通過(guò)后期充填以及交代作用形成。薄片中所涉及的沉積結(jié)構(gòu)主要為紋層結(jié)構(gòu)、幻影結(jié)構(gòu)；所涉及的沉積構(gòu)造有鳥(niǎo)眼構(gòu)造、葡萄狀構(gòu)造以及縫合線構(gòu)造等；通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)其發(fā)生的成巖作用有重結(jié)晶、交代作用、充填作用、壓溶作用等。數(shù)據(jù)集中包含的巖石類(lèi)型占比、白云巖類(lèi)型占比、異地云巖顆粒類(lèi)型及結(jié)晶云巖晶粒大小占比見(jiàn)圖4。

圖4 四川盆地震旦紀(jì)燈影期巖石薄片分類(lèi)統(tǒng)計(jì)圖

3 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和評(píng)估

本數(shù)據(jù)集提供了剖面起點(diǎn)及終點(diǎn)坐標(biāo)，由于取樣密度大，未記錄單個(gè)巖石樣品的坐標(biāo)位置。但在實(shí)測(cè)剖面地質(zhì)記錄表、地層綜合柱狀圖中均詳細(xì)記錄了樣品的采集位置，使用者可根據(jù)野外記錄的分層位置，以及該層樣品采集位置，將取樣位置約束在3 m以內(nèi)。

巖石薄片的磨制、染色、蓋玻均按照相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，在本次顯微照片拍攝和薄片鑒定過(guò)程中，未發(fā)現(xiàn)礦物干涉色異常，說(shuō)明薄片厚度符合標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)巖石薄片進(jìn)行圖像采集過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整白平衡及曝光時(shí)間，使得每張顯微照片的圖像色彩與鏡下觀察到的畫(huà)面基本保持一致，并采用設(shè)備最高分辨率，保留了顯微照片足夠的細(xì)節(jié)信息。

巖石薄片的定名及各項(xiàng)信息的填寫(xiě)，均嚴(yán)格按照《沉積巖顯微圖像數(shù)據(jù)集的采集與信息收集標(biāo)準(zhǔn)》[12]中的要求執(zhí)行，并對(duì)鑒定表信息多次檢查核實(shí)，可基本保證信息的可靠性。

4 數(shù)據(jù)價(jià)值

本數(shù)據(jù)集以信息準(zhǔn)確且可重復(fù)觀測(cè)為前提，是首個(gè)將四川盆地西北緣震旦系燈影組碳酸鹽巖的巖石樣品以剖面連續(xù)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。在鑒定報(bào)告中，對(duì)樣品采集的地理位置、地層信息，及薄片中碳酸鹽巖的組分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造均有系統(tǒng)的描述。因此本數(shù)據(jù)集可應(yīng)用于四川盆地西北緣的巖石微相研究當(dāng)中，也可應(yīng)用于圖像智能識(shí)別等交叉學(xué)科研究中，同時(shí)可為找油找礦、教學(xué)科普等社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)提供基礎(chǔ)資料服務(wù)。

5 數(shù)據(jù)使用方法和建議

使用本數(shù)據(jù)集時(shí)需注意以下幾點(diǎn)：

（1）數(shù)據(jù)集雖然提供了詳細(xì)的剖面信息，但是在使用這些信息前在仍需要在野外對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照核實(shí)。

（2）數(shù)據(jù)集中所涉及的薄片，均由成都理工大學(xué)侯明才教授課題組保存。研究者如果需要對(duì)薄片進(jìn)行觀察，可聯(lián)系本文作者進(jìn)行申請(qǐng)。

（3）本數(shù)據(jù)集中鎮(zhèn)巴剖面的巖石微相分析已于2020年發(fā)表，相關(guān)內(nèi)容可以參考該文獻(xiàn)[13]。