藏南特提斯喜马拉雅带晚白垩世-早古近纪碳酸盐岩显微图像数据集

2020-11-16李娟胡修棉

中国科学数据(中英文网络版) 2020年3期

李娟，胡修棉*

1.南京大学地球科学与工程学院，内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室，南京 210023

数据库（集）基本信息简介

引言

特提斯喜马拉雅带是喜马拉雅造山带中一个主要的构造区域，从印度西北的赞斯卡地区，一直延伸到中国西南的西藏地区，东西向延伸近1500 km，其北侧边界为雅鲁藏布缝合带，南侧为以藏南拆离系分隔的高喜马拉雅结晶带[1]（图1）。特提斯喜马拉雅带属于印度大陆北侧被动大陆边缘，由奥陶纪-始新世近乎连续的海相地层组成。自早二叠世裂解以来，一直到白垩纪末为稳定的被动大陆边缘发育阶段[2]。早白垩世从裂谷阶段转变为漂移阶段[3]，并快速向北漂移，于早古近纪（59±1 Ma）与亚洲大陆发生初始碰撞[4]。

图1 西藏南部显示实测剖面的地质简图

藏南特提斯喜马拉雅带晚白垩世-早古近纪浅海碳酸盐岩沉积是印度被动大陆边缘演化和东特提斯洋关闭的重要历史见证者，对该区上白垩统-古近系进行地层学、沉积学和古生物学研究，有助于恢复印度-亚洲板块碰撞前后沉积环境演化，为限定东特提斯洋关闭时间及过程提供依据。因此，笔者对特提斯喜马拉雅晚白垩世-古近纪5条典型地质剖面（图1），共计465个碳酸盐岩或混积岩样品的岩石显微图像进行了整理。涉及地层单元主要为藏南特提斯喜马拉雅带上白垩统波林夏拉组、旧堡组、遮普热山坡组及早古近系宗浦组碳酸盐岩（图2）。详细记录了各个样品的采集位置、地层时代、岩石名称及岩性特征等信息，以期为恢复印度-亚洲板块碰撞前的沉积环境演化、确定东特提斯洋关闭等相关研究提供基础数据。

图2 藏南特提斯喜马拉雅带晚白垩世-早古近纪岩石地层单元（修改自[5]）

1 数据采集和处理方法

通过文献调研和野外调查，选取了具有代表性的地层剖面进行实测，包括岗巴地区宗浦I（S1）、宗浦II（S2）和增布东剖面（S3），定日地区各拉木剖面（S4），札达地区夏拉剖面（S5），对各个剖面进行了详细的野外观察、描述及样品采集。样品采样间隔一般为0.5-1 m，部分为2-3 m。岩石薄片拍照、描述、鉴定及命名方法统一按《岩石显微图像专题》[6]及《碳酸盐岩微相：分析、解释及应用》[7]的标准执行。实测剖面相关的数据（剖面野外照片、采样位置、地层厚度等）及样品信息（如采样间隔、基本岩性），通过野外观察获得。岩石薄片照片及鉴定报告，通过室内分析鉴定获得。

2 数据样本描述

本数据集中主要由4部分组成，包括实测剖面野外照片、实测剖面柱状图、岩石薄片显微照片和岩石薄片鉴定报告。实测剖面GPS、地层单元、磨制薄片数量等信息见表1，剖面相对的具体地理位置见图1。

表1 藏南晚白垩世-早古近纪实测剖面信息表

2.1 实测剖面野外照片数据子集

实测剖面野外照片数据子集主要包括了5条实测剖面的野外宏观照片及岩性地层照片展示了地层接触关系及岩性特征，示例如图3。

图3 藏南岗巴地区宗浦I、II及增布东剖面野外照片

2.2 实测剖面地层柱状图数据子集

实测剖面地层柱状图数据子集主要展示了5条实测剖面的地层时代、厚度、岩性特征、采样位置及间距，示例如图4。

图4 藏南岗巴地区宗浦I、II及增布东剖面实测岩性柱状图

2.3 岩石薄片显微照片数据子集

岩石薄片显微照片数据子集由5条实测剖面，共计465个岩石薄片的偏光显微照片组成。每个岩石薄片都具有相同视域的正交偏光显微照片和单偏光显微照片各一张，其中单偏光照片命名为样品号-01，正交偏光命名为样品号-02，显微照片的分辨率为4908×3264像素，保存为JPG和PNG格式，见图5岩石薄片显微照片示意图。

图5 藏南岗巴地区增布东剖面泥粒灰岩显微图像

2.4 岩石薄片鉴定报告数据子集

岩石薄片鉴定报告数据子集由4个碳酸盐岩鉴定表格组成，主要包含了5条实测剖面中灰岩、白云岩及混积岩的组成、命名与样品信息（表2）。

表2 本数据集包含岩石类型及其岩性信息汇总表

薄片鉴定结果显示：5条研究剖面样品以灰岩为主，共453个，其次为白云岩8个，混积岩3个，砂岩1个（表2）。在灰岩样品中，以泥粒灰岩和粒泥灰岩为主，而泥灰岩、漂砾灰岩较少，指示灰岩样品中生物碎屑颗粒含量较多，且大多小于2 mm，为典型的碳酸盐岩台地沉积为主。如图6所示，宗浦组中以碳酸盐岩为主，其中主要为泥粒灰岩，其次为粒泥灰岩、颗粒灰岩、泥灰岩和漂砾灰岩，指示宗浦组受陆源碎屑影响较小，生物碎屑颗粒含量较多，以底栖大有孔虫为主。此外，白云岩的指示潟湖环境和颗粒灰岩指示的高能浅滩环境出现较少，且仅在宗浦组一段出现。旧堡组以碳酸盐岩为主，主要为粒泥灰岩为主，反映生物碎屑含量较少。而遮普热山坡组以碳酸盐岩为主，亦见混积岩、石英砂岩，指示受陆源碎屑影响较大。其中碳酸盐岩以泥粒灰岩为主，指示生物碎屑颗粒含量较旧堡组增多。波林夏拉组以碳酸盐岩为主，主要为泥粒灰岩、粒泥灰岩，指示生物碎屑颗粒含量较多，不受陆源碎屑影响。

图6 各剖面岩石薄片分类统计图

3 数据质量控制和评估

岩石样品在野外采集时，选取新鲜岩石，采样间隔一般为0.5-1 m，保证了样品的代表性。岩石薄片在河北省廊坊诚信地质服务有限公司磨制，薄片厚度为0.03 mm，符合国际标准。

岩石显微照片在拍摄过程中，采用尼康Eclipse LV100 POL偏光显微镜，在自动曝光与自动白平衡模式下，使得显微镜下图像与所拍图像颜色一致；照片分辨率为 4908×3264像素，保存格式为JPG或PNG，保证了岩石显微照片高清无色差性。

岩石薄片鉴定鉴定时，主要参考《碳酸盐岩微相：分析、解释及应用》[7]，对颗粒含量进行估算，误差范围为 0%-5%。将生物碎屑颗粒鉴定至纲-门级别，部分达到属级别。所有岩石薄片被英国伦敦大学古生物学家Marcelle BouDagher-Fadel博士鉴定过，保证了本文鉴定结果的准确性。

4 数据价值

本数据集显微图像包含的碳酸盐岩沉积是印度板块北缘演化和东特提斯洋关闭的重要历史见证，不仅可为恢复印度-亚洲板块碰撞前的沉积环境演化、确定东特提斯洋关闭时间等相关问题提供基础数据，也可为油气勘察、储层评价等提供依据。此外，岩石薄片显微照片显示的典型浅水碳酸盐台地沉积特征和生物组合，可以应用于科研、教学与科普等活动。