塔西北与华南地区晚奥陶世碳酸盐岩（含生物碎屑）显微图像数据集

常晓琳，侯明才*，刘欣春，范泰源

1.成都理工大学沉积地质研究院，成都 610059

2.成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，成都 610059

3.成都理工大学地球科学学院，成都 610059

数据库（集）基本信息简介

数据库（集）名称 塔西北与华南地区晚奥陶世碳酸盐岩（含生物碎屑）显微图像数据集数据作者 常晓琳，侯明才，刘欣春，范泰源数据通信作者 侯明才（houmc@cdut.edu.cn）数据时间范围 岩石样品采集地层的时代为晚奥陶世Sandbian-Katian（约458.4-448 Ma）；岩石薄片偏光显微照片分别拍摄于2017年和2019年。地理区域大湾沟剖面位于新疆自治区阿克苏市西南约75公里，坐标40°43′14.93″N，79°32′8.29″E。普溪河剖面位于湖北省宜昌市分乡镇普溪河大桥北岸，坐标30°55′35″N，111°25′45″E。偏光显微镜分辨率 4908*3264像素数据量 1.96 GB数据格式 *.jpg，*.xls数据服务系统网址 http://www.dx.doi.org/10.11922/sciencedb.j00001.00043基金项目 国家自然科学基金面上项目（41672102）数据库（集）组成本数据集共包括3个数据文件：（1）薄片照片.zip是岩石薄片偏光显微照片（jpg格式）的图片集，共348张，数据量741 MB；（2）剖面野外宏观照片.zip展示了各实测剖面的野外宏观照片（jpg格式），共88张，数据量1.24 GB；（3）薄片照片信息表.xls：是岩石薄片的基本信息以及鉴定数据表，文档中包括样品编号及所对应的层位、时代归属，数据量29.6 KB。

引 言

奥陶纪（485.4-443.8 Ma）是漫长的地质历史时期中至关重要的一段时期，在此期间发生了一系列重大的地球表生环境变化，其中中奥陶世生物大辐射[1]和奥陶纪末的生物灭绝事件[2]引起了世界范围内的广泛关注，成为奥陶纪的研究焦点。其中奥陶纪生物大辐射事件主要表现在早-中奥陶世海洋生物的丰度及分异度急剧增加，生态系统进一步复杂化[3]；而奥陶纪末期的大灭绝事件是显生宙首次发生的集群灭绝事件，其生物灭绝的规模仅次于二叠纪末大灭绝。然而，它们的发生机制与相关的环境变化一直存在较大的争议[4-6]，并且研究时限往往集中于晚奥陶世赫南特阶或中晚奥陶世界线附近[7]。本研究所涉及的晚奥陶世桑比阶-凯迪阶（Sandbian-Katian）正介于奥陶纪生物大辐射与奥陶纪末期生物大灭绝事件之间，这期间古海洋的变化过程极其重要，亟待进一步研究。

此外，众所周知碳酸盐岩记录了沉积时古海洋中的详细信息，其中大量保存的生物碎屑可直接或间接反映古海洋中生物的丰度与分异度、生物属种的变化规律，从而反映古海洋环境的变化。本研究中选择了塔西北地区柯坪大湾沟剖面与中扬子地区宜昌普溪河剖面作为研究对象。大湾沟剖面为全球上奥陶统下部桑比阶底界的全球界线层型剖面与点位辅助层型剖面，该剖面桑比阶—凯迪阶发育连续，地层、古生物研究程度高；普溪河剖面则位于奥陶纪2个金钉子剖面聚集的宜昌地区，该地区奥陶纪地层沉积速率高且十分完整，化石带划分清楚且可进行全球对比。在晚奥陶世研究剖面分属于塔里木板块与华南板块，其古海洋氧化还原环境的变化对比具有全球意义。鉴于此，本研究中利用生物偏光显微镜，对我国塔西北柯坪大湾沟及华南宜昌普溪河剖面晚奥陶世桑比阶-凯迪阶的岩石薄片进行细致的分析鉴定，所获得的显微图像集对于探究古海洋环境演化及生物对环境变化的响应提供了详实的证据补充。

1 数据采集和处理方法

本数据集的数据来源与载体均为岩石样品，因此数据采集主要分为2个阶段：岩石样品的采集与碳酸盐岩显微图像的采集。

1.1 岩石样品采集与处理

所涉岩石样品均来自团队野外实测剖面，采集样品需要经过以下步骤：文献资料收集、前人研究成果汇总、目标层位与剖面锁定、厘清剖面地层单位、野外实测及样品采集。大湾沟剖面样品采集106件，样品间距约为0.5-2 m，涉及岩石地层单位包括萨尔干组、坎岭组、其浪组、印干组、铁热克阿瓦提组；普溪河剖面共采岩石样品34件，样品间距为0.2-0.3 m，涉及地层为庙坡组、宝塔组。样品采集须避开表面风化的岩石，尽量采取新鲜样品。

获得岩石样品之后，需再次进行室内加工处理，进行薄片样品的制备。

1.2 显微图像的采集与处理

获得薄片样品后，使用Nikon Ci-POL生物偏光显微镜对140件岩石薄片进行镜下观察及显微图像拍照，观察的同时即进行生物碎屑种类的鉴定，对特征生物及生物碎屑丰富的视域进行拍照，对暂时无法确定种类的生物碎片进行二次资料搜寻与鉴定。

2 数据样本描述

本数据集涉及了晚奥陶世塔西北柯坪大湾沟剖面与华南宜昌普溪河剖面2条实测剖面，主要由3个部分组成，它们分别为剖面野外宏观照片、薄片照片、薄片照片信息表。

数据集中剖面野外宏观照片主要包括剖面宏观岩性（表1）、界线接触关系、化石特征、沉积构造等方面内容，其中大湾沟剖面共72张，普溪河剖面16张。

表1 塔西北与华南地区岩石类型及其岩性信息汇总表

数据集共包含显微图像348张（如图1），其中大湾沟剖面93张，普溪河剖面255张，造成照片数量差异的主要原因为两剖面碳酸盐岩中赋存的生物碎屑含量差异较大，普溪河剖面生物丰度及分异度明显高于大湾沟剖面。剖面信息包括样品编号（大湾沟剖面样品编号为 DWG-样品总序号；普溪河剖面样品编号为PXH-层号-层内样品序号）、照片序号、照片内容名称、放大倍数（2）及拍摄所采用单偏光（-）或正交偏光（+）（表2）。

图1 上奥陶统碳酸盐岩薄片显微照片

表2 塔西北与华南地区实测剖面信息表

薄片照片信息表中内容与显微图像相对应，包含了照片的样品编号、照片序号、照片内容名称、放大倍数、光学特性、所属岩石地层单位与时代归属。

3 数据质量控制和评估

本研究数据的精确性主要取决于以下3个方面：地层界线的准确度；采样位置的精确性；薄片鉴定的准确度。

首先，由于塔西北柯坪大湾沟剖面 2001年成为上奥陶统（桑比阶）全球辅助界线层型剖面[8]，宜昌普溪河剖面也与中、上奥陶统金钉子剖面（宜昌黄花场剖面、宜昌王家湾剖面）所属同一地区，前人在研究区均进行了严格细致的古生物地层工作[9-10]，在此基础上我们重新实测及高分辨率采样，与前人的地层资料可进行精确的对比，保证本研究中年代地层界线及地质年代界线的精确度。其次，剖面实测与采样过程较为严格，测量及后期测算地层厚度均按照野外工作标准进行，以减少额外误差。最后，生物薄片的鉴定均由古生物地层学专业的老师与学生在专家的指导下共同完成，且与前人资料进行详细、反复对比，对于疑源类生物碎屑单独记录存档，以保证鉴定的准确性。

4 数据使用方法和建议

本数据集直观展示了我国塔西北与华南地区晚奥陶世浅水碳酸盐沉积中生物的丰度及分异度，可与其他地区晚奥陶纪研究数据进行结合与对比，为后续奥陶纪古海洋、古环境研究提供更加详实的数据补充，以及为建立晚奥陶世古海洋沉积碳酸盐岩的空间变化模式提供数据支撑。使用过程中建议参考作者团队的相关文章，结合多方面资料进行分析。如果有进一步的研究资料需求，可与成都理工大学侯明才教授团队联系。