鄂尔多斯盆地中寒武统徐庄组岩石薄片显微图像数据集

钱红杉，邢凤存*，张春林，古强，陈孝全，付辉

1.油气藏地质与开发工程国家重点实验室（成都理工大学），成都 610059

2.成都理工大学沉积地质研究院，成都 610059

3.中国石油勘探开发研究院，北京 100083

4.成都北方石油勘探开发技术有限公司，成都 610051

数据库（集）基本信息简介

数据集名称 鄂尔多斯盆地中寒武统徐庄组岩石薄片显微图像数据集数据作者 钱红杉，邢凤存，张春林，古强，陈孝全，付辉数据通信作者 邢凤存（xingfengcun@163.com）数据时间范围 岩石样品采集地层的时代为中寒武世；岩石标本采集时间2017-2019年；岩石薄片偏光显微镜照片拍摄于2019-2020年。地理区域 山西省吕梁市、运城市、忻州市、朔州市，陕西省咸阳市、宁夏回族自治区吴忠市。偏光显微镜分辨率images/BZ_205_1614_2313_1791_2362.png1280数据量 1.74 GB数据格式 *.png，*.xlsx数据服务系统网址 http://dx.doi.org/10.11922/sciencedb.j00001.00102基金项目 国家自然科学基金项目（41672103，41302089）数据集组成本数据集由2个部分组成：（1）对来自9条野外剖面所采集的192件岩石样品进行偏光显微镜下照相，照片共计735张，分别存放在碎屑岩薄片照片、碳酸盐岩薄片照片和混积岩薄片照片3个文件夹中，照片均为png格式，数据量为1.74 GB。（2）薄片信息表是岩石薄片的基本信息以及鉴定数据表，包括碎屑岩薄片鉴定表和碳酸盐岩薄片鉴定表，混积岩薄片信息汇总在碳酸盐岩鉴定表中，其数据量为68.5 KB。

引 言

寒武纪生命大爆发及该时期板块运动等是国际研究的热点之一，国内四川盆地寒武纪拉张槽理论的提出及其他盆地逐渐关注[1-5]更增加了关于该时期板块运动过程与机制及沉其积响应等一系列地球科学问题的探索。目前，针对扬子板块和塔里木板块寒武纪的综合地质及地质事件研究不断深入，也取得了重大油气勘探突破[4-5]，而鄂尔多斯盆地寒武系地层沉积厚度大、范围广，各地区寒武系岩石地层单位各具特色，记录了丰富的地质信息。但基础地质研究相对薄弱，油气勘探尚未取得突破，无论是从地球科学系统研究还是油气勘探等方面，都需要对鄂尔多斯盆地寒武系综合地质信息进行系统研究。目前，针对中寒武统徐庄组可以公开查阅到的基础岩相学资料较少，公开出版和发表文献中显微图像数据也相当匮乏，直接影响到基础地质研究工作的开展。为此，本文针对鄂尔多斯盆地寒武系徐庄组开展显微图像数据整理工作，并精选9条典型剖面（图1），总计192个岩石样品，在镜下进行了系统详细的鉴定工作（图 2），提供了鄂尔多斯盆地相关的地质基础数据，希望在一定程度上帮助各位科研人员开展相应的研究工作。

图1 鄂尔多斯盆地中寒武统徐庄组岩石薄片涉及野外剖面位置图

图2 岩石薄片偏光显微图像拍照和薄片鉴定主要流程示意图（改自胡修棉等[9]）

1 数据采集和处理方法

1.1 数据采集

通过前期文献调研与实地野外勘探工作，本文精选9条剖面进行系统的样品采集工作，获得样品数量总计192件。将野外采集的样品首先进行预处理工作，为了避免岩石样品污染导致后期鉴定工作的困难与误差，笔者对野外样品进行了筛选，精细选取了样品新鲜样品进行了普通薄片送样，获得了国家标准厚度为0.03 mm的光学岩石薄片。

1.2 处理方法

本次显微镜下观察在成都理工大学沉积地质研究院沉积地质实验室完成，使用仪器型号为WieNikon LV100POL的偏光显微镜进行薄片照片采集，测试条件为温度25℃、湿度50%。薄片拍照和信息采集方法统一按照《岩石显微图像专题》的标准[9]执行，系统采集了岩石显微图像，同时获取了薄片的有关信息。在此基础上，进行了系统的观察分析和鉴定，其中薄片的描述与沉积岩定名均依据《岩石显微图像专题》的标准[9]。

2 数据样本描述

本数据集主要由2个部分组成，分别为薄片照片数据集和薄片鉴定表。样品所在的野外剖面位置及对应拍摄照片数量信息详见表1，各自相对的具体地理位置见图1。

表1 鄂尔多斯盆地徐庄组剖面信息表

时代 组名 剖面代号 剖面名称 薄片数量 显微照片数量D04 山西省忻州市岢岚石家会 31 127 D05 山西省忻州市五寨县小口子 18 54 D06 山西省忻州市宁武县芦芽山 13 44 BYG 甘肃省平凉市白杨沟 13 44 D09 山西省朔州市下水头乡 10 26 D11 山西省朔州市燕家堡 6 16合计 9条 192件 735张

2.1 薄片照片数据集

整个薄片照片数据集由192件岩石薄片的偏光显微照片组成，每件岩石薄片都包含具有相同视域的薄片正交偏光显微照片和单偏光显微照片各一张，且单偏光显微照片颜色与肉眼观察一致。

放大倍数与比例尺位置：根据颗粒大小选择合适的倍数，以图像清晰能识别为原则，此次拍摄中物镜放大倍数主要为2倍、4倍以及10倍，比例尺置于图片右下角，单位为μm，红色实线、白色背景。显微照片的分辨率为1280×960像素，保存格式为PNG。

编号原则：薄片号+m+摄像视域的数字序号+“+或-”，如编号为 XWK-D25-27的薄片拍摄多张则分别标记为 XWK-D25-27m1-，XWK-D25-27m1+；XWK-D25-27m2-，XWK-D25-27m2+，XWK-D25-27m3-，XWK-D25-27m3+……倒数第三位的m是micrograph的缩写，“-”是单偏光，“+”是正交偏光（图3）。

图3 薄片显微照片示例

2.2 岩石薄片鉴定报告

薄片鉴定表包含2部分，分别是1个碳酸盐岩鉴定表格和1个陆源碎屑岩鉴定表格，鉴定表格的内容主要包含了上述的9条测量剖面中的灰岩、白云岩、砂岩、粉砂岩、泥页岩等岩石薄片的基本信息和岩性特征信息等内容。

表2、表3分别是碳酸盐岩和砂岩薄片鉴定报告数据表头。碳酸盐岩的观察与描述主要从矿物成分及含量、结构（颗粒结构、重结晶结构）、构造（鸟眼构造、示底构造、生物钻孔及缝合线构造等）、生物化石的观察与描述、成岩后生变化等展开。碎屑岩的描述主要侧重于颗粒组分（颗粒类型、相对含量等）、填隙物特征（陆源杂基、灰泥、亮晶方解石等）、特殊的结构构造，成岩作用等。此外，两类表格均有补充描述及样品信息，进而全方面分析了薄片信息。

表2 碳酸盐岩薄片鉴定报告数据表头

鉴定结果显示，鄂尔多斯盆地徐庄组以碳酸盐岩发育为主，陆源碎屑岩和混积岩也兼有发育。表4为数据集所包含的岩石类型及不同岩类数量信息汇总表。

表3 碎屑岩鉴定报告数据表头

表4 数据集包含岩石类型及其岩性信息汇总表

3 数据质量控制和评估

从样品获取、薄片制备、拍摄及鉴定流程来看（图2），本数据集质量得到了一定保证，岩石薄片样品厚度为 0.03 mm，符合国家与国际标准。本次研究共获取岩石薄片显微图像836张，存储总容量为1.74 GB，所拍摄的偏光显微图像清晰且无色差，在显微镜拍摄过程中，采用自动曝光和自动白平衡，尽量减少拍摄所产生的误差，且显微照片的分辨率统一采用拍照系统的最高值，分辨率为1280×960像素，为了计算机读取方便，图像格式统一保存为png格式。

此外，为了进一步统一规范数据集的收集鉴定标准，本次显微镜下鉴定依据的是《沉积岩显微数字图像数据的获取与信息收集标准》[9]。碳酸盐岩鉴定依据分类命名标准见表 5，砂岩岩分类命名法见图4，混积岩采用Mount (1985)[8]分类命名法则（图5）。为进一步保证数据质量，在薄片观察鉴定后，作者对数据表信息又进行了多次检查核实。

表5 碳酸盐岩鉴定依据分类标准表

图4 砂岩分类命名法（引自胡修棉等[9]）

图5 混积岩分类命名法（引自胡修棉等[9]）

4 数据价值

本数据集显微图像为鄂尔多斯盆地中寒武世沉积环境与演化等研究及油气与矿产资源的勘探开发提供一定的地质基础资料。此外，本数据集也可作为地学专业薄片教学和培训等方面的基本素材。

5 数据使用方法和建议

本数据集主要提供了鄂尔多斯盆地寒武系徐庄组岩石薄片的显微图像，一方面可以为课程教学提供展示及训练的素材，另一方面也可作为相关研究方向的基础数据资料，其具体的使用建议如下：

（1）数据集中所有出现的薄片，都集中统一保存在成都理工大学邢凤存副教授课题组。如果以上数据集中提供的显微照片不能满足进一步的研究需要，可以联系本文作者申请进一步使用这些薄片。

（2）如果单纯使用图像集，可以直接从数据库下载使用。本数据集薄片照片及鉴定结果可为相关领域研究提供基础资料服务，如若需要进一步解决地学相关的科学问题，需结合数据信息表中提供的地理位置，以及岩石形成所处的地质时代与构造背景来展开分析。