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                    巖石顯微圖像專題 II 區論文(已發表) ? 版本 ZH4 Vol 5 (3) 2020
                    下載
                    南京大學巖石教學薄片顯微圖像數據集
                    A photomicrograph dataset of rocks for petrology teaching at Nanjing University
                    ?>>
                    : 2020 - 07 - 15
                    : 2020 - 08 - 20
                    : 2020 - 07 - 28
                    : 2020 - 09 - 01
                    极速快三
                    2713 72 0
                    摘要&關鍵詞
                    摘要:南京大學巖石學教學與研究有百年歷史。巖石教學薄片在地質學人才培養中發揮了重要作用。這些巖石學教學薄片在損耗、遺失、補充、更新等過程中形成了目前這一批相對完善的薄片體系,包含了28種沉積巖、40種火成巖、40種變質巖,涵蓋了3大類巖石中90%以上的常見巖石類型,囊括了95%以上地質學專業要求掌握的常見礦物類型、巖石結構等教學大綱。本數據集通過系統拍照、信息整理等方式將南京大學巖礦教研室師生們正在使用的巖石教學薄片進行電子信息化,一共完成108種巖石324個巖石薄片的2634張偏光顯微照片的電子信息化。為更好地共享這些巖石學的教學素材,特將這些教學薄片的顯微照片和教學薄片信息與國內外同行們共享,以便老師們在線上、線下教學中使用,或者方便學生們在線上開展專業進修與自學。此外,這批統一標準的高質量圖像數據可以用于機器學習、巖石自動鑒定等交叉研究,也可以在生產實踐中作為廣告宣傳、花樣設計的素材。
                    關鍵詞:巖石薄片;偏光顯微圖像;沉積巖;火成巖;變質巖;巖石學;南京大學
                    Abstract & Keywords
                    Abstract:?Thin sections have always played an irreplaceable role in the nearly 100-year history of petrology teaching and research in the School of Earth Sciences and Engineering, Nanjing University. Despite their depletion, loss, supplementation, and update, the thin sections at Nanjing University have formed a relatively comprehensive set, which include 28 types of sedimentary rocks, 40 types of igneous rocks, and 40 types of metamorphic rocks. As a whole, they cover over 90% of common rock types, and contain more than 95% of the common minerals and rock textures mandated by the syllabus of geology. This dataset results from a collective endeavor to electronically informatize the thin sections currently used by Nanjing University for petrology teaching. It includes a total of 2634 polarized-light micrographs of 324 thin sections of 108 types of rocks. To facilitate petrology teaching material sharing, we present the photomicrographs and information tables of these thin sections here. This dataset can be used by instructors as teaching materials, or by students for professional training or self learning. In uniform standards and of high quality, these image data can be used for research on machine learning and intelligent rock identifications. These photomicrographs can also be used as materials for advertising and pattern design in production practice.
                    Keywords:?thin section;?polarized photomicrograph;?sedimentary rocks;?igneous rocks;?metamorphic rocks;?petrology;?Nanjing University
                    數據庫(集)基本信息簡介
                    數據庫(集)名稱南京大學巖石教學樣品顯微圖像數據集
                    數據作者賴文,蔣璟鑫,邱檢生,于津海,胡修棉
                    數據通信作者胡修棉(huxm@nju.edu.cn)
                    數據時間范圍巖石樣品采集制作時間主要為1970s–2010s;巖石薄片偏光顯微照片拍攝于2014年和2019年。
                    地理區域樣品主要來自中國境內。
                    偏光顯微鏡分辨率1280×1024 或 4908×3264像素
                    數據量4.94 GB
                    數據格式*.jpg,*.xls
                    數據服務系統網址http://dx.doi.org/10.11922/sciencedb.j00001.00097
                    基金項目國家重點研發計劃(2018YFE0204201)
                    數據庫(集)組成數據集共包括6個數據文件,它們分別為:南京大學沉積巖教學薄片照片數據集.zip、南京大學火成巖教學薄片照片數據集.zip、南京大學變質巖教學薄片照片數據集.zip,以及對應的南京大學沉積巖教學薄片信息表.xls、南京大學火成巖教學薄片信息表.xls、南京大學變質巖教學薄片信息表.xls。其中:(1) 3個薄片照片數據集包括2634張教學薄片偏光顯微照片(*. jpg)的圖片集,數據量共計4.94 GB;(2) 3類巖石的薄片信息表是巖石薄片的基本信息以及鑒定數據表,數據量共計99.1 KB。
                    Dataset Profile
                    TitleA photomicrograph dataset of rocks for petrology teaching at Nanjing University
                    Data corresponding authorHu Xiumian (huxm@nju.edu.cn)
                    Data authorsLai Wen, Jiang Jingxin, Qiu Jiansheng, Yu Jinhai, Hu Xiumian
                    Time rangeThe rock samples were collected during 1970s to 2010s. The polarized photomicrographs of the thin sections were taken in 2014 and 2019.
                    Geographical scopeChina.
                    Polarized microscope resolution1280*1024 or 4908*3264 pixels
                    Data volume4.94 GB
                    Data format*.jpg, *.xls
                    Data service system<http://dx.doi.org/10.11922/sciencedb.j00001.00097>
                    Source of fundingNational Key R&D Program of China (2018YFE0204201)
                    Dataset compositionThe dataset includes six data files, which are: “Photomicrographs of sedimentary rocks for Nanjing University teaching.zip”, “Photomicrographs of igneous rocks for Nanjing University teaching.zip”, “Photomicrographs of metamorphic rocks for Nanjing University teaching.zip”, “Information table of sedimentary rocks for Nanjing University teaching.xls”, “Information table of igneous rocks for Nanjing University teaching.xls”, and “Information table of metamorphic rocks for Nanjing University teaching.xls”. Among them, the three photomicrograph files stores 2634 polarized photomicrographs (*.jpg) of rock thin sections, with a data volume of 4.94 GB, while the three information tables records the identification data of the rock thin sections, with a data volume of 99.1 KB.
                    引 言
                    南京大學地球科學與工程學院巖石學專業最早可以追溯到1921年秋竺可楨主持創建國立中央大學地學系時期,當時增設了地質、氣象等新式課程,教授巖石學、礦物學等課程,并開始系統采集、購買各種巖石、礦物等標本[1]。1920s國立中央大學地學系就已經建成巖石學實驗室和巖石薄片實驗室,擁有巖石顯微鏡、切片機等儀器,以及800種巖石標本、280種薄片[2]。1930年地質學從國立中央大學地學系分出獨立建系,隨后地質學系在學校資金和政策的大力支持下,通過野外采集、全球采購等方式匯集了10000余件各種標本,其中巖石標本2000多件,包括現存于南京大學地球科學與工程學院巖礦教研室采自歐洲、美國等地19世紀的巖石標本。這些產自德國、法國、美國、日本、中國等世界各地的巖石標本被制成巖石教學薄片300余種900余片[2]。經歷了抗日戰爭高校西遷和文革等事件,很多巖石標本與薄片永遠消失在歷史長河里。教學過程中,由于薄片的易碎性,教學薄片也在不斷地損耗與減少。
                    經過歷屆師生重新篩選國內的典型巖石標本,完成了3大類巖石教學薄片的制作,并在后來教學和更新與改革教案過程中,通過不斷增減、更換等方式形成目前這批典型的、具有代表性的巖石教學薄片。為了不重復前述遺憾,也為了更好地保存這些教學薄片的信息,迫切需要對這些標準教學薄片進行電子信息化,并將這些顯微照片等數據儲存起來。
                    由于不同學校所用的薄片各不相同,地學同行之間又缺乏交流與分享。不同學校培養出來的地學專業人才在交流時,面對同一個概念(如長石石英砂巖[3])時常出現分歧。因此,如果能夠實現這些巖石薄片等教學素材的線上共享,將有利于消除這些概念分歧,促進地學同行之間充分交流與討論。此外,2020年新冠疫情之下,相關網絡線上教學被迅速推廣與流行,線上教學迫切需要這些基礎資料作為素材。這些巖石薄片的顯微圖片等材料的線上共享也便于學生開展線上自學。
                    基于以上現狀與需求,本數據集將南京大學地球科學與工程學院巖礦教研室的沉積巖、變質巖、火成巖的巖石教學薄片的顯微圖像數據和樣品信息系統進行整理,與感興趣的同行線上共享這批巖石教學薄片數據。
                    1 ? 數據采集和處理方法
                    南京大學地球科學與工程學院巖礦教研室的巖石教學薄片是在一線科研工作者研究過的海量巖石樣本中篩選出來的,這些教學薄片在巖石成分、結構等方面具有典型特征,在各類巖石中極具代表性。例如,1980s制作的花崗巖類的教學薄片就是由華南花崗巖綜合研究課題[4]的幾萬個巖石薄片鑒定資料中篩選出來的代表性樣品制成的。2000年以前早期的教學薄片是南京大學巖礦教研室的老師們親自磨制出來的,確保每個薄片都滿足0.03 mm標準薄片厚度;21世紀以來新補充的教學薄片則是送到專業巖石薄片公司制作的。
                    為了更好地全方位展示這些教學薄片,在選擇代表性視域后于0°位置時分別拍攝巖石薄片透射單偏光照片和透射正交偏光照片,然后在透射正交偏光下,每旋轉15°拍攝一張照片,若遇到方解石等高級白干涉色的礦物則薄片在90°位置插入λ波程長度的石膏試板并拍攝1張顯微照片。每個教學薄片共拍攝1張透射單偏光照片和7或8張透射正交偏光照片(圖1)。其他的拍照原則統一采用《巖石顯微圖像專題》的拍照要求[5],然后將沉積巖、火成巖、變質巖等3大類巖石教學薄片各隨機選3盒進行統一的拍照。顯微照片命名方式按“薄片所在位置”+“巖石定名”+“薄片盒序號”+“-攝像視域的數字序號”,如“沉8長石石英砂巖2-5”代表沉積巖第8號教學薄片長石石英砂巖樣品2第5張顯微照片。


                    圖1 ? 火15粗面巖1樣品不同旋轉角度下單偏光(-)和正交偏光(+)顯微照片
                    每個薄片的信息采集方法統一按《巖石顯微圖像專題》的標準執行,在表格中系統描述了巖石薄片的成分、結構、構造等,并同時獲取了薄片有關的地理等信息。其中,沉積巖薄片的描述與定名參照《巖石顯微圖像專題》制定的標準[5],碳酸鹽巖、蒸發巖、沉積礦產等內源沉積巖均參考灰巖的表頭進行填寫,火山碎屑巖和陸源碎屑巖參考碎屑巖表頭進行填寫。
                    鑒于變質巖和火成巖薄片的圖像信息尚無標準的信息表頭,本研究參考《巖石顯微圖像專題》制定的碎屑巖和灰巖圖像信息的標準表頭及其設計原則[5],分別設計了表1和表2。
                    表1 ? 火成巖薄片鑒定信息表內容
                    序號薄片原始編號所屬巖類巖石定名照片編號造巖顯晶或斑晶礦物及含量估計副礦物基質類型及含量估計火成巖結構火成巖構造類型巖漿作用類型補充描述
                    礦物粒徑大小(mm)與粒級顆粒相對大小結晶程度自形程度顆粒形態顆粒間相互關系
                    1火1二輝橄欖巖1超基性(超鎂鐵質)巖二輝橄欖巖火1二輝橄欖巖1-1
                    火1二輝橄欖巖1-2
                    火1二輝橄欖巖1-3
                    火1二輝橄欖巖1-4
                    火1二輝橄欖巖1-5
                    火1二輝橄欖巖1-6
                    火1二輝橄欖巖1-7
                    火1二輝橄欖巖1-8
                    橄欖石65%,普通輝石20%,紫蘇輝石14%尖晶石1%0.5–3 mm中粒結構等粒結構全晶質自形–半自形粒狀、短柱狀侵入作用
                    除“補充描述”外,其余均為必填項。
                    火成巖中的“巖類”劃分(表1)依據全巖SiO2含量和堿飽和程度等標準劃分為超基性巖、基性巖、中性巖、酸性巖、堿性巖等,火成巖中還有少量直接由碳酸巖漿冷凝結晶的碳酸巖等堿性巖相關的巖石[6](圖2)。在進一步準確定名火成巖時,需要遵循以下規則[6]:(1)通過統計或化學成分計算得到的礦物含量進行QAPF分類(即按石英、堿性長石、斜長石、似長石4種礦物相對含量分類)圖解獲得火成巖的基本名。(2)進一步命名是通過含量≥5%次要礦物的名稱作為前綴構成,如有多種次要礦物要參與命名,則含量越多者越靠近巖石的基本名稱。(3)對于淺成侵入巖,如具微晶或細粒結構,則在相應成分的淺成侵入巖名稱前加“微晶”作為前綴,如微晶閃長巖;如具斑狀結構,則在對應的淺成侵入巖之后加“斑巖”作詞尾,如花崗斑巖、二長斑巖等。(4)對外貌特征上與噴出巖相同的超淺成侵入巖,因它們大都具斑狀結構,故可用“斑巖”冠以熔巖名稱來命名,如安山斑巖等,如果這種超淺成巖屬于次火山巖相,則在該名稱前加“次”字作前綴,如次流紋斑巖等。(5)對具斑狀結構的深成巖或噴出巖,一般不將結構放入命名中,以防與斑狀的淺成巖混淆。


                    圖2 ? 火成巖常見巖石類型
                    橙色代表南京大學火成巖教學薄片數據集中包含的巖類,分類參考[6]
                    火成巖顯微薄片中可以觀察到造巖礦物類型及含量,偶爾能看到含量<1%的副礦物(例如鋯石、尖晶石、磷灰石等)。本數據集表1中“造巖顯晶或斑晶礦物的含量”是指在代表視域下顯微照片中各類礦物的目估面積百分含量?;鸪蓭r的結構指組成巖石物質(礦物)的結晶程度、顆粒大小、形態以及它們之間的相互關系[6]。薄片信息這部分描述主要包括對礦物顆粒絕對大小、顆粒相對大小、顆粒形態、結晶程度、自形程度、顆粒間相互關系等6類(圖3)進行描述?;鸪蓭r的構造是指組成巖石的各部分之間的相互排列、配置與充填方式關系[6],這些構造主要是宏觀可見;而顯微鏡下的薄片通常也能看到部分構造,例如流紋構造、斑雜構造、珍珠構造、氣孔構造、杏仁構造等(圖3)。


                    圖3 ? 火成巖中常見結構與構造
                    橙色為本數據集中觀察到的結構或構造類型,分類參考[6]
                    火成巖的巖漿作用主要通過巖相學特征將其分為侵入作用和火山作用兩類;此外更深入的研究則需基于火成巖組成、結構、構造等資料進一步綜合判斷屬于結晶分異作用、同化混染作用、巖漿混合作用、還是巖漿液態不混熔作用[6]。
                    變質巖的巖類劃分主要依據變質巖的組構和礦物組成,變質巖的基本類型包括板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、混合巖、糜棱巖、角巖、變粒巖、斜長角閃巖、麻粒巖、榴輝巖、大理巖、石英巖、矽卡巖、碎裂巖、云英巖、蛇紋巖等近20種常見類型[7](圖4)。


                    圖4 ? 變質巖常見巖石類型
                    橙色為數據集中包含的巖類,分類參考[7]
                    變質巖準確定名時遵循以下規則[7]:(1)特征變質礦物+普通變質礦物+基本名稱,如矽線石二云母片巖。(2)多種礦物參與命名時,同類礦物含量少的排序在前,多的排在后面。(3)普通礦物≥5%時參加命名,特征變質礦物無論含量多少都參加命名。(4)多種礦物參加命名時,通常取前兩字簡化礦物名詞,如十字石榴黑云片巖。(5)片麻巖命名時,在基本名稱前加長石類型,如角閃斜長片麻巖,石榴矽線鉀長片麻巖。(6)一些特征構造加在名稱最前,如條帶狀混合巖,斑點角巖。(7)若為輕微變質巖石,則以“變質+原巖名稱”對其命名,如變質輝綠巖、變質粉砂巖等。(8)若為疊加變質巖或熱液蝕變巖石,則以“XXX化+原巖名稱”對其命名,例如糜棱巖化斜長角閃巖、綠泥石化二云母片巖、角巖化粉砂巖。
                    變質巖中礦物包括普通礦物和變質礦物兩類(表2),需分別在表2中系統描述礦物類型以及估算顯微照片中面積百分含量。變質巖中普通礦物是指在沉積巖和火成巖中也常見的礦物類型,例如石英、白云母、黑云母、斜長石、鉀長石(或者堿性長石)、方解石、白云石、角閃石等。變質礦物則包括不同變質條件下的絹云母、蛇紋石、石榴子石、夕線石、藍晶石、硬玉等數十種礦物(表3)。
                    表2 ? 變質巖薄片鑒定信息表頭
                    序號薄片原始編號所屬巖類巖石定名照片編號普通礦物及含量變質礦物基質類型及含量變余結構變晶結構交代結構碎裂與變形結構變質構造變質作用類型補充描述
                    變晶顆粒大小(mm)與粒級變晶顆粒相對大小變晶顆粒間相互關系變晶顆粒形態
                    1變1糜棱巖1糜棱巖糜棱巖變1糜棱巖1-1
                    變1糜棱巖1-2
                    變1糜棱巖1-3
                    變1糜棱巖1-4
                    變1糜棱巖1-5
                    變1糜棱巖1-6
                    變1糜棱巖1-7
                    變1糜棱巖1-8
                    石英30%,斜長石55%,鉀長石5%,黑云母10%未見碎斑(0.5-1.5mm)中細粒變晶結構,碎基(<0.1mm)顯微變晶結構不等粒變晶粒狀波狀消光、亞顆粒、絹帶結構、糜棱結構、膝折帶片麻狀構造或眼球狀構造動力變質作用
                    除“補充描述”外,其余均為必填項。
                    表3 ? 不同成分、不同環境下的變質礦物表(據[7]修改)
                    泥質巖(富鋁)系列長英質系列硅質(富硅)系列碳酸鹽系列基性(鐵鎂質)系列超鐵鎂質系列
                    普通石英,白云母,黑云母,斜長石石英,斜長石,鉀長石,黑云母石英,云母方解石,白云石,石英斜長石,角閃石,綠泥石
                    低級絹云母,綠泥石,葉臘石,硬綠泥石,電氣石,富錳石榴子石絹云母,白云母絹云母,白云母,磁鐵礦蛇紋石,滑石,斜黝簾石–綠簾石綠泥石,綠簾石,陽起石,酸性斜長石,沸石,葡萄石,黑云母,綠纖石蛇紋石,滑石,綠泥石
                    中級紅柱石,鐵鋁榴石,十字石,藍晶石紅柱石,鐵鋁榴石,藍晶石紅柱石,鐵鋁榴石,藍晶石,閃石透閃石,符山石,鈣鐵榴石,鈣鋁榴石普通角閃石,中性斜長石,直閃石,鎂鐵閃石直閃石,透閃石,金云母
                    高級矽線石,堇青石,假藍寶石,剛玉矽線石,正長石矽線石,紫蘇輝石硅灰石,透輝石,方鎂石,方柱石,硅鎂石,鎂橄欖石單斜輝石,斜方輝石,鐵鋁—鎂鋁榴石,條紋長石,尖晶石單斜輝石,斜方輝石,橄欖石,鉻尖晶石
                    高壓多硅白云母,鈉云母,滑石+藍晶石,黝簾石+藍晶石多硅白云母,鈉云母,硬柱石,硬玉多硅白云母,硬玉,黃玉霰石藍閃石,硬柱石,硬玉,綠輝石,鎂鋁榴石,黑硬綠泥石鎂鋁榴石,滑石
                    變質巖的結構主要通過光學薄片在顯微鏡下觀察,主要包括變晶結構、變余結構、交代結構、碎裂與變形結構等4類(表2),薄片下常見的結構40余種(圖5)。宏觀肉眼可見的變質巖構造雖大多是非滲透性的,但板狀構造、千枚狀構造、片狀構造、片麻狀構造、混合構造、條帶狀構造、眼球狀構造等(圖5)也可以在光學薄片中觀察到。


                    圖5 ? 變質巖中常見結構與構造
                    橙色為本數據集中觀察到的結構或構造類型,分類參考[7]
                    變質巖的變質作用類型同樣需要綜合薄片中成分、結構、構造等,以及溫壓條件、地質背景等其他信息進行綜合判斷,主要包括區域變質作用、動力變質作用、接觸變質作用、氣液變質作用、埋深變質作用、洋底變質作用、混合巖化作用等[7]。
                    2 ? 數據樣本描述
                    本數據集中主要由6部分組成,分別為南京大學沉積巖教學薄片照片數據集、南京大學火成巖教學薄片照片數據集、南京大學變質巖教學薄片照片數據集,以及對應的南京大學沉積巖教學薄片信息表、南京大學火成巖教學薄片信息表、南京大學變質巖教學薄片信息表。
                    3大類巖石的教學薄片照片數據集由108種巖石324個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中心視域的透射偏光顯微照片各8或9張,而且顯微照片顏色與偏光顯微鏡下的肉眼觀察一致,顯微圖像中的成分與鑒定報告中的描述也一致。顯微照片的分辨率為1280×1024或4908×3264像素,保存格式為JPG。
                    2.1 ? 沉積巖教學薄片照片數據集
                    沉積巖薄片鑒定報告由1個碎屑巖鑒定表格和1個其他沉積巖鑒定表格共同組成,鑒定表格內包含28種沉積巖的84個教學薄片的基本信息和巖性特征信息、分類命名等內容。與之對應的南京大學沉積巖教學薄片顯微照片數據集由699張JPG格式的圖片組成。
                    南京大學沉積巖教學薄片包括火山碎屑巖、砂巖、泥頁巖和粉砂巖、灰巖、白云巖、硅質巖、蒸發巖等常見的巖石類型(表4)。其中以碎屑巖、火山碎屑巖、灰巖、泥頁巖以及沉積礦產等最為豐富,這些教學薄片能在最大程度上滿足沉積巖相關課程的教學和科研、生產實踐的需求。
                    表4 ? 南京大學沉積巖教學薄片情況統計表
                    巖類種類具體巖石名
                    火山碎屑巖5英安質晶屑玻屑凝灰巖、英安質熔結凝灰巖、流紋質熔結角礫凝灰巖、英安質晶屑玻屑熔結凝灰巖、沉凝灰巖
                    砂巖6純石英砂巖、海綠石石英砂巖、長石石英砂巖、長石砂巖、硅質巖屑砂巖、石英巖屑雜砂巖
                    泥頁巖和粉砂巖6鈣質粉砂巖、凝灰質粉砂巖、頁巖、斑脫巖、高嶺石泥巖、菱鐵礦泥巖
                    灰巖5生物屑微晶石灰巖、亮晶海百合屑石灰巖、亮晶團塊球粒石灰巖、亮晶鮞粒石灰巖、亮晶砂屑石灰巖
                    白云巖1殘余砂屑細晶白云巖
                    硅質巖1硅質巖
                    蒸發巖1硬石膏巖
                    其他內源沉積巖3磷塊巖、赤鐵礦巖、鋁土礦
                    2.2 ? 火成巖教學薄片數據集
                    火成巖教學薄片鑒定信息表內包含40種火成巖120個教學薄片的基本信息和巖性特征信息等,與之對應的南京大學火成巖教學薄片顯微照片數據集由963張JPG格式的圖片組成。這些薄片涵蓋了5類火成巖深成巖、淺成巖、噴出巖的各種類型,90%以上的常見火成巖類型(圖2、表5)都能在這批教學薄片中找到。此外,火成巖的常見造巖礦物類型、結構與構造(圖3)也基本上都能在這些巖石薄片中觀察到。
                    表5 ? 南京大學火成巖教學薄片情況統計表
                    巖類種類具體巖石名
                    超基性(超鎂鐵質)巖7純橄巖、輝石橄欖巖、二輝橄欖巖、?;陷x巖、斜長巖、鈦輝石巖、金伯利巖
                    基性巖7蘇長輝長巖、輝綠巖(2種)、橄欖粒玄巖、橄欖玄武巖、拉斑玄武巖、細碧巖
                    中性巖7石英閃長巖、石英二長巖、正長巖、輝石二長斑巖、角閃安山巖、粗安巖、粗面巖
                    酸性巖11花崗閃長巖、紫蘇花崗巖、花崗巖、黑云母花崗巖、白云母花崗巖、偉晶巖、花崗斑巖、流紋巖、球粒流紋巖、珍珠巖、英安巖
                    堿性巖及相關巖石8方鈉霓輝正長巖、霞石正長巖、黝方石響巖、霞石巖、假白榴石響巖、閃斜煌巖、云煌巖、方解石碳酸巖
                    2.3 ? 變質巖教學薄片數據集
                    南京大學變質巖教學薄片鑒定信息表包括40種變質巖(表6)120個教學薄片的基本信息和巖性特征等內容,對應的南京大學變質巖教學薄片顯微照片數據集由972張JPG格式的圖片組成。這批教學薄片可歸為17種變質巖基本類別(圖4),絕大多數常見的變質結構與構造(圖5)均在這批薄片中出現。此外,這批變質巖教學薄片還可以觀察到堇青石、紅柱石、硅灰石、蛇紋石、綠輝石等20余種特征變質礦物。
                    表6 ? 南京大學變質巖教學薄片情況統計表
                    巖類種類具體巖石名
                    糜棱巖2糜棱巖(2種)
                    角巖3角頁巖、堇青石角巖、紅柱石角巖、
                    矽卡巖3方柱石矽卡巖、硅灰石矽卡巖、石榴石矽卡巖
                    大理巖3透輝石大理巖、透閃石大理巖(2種)
                    蛇紋巖1蛇紋巖
                    云英巖1云英巖
                    板巖1板巖
                    千枚巖2電氣石千枚巖、綠泥石絹云母千枚巖
                    片巖9硬綠泥石藍晶石石英片巖、白云母片巖、藍閃石片巖、十字石片巖、矽線石二云母片巖、石榴二云母片巖、石榴子石石英片巖、藍閃石黑云母片巖、綠片巖、角閃石片巖
                    片麻巖6矽線石片麻巖、黑云角閃斜長片麻巖、混合巖化黑云母斜長片麻巖、石榴黑云鉀長片麻巖、矽線石鉀長片麻巖、藍晶石鉀長片麻巖
                    變粒巖1變粒巖
                    斜長角閃巖1斜長角閃巖
                    麻粒巖2麻粒巖(2種)
                    榴輝巖1榴輝巖
                    混合巖1片麻狀混合巖
                    碎裂巖1碎裂花崗巖
                    含變余構造的變質巖2變質輝綠巖、變質流紋巖
                    3 ? 數據質量控制和評估
                    這些巖石教學薄片樣本由高質量制作,符合國家與國際標準的厚度。在本次顯微照片拍攝和薄片鑒定過程中,同一批次的巖石薄片中觀察到石英顆粒的干涉色均為一級干涉色,說明薄片的厚度符合0.03 mm的國家標準。
                    在顯微鏡拍攝過程中,采用自動曝光和自動白平衡,使得肉眼觀察和系統照片顏色盡量保持一致;且顯微照片的分辨率統一采用尼康顯微鏡拍照系統的分辨率為1280×1024像素或4908×3264像素,圖片統一保存為JPG格式,確保了顯微照片的質量與清晰度。
                    4 ? 數據價值
                    本數據集顯微圖像包含的各種地質學現象與名詞,可以作為實物參考標準,對有分歧的、不好闡述的專業概念與名詞,這些照片可以進行有效的補充說明。
                    本顯微照片數據集屬于專業的高質量專業資料,可以作為專業教學與大眾科普、學生網上自學進修資料,線上博物館建設等素材。
                    這批高清顯微圖像集也可作為計算機機器學習的樣本,實現巖石薄片人工智能鑒定的合作研究的素材等。此外,個別獨特且具有欣賞價值的顯微圖像也能作為藝術欣賞或廣告宣傳的素材、日用品的設計花樣等。
                    5 ? 數據使用方法和建議
                    本數據集數據形式簡單,在使用時需注意以下幾點:
                    (1) 數據集中所有出現的薄片,都集中統一保存在南京大學地球科學與工程學院巖礦教研室。如果以上數據集中提供的顯微照片不能滿足進一步的研究需求,可以聯系本文作者或南京大學巖礦教研室申請進一步使用這些薄片。
                    (2) 本數據集包含的樣品屬于巖石教學的經典薄片,為代表性樣品,可作為地學科普、專業教學、線上教學等的重要參考之一。
                    (3) 少部分照片存在亮度和色率上的偏差,屬于儀器的系統偏差,人工識別與鑒定不會受影響,但計算機讀取可能會產生誤判,建議進行統一的預處理后進行使用。
                    (4) 涉及的礦物含量是依據顯微圖像的面積比例估算值,非準確值,能一定程度上反映各礦物的相對含量大小。
                    (5) 如果單純使用圖像集,可以直接從數據庫下載使用,若需要進一步解決地學相關的科學問題,需結合數據信息表中提供的地理位置、巖石背后的成巖背景等信息進行綜合分析。
                    致 謝
                    感謝南京大學地球科學與工程學院巖礦教研室歷代老師們對教學薄片的收集與制作,感謝巖礦教研室對教學薄片電子信息化和線上共享工作的大力支持。
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                    數據引用格式
                    賴文, 蔣璟鑫, 邱檢生, 等. 南京大學巖石教學薄片顯微圖像數據集[DB/OL]. Science Data Bank, 2020. (2020-07-24). DOI: 10.11922/sciencedb.j00001.00097.
                    稿件與作者信息
                    論文引用格式
                    賴文, 蔣璟鑫, 邱檢生, 等. 南京大學巖石教學薄片顯微圖像數據集[J/OL]. 中國科學數據, 2020, 5(3). (2020-08-28). DOI: 10.11922/csdata.2020.0071.zh.
                    賴文
                    Lai Wen
                    主要承擔工作:薄片拍照、論文撰寫。
                    (1992—),男,江西省贛州市人,博士,助理研究員,研究方向為大地構造沉積學。
                    蔣璟鑫
                    Jiang Jingxin
                    主要承擔工作:薄片鑒定、數據整理、論文修改。
                    (1995—),男,甘肅蘭州市人,博士生,研究方向為古環境沉積學。
                    邱檢生
                    Qiu Jiansheng
                    主要承擔工作:火成巖教學薄片信息表的審核,論文中火成巖部分的修改。
                    (1965—),男,江西省遂川縣人,博士,教授,研究方向為巖漿作用與殼幔演化、巖漿作用與成礦。
                    于津海
                    Yu Jinhai
                    主要承擔工作:變質巖教學薄片信息表的審核、修改,論文中變質巖部分的修改。
                    (1962—),男,江蘇省南京市人,博士,教授,研究方向為變質作用和地殼演化、火山巖中深源捕虜體、花崗巖巖石學等。
                    胡修棉
                    Hu Xiumian
                    主要承擔工作:沉積巖教學薄片信息表的審核、修改,數據集的設計、論文修改。
                    huxm@nju.edu.cn
                    (1974—),男,江西省南昌市人,博士,教授,研究方向為沉積學。
                    出版歷史
                    I區發布時間:2020年7月28日 ( 版本ZH2
                    II區出版時間:2020年9月1日 ( 版本ZH4
                    翻譯版出版時間:2020年9月1日 ( 版本EN1
                    參考文獻列表中查看
                    中國科學數據
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