Study on the Characteristics of the Infrared Spectrum and the Alteration Zoning of Drill Core in the Makeng Iron Deposit
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摘要: 红外反射光谱技术可无损、快速、批量地识别出硅酸盐、硫酸盐、碳酸盐等矿物，近年来在矿物学研究、地质勘探与找矿、矿山选冶等方面取得了较显著进展。尤其是热红外波段（6000~14500nm）可识别出辉石、石榴子石、橄榄石等蚀变矿物以及长石、石英等造岩矿物，对于矽卡岩型、铜镍硫化物型以及石英脉型等矿床地质找矿、矿床成因研究等具有重要意义。本文通过对国家实物地质资料馆馆藏的马坑铁矿钻孔岩心进行短波-热红外反射光谱测量与分析，总结马坑铁矿各蚀变矿物光谱特征，并快速厘定了该矿床的蚀变矿物类型及组合特征。马坑铁矿蚀变矿物主要有石榴子石、辉石、碳酸盐、绿泥石、绢（白）云母、角闪石、绿帘石、蒙脱石、石膏等。石榴子石热红外光谱特征是在9199nm、9730nm、10500nm及11100nm处具有明显的反射特征，辉石热红外光谱特征主要是在11500nm和12150nm处具有明显的吸收特征。红外光谱分析表明蚀变矿物在空间上呈现出明显的分带性，蚀变矿物组合及分布严格受围岩岩性和热液交代的双重控制。通过红外反射光谱蚀变矿物组合特征研究，“石榴子石+辉石”可作为矽卡岩型矿床的标型矿物组合，蚀变分带特征也反映了主矿体从高温到低温的变化过程；结合矿床地质特征，推断出马坑铁矿为典型的层控矽卡岩型矿床。本研究可为矽卡岩型矿床的成矿规律认识和找矿勘探等方面提供科学支撑。要点
(1) 总结了马坑铁矿钻孔岩心蚀变矿物短波红外-热红外光谱特征。
(2) 梳理钻孔岩心蚀变矿物分布特征，探讨蚀变矿物组合与矿化的关系。
(3) 分析马坑铁矿蚀变矿物分带规律，探讨主矿体高温到低温的变化过程。
HIGHLIGHTS(1) The SWIR-TIR infrared spectrum characteristics of altered minerals in the core of Makeng iron deposits were summarized.
(2) The distribution characteristics of alteration minerals in the core of the borehole were summarized and the relationship between alteration mineral assemblage and mineralization was discussed.
(3) Zoning of altered minerals in the Makeng iron deposit was investigated, and the formation process of the main ore body from high temperature to low temperature was also discussed.
Abstract:BACKGROUNDSilicate, sulfate, carbonate and other minerals can be identified by infrared reflectance spectroscopy which is a non-destructive and rapid batch method. In recent years, infrared reflectance spectroscopy has played an important role in mineralogical research, mineral exploration and prospecting, mining and metallurgy. Altered minerals such as pyroxene, garnet, olivine and rock-forming minerals such as feldspar and quartz can be identified rapidly with thermal infrared (6000-14500nm, TIR), which is important for mineralogical research, mineral exploration and prospecting of skarn type, copper-nickel sulfide type and quartz-vein type deposits.OBJECTIVESTo quickly characterize the type and assemblage of alteration minerals.METHODSShortwave-thermal infrared reflectance spectroscopy was used to analyze the drill cores of the Makeng iron deposit in the National Geological Archives. The spectral characteristics of the altered minerals in this deposit were summarized, the type and assemblage of alteration minerals were quickly determined.RESULTSThe results showed that the altered minerals in Makeng include garnet, pyroxene, carbonate, chlorite, sericite, hornblende, epidote, montmorillonite and gypsum. There were significant reflections at 9199nm, 9730nm, 10500nm and 11100nm for garnet. For pyroxene, the significant reflections were mainly located at 11500nm and 12150nm. Infrared spectroscopy analysis showed that altered minerals displayed obvious zoning in space, and the assemblage and distribution of altered minerals were strictly controlled by the lithology of country rocks and hydrothermal metasomatism. Garnet+pyroxene can be used as the typical mineral assemblage of skarn deposits, and the characteristics of alteration zoning indicated a process from high temperature to low temperature.CONCLUSIONSCombined with the geological features, the Makeng iron deposit can be defined as a stratabound skarn deposit. This research can provide scientific support for the understanding of skarn-type deposits and related prospecting and exploration.-
Keywords:
- cores /
- infrared reflectance spectrum /
- alteration bands /
- skarn deposit /
- Makeng iron deposit
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稀土元素包括元素周期表中镧系元素以及同族的钪和钇共17种元素。准确测定土壤和岩石样品中稀土元素的含量，对于研究岩石沉积成因、寻找稀土矿床和保护生态环境具有重要意义[1-3]。稀土元素测试方法主要有分光光度法[4]、重量法[5]、中子活化分析法[6]、原子吸收光谱法[7]、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)[8-9]和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)[10-11]。岩石和土壤中的稀土元素含量低，基体干扰严重，高灵敏度的ICP-MS经过干扰校正和内标校正可准确测定其中的稀土元素。常规地质样品加工粒度为74μm(200目)，取样量为100mg才能保证样品代表性，而ICP-MS技术从灵敏度角度要求取样量可低至数毫克级，取样代表性问题严重制约了ICP-MS高灵敏度、高精度技术效能的发挥，超细样品的采用可使这一问题得到有效解决。王晓红等[12]、王毅民等[13]将超细粒度岩石样品应用于ICP-OES/MS分析技术中，孙德忠等[14]采用封闭压力酸溶ICP-MS测定超细地质样品中的42个元素，但二者采用的超细样品粒度较大(500目)，侧重于样品消解条件和最小取样量的确定，未详细阐明超细粒度地质样品的制备过程及影响因素。
应用ICP-MS法测定超细粒度岩石和土壤中的稀土元素，样品前处理是影响测试准确度的重要因素。ICP-MS常用的溶样方法有敞开式酸溶[15]、高温碱熔[16]、封闭压力酸溶[17]、微波消解[18]等。敞开式酸溶对于部分样品分解并不完全，稀土元素分析结果偏低；高温碱熔的过程复杂，空白值高，总盐度大，基体干扰严重；封闭压力酸溶法的流程繁琐，耗时过长；微波消解的操作简便、消解时间短、节省化学试剂、空白值低，且在密闭体系下进行消解，可有效防止样品污染及挥发性组分损失。
本工作探讨了样品研磨方式、研磨时间、物料比对土壤和岩石超细粒度样品制备的影响，优化了超细样品的微波消解实验条件，确立了最小取样量，建立了采用微波消解ICP-MS测定超细粒度土壤和岩石中稀土元素的分析方法。
1. 实验部分
1.1 仪器及工作条件
X-SeriesⅡ型电感耦合等离子体质谱仪(美国ThermoFisher公司)，仪器的主要参数为：射频功率1350W，冷却气流量15.4L/min，辅助气流量0.80L/min，雾化气流量0.86L/min，采样锥孔径1.0mm，截取锥孔径0.8mm，扫描方式为跳峰，数据采集时间36s。
Mars6高通量密闭微波消解仪器(美国CEM公司)；超高速行星式超细粉碎制样机(德国Fritsch公司)；S3500型激光粒度仪(美国Mirotrac公司)。
1.2 标准溶液和主要试剂
多元素混合标准储备液：由单个标准溶液(100μg/mL)分成轻、重稀土元素组合，逐级稀释而得，介质为2%的硝酸。
调节液：10ng/mL，介质为2%硝酸，包含Li、Co、In、U等代表性元素。
内标溶液：Rh、Re(10ng/mL)，介质为2%硝酸，由光谱纯金属氧化物配制而成的储备液(ρ=100μg/mL)稀释得到。
超纯水：由Elix 5型超纯水系统(美国密理博公司)制得。
硝酸、氢氟酸、过氧化氢溶液均为优级纯试剂(天津市风船化学试剂科技有限公司)。
1.3 样品处理
分别称取于105℃烘干至恒重的样品50mg、10mg、5mg(精确至0.00001g)，置于聚四氟乙烯消解罐中，加入不同量的硝酸、氢氟酸和过氧化氢溶液(表 1)，用2~4mL蒸馏水冲洗罐壁后盖套，置于转盘中，放入微波消解仪炉腔内，设定消解程序(三个阶梯升温时间均为5min，120℃、150℃、180℃消解功率分别采用600W、1000W、1200W)，根据样品量设定不同消解时间(表 1)，待程序执行完毕，冷却开盖，将消解液转移至聚四氟乙烯烧杯中，置于150℃的电热板上加热至近干，依据定容体积加入适量50%的浓硝酸(定容后溶液酸浓度为2%)，130℃加热溶液至清亮，冷却，定容(定容体积见表 1)，摇匀后采用ICP-MS测定16个稀土元素。
表 1 超细样品消解条件Table 1. Digestion conditions of ultra-fine sample条件 称样量
(mg)样品溶解加酸量 消解温度保持时间(min) 定容体积
(mL)120℃ 150℃ 180℃ 条件1 50 1.5mL硝酸, 0.5mL氢氟酸, 0.5mL双氧水 3 5 10 100 条件2 10 0.3mL硝酸, 0.1mL氢氟酸, 0.1mL双氧水 2 4 8 20 条件3 5 0.15mL硝酸, 0.05mL氢氟酸, 0.05mL双氧水 2 3 5 10 2. 结果与讨论
2.1 超细样品的制备
2.1.1 样品研磨方式的选择
干法和湿法球磨是超细样品制备的两种常用研磨方法[19]，选取粒度为200目的土壤国家标准物质GBW07404、GBW07447和岩石国家标准物质GBW07104、GBW07121，分别采用干磨、湿磨(水和乙醇作分散剂)的方式，以粒径体积分数D50、D75、D95来表示样品的细化程度。称取6g样品放入碳化钨罐中(内含400个直径为3mm碳化钨研磨球)，加入分散剂40mL，在行星式碎样机上以950r/s研磨10min。样品的粒径分布结果列于表 2，湿磨时样品的D50、D75、D95粒径均远小于干磨时的粒径，这是因为干磨过程中超细粉末易产生自发凝并、团聚现象，而湿磨能降低颗粒间的黏附性，克服团聚和打实、粘壁现象，使制得的超细样品粉末粒径减小、形状规则、粒径均匀[20]。
表 2 不同研磨方法下超细样品的粒径分布Table 2. Particle size distributions of ultra-fine samples under different grinding methods标准物质编号 干磨 湿磨(水作分散剂) 湿磨(乙醇作分散剂) D50(μm) D75(μm) D95(μm) D50(μm) D75(μm) D95(μm) D50(μm) D75(μm) D95(μm) GBW07404(石灰岩土) 4.58 6.93 17.53 2.92 4.37 9.15 2.85 3.91 8.90 GBW07447(盐碱土) 4.40 6.64 19.61 2.86 4.15 8.62 2.76 3.93 8.71 GBW07104(安山岩) 5.15 7.85 19.96 4.17 6.08 13.56 2.83 4.27 9.79 GBW07121
(花岗质片麻岩)5.39 8.01 20.53 4.26 6.25 12.24 2.96 4.3 10.13 注：D表示粒径体积分数统计分布。例如D95 =8.90表示95%的样品粒径小于8.90μm。 湿磨时采用乙醇作分散剂，样品的D50、D75、D95粒径略小于以水作分散剂时的粒径，因为有机溶剂能降低表面张力，粒子表面的羟基易被有机溶剂的官能团代替，可降低研磨时产生的毛细管力和增大空间位阻效应[21]，而且超细粉末在乙醇中聚沉速度较慢，其分散性优于在水中的分散性[22]。因此，超细样品的制备采用乙醇作为分散剂的湿法球磨。
2.1.2 样品研磨时间的确定
研磨方式确定的条件下，研磨时间是影响超细样品制备的另一重要因素[23]，将6g粒度为200目的样品放入碳化钨罐中，加入乙醇40mL，在行星式碎样机上以950r/s分别研磨样品5min、10min、15min、20min。不同研磨时间下样品的粒径分布情况列于表 3，当研磨5min时，因研磨时间不充分使样品粒径未达到最小值；当研磨10min时，土壤标准物质GBW07404和GBW07447的D50、D75、D95粒径最小，而岩石标准物质GBW07104、GBW07121在研磨15min时粒径达到最小，这可能是因为岩石矿物颗粒间具牢固的连接(结晶连接、胶结连接)，强度高、不易变形，而土壤样品则缺乏颗粒间的连接或连接很弱，硬度较小，更容易被破碎[24]。当研磨20min时，岩石和土壤超细样品粒径反而随研磨时间的增加而增大。因此，土壤和岩石样品的研磨时间分别选择10min和15min。
表 3 不同研磨时间下超细样品的粒径分布Table 3. Particle size distributions of ultra-fine samples under different grinding time标准物质编号 研磨5min 研磨10min 研磨15min 研磨20min D50(μm) D75(μm) D95(μm) D50(μm) D75(μm) D95(μm) D50(μm) D75(μm) D95(μm) D50(μm) D75(μm) D95(μm) GBW07404
(石灰岩土)3.39 5.17 12.36 2.85 3.91 8.90 3.09 4.51 10.23 3.17 4.96 10.98 GBW07447
(盐碱土)3.14 5.06 10.75 2.76 3.93 8.71 2.93 4.60 9.68 3.15 4.71 9.34 GBW07104
(安山岩)3.32 5.30 11.26 2.83 4.27 9.79 2.73 3.86 8.64 2.91 4.15 9.57 GBW07121
(花岗质片麻岩)3.44 5.85 12.15 2.96 4.3 10.13 2.90 4.01 9.01 3.05 4.22 10.03 2.1.3 物料比的选择
物料比是指物料、研磨球和分散剂之间的比重[25]，可直接影响出料物的粒度分布。采用正交实验考察物料质量(g)、研磨球数量(个)和分散剂体积(mL)三因素对制备超细粒度样品(D95)的影响。正交实验因素与水平条件如表 4所示，按照三因素三水平设计正交实验。
表 4 L9(33)正交实验设计Table 4. Experimental design with L9(33) orthogonal array实验编号 物料质量
(g)研磨球数量
(个)分散剂体积
(mL)水平1 5 300 15 水平2 7 500 30 水平3 10 700 45 1 5 300 15 2 5 500 30 3 5 700 45 4 7 300 30 5 7 500 45 6 7 700 15 7 10 300 45 8 10 500 15 9 10 700 30 选取粒度为200目的土壤标准物质GBW07404、GBW07447和岩石标准物质GBW07104、GBW07121，以乙醇为分散剂，按照表 4的9组参数进行正交实验(土壤和岩石样品分别研磨10min和15min)。如表 5所示，每组实验对应的样品粒度分布以D95表示，每个因素下样品粒度分布D95的平均值以K表示，并对K值进行了极差(R)分析。
表 5 L9(33)正交实验下超细样品的D95粒径Table 5. Particle sizes of ultra-fine samples under L9(33) orthogonal array编号 D95(μm) GBW07404 GBW07447 GBW07104 GBW07121 1 12.64 12.85 13.65 14.01 2 9.31 8.93 10.32 10.71 3 9.94 9.53 8.57 8.63 4 9.52 9.01 13.89 13.79 5 7.51 7.05 9.23 9.55 6 13.73 12.94 14.60 15.02 7 11.62 11.90 13.60 13.97 8 15.01 14.76 15.26 15.88 9 10.96 11.02 14.05 14.75 K1 10.63 11.26 13.79 10.44 11.25 13.52 10.85 13.71 14.50 11.12 13.92 14.97 K2 10.25 10.61 9.93 9.67 10.25 9.65 12.57 11.60 12.75 12.79 12.05 13.08 K3 12.53 11.54 9.69 12.56 11.16 9.49 14.30 12.41 10.47 14.87 12.80 10.72 R 1.90 0.93 4.10 2.89 1.00 4.02 3.45 2.11 4.03 3.75 1.87 4.25 由表 5可以看出，三因素中分散剂的R值最大，说明其对超细粒度土壤和岩石样品制备的影响最大。经过正交实验分析[26]，K1、K2、K3中最小的K值对应的因素为较优因素，因此超细粒度土壤样品制备的较优组合为：物料7g、研磨球500个、分散剂45mL；超细粒度岩石样品制备的较优组合为：物料5g、研磨球500个、分散剂45mL。较优组合中研磨球和分散剂相同的条件下，岩石样品的物料质量要小于土壤样品，这是因为在乙醇中，岩石样品比土壤样品的分散性差，更易产生聚沉、结块。较优条件下制备的超细粒度土壤标准物质GBW07404、GBW07447的D95可低至7.51μm、7.05μm，超细粒度岩石标准物质GBW07104、GBW07121的D95可低至8.42μm、8.30μm。
2.2 样品消解方法的选择
土壤、岩石的结构较为复杂，实验选取硝酸-氢氟酸-双氧水酸溶体系进行消解[27-29]。氢氟酸可有效破坏二氧化硅的晶体结构；硝酸是一种强氧化性酸，可将样品中的许多元素转化为可溶性的硝酸盐；双氧水的加入，可增强硝酸的氧化能力，完全破坏样品中的有机质，使样品消解更彻底。
按照表 1中的三种条件消解超细粒度岩石标准样品GBW07104，并将该法与常规的封闭压力酸溶法进行比对试验，结果列于表 6。超细样品的取样量越大，分析结果的重现性越好，但由于使用了超细样品，取样量减少至5mg，总用酸量减少至0.25mL，消解时间降低为25min(包括升温时间15min)，仍能保证稀土元素的相对标准偏差在1.64%~5.21%之间，满足了岩石样品中的稀土元素检测要求。
表 6 不同条件超细标准样品GBW07104的分析结果Table 6. Analytical results of ultra-fine standard sample GBW07104 with different preparation procedures稀土元素 认定值
(μg/g)表 1中的条件1 表 1中的条件2 表 1中的条件3 封闭压力酸溶法 6次测定平均值
(μg/g)RSD
(%)6次测定平均值
(μg/g)RSD
(%)6次测定平均值
(μg/g)RSD
(%)6次测定平均值
(μg/g)RSD
(%)Sc 9.50±0.7 9.35 3.71 9.63 4.85 9.58 5.09 9.41 4.10 La 22.0±2.0 21.5 5.04 22.4 5.21 20.8 2.91 23.2 4.72 Ce 40.0±3.0 42.3 4.25 39.5 4.83 40.6 3.20 43.1 4.11 Pr 4.90±0.40 4.71 2.72 4.86 2.94 4.77 3.30 4.94 2.86 Nd 19.0±2.0 19.8 4.43 17.9 4.36 18.4 4.93 19.2 4.35 Sm 3.40±0.20 3.45 3.10 3.27 4.07 3.48 3.72 3.32 3.27 Eu 1.02±0.05 0.98 3.52 1.15 3.91 1.10 4.17 1.07 2.65 Gd 2.70±0.40 2.82 4.56 2.91 4.25 2.76 2.15 2.87 2.14 Tb 0.41±0.05 0.43 3.03 0.38 3.35 0.45 3.32 0.42 3.32 Dy 1.85±0.17 1.89 3.17 1.76 3.71 1.92 4.05 1.79 2.93 Ho 0.34±0.03 0.32 3.92 0.35 4.62 0.31 5.21 0.37 4.05 Er 0.85±0.13 0.89 4.71 0.91 2.11 0.79 1.64 0.82 4.41 Tm 0.15±0.05 0.14 3.94 0.15 4.22 0.16 3.82 0.15 3.96 Yb 0.89±0.13 0.85 3.81 0.79 4.43 0.83 4.50 0.90 3.40 Lu 0.12±0.03 0.11 3.77 0.12 3.92 0.11 4.16 0.12 2.70 Y 9.30±1.20 9.05 3.82 9.70 2.18 9.10 4.05 8.90 2.16 2.3 方法检出限和精密度
连续11次测定样品空白，测定值的3倍标准偏差对应的样品含量即为方法检出限[30]，本方法稀土元素检出限为0.41~4.63ng/L。张楠等[31]采用硝酸-氢氟酸溶矿，微波消解ICP-MS法测定海泡石中的稀土元素，检出限在2.0~11ng/L之间；李丽君等[32]采用硝酸-氢氟酸-硫酸酸溶ICP-MS法测定高岭土中的稀土元素，检出限在30~90ng/L之间。本方法使用超细粒度样品，用酸量少，试剂空白便于控制，检出限更低。
按照表 1中条件3消解超细粒度GBW07404、GBW07447、GBW07121各10份进行测定，稀土元素测定值的相对标准偏差在1.40%~4.05%之间，精密度良好。
2.4 方法准确度
按照表 1的条件3消解超细粒度GBW07404、GBW07447、GBW07121并平行测定3次，考察方法的准确度。本方法的测定值与认定值基本一致(表 7)，绝大多数稀土元素的相对误差在0.17%~6.60%之间，能满足土壤和岩石样品中稀土元素的分析要求。
表 7 方法准确度Table 7. Accuracy tests of the methods稀土元素 GBW07404 GBW07447 GBW07121 认定值
(μg/g)测定值
(μg/g)相对误差
(%)认定值
(μg/g)测定值
(μg/g)相对误差
(%)认定值
(μg/g)测定值
(μg/g)相对误差
(%)Sc 20.0±2.0 18.2 4.00 9.70±0.40 9.48 2.27 5.00±4.0 5.22 4.40 La 53.0±4.0 51.5 2.83 30.0±1.0 28.6 4.67 25.0±2.0 23.7 5.20 Ce 136±11 132 2.94 57.0±2.0 59.1 3.68 48.0±3.0 49.5 3.13 Pr 8.40±1.70 8.00 4.76 6.90±0.30 6.75 2.17 5.80±0.80 5.81 0.17 Nd 27.0±2.0 27.2 0.74 26.0±1.0 24.7 5.00 21.0±4.0 21.9 4.29 Sm 4.40±0.40 4.22 4.09 5.0±0.2 5.20 4.00 3.30±0.30 3.18 3.64 Eu 0.85±0.07 0.88 3.53 1.06±0.05 1.09 2.83 1.00±0.20 0.98 2.00 Gd 4.70±0.50 4.39 6.60 4.40±0.20 4.63 5.23 2.40±0.30 2.51 4.58 Tb 0.94±0.09 0.91 3.19 0.74±0.04 0.72 2.70 0.29±0.03 0.30 3.45 Dy 6.60±0.60 6.47 1.97 4.20±0.20 4.11 2.14 1.52±0.14 1.57 3.29 Ho 1.46±0.12 1.38 5.48 0.84±0.06 0.87 3.57 0.27±0.03 0.28 3.70 Er 4.50±0.70 4.38 2.67 2.40±0.20 2.29 4.58 0.76±0.08 0.73 3.95 Tm 0.70±0.10 0.66 5.71 0.39±0.03 0.38 2.56 0.11±0.02 0.10 9.09 Yb 4.80±0.60 4.69 2.29 2.50±0.20 2.56 2.40 0.69±0.08 0.71 2.90 Lu 0.75±0.06 0.72 4.00 0.38±0.03 0.39 2.63 0.11±0.01 0.12 9.09 Y 39.0±6.0 37.3 4.36 23.0±2.0 24.1 4.78 7.30±0.90 7.50 2.74 3. 结论
系统研究了影响超细粒度土壤和岩石样品制备的三个因素，筛选出较优制备条件；选择硝酸-氢氟酸-过氧化氢混合酸处理超细粒度岩石和土壤样品，取样量减少至5mg，总用酸量减至0.25mL，微波消解时间降低为25min，应用ICP-MS能快速、准确测定土壤和岩石中的稀土元素。本方法可为其他矿种的超细样品制备和稀土元素测定提供借鉴。
在超细样品制备过程中，分散剂、研磨球和样品量的比例须控制得当，研磨时间依据样品的性质酌情选择。为防止样品板结，粉碎后尽量采用真空低温烘干，烘干后可用玛瑙研钵进行二次研磨粉碎。
致谢: 实验及数据整理过程中得到了自然资源实物地质资料中心张弘、郭东旭等工程师的协助，论文撰写过程中得到了中国地质大学(北京)王瑞教授、河北地质大学刘新星老师的指导，诸位审稿专家对本文提出了许多建设性意见，在此一并表示感谢！ -
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图 2 马坑铁矿典型蚀变矿物光谱特征
Figure 2. Spectral characteristics of typical altered minerals in Makeng iron deposit
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图 3 马坑铁矿典型矿物特征图像[22]
a—透闪石磁铁矿，透闪石呈柱状、粒状分布于磁铁矿粒间，二级干涉色明显(-)；b—磁铁矿化辉绿岩，阳起石交代透辉石(+)；c—阳起石磁铁矿，阳起石、石榴子石集合体呈条纹状聚集(-)；d—阳起石交代透辉石(-)；e—镁铁闪石交代石榴子石，可见残留的环带纹(+)；f—阳起石、萤石脉沿着裂隙充填，切断早期形成的矽卡岩矿物和磁铁矿(-)。
Act—阳起石；Cum—镁铁闪石；Di—透辉石；Fl—萤石；Grt—石榴子石；Mt—磁铁矿；Pl—斜长石；Tr—透闪石；Urt—纤闪石。Figure 3. Photomicrographs of typical minerals in Makeng iron deposit[22]
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图 4 马坑铁矿ZK614钻孔热红外及短波红外蚀变矿物-岩性分布柱状图
Figure 4. Column charts of the relative contents of altered minerals analyzed by short-wave infrared and thermal infrared reflection technique as well as these corresponding lithology categories in drill ZK614, from Makeng iron deposit
表 1 马坑铁矿蚀变矿物分布特征
Table 1 Distribution characteristics of altered minerals in Makeng iron deposit
地层 起始深度
(m)终止深度
(m)钻孔编录蚀变矿物组合 短波红外光谱识别矿物组合 热红外光谱识别矿物组合 C2j-P2q灰岩 170.39 183.6 方解石 碳酸盐 碳酸盐+石榴子石 矽卡岩 183.6 245.76 石榴子石+透辉石+透闪石+方解石+绿帘石 绿泥石+角闪石+碳酸盐+少量蒙脱石+少量绿帘石 碳酸盐+石英+石榴子石+辉石 C2j-P2q硅质岩、灰岩、大理岩化灰岩 245.76 665.15 方解石+绿泥石+阳起石+石榴子石+透辉石 碳酸盐+角闪石+绿泥石+少量绿帘石 碳酸盐+石英+蒙脱石+石榴子石。特别在490m矽卡岩处光谱识别为辉石+石榴子石+斜长石 石榴透辉磁铁矿 665.15 679.73 透辉石+透闪石+方解石+绿泥石 角闪石+碳酸盐+绿泥石 石榴子石+石英+碳酸盐 辉绿岩 679.73 692.28 绿泥石+透辉石+钾长石+石英 绿泥石+碳酸盐 石英+绿泥石+碳酸盐+钾长石+斜长石 C1l石英岩化砂岩、蚀变粉砂岩 692.28 792 绿泥石+钾长石+石英 绢(白)云母+绿泥石+碳酸盐 石英+碳酸盐+角闪石+斜长石+钾长石 注：本次热红外波段只测试了部分岩心段。 
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