2022年5月6日，日内瓦大学研究人员在《通讯-地球与环境》（Communications Earth & Environment）发表最新研究成果认为，斑岩型铜矿主要是由类似于引起大型火山喷发的机制所形成，超大型斑岩铜矿是大型火山喷发失败的产物。
斑岩型铜矿是铜、钼的主要来源，通常形成于地壳板块汇聚边缘。一直以来，斑岩型铜矿成因始终是有待科学家破解的热点科学问题。该研究关于斑岩型铜矿成矿机理最新结论的得出，主要依据矿业公司提供的数据、研究人员在野外和实验室收集的数据，并结合岩石学和地球化学模型。
该研究认为，铜是从冷却岩浆释放出的热流体中析出的，这些岩浆在地幔中形成，并在中低层地壳层中演化，然后上升至表层，形成岩浆房，在此它们饱和并溶解水流体和铜。岩浆房的深度一般在5 km至15 km之间。研究人员指出，如果岩浆注入这个储层的数量和速度非常大，导致火山爆发，大量流体可能会随着岩浆灾难性地排放到大气中，这样就无法形成铜矿，因此，只有这些流体在地表下以一种更安静的方式发展即火山喷发失败，才能在1 km到6 km的深度形成斑岩型铜矿。尽管这种现象并不常见，但在一定程度上解释了全球铜矿特别是大型斑岩型铜矿稀少的原因所在。研究人员强调，一次失败的喷发取决于几个参数的组合：岩浆注入速度、岩浆冷却速度以及岩浆房围岩的刚性。并且后者必须灵活地吸收新岩浆的压力，这样才确保不会发生喷发。物质平衡计算表明，超大型斑岩铜矿（> 1000万吨铜）必需具备岩浆体积（> 2500 km3）和岩浆注入速率（>0.001 km3/a）是裂谷、热点和板块俯冲等背景下的大型火山喷发的典型特征。
该研究有关大型火山喷发和矿床形成之间存在关联关系的重要发现，不仅将有效推进目前对斑岩型矿床成矿机理的认识，而且为在铜资源日益减少的背景下开发铜矿勘探新技术开辟了新的途径。下一步，研究人员将基于该研究成果开发一个模型，将实现对矿床总铜含量的量化，从而准确判断潜在可开采矿床的质量。
转载本文请注明来源及作者：中国科学院兰州文献情报中心《地球科学动态监测快报》2022年第10期，张树良 编译。
