鉄酸化物銅金鉱床

鉄酸化物銅金鉱床（IOCG ）は、共通の遺伝的起源を持つ鉄酸化物を主成分とする脈石群に含まれる、銅、金、ウラン 鉱石の重要かつ非常に価値の高い集中地です。^[1]

これらの鉱石体には約1000万トンから40億トン以上の鉱石が含まれており、銅の品位は0.2%から5%、金の含有量は1トンあたり0.1から1.41グラムです。^[2]これらの鉱石体は、花崗岩の縁にある円錐状、毛布状の角礫岩シートとして、または断層や剪断帯内の長いリボン状の角礫岩または巨大な酸化鉄鉱床として現れる傾向があります。^[3]

IOCG鉱床は、その巨大な規模、比較的単純な冶金、比較的高い品位により、極めて収益性の高い鉱山を生み出すことができますが、これらの鉱床の形成はまだ完全には解明されておらず、世界クラスの鉱床の流体起源はまだ調査中です。^[4]

酸化鉄銅金鉱床は、ウラン、ビスマス、希土類金属などの他の貴重な微量元素と関連していることも多いが、経済的にはこれらの付随元素は通常、銅や金に従属する。

例としては、南オーストラリアのオリンピックダムやチリのカンデラリアの鉱床などが挙げられます。

鉄酸化物銅金 (IOCG) 鉱床は、貫入活動によって引き起こされた大規模な地殻規模の変質イベントの交代作用による表現であると考えられています。この鉱床の種類は、超巨大オリンピックダム銅金ウラン鉱床 (オリンピックダム鉱山) の発見と研究、および南米の例によって 初めて認識されました。

IOCG 鉱床は、主に鉄酸化物鉱物の相当な蓄積、珪長質中間型貫入岩（Na-Ca に富む花崗岩）との関連、および斑岩鉱床に一般的に伴う変質鉱物集合体の複雑な帯状分布の欠如により、斑岩銅鉱床やその他の斑岩金属鉱床などの他の大規模な貫入関連銅鉱床とは別に分類されます。

比較的単純な銅・金 +/- ウラン鉱石の組み合わせは、Cu-Au-Ag-Mo-W-Bi 斑岩鉱床の幅広いスペクトルとも異なり、IOCG 鉱床の認識例には金属の帯状分布が見られないことがよくあります。IOCG 鉱床は、源の貫入から遠いところで後成的鉱化として断層内に蓄積する傾向がありますが、斑岩は貫入体のずっと近くにあります。

IOCG鉱床の特徴は、鉱石の品位、変質様式、流体包有物の特性に関して鉱床間で大きなばらつきがあり、鉱床形成の完全なモデルが存在しないことである。^[5]

これらの鉱床の重要な特徴は、その形成深度が10km以上の深部上部地殻から古地表まで及ぶことである。^[6]この主な特徴は、IOCG型鉱床を浅い形成深度（深さ5km未満）の斑岩スカルンCu-Au鉱床と区別するものである。より深い深度の形成は、深部源からの鉱石流体などの意味合いを持つ。^[6]

IOCG鉱床はまだ比較的緩く定義されており、そのため、さまざまな種類の大小の鉱床がこの鉱床分類に当てはまる場合と当てはまらない場合があります。IOCG鉱床はスカルンのような類似性を持つ場合があります（例：ウィルチェリーヒル、ケアンヒル）が、厳密な意味でのメタソマタイトではないため、厳密にはスカルンではありません。^[1]

IOCG 鉱床は、そのホスト地層、当時作用していた地殻変動プロセス (例えば、一部の地域では剪断帯や構造帯内での発達が優先される) などに応じて、さまざまな鉱床形態や変質タイプを示すことがあります。

IOCG鉱床は、浅熱水性地域（カルデラおよびマール様式）から地殻深部の脆性延性地域（プロミネントヒル、マウントアイザの例、ブラジルの例など）までで確認されています。IOCGに共通するのは、マグマ駆動の地殻規模の熱水システム内で発生することです。^[7]

鉄酸化物銅金鉱床は、通常、類似の地質学的環境内で類似のスタイル、時期、および起源を持つ複数の鉱床が形成される「地域」内で形成されます。IOCG 鉱床の起源と起源、それらの変質集合体および脈石鉱物学は地域によって異なる場合がありますが、すべて関連しています。

• IOCGの形成とほぼ同時期に起こった大規模な地域的熱活動で、低～中程度の変成作用、および/または塩基性貫入岩、および/またはI型またはA型花崗岩によって表される。
• ホスト地層は比較的 Fe に富んでいます ( BIF、鉄鉱石) が、還元炭素は比較的少ないです (例: 石炭など)。
• 数十から数百キロメートルにわたって機能し、少なくとも2つの流体の混合を伴う地域規模の変質システム
• 鉱化流体の広範囲な熱水循環を可能にする大規模な地殻構造

IOCG鉱床は、典型的には堆積層に侵入する大きな火成岩体の縁に発生します。そのため、IOCG鉱床は、ホスト地層内でパイプ状、マントル状、または広範囲の角礫岩脈シートを形成します。形態は、鉱体自体の重要な基準ではないことが多く、ホスト地層と構造によって決定されます。^[8]

IOCG 鉱床は、通常、特定の大規模火成活動の遠位ゾーン、たとえば特定の花崗岩群または超群、特定の年代の中程度の塩基性貫入岩と関連しています。多くの場合、鉱化貫入活動は、特定の地域内での IOCG 鉱化の発現の診断関連になります。

IOCG 鉱化は、交代作用を受けた母岩、角礫化したマールやカルデラ構造、断層や剪断帯、または貫入イベント (おそらくスカルン)のオーレオル内に蓄積することがあり、通常は鉄酸化物鉱物 (赤鉄鉱、磁鉄鉱)の大幅な濃縮を伴います。IOCG 鉱床は、縞状鉄鉱層、鉄片岩などの鉄を多く含む岩石内に蓄積する傾向がありますが、交代作用による珪質岩の鉄濃縮も一部の地域で認められています。

原生代に限定されるわけではありませんが、オーストラリアと南アメリカでは、IOCG 鉱床の大部分が新原生代から中原生代の基盤岩内にあることが認識されています。世界中で認識されている IOCG 鉱床の年代は 1.8 Ga から 15 Ma の範囲ですが、大部分は 1.6 Ga から 850 Ma の範囲にあります。

IOCG鉱床の形成における最大の要因の1つは、鉱石流体の存在です。上部地殻における流体の動きの原動力は、現在の古地熱勾配と、これらの鉱床内の変化の原因となる地域的な熱水システムです。^[9] IOCG鉱床には、その形成に不可欠な2つの流体の独特なセットがあります。^[9]

• 高度に酸化された流体、例えば天水や地下水
• マグマ熱水流体の塩水または変成岩と反応した流体で、深部から発生し、高温である。

これらの堆積物の形成には揮発性物質を豊富に含む他の流体も関与しているという証拠もある。^[9]

これらの鉱床における鉱石の形成を制御する要因については議論があり、鉱石の品位、変質様式、流体包有物の特性、地殻構造や近くの貫入岩との関係など、鉱床ごとに大きなばらつきが見られる。このため、鉱床の形成に関する完全なモデルが存在しない。^{[5] [4]}

これらの鉱床の形成をモデル化するために、IOCG鉱床を鉄酸化物-アパタイト形成の下部根元部分としてモデル化するモデルや、マグマ、表層、堆積、変成起源の2つ以上の流体間の複雑な相互作用のモデルなど、さまざまなモデルが作られてきました。[ ^{4]これらの起源については依然として論争がありますが、流体源の追跡を使用することで、近年、オーストラリアの}オリンピックダム鉱床などの大規模な鉱床の探査の可能性が開かれました。オリンピックダム鉱床では、蛍石希土類元素 ( REE ) 化学を使用して、鉱床の形成における流体が特定されました。^[4]

IOCG 鉱床の鉱石鉱物は、典型的には銅鉄硫化物黄銅鉱と脈石 黄鉄鉱で、岩盤の 10～15% を占めています。

ブラジルのパラ州ソセゴ鉱床に代表されるように、IOCG 鉱床の風化した例の上には、浅成層プロファイルを作成できます。この鉱床には、孔雀石、赤銅鉱、自然銅、および少量のダイジェナイトと黄銅鉱などの典型的な酸化銅鉱物が存在します。

変質は、ナトリウム質-カルシウム質（アルバイト-緑簾石）からカリウム質（カリ長石）までの混合で、母岩や鉱化過程によって地域ごとに異なります。大規模な熱水系の場合、IOCG システム内の流体の種類は、マグマ水、変成水、そして多くの場合は天水が混在する起源を示します。鉱床は、深部のアルバイト-磁鉄鉱集合体から、鉱床の上部の シリカ-カリ長石-絹雲母へと向かう垂直方向に区分される場合があります。

脈石鉱物は、典型的には鉄酸化物鉱物の一種で、典型的にはヘマタイトですが、アーネスト・ヘンリーやアルゼンチンの一部の例のように、他の例には磁鉄鉱も含まれます。これは通常、黄鉄鉱の脈石硫化物と関連しており、それに従属する磁硫鉄鉱やその他の卑金属硫化物も伴います。

珪酸塩脈石鉱物には、アクチノ閃石、輝石、電気石、緑簾石、緑泥石が含まれ、 IOCG の一部の地域 (北米の例など) ではアパタイト、褐炭石、その他のリン酸塩鉱物が一般的で、炭酸塩-重晶石の組み合わせも報告されています。存在する場合、希土類金属はリン酸塩鉱物と関連する傾向があります。

鉄酸化物種が磁鉄鉱または結晶質塊状赤鉄鉱に傾く場合、IOCG 鉱床は鉄酸化物含有量のみに基づいて経済的になる可能性があります。IOCG 鉱床のいくつかの例 (ウィルチェリー ヒル、ケアン ヒル、キルナ) は鉄鉱石鉱床です。

IOCG鉱床には、銅と金の両方が経済的に価値のある量（非常に収益性が高い）で含まれており、先カンブリア時代に起源があります。100トンを超える資源量を持つ大規模な鉱床は、古原生代および始生代のクラトンの近くにあります。^[6]これらの大規模な鉱床は、マントルのアンダープレーティングが交代作用を受けた岩石圏マントルに衝突して形成され、小規模な鉱床は、より最近の時代にこのプロセスが地殻変動によって再現されて形成されました。^[6]

これらの鉱床に含まれる金の含有量は大きく変動し、鉱床の経済的価値に影響を与える要因となる可能性があります。すべての鉱床の金含有量は平均0.41 g/t Auですが、世界中の鉱床の大部分は平均1 g/t Au未満です。^[2]

これらの鉱床には、金の含有量が3つの異なる形で現れます。^[2]

• 天然金
• エレクトラム
• 金・ビスマス・アンチモン・テルル合金

世界クラスのIOCG鉱床は、0.7～1.5％の銅品位を一貫して含み、ほとんどの世界クラスの金に富む斑岩銅鉱床よりも銅品位が高い。^[6]

ガウラークラトンのオリンピック領域内では、オリンピックダム型の IOCG 鉱床の探査は、探査掘削孔をターゲットとする 4 つの主な基準に依存してきました。

• かなりの重力異常は、地殻内の酸化鉄鉱物の蓄積を表すと考えられており、典型的なオリンピック ダム スタイルの IOCG 鉱化と関連していると考えられています。重力データは、多くの場合、3D 反転によって解釈され、高密度の岩体の密度コントラストと地表下の位置を解決します。より定性的に言えば、重力体の「エッジ」は、理論的には貫入体の鉱化境界を表すため、より有望であると考えられています。
• 地殻内の高い磁性は、標的のIOCG鉱化イベントの近傍に大量の酸化鉄鉱物が蓄積していることの代表例であると考えられる。
• 地質学的データにおける地殻規模の線状特徴の近さ。これは、鉱化貫入岩や流体が優先的に移動する地殻構造の基本的な断層を表すと考えられている。
• オリンピックダムや州内の他の既知のIOCGの例と同時期の1570 Maに遡る、有望なヒルタバ花崗岩群の存在

この探査モデルは、IOCG 鉱床が形成される可能性のある有望な地域を特定するための最も基本的な探査基準に適用できます。露出度の高いテレーンでは、地球化学探査と連携した変質集合体とスカルンの探査も成功につながる可能性があります。

ゴーラークラトンIOCG 州、南オーストラリア

• オリンピックダム：83億3000万トンの鉱石（0.8% Cu、280 ppm U ₃ O ₈、0.76 g/t Au、3.95 g/t Ag）+ 151 Mt（1.0 g/t Au）
• カラパティーナ鉱山: 203Mt @ 1.31% Cu、0.56g/t Au、一部しか探査されていない。最高の掘削結果は、905 mで2.1% Cu、1.0 g/tであ​​る。
• ヒルサイド：170Mt @ 0.7% Cuおよび0.2 g/t Au（2010年12月更新資源推定値）^[10]
• プロミネント ヒル鉱山: 152.8 百万トン、1.18% Cu、0.48 g/t Au、2.92 g/t Ag + 38.3 百万トン、1.17 g/t Au
• ウィルチェリー ヒル: +60Mt @ 31% Fe、関連する Cu および Au
• ケアン ヒル: 資源 14Mt @ 50% Fe、0.2% Cu、0.1 g/t Au。埋蔵量 6.9Mt @ 51.% Fe、0.2% Cu、0.1 g/t Au

オーストラリア、クイーンズランド州、クロンカリー地区：

• マウント・エリオット：475 Mt、0.5% Cu、0.3 g/t Au ^[11]
• アーネスト・ヘンリー：122 Mt、1.18% Cu、0.55 g/t Au ^[12]

  

プンタ デル コブレIOCG 県、チリ

• ラ・カンデラリア、チリCu-Au-Ag 鉱床: 600 Mt @ 0.95% Cu、0.2 g/t Au、3 g/t Ag の資源。埋蔵量は 470 Mt @ 0.95% Cu、0.22 g/t Au、3.1 g/t Ag で構成されています
• マントス ブランコス鉱床: 資源量 >500 Mt @ 1.0% Cu。
• マントベルデ Cu-Au 鉱床: 0.5% Cu で 400 Mt を超える硫化物資源の上に、0.5% Cu で 180 Mt の酸化銅資源が存在します。

ブラジルIOCG州パラ州

• Salobo Cu-Au: 埋蔵量 986 Mt @ 0.82% Cu、0.5% Cu カットオフで 0.49 g/t Au (2004)。
• クリスタリノ Cu-Au 堆積物: 500 Mt @ 1.0% Cu、0.2 ～ 0.3 g/t Au。埋蔵量は 261 Mt @ 0.73% Cu
• Sossego Cu-Au 堆積物: 355 Mt @ 1.1% Cu、0.28 g/t Au。埋蔵量 245 Mt @ 1.1% Cu、0.28 g/t Au
• Alemão Cu-Au-(REE)-(U): 170 Mt @ 1.5% Cu、0.8 g/t Au (枯渇) の資源。
• Igarapé Bahia Cu-Au-(REE)-(U): >30 Mt @ 2 g/t Au。

ペルー南部のマルコナIOCG地区^[13]

• マルコナ鉱山 14億トンの鉄鉱石
• パンパ・デ・ポンゴ10億トン 磁鉄鉱75%
• ミナ・ジュスタ銅金鉱床^[14]

一部の著者 (例: Skirrow 他 2004) は、スウェーデンのキルナの鉄鉱床を IOCG 鉱床と見なしています。南オーストラリアのゴーラークラトンには、銅や金の鉱化とスカルンを含む、同様の断層に生息する磁鉄鉱と赤鉄鉱の角礫岩が認められており、これも IOCG 鉱床とみなされるでしょう。

• 鉱石生成
• 斑岩銅
• 交代性

• 南米の酸化鉄銅金
• Skirrow, R., 2004. 鉄酸化物 Cu-Au 鉱床: その統一特性に関するオーストラリアの視点。McPhie, J. および McGoldrick, P. (編集者)、2004. ダイナミック アース: 過去、現在、未来。第 17 回オーストラリア地質学会議の要旨、タスマニア州ホバート。2 月 8 ～ 13 日、オーストラリア地質学会、要旨第 73 号、p. 121

• 「Fe-酸化物(-Cu-Au)系のフットプリント」
• ポーター、TM 編集者、熱水酸化鉄銅金および関連鉱床: 世界的視点、PGC Publishing、Porter GeoConsultancy の一部門 (2002)、349 ページ、ISBN 0-9580574-0-0 
• ポーター、TM 編集者、熱水酸化鉄銅金および関連鉱床: 世界的視点、第 2 巻、PGC Publishing、Porter GeoConsultancy の一部門 (2002) 377 ページ、ISBN 0-9580574-1-9