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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が優勢な脈石集合体中に存在する、銅、金、ウラン鉱石の重要かつ非常に価値の高い濃縮物である。[ 1 ]
これらの鉱床は、約1,000万トンから40億トンを超える鉱石を含み、銅の品位は0.2%から5%、金の含有量は1トンあたり0.1グラムから1.41グラムの範囲です。[ 2 ]これらの鉱床は、花崗岩の縁辺部では円錐状または毛布状の角礫岩シートとして、断層や剪断帯では長いリボン状の角礫岩または塊状の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、比較的単純な冶金プロセス、比較的高い品位により、非常に収益性の高い鉱山を生み出すことができるが、これらの鉱床の形成過程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については現在も調査中である。[ 4 ]
酸化鉄を含む銅・金鉱床には、ウラン、ビスマス、希土類金属などの他の貴重な微量元素が伴うことが多いが、経済的な観点から見ると、これらの副産物は通常、銅と金に比べて重要度が低い。
例としては、南オーストラリア州のオリンピック・ダム鉱床や、チリのカンデラリア鉱床などが挙げられる。
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作用の交代作用によるものと考えられている。この鉱床タイプは、超巨大鉱床であるオリンピック・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、および南米の事例によって初めて認識された。
IOCG鉱床は、鉄酸化物鉱物の大量蓄積、珪長質～中間質の貫入岩（Na-Caに富む花崗岩類）との関連、および斑岩鉱床によく見られる変質鉱物集合体の複雑な帯状構造の欠如といった特徴から、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区別して分類されます。
比較的単純な銅・金±ウラン鉱石の組み合わせは、銅・金・銀・モリブデン・タングステン・ビスマスを含む斑岩鉱床の幅広いスペクトルとは明確に区別され、既知のIOCG鉱床の例では金属の帯状構造が見られない場合が多い。IOCG鉱床は、貫入岩体から離れた断層内で後成鉱化作用として蓄積される傾向があるのに対し、斑岩鉱床は貫入岩体により近い場所に形成される。
IOCG鉱床の特徴は、鉱石品位、変質様式、流体包有物特性に関して鉱床間で大きなばらつきがあることであり、そのため鉱床形成の完全なモデルが存在しない。[ 5 ]
これらの鉱床の重要な特徴は、形成深度であり、10 km を超える深部の上部地殻から古地表面まで広がっている。[ 6 ]この主な特徴により、IOCG 型鉱床は、浅い形成深度 (<5 km 深度) からの斑岩スカルン Cu-Au 鉱床と区別される。より深い深度での形成は、深い源からの鉱石流体などの意味合いを持つ。[ 6 ]
IOCG鉱床は依然として比較的曖昧に定義されており、そのため、大小さまざまなタイプの鉱床がこの鉱床分類に当てはまる場合もあれば当てはまらない場合もある。IOCG鉱床はスカルンに似た特徴を持つ場合もあるが（例：ウィルチェリーヒル、ケアンヒル）、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ない。[ 1 ]
IOCG鉱床は、母岩の地層構造、当時の地殻変動（例えば、一部の地域では剪断帯や構造帯内での発達が好まれる）、その他に応じて、多様な鉱床形態や変質タイプを示す可能性がある。
IOCG鉱床は、浅熱水性（カルデラやマール型）から地殻深部の脆性・延性環境（プロミネントヒル、マウントアイザのいくつかの例、ブラジルの例など）まで確認されている。IOCGに共通するのは、マグマ駆動型の地殻規模の熱水系内での成因である。[ 7 ]
鉄酸化物銅金鉱床は通常、「地域」と呼ばれる領域内で形成され、そこでは類似した地質環境内に、類似した様式、時期、成因を持つ複数の鉱床が形成されます。IOCG鉱床の成因と起源、変質鉱物組成、脈石鉱物組成は地域によって異なる場合がありますが、すべて以下の要素に関連しています。
IOCG鉱床は、通常、堆積層に貫入した大きな火成岩体の縁辺部に発生します。そのため、IOCG鉱床は、母岩の地層中にパイプ状、マントル状、または広範囲にわたる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、母岩の地層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隔地帯、例えば特定の年代の花崗岩類や中性苦鉄質貫入岩類といった特定の岩体群または超岩体群と関連している。多くの場合、鉱化作用を伴う貫入活動は、特定の地域におけるIOCG鉱化作用の発現を特徴づける指標となる。
IOCG鉱化作用は、変成作用を受けた母岩、角礫化したマールやカルデラ構造、断層や剪断帯、あるいは貫入岩体の変成帯（スカルンとして存在する場合もある）に蓄積する可能性があり、通常、酸化鉄鉱物（赤鉄鉱、磁鉄鉱）の著しい濃集を伴います。IOCG鉱床は、縞状鉄鉱層、鉄片岩などの鉄に富む岩石中に蓄積する傾向がありますが、一部の地域では、変成作用による珪砕岩の鉄濃集も認められています。
オーストラリアと南米では、IOCG鉱床の大部分は新原生代から中原生代の基盤岩中に存在すると認識されているが、必ずしも原生代に限ったものではない。世界的に見ると、IOCG鉱床の年代は18億年前から1500万年前までと幅があるが、その大部分は16億年前から8億5000万年前の範囲にある。
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移動の原動力は、現在の古地温勾配と、これらの鉱床内の変質を引き起こす地域的な熱水系です。[ 9 ] IOCG鉱床には、その形成に不可欠な2つの特徴的な流体があります。[ 9 ]
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たという証拠もある。[ 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、鉱石品位、変質様式、流体包有物の特徴、地質構造環境や近隣の貫入岩との関連性など、鉱床間で大きなばらつきが見られる。このため、鉱床形成の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、さまざまなモデルが作成されてきました。例えば、IOCG鉱床を酸化鉄アパタイト形成の下部根元部分とするモデルや、マグマ起源、表層起源、堆積起源、または変成起源の2つ以上の流体間の複雑な相互作用のモデルなどです。[ 4 ]これらの起源については依然として議論がありますが、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、蛍石の希土類元素（REE）化学を使用して、鉱床形成時の流体が特定されました。[ 4 ]
IOCG鉱床の鉱石鉱物は、一般的に銅鉄硫化物である黄銅鉱と脈石である黄鉄鉱であり、岩石塊の10～15％を占める。
ブラジルのパラ州にあるソセゴ鉱床に代表されるように、IOCG鉱床の風化例の上には二次鉱床のプロファイルが形成されることがあり、そこには孔雀石、赤銅鉱、自然銅、少量のダイジェナイトや輝銅鉱などの典型的な酸化銅鉱物が存在する。
変質作用は、ナトリウム-カルシウム（アルバイト-緑簾石）からカリウム（カリ長石）まで様々な様式で起こり、母岩や鉱化作用のプロセスによって地域ごとに異なる場合がある。大規模な熱水系では、IOCG系内の流体は、マグマ水、変成水、そしてしばしば天水が混在しているのが典型的である。鉱床は、より深いアルバイト-磁鉄鉱集合体から、鉱床の上部に向かってシリカ-カリ長石-絹雲母へと垂直方向に区分されることがある。
脈石鉱物は一般的に何らかの酸化鉄鉱物であり、古典的には赤鉄鉱であるが、アーネスト・ヘンリー鉱山やアルゼンチン産のいくつかの鉱山などでは磁鉄鉱も含まれる。脈石鉱物としては、黄鉄鉱などの硫化鉄鉱が一般的で、少量の磁硫鉄鉱やその他の卑金属硫化物も含まれる。
珪酸塩脈石鉱物には、アクチノライト、輝石、トルマリン、緑簾石、緑泥石などがあり、一部のIOCG鉱床（例えば北米）ではアパタイト、アラナイト、その他のリン酸塩鉱物がよく見られる。また、炭酸塩鉱物と重晶石の集合体も報告されている。希土類金属は、存在する場合にはリン酸塩鉱物と共生する傾向がある。
酸化鉄の種類が磁鉄鉱または結晶塊状赤鉄鉱に偏っている場合、IOCG鉱床は酸化鉄含有量のみに基づいて経済的に採算が取れる可能性がある。IOCG鉱床の例としては、ウィルチェリーヒル、ケアンヒル、キルナなどがあり、これらは鉄鉱石鉱床である。
銅と金の両方を経済的に採算の取れる量（非常に収益性の高い量）含むIOCG鉱床は、先カンブリア時代に起源を持つ。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付近に存在する。[ 6 ]これらの大規模な鉱床は、変成作用を受けたリソスフェアのマントルへのマントルアンダープレーティング衝突によって形成され、より小規模な鉱床は、より最近の時代にこのプロセスが構造環境によって繰り返されることによって形成される。[ 6 ]
これらの鉱床におけ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り得る。すべての鉱床の金含有量は平均0.41 g/t Auであり、世界の鉱床の大部分は平均1 g/t Au未満である。[ 2 ]
これらの鉱床では、金の含有量は3つの異なる形で現れる可能性があります。 [ 2 ]
世界クラスのIOCG鉱床は、0.7～1.5%の銅含有量が一定しており、これは世界クラスの金に富む斑岩銅鉱床のほとんどよりも高い銅含有量である。[ 6 ]
ゴーラー・クラトンのオリンピック・ドメイン内では、オリンピック・ダム型IOCG鉱床の探査は、探査掘削孔のターゲット選定において、主に4つの基準に基づいて行われてきた。
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地域を特定するための、最も基本的な探査基準に適用可能です。露出状態の良い地域では、地球化学探査と併せて、変質鉱物群やスカルン鉱床の探査を行うことも、成功につながる可能性が高いでしょう。
南オーストラリア州ゴーラー・クラトンIOCG地域
オーストラリア、クイーンズランド州、クロンカリー地区：
プンタ デル コブレIOCG 県、チリ
パラ州IOCG管区、ブラジル
ペルー南部のマルコナIOCG地区[ 13 ]
一部の著者（例えば、Skirrow et al. 2004）は、スウェーデンのキルナの鉄鉱床をIOCG鉱床とみなしている。南オーストラリア州のゴーラー・クラトンには、同様の断層型磁鉄鉱・赤鉄鉱角礫岩に少量の銅・金鉱化作用とスカルンが認められ、これらもIOCG鉱床として認識されるだろう。