地質学的背景と経済的意義編集
ポーフィリー銅鉱床は重要な資源であり、今日世界の需要を満たすために採掘されている銅の主要供給源である。 地質学的なデータを整理すると、ポルフィリー鉱床の大部分は新生代のもので、深さ約1～6キロメートル、垂直方向の厚さは平均2キロメートルで形成されたことが判明しています。 新生代を通じて推定125,895個のポルフィリー銅鉱床が形成されたが、その62％（78,106個）は隆起と侵食によって除去された。 そのうちの38％（47,789個）は地殻内に残っており、そのうち地表にある鉱床は574個が知られています。
ポルフィリー銅鉱床は銅の重要な資源であるが、金とモリブデンの重要な供給源でもあり、後者の供給源はポルフィリー鉱床が圧倒的に多い。 一般にポルフィリー鉱床は、鉱石の品位が低く、鉱脈のストックワークと熱水性角礫岩に囲まれたポルフィリティックな貫入複合体であることが特徴である。 ポルフィリー鉱床は、アークに関連した環境で形成され、沈み込み帯マグマと関連している。 ポルフィリー鉱床は個別の鉱床地域に集まっており、これはポルフィリーの形成位置に影響を与える何らかの地質力学的制御または地殻の影響があることを示唆している。 ポルフィリー鉱床は、直線的な、オージェン平行帯（南アメリカのアンデスのような）で発生する傾向がある。
また、ポルフィリー鉱床形成が集中的または好まれた個別の時期があるようである。 銅-モリブデンのポルフィリー鉱床については、形成が大まかに 3 つの時期に集中している。 暁新世-漸新世、暁新世-漸新世、中期中新世-鮮新世である。 ポルフィリー、表層型金鉱床ともに、一般に中期中新世から最近期にかけてのものが多いが、例外も知られている。 大規模なポルフィリー鉱床の多くは2000万年未満の年代であるが、ニューサウスウェールズ州の4億3800万年前のCadia-Ridgeway鉱床のような顕著な例外もある。 この比較的若い年代は、この種の鉱床の保存の可能性を反映している。なぜなら、それらは通常、変形、隆起、侵食のような非常に活発な地殻変動や地質プロセスのゾーンに位置しているからである。 しかし、ほとんどの鉱床が2000万年未満であるという偏った分布は、少なくとも部分的には、探査方法とモデルの仮定によるものである可能性があります。
マグマとマントルプロセス編集
一般に、大規模なポルフィリー鉱床の大部分は石灰アルカリ性貫入と関連しているが、最大の金鉱床のいくつかは高K石灰アルカリ性マグマ組成と関連するものである。 世界有数のポルフィリー銅・金鉱床は、米国のビンガム銅・金鉱山、インドネシアのグラスバーグ銅・金鉱山、オーストラリアのノースパークス銅・金鉱山、モンゴルのオユトルゴイ銅・金鉱山、ロシアのペシャンカ銅・金鉱脈など、高Kまたはショショナイト系貫入にホストされるものが多数あります。
ポルフィリー形成の原因となるマグマは、従来、沈み込み後の停滞したスラブの上部が海水によって部分溶融して生成されると考えられていた。 また、浅い沈み込みで浮力のあるスラブが形成されると、部分溶融によりアダカイト質溶岩が生成されることがある。 また、マントルウェッジがメタゾーマ化した場合、硫化鉱物が高酸化状態になり、鉱石鉱物（銅、金、モリブデン）が放出され、地殻上部に運ばれることがある。 マントル融解は、収束縁から変質縁への移行や、沈み込むスラブの急峻化・海溝状後退によっても引き起こされることがある。
脱水後、溶質に富む流体はスラブから放出され、MORB様アステノスフィアの上にあるマントルウェッジをメタソーマ化し、揮発性物質と大型イオン溶岩元素（LILE）で濃縮される。 安山岩質マグマの生成は、一次玄武岩質マグマの地殻溶融・同化、地殻底部でのマグマ貯蔵（上昇する高密度マフィックマグマによるアンダープレート）、マグマの均一化など多段階に渡るというのが現在の考えである。 アンダープレート化したマグマは、地殻底部に多くの熱を加えることにより、地殻溶融と地殻下部岩石の同化を誘発し、マントルマグマと地殻マグマの相互作用が激しい領域を形成することになる。 この進化したマグマは、揮発性物質や硫黄、非相溶性元素に富むようになり、鉱床を生成するマグマとして理想的な組み合わせとなる。
テクトニックおよび構造的な支配
ポルフィリー鉱床は弧状火山と関連しているが、その環境では典型的な産物ではない。 ポルフィリー形成のきっかけとして、テクトニックな変化が作用していると考えられている。 ポルフィリー発達をもたらす重要な要因は5つある。 1）地殻を貫くマグマの上昇を妨げる圧縮、2）その結果生じる浅いマグマ溜り、3）揮発飽和とマグマ水熱流体の生成に伴うマグマの分別の促進、4）圧縮により周辺岩盤への分派が制限され、流体が単一のストックに集中、5）急激な隆起と侵食により減圧と効率的で最終的に鉱床堆積を促進、である。
ポルフィリー鉱床は、低角度（フラットスラブ）沈み込み帯である地域でよく開発される。 通常の沈み込みから平坦な沈み込みに移行し、その後通常の沈み込みに戻る沈み込み帯は、ポルフィリー鉱床の生成につながる一連の効果をもたらすことができる。 最初は、アルカリ性マグマティズムの減少、水平方向の短縮、フラットスラブ上部のリソスフェアの水和、熱流の減少が見られるだろう。 通常の沈み込みに戻ると、高温のアステノスフィアが再び水和したマントルと相互作用して湿潤融解を起こし、マントル融液が通過して地殻融解が起こり、熱流の増加によりリソスフェアの薄肉化と弱体化が起こる。 沈み込むスラブは、海嶺、海山列、海洋台地によって持ち上げられ、ポルフィリー鉱床の発達に好ましい環境を提供することができる。 沈み込み帯と上記の海洋地形の相互作用は、沈み込み帯がこれらの地形の1つと相互作用するたびに鉱石の生成につながるため、ある地域に複数の金属原性帯が発達することを説明することができる。 最後に、海洋島弧では、リッジ沈み込みがスラブの平坦化やアーク反転につながることがある。一方、大陸弧では、フラットスラブ沈み込みの時期につながることがある。
アーク反転は、南西太平洋での衝突イベントの後、ポルフィリー堆積物の形成よりわずかに前に起こることが示されている。 アーク反転は、島弧と他の島弧、大陸、または海洋台地との衝突により発生する。
ポルフィリー堆積物は、主要な断層やリニアメントを伴うものもあるが、一般にその形成に必要な構造制御はない。 弧内断層系の存在は、ポルフィリー鉱床の発達を局限することができるので有益である。 さらに、大陸規模の横ずれ断層帯と弧状平行構造の交差がポルフィリー形成に関連していることを指摘する著者もいる。 実際にチリのロスブロンセスとエルテニエンテのポルフィリー銅鉱床は2つの断層系の交点に位置している
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