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斑岩矿床是人类使用的铜、钼、金和银的主要来源。斑岩矿通常形成于俯冲带上方的岩浆弧中。然而，最大矿床的生成往往局限于特定的弧段和有限的时间。在这里，我概述了可能参与大型斑岩矿床形成的四个关键触发因素。第一个过程的特征是地壳深处含有金属和水的岩浆的周期性富集。其次，岩浆中硫化物的饱和有利于金属浓缩成更小体积的物质，之后它们就可以从这些物质中释放出来。第三个过程是将金属有效地转移到岩浆中溶解的热液中。最后，局部过程触发了地壳中矿石矿物的沉淀。虽然某些或所有这些过程必须协同作用才能产生大量矿床，但我认为岩浆的硫化物饱和是最重要的步骤，这可以解释矿石的时空分布。因此，火成岩中硫化物饱和度的指纹可以用来识别岩浆弧中特别容易形成矿石的部分。 熔融还原可能由磁铁矿结晶或还原地壳岩石同化引起。这可能有利于将还原的硫分离成可从熔体中溶解的挥发物，有效地提取铜、金和其他含硫金属，以生产高度富集的成矿流体 通过一个狭窄的窗口有效聚焦流体，并通过一个陡峭的热梯度冷却，结合上升单相流体的膨胀，可以迫使硫化物矿物在有限的岩石体积中沉淀，创造丰富的矿化 斑岩铜矿，即与岩浆库中热液流体相结合的铜矿，提供了世界上75%的铜。它们通常与俯冲带上方地壳的岩浆侵入有关，表明岩浆作用在驱动矿化中起主要作用。然而，尚不清楚单一的富铜岩浆流体是否能在热液蚀变岩带内触发铜富集和随后的硫化物矿石矿物的沉淀。在这里，我们根据对现代俯冲带火山活动的观察，提出了斑岩铜矿形成的另一种过程。我们认为，铜富集最初涉及含金属的岩浆高盐液体或卤水，这些液体是在数万至数十万年的时间里从聚集在浅层地壳中的大型岩浆侵入体中溶解出来的。在随后的步骤中，硫化物矿石的沉淀是由积累的卤水与硫化物气体的相互作用触发的，硫化物气体是在短时间内从下伏的镁铁质岩浆中释放出来的。采用高温高压室内实验模拟气-盐水相互作用。该实验在700-800°C的岩浆温度下产生铜铁硫化物矿物和氯化氢气体，其结构和化学特征与斑岩铜矿相似。因此，斑岩铜矿的形成经历了卤水富集-气致沉淀两阶段的过程。
北美西部大盆地始新世是岩浆活动和热液活动频繁的时期。在此期间，美国内华达州的卡林型金矿被开发出来，这是继南非之后世界第二大金矿。卡林型矿床的特征已经有文献记载，但对其成因的广泛接受的解释是突出的。在这里，我们综合了矿石矿物的微量分析、描述金属分配的实验数据以及公布的年龄和同位素数据，表明金来自岩浆。我们将金的沉积与浅层俯冲到新的岩浆作用和伸展的开始联系起来。我们认为，上升流软流圈撞击了一个强烈修改过的次大陆岩石圈地幔，产生了岩浆，在10至12公里深处释放了含金流体。随着硫化氢浓度的提高和金铜比例的提高，水流体的上升经历了相变化，并与大气水混合。在距离地表几公里的范围内，流体溶解并使碳酸盐岩围岩硫化，导致含金黄铁矿的沉积。我们的结论是，内华达卡林型矿床的大量和规模是特定地质环境的不寻常汇聚的结果，以及导致金矿极其有效的运输和沉积的构造触发。
斑岩铜矿——世界上铜的主要来源——是与古代俯冲带有关的岩浆弧中侵入复合体的脱气作用的结果。它们的特征是铜和铁硫化物，通常与硬石膏一起发现(CaSOд)，在强烈蚀变和断裂的岩石上跨越数公里的尺度。这些金属的岩浆来源已被广泛了解，但以百万吨规模运输和沉积这些金属的过程尚不清楚。通常认为，金属沉积所必需的硫化氢是由二氧化硫和水的反应形成的，但这种反应效率低，而且不能解释经济品位沉积物的形成。在这里，我们利用高温实验室实验表明，二氧化硫气体(岩浆气体混合物的主要成分)和钙长石(弧壳中丰富的矿物)之间发生了非常迅速的化学吸附反应。化学吸附反应生成硬石膏矿物和硫化氢气体，并引发金属硫化物沉积。我们利用热力学计算表明，随着岩浆气体冷却和膨胀，硫化氢气体浓度呈指数级增加，从而驱动金属硫化物的有效沉积，进而形成经济品位的斑岩铜矿床
岩浆气体和地下水形成岩浆蒸气柱的次火山相互作用尺度示意图。岩浆气体从静岩向静流体膨胀，驱动蚀变和成矿作用。在膨胀过程中，在低压下会发生轻微的相分离，在地下水界面处会发生混合。注意，矿化后的地表特征因侵蚀而消失
金的太古代生物地球化学与金山金矿。金山金矿最可能的来源是Hlagothi杂岩体(1)，如图所示。太古宙的酸性和含硫火山雨可能风化了玄武岩(2)、含金硫化物(3)和含金脉(4)中的金。金以块状和细菌形式沉积可能是由碳氢化合物和蓝藻细菌的氧化还原反应触发的，(5)黄色箭头表示黄金的运输
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