用于研究成矿物质来源的方法很多，如S、Pb、Sr、C、O等的同位素方法，稀土元素方法、微量元素方法及各种元素对或元素组合比值法等。这些方法对研究斑岩铜矿的Cu质来源都属间接的推断。为了更直接地查明斑岩矿床的Cu质来源，季克俭等（1982、1989）采用了研究和分析矿体不同距离的围岩的岩性和Cu含量的对比方法。证明通过用矿体周围同一层位和同种岩石Cu含量的变化来确定成矿金属来源不仅是可能的，而且是更可靠的。
在矿床周围，半径为10～20km，面积约700km2的范围内，按近密远疏的原则，采集了较新鲜的岩矿石样292个（其中地表样192个），全部样品作了Cu元素分析和等离子光谱分析（37个元素），部分样品作了岩石化学分析、稀土元素分析和部分挥发组分和微量元素分析。用不同方法测得的Cu量差值很小，平均差值在允许误差范围之内，分析数据是可信的。
（一）矿体外围岩石中Cu含量的变化
对全部岩矿石样品作了Cu含量分析，其变化范围为（6～27500）×10-6（表4-1），其中大多数样品Cu含量为（20～160）×10-6,Cu含量在180×10-6以上的仅占样品的7.5%。
将全部样品按≤50×10-6、（51～100）×10-6、（101～150）×10-6和＞150×10-6的相应符号标于矿田地质简图的取样点上（图4-1），可清楚地看出：Cu含量大于150×10-6的样品几乎全部集中在斑岩铜矿床内，即集中在矿体及其周围面积不大的范围内；Cu含量在150×10-6以下的3种含量范围样品的分布不是杂乱无章，而是成片成带；在铜矿床外围有一个低Cu含量区，即小于50×10-6的样品有呈环状围绕矿床分布之趋势。
表4-1 德兴矿田各地球化学场Cu含量（wcu/10-6）统计表
由于不同Cu含量的样品成带或成片分布，因此，可将矿田划分出不同的Cu含量区：低值区，多数样品的Cu含量小于或等于50×10-6；中值区，多数样品的Cu含量在（51～100）×10-6范围内；高值区，绝大多数样品的Cu含量大于50×10-6，其中近半数样品大于100×10-6，有相当一部分为几千10-6。
Cu的高值区与斑岩铜矿体及其周围蚀变岩分布范围大致相当，低值区在高值区的外围。中值区离矿体较远。由此可见，矿田内不同Cu含量的分布区与铜矿化有密切的关系。由铜矿体向外，依次为高值区、低值区和中值区，即斑岩体周围围岩中的Cu含量从接触带向外，先为高值或特高值，然后变为低值或最低值，最后变为中等值。
（二）Cu的地球化学场及其与矿化的关系
根据样品Cu含量，可将矿田大致分为3种铜的地球化学场：高值场、中值场和低值场。高值场位于矿田中心，近于椭圆形，面积约24km2，其一半在九都组的第三岩性段，另一半在第四岩性段，该场的长轴方向为北西西，与走向近于北东的地层交切。铜厂、富家坞和朱砂红3个斑岩铜矿床均在高值场中。低值场大体呈近于东西和南北向的十字形条带，面积约400km2，其延伸方向明显与地层走向不一致，即低值场穿切不同时代的地层和岩性。已知的铜和黄铁矿矿床均在低值场内。中值场呈片状出现，大体呈东西向，延伸方向也与地层不一致。这三种地球化学场与铜矿床有密切的关系。矿田内主要地层为新元古界九岭群九都组，是一套火山－沉积的碎屑岩建造，其主要岩性为绢云千枚岩和变质沉凝灰岩。总的来看，全区岩性较简单，同类岩石在全区各处都能见到，矿物成分、矿物含量、结构构造等较稳定，但它们的Cu含量随离矿体距离的不同而变化，表明某些Cu的地球化学场的形成是与铜矿化紧密相关的（图4-1）。
图4-1 德兴矿田地质和Cu的地球化学场图
（据季克俭等，1984）
1—花岗闪长斑岩、英安斑岩和长英质熔岩；2—基性和超基性岩；3—热液蚀变范围；4—铜矿床；5～8—Cu含量（wB/10-6）范围（5为＜50;6为50～100;7为100～150;8为＞150）；9—取样孔；10～12—Cu的地球化学场（10—正常场；11—增高场；12—降低场）；13—Cu含量等值线；
I—矿化场；Ⅱ—正晕场；Ⅲ—降低场；Ⅳ—正常场
使用围岩中成矿元素的含量变化查明成矿元素来源方法的基本思想是，同一层位或同一地质体的同种岩石具有相对的稳定性，其造岩元素和微量元素的含量也较稳定。如在这些层位和岩石中形成热液矿床，若成矿物质来自岩浆或深部，则这些层位或岩石的成矿元素含量，仅在矿体及其附近增高，往外应无明显变化，基本上是稳定的。若成矿物质来自矿体周围的层位或岩石，则成矿元素除在矿体及其附近显著增高外，在增高区外围必然会存在一个降低区，再向外，成矿元素含量不发生变化，即含量高于降低区。由此可见，在矿床外围是否存在成矿元素低值区，是确定成矿物质来源的重要依据。
德兴矿田内铜厂、富家坞、朱砂红和银山4个铜矿床外围都存在Cu含量低值区，这种低值场常常出现在矿体的周围，并分布于高值场和中值场之间。我们认为，这种现象清楚地表明围岩为成矿提供了Cu。
既然Cu的地球化学场与成矿有密切的关系，就应给这些场赋予明确的地质意义。中值场远离斑岩体和矿体，一般距离岩体超过3km，其岩石不受或仅受微弱的岩浆和热液作用的影响。其Cu含量在成矿过程中基本不变，因此，中值场可称为原始场、正常场或背景场。低值场位于中值场和高值场之间，成矿前没有高值场，也没有低值场，都是中值场。高值场和低值场在空间上紧密相伴，故低值场可称为降低场或负异常场或负晕场。高值场可统称为增高场，其中包括两部分：矿体和非矿体。我们将Cu含量在1000×10-6以上的算作矿化体，即称为矿化场，小于1000×10-6的称为正晕场或正异常场。由于这些场与成矿密切相关，因此，它们之间有特定的空间关系，从矿体向外，依次为矿化场，正晕场、降低场和正常场。
（三）Cu的各种地球化学场的特征
矿田被划分成不同的Cu的地球化学场，它们之间存在着一定的或明显的差异。即每种场都有其特征（表4-1）。
矿化场的特征是：Cu含量高，平均值约6000×10-6，比Cu含量较高的正晕场平均值高50倍，比Cu含量最低的降低场平均值高100倍以上；分布的范围很小，小于2km2，不足正晕场面积的1/10，不足降低场的1/200；其分布与矿体基本一致，故矿化场是由特殊的强烈蚀变和矿化的岩石构成。
正晕场的Cu含量变化范围从18×10-6～930×10-6，最高值超过最低值的50倍。平均值为126×10-6，比正常场和降低场均高。该场的部分样品Cu含量与正常场相似，但有一个明显的区别，大于150×10-6的样品在正常场中罕见，而在正晕场中占有一定的比例。更重要的差异是正晕场中的岩石均有不同程度的蚀变，而正常场中的岩石无蚀变。正晕场总是围绕矿化场分布，其面积远比矿化场大，但比降低场要小得多，约为降低场的1/20 0
降低场最重要的特征是Cu含量低，平均值、最低和最高值都是成倍或几乎成倍地低于其它场，如矿田内Cu含量小于10×10-6的样品仅在降低场中出现，在降低场中Cu含量达100×10-6的样品只有3%，达正常场平均值的样品只占7%。降低场分布于正晕场外围，面积很大，比增高场（矿化场＋正晕场）面积大近20倍。
正常场的平均Cu含量为78×10-6，属中等，但比沉积岩的平均值56×10-6高，比矿化场和正晕场低，但比降低场高。样品的Cu含量相对较均匀，偏高和偏低的样品较少，其分布位置离矿化场相对较远。
（四）矿田内Cu的地球化学场的形成
矿田内4个Cu的地球化学场可分为原生和后生的二类。正常场一般离岩体和矿体较远，在3km以外，不受岩浆和热液活动的影响，因此，其中的岩石都是正常的沉积变质岩或火山沉积变质岩。岩石中的Cu含量在成岩后未发生变化，故称之为Cu的原始地球化学场。矿化场和正晕场是后生的，与岩浆侵入，斑岩体的形成，热液活动和蚀变交代密切相关，故不属原始地球化学场。
我们把Cu的低值场称为降低场，即认为它是后生的，与热液成矿作用密切相关。主要依据是：
1）降低场与增高场相伴出现，并围绕增高场分布。它具有较固定的位置，产于增高场和正常场之间；
2）降低场的岩石Cu含量分布明显不同于其它场，最高频度的Cu含量远低于其它场的最高频度值。最低值也比其它场的最低值小1～2倍；
3）同一层位的同种岩石的Cu含量随离斑岩体或铜矿体的距离变化而变化，由岩体向外，从高或极高，经很低至中等含量；
4）Cu的后生地球化学场之间不仅有密切的空间关系，而且在Cu含量和场的范围方面有制约关系。它们的平均含量与正常场的平均值的差值大，则面积小，差值小，则面积大。如矿化场平均值比正常场大数十倍，其面积很小，而降低场平均值与正常场差异较小，其范围很大。即增高场的Cu的增加量与降低场中Cu的减少量有对应关系。
综上所述，我们认为，在成矿前矿田内岩石Cu含量比较均匀，变化范围不大，多数值为20×10-6～110×10-6，即成矿前只有一个Cu的原始地球化学场。由于岩浆的侵入和热液活动，岩体周围一定范围内的岩石Cu含量发生变化，部分Cu被活化，并富集于适宜Cu沉淀的部位。结果在花岗闪长斑岩接触带附近形成了Cu的增高场（矿化场和正晕场），其外围出现了范围较大的Cu的降低场。
正常场和降低场中岩石的层位和岩性是完全相同的，但它们的Cu含量频度分布明显不同，正常场的高频峰的铜值高于降低场（＞20×10-6），这与两场平均值之差（78～43=35×10-6）基本一致。这也是降低场是由正常场演化而成的证据之一。
若斑岩铜矿的矿质确实来自周围的岩石，则降低场释放出来的Cu量是否足以形成矿体和正晕场呢？为此，我们根据已有的分析统计资料作了粗略的估算。由表4-2可知，各场的Cu的平均含量及其与正常场平均值的差，各场的面积和岩石的体重通过测定、统计和圈定获得。深度根据勘探查明的矿体垂向厚度取最大值500m，正晕场和降低场根据已有资料均取1500m，然后分别计算出各场岩石的总重量和Cu的变化量。计算结果表明，降低场减少的Cu量足以形成斑岩铜矿体和Cu的正晕场。
除Cu以外，造岩元素，微量元素、稀土元素和卤族元素在斑岩铜矿周围岩石中均有明显的变化。它们的变化规律，部分与Cu相似，部分与Cu不同。但总的来看，它们的共同特征是，愈近斑岩体或矿体中心，变化幅度愈大，随离接触带距离增大，变化幅度有明显减小的趋势。对比铜矿石、花岗闪长斑岩和围岩的稀土元素球粒陨石标准化曲线，可以看出，矿石与围岩的基本一致，而与斑岩的差别悬殊，这反映了成矿物质主要来自围岩。
表4-2 德兴矿田成矿过程中各地球化学场Cu量（wcu/10-6）变化表
（据季克俭等，1984）
（五）各种Cu的地球化学场中岩石的密度（p）
对各种Cu的地球化学场中岩石的密度进行了测定，计算所得各场的平均值如下：正常场和降低场的密度均为2.72，正晕场为2.68，矿化场为2.79。因为这些岩石都为斑岩体的围岩，在成矿前基本上是相同的，密度都与远离岩体不受岩浆和热液作用影响的正常场中的岩石一样，即约为2.72。那么，降低场中岩石的密度没有发生变化，正晕场中岩石由于蚀变密度变小至2.68。矿化场中岩石蚀变更强理应密度更小，但由于伴随蚀变而富集密度很大的金属矿物，所以，体重增至2.79。由此可见在4个铜的地球化学场中，除正常场和降低场外，正晕场和矿化场中岩（矿）石密度发生了明显的变化。
（六）各种铜的地球化学场岩石的造岩元素含量
矿田内斑岩体周围岩石中的Cu含量随离岩体距离的增大发生明显的变化。表明在成矿过程中离岩体数公里岩石中的Cu发生了活化、迁移和再分配。热液作用能使Cu变化，同样也能使岩石中的其它元素和组分发生变化。为此，我们选择了4个不同Cu的地球化学场中有代表性的16个样品，作了硅酸盐分析、部分微量元素和挥发组分的分析。结果表明，多数元素与铜一样，随离斑岩体距离的变化，含量也发生变化。
各Cu的地球化学场中岩石的造岩元素含量有明显的差异。为了更好地反映它们的变化趋势，首先分别算出各种造岩元素的异常场与正常场含量的比值，然后根据各铜的地球化学场离斑岩体的平均距离和上述的比值作图（图4-2）。该图清楚地表明，造岩元素可分成3组：变化极大的——与正常场相比增大10倍以上或缩小至1/10以下，如Cu和Na2O；变化明显的——增大1倍或缩小到50%，如CO2、K2O和CaO；变化较小的——变化量不超过20%，如H2O、Al2O3、TFe、SiO2和MgO。
不同的元素有不同的变化特征。与正常场相比，最大变化量可出现在各种Cu的地球化学场内，如Cu、Na2O、CO2和CaO在矿化场，Al2O3、SiO2、TFe、H2O和K2O等在正晕场内，而MgO在降低场中。总的来看，从正常场—降低场—正晕场—矿化场，即向岩体方向岩石中元素含量与正常场的相比变化幅度逐渐增大，特别是主要的成矿和蚀变元素。
图4-2 德兴矿田岩石化学成分相对含量与岩体距离的关系
（据季克俭等，1985）
C—元素含量；异—异常场；正—正常场
在矿化场中Cu、K20、CO2和CaO明显增长，Na2O急剧减少。这表明，铜矿化与钾化、碳酸盐化和去钠化等密切相关。
除Al2O3和TFe等变化趋势与Cu相似外，多数元素的变化特征与Cu有别，但大部分元素在不同Cu的地球化学场中也显异常值，且有正有负。这在一定程度上表明它们在Cu的成矿过程中也发生了富集和贫化。
（七）各种Cu的地球化学场岩石的微量元素含量
各种Cu的地球化学场中岩石微量元素的含量是有明显差异的，变化明显的为As、Cl、Rb、Sr和Ba，变化较小的为F（表4.3）。由岩体向外，不同微量元素在同类岩石中的含量有各自的变化趋势，其中As、Rb和F与Cu相似，降低场的平均值最低，矿化场最高，正晕场中等，正常场偏高（F偏低）。Cl随离岩体的距离增大而趋于升高，即正常场的值最高，异常场均降低，特别是矿化场的值最低。Sr和Ba在离岩体很近和很远处岩石中的含量相近，但离岩体中等距离处岩石中的含量发生明显变化，Ba升高，Sr降低，特别是在正晕场中。这表明，在热液活动过程中，离岩体数千米的岩石造岩元素、成矿元素，以及微量元素均发生了变化，但不同的元素可以具有不同的变化规律或趋势。
表4-3 Cu的地球化学场岩石微量元素含量（wB/10-6）
（据季克俭等，1989）
（八）各种Cu的地球化学场岩石的稀土元素含量
德兴矿田斑岩体外围岩石稀土元素分析结果和统计表明，不同Cu的地球化学场中岩石的稀土含量不一样，Cu的矿化场的稀土元素平均值最高，正晕场较高，正常场中等，降低场最低（表4-4）。由此可见，围岩中的稀土元素在成矿过程中也发生活化和再分配，其变化特征与铜基本相似，只是降低场的下降和矿化场的升高幅度不如铜。如将轻、重稀土分别统计，则可看出重稀土在不同地球化学场中基本稳定，含量变化较小，轻稀土含量变化较明显，由于轻、重稀土变化的不一致性，轻稀土与重稀土比值与稀土总量变化不一致，向岩体方向，轻、重稀土的比值逐渐加大，从6.56增至8.91。Eu的异常有减弱的趋势。
表4-4 Cu地球化学场中岩石稀土元素含量（wB/10-6）
（据季克俭等，1989）
（九）各种Cu的地球化学场岩石的O同位素组成
斑岩体周围的岩石，随离岩体距离的增大，大部分元素均发生明显的变化，特别是主要的成矿和蚀变元素，如Cu、Na2O、K2O、CaO和CO：等。在热液成矿过程中围岩的O同位素有没有发生变化呢？我们对4个Cu的地球化学场中16个样品，做了全岩的O同位素分析，结果显示出不同场的δ18O值有明显的变化。为了获得可靠的结论，对这批样品又用高精度的BrF5法进行重新测定。实验的精度бn-1=0.07‰～0.17‰。由表4-5可见，由斑岩体的接触带向外，随距离的增大，δ18O值不断增大，从矿化场的平均值8.67‰，正晕场的10.14‰，降低场的10.60‰至正常场的12.77‰。如把远离岩体未受岩浆和热液作用影响的Cu的正常场中岩石作标准，则其它各场岩石的δ18O值都不同程度地变小，特别是明显矿化或蚀变岩石的δ18O平均值为8.67%，比正常场的值低4.10‰，下降幅度是相当大的。从总体来看，矿体周围δ18O值变小岩石的范围也是很大的，这与岩石中造岩元素和微量元素的变化也是一致的。
表4-5 各种Cu的地球化学场岩石的δ18O值
（据季克俭等，1989）
（十）各种Cu的地球化学场岩石的Rb-Sr年龄
斑岩体周围的岩石全部属新元古界九岭群九都组，为一套浅变质的火山－沉积的碎屑岩。这套岩石主要经受了三类地质作用：沉积－成岩、区域变质和与岩浆有关的接触变质和热液蚀变。区内沉积岩都经受了沉积－成岩和区域变质作用，但与岩浆有关的作用局限于离岩体一定距离的岩石。故从岩体接触带往外，同一层位岩石的Rb、Sr比值和Rb-Sr年龄可能会有差别。分析结果确实如此，从岩体向外Rb-Sr年龄逐渐明显增大，各Cu的地球化学场岩石的平均年龄如下：矿化场—197Ma，正晕场—354Ma，降低场—463Ma，正常场—518Ma（表4-6）。同一层位的岩石由于离岩体距离的不同，Rb-Sr年龄的差异极为悬殊，从197Ma增至518Ma。后者看来并不代表沉积或成岩年龄，而可能是代表区域变质年龄。197Ma与斑岩体的年龄179 Ma很接近，因此应是代表岩浆引起的热事件（热变质、热液交代等）年龄。很有意思的是，在全岩的Rb-Sr年龄等时线图上，16个样，构成两条等时线（图4-3）。一条等时线的年龄为212±19 Ma,Sr的初始值为0.7078，由近接触带的4个强矿化蚀变岩和无矿化蚀变岩构成，它们的单样年龄小于230Ma。另一条等时线由10个未蚀变的远离岩体的样品构成，年龄为545.2±34.2Ma，单样年龄均大于400Ma，该等时线的初始Sr值为0.7078。这两条等时线大体上代表两个体系，212Ma等时线代表岩浆热事件岩石体系，545.2Ma等时线代表区域变质热事件岩石体系。沉积－成岩年龄还要大得多。
表4-6 各Cu的地球化学场岩石Rb-Sr年龄表
（据季克俭等，1989）
图4-3 德兴矿田变质火山－沉积岩Rb-Sr等时线图
（据季克俭等，1989）
对其中的部分样品还做了K-Ar法年龄，获得了相似的结果，矿石年龄为186Ma，与197Ma的Rb-Sr年龄和179 Ma的斑岩体年龄均很接近，其它多数样品数据在435～582Ma之间，与545Ma的Rb-Sr年龄较接近。
上述同位素年龄资料表明，本区新元古代沉积的一套火山－沉积岩约在545Ma前发生了区域变质作用。花岗闪长斑岩岩浆的侵入及由此引起的热事件，使其周围的岩石发生变质、交代和重结晶。