Petrology and mineralogy of the Fenghuanshan granodiorite, Anhui Province, China: implications for petrogenesis and metallogenesis implication

Abstract

<p style="margin-bottom: 0cm;">The Fenghuangshan copper deposit, in the Tongling area of Anhui Province, China, is genetically associated with the Fenghuangshan granodiorite, which contains amphiboles that can be used to determine the pressure and temperature history of the magmas that formed this intrusion. Here, we investigate the petrography and mineralogy of the Fenghuangshan granodiorite, focusing on variations in amphibole composition and determining the conditions of amphibole crystallization. The data are used to determine the petrogenetic history and metallogenic significance of the hosting granodiorite. The amphiboles within the intrusion can be divided by texture into phenocryst, matrix, and poikilocrystal amphiboles. Electro model, combined with the barometry and thermometry and the stratigraphy of the study area, indicates that the Fenghuangshan copper deposit has not undergone any significant changes since its formation, thereby indicating that both the granodiorite and the associated mineralization are well preserved. This also suggests that the final depth of emplacement of the magma (3–6 km) represents the depth of formation of the associated copper deposit. This inference, combined with the fact that the current depth of exploration and mining in the study area is <1 km, indicates the great potential for discovering significant copper mineralization by deep exploration in this area. </p><p style="margin-bottom: 0cm;"> </p><p style="margin-bottom: 0cm;"><strong>Resumen</strong></p>El depósito cuprífero de Fenghuangshan, en el área de Tongling, provincia de Anhui, China, está genéticamente asociadocon la granodiorita de Fenghuangshan, que contiene anfíboles que pueden ser usados para determinar la presióny la temperatura histórica de los magmas que formaron esta intrusión. En este trabajo se investigo la petrografía yla mineralogía de la granodiorita de Fenghuangshan enfocados en las variaciones de composición de anfíboles y endeterminar las condiciones de cristalización de estos. Los datos se utilizaron para determinar la historia petrogenéticay la significación metalogénica de la granodiorita anfitriona. Los anfíboles al interior de la intrusión pueden dividirsepor texturas en fenocristales, cristales en matriz y cristales moteados. Los análisis de microsonda electrónica indicanque los anfíboles son de características magnesiohornblenda y tschermakita. Las plagioclasas en la granodiorita sonandesinas y oligoclasas. La barometría del aluminio en los anfíboles y la termometría de los anfíboles plagioclásticosindican que los anfíboles moteados cristalizados se fundieron a presiones entre 4,46 y 4,74 kbar y temperaturas de1066 °C y 1071 °C, y los anfíboles en la matriz se formaron bajo condiciones de 1,00-1,91 kbar y 784-823 °C. Losdatos indican que el magma que formó la granodiorita fue generado dentro del manto superior y migró a través defracturas antes de ubicarse en la corteza media-baja a una profundidad de ~15 km, lo que formó una profunda cámaramagmática donde el magma sufrió una cristalización y asimilación fraccionada. El magma migró luego a través deestructuras geológicas (como fallas y fracturas) antes de ubicarse en la corteza a poca profundidad, entre 3 y 6 km, yformando eventualmente la granodiorita Fenghuangshan. Este modelo combinado con la barimetría, la termometría ycon la estratigrafía del área de estudio indica que el depósito cuprífero de Fenghuangshan no ha experimentado cambiossustanciales desde su formación, lo que indica que tanto la granodiorita como la mineralización asociada estánbien preservadas. Esta condición también nos sugiere que la profundidad final de la ubicación del magma (3-6 km)representa la profundidad de formación del depósito cuprífero asociado. Esta inferencia, combinada con el hecho deque la actual exploración y explotación en el área de estudio es de <1 km, señala que el gran potencial para descubrirmineralización cuprífera con una exploración profunda en el área.