Abstract Mafic rocks contain important information about the nature of the mantle source and tectonic settings. Here we present results of whole-rock geochemistry and zircon U-Pb-Hf isotopes for the Early Neoproterozoic mafic rocks (Ganyuhe hornblende gabbros and Guandaoshan gabbro-diorites) in the western Yangtze Block, South China, in order to constrain the petrogenesis and the mantle metasomatism processes under subduction setting. LA-ICP-MS zircon U-Pb dating results display concordant crystallization ages of 857.4 ± 2.0 Ma for the hornblende gabbros and 856.4 ± 2.8 Ma for the gabbro-diorites, respectively. These mafic rocks possess low SiO2 contents (45.5–53.3 wt%) as well as high MgO contents (3.27–9.20 wt%) and Mg# (48.6–62.6) values, and show characteristics of arc-like trace element patterns with enriched Rb, Ba, Sr, K, and Pb but depleted Nb, Ta, Zr, Hf, and Ti. The prominently positive whole-rock eNd(t) (+4.9 to + 5.8) and zircon eHf(t) (+8.48 to + 20.6) values suggest a depleted lithospheric mantle source. We therefore infer that the mafic rocks investigated here were derived from an amphibole-bearing spinel peridotite source that was affected by metasomatism between the overlying mantle wedge and subduction-related fluids. In conjunction with the compiled data of Neoproterozoic mafic rocks from the western Yangtze Block, we propose that there exist Neoproterozoic metasomatized mantle sources beneath the western Yangtze Block during the subduction process in response to the evolution of the supercontinent Rodinia. The Neoproterozoic metasomatic agents in mantle sources include the slab fluids, sediment melts, and oceanic slab melts.

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华南扬子地块西部新元古代交代地幔：来自全岩地球化学和基性岩锆石U-Pb-Hf同位素的证据

摘要 镁铁质岩石包含有关地幔源性质和构造环境的重要信息。在这里，我们展示了华南扬子地块西部早新元古代基性岩（赣榆河角闪闪长岩和官道山辉长闪长岩）的全岩地球化学和锆石 U-Pb-Hf 同位素结果，以限制其成因和俯冲环境下的地幔交代过程。LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 测年结果显示，角闪闪长岩和辉长闪长岩的一致结晶年龄分别为 857.4 ± 2.0 Ma 和 856.4 ± 2.8 Ma。这些基性岩具有低 SiO2 含量（45.5-53.3 wt%）以及高 MgO 含量（3.27-9.20 wt%）和 Mg#（48.6-62.6）值，并显示出富含 Rb 的弧状微量元素图案特征, 钡, 锶, 钾, 和 Pb，但耗尽了 Nb、Ta、Zr、Hf 和 Ti。显着为正的全岩 eNd(t)（+4.9 至 +5.8）和锆石 eHf(t)（+8.48 至 +20.6）值表明岩石圈地幔源已耗尽。因此，我们推断这里研究的镁铁质岩石来自含角闪石的尖晶石橄榄岩源，该源受到上覆地幔楔和俯冲相关流体之间交代作用的影响。结合扬子地块西部新元古代基性岩的汇编资料，我们提出在俯冲过程中扬子地块西部下方存在新元古代交代地幔源，以响应罗迪尼亚超大陆的演化。地幔源中的新元古代交代因子包括板块流体、沉积物熔体和大洋板块熔体。显着为正的全岩 eNd(t)（+4.9 至 +5.8）和锆石 eHf(t)（+8.48 至 +20.6）值表明岩石圈地幔源已耗尽。因此，我们推断这里研究的镁铁质岩石来自含角闪石的尖晶石橄榄岩源，该源受到上覆地幔楔和俯冲相关流体之间交代作用的影响。结合扬子地块西部新元古代基性岩的汇编资料，我们提出在俯冲过程中扬子地块西部下方存在新元古代交代地幔源，以响应罗迪尼亚超大陆的演化。地幔源中的新元古代交代因子包括板块流体、沉积物熔体和大洋板块熔体。显着为正的全岩 eNd(t)（+4.9 至 +5.8）和锆石 eHf(t)（+8.48 至 +20.6）值表明岩石圈地幔源已耗尽。因此，我们推断这里研究的镁铁质岩石来自含角闪石的尖晶石橄榄岩源，该源受到上覆地幔楔和俯冲相关流体之间交代作用的影响。结合扬子地块西部新元古代基性岩的汇编资料，我们提出在俯冲过程中扬子地块西部下方存在新元古代交代地幔源，以响应罗迪尼亚超大陆的演化。地幔源中的新元古代交代因子包括板块流体、沉积物熔体和大洋板块熔体。8) 和锆石 eHf(t)（+8.48 至 +20.6）值表明岩石圈地幔源已耗尽。因此，我们推断这里研究的镁铁质岩石来自含闪石的尖晶石橄榄岩源，该源受上覆地幔楔和俯冲相关流体之间的交代作用影响。结合扬子地块西部新元古代基性岩的汇编资料，我们提出在俯冲过程中扬子地块西部下方存在新元古代交代地幔源，以响应罗迪尼亚超大陆的演化。地幔源中的新元古代交代因子包括板块流体、沉积物熔体和大洋板块熔体。8) 和锆石 eHf(t)（+8.48 至 +20.6）值表明岩石圈地幔源已耗尽。因此，我们推断这里研究的镁铁质岩石来自含角闪石的尖晶石橄榄岩源，该源受到上覆地幔楔和俯冲相关流体之间交代作用的影响。结合扬子地块西部新元古代基性岩的汇编资料，我们提出在俯冲过程中扬子地块西部下方存在新元古代交代地幔源，以响应罗迪尼亚超大陆的演化。地幔源中的新元古代交代因子包括板块流体、沉积物熔体和大洋板块熔体。因此，我们推断这里研究的镁铁质岩石来自含角闪石的尖晶石橄榄岩源，该源受到上覆地幔楔和俯冲相关流体之间交代作用的影响。结合扬子地块西部新元古代基性岩的汇编资料，我们提出在俯冲过程中扬子地块西部下方存在新元古代交代地幔源，以响应罗迪尼亚超大陆的演化。地幔源中的新元古代交代因子包括板块流体、沉积物熔体和大洋板块熔体。因此，我们推断这里研究的镁铁质岩石来自含角闪石的尖晶石橄榄岩源，该源受到上覆地幔楔和俯冲相关流体之间交代作用的影响。结合扬子地块西部新元古代基性岩的汇编资料，我们提出在俯冲过程中扬子地块西部下方存在新元古代交代地幔源，以响应罗迪尼亚超大陆的演化。地幔源中的新元古代交代因子包括板块流体、沉积物熔体和大洋板块熔体。结合扬子地块西部新元古代基性岩的汇编资料，我们提出在俯冲过程中扬子地块西部下方存在新元古代交代地幔源，以响应罗迪尼亚超大陆的演化。地幔源中的新元古代交代因子包括板块流体、沉积物熔体和大洋板块熔体。结合扬子地块西部新元古代基性岩的汇编资料，我们提出在俯冲过程中扬子地块西部下方存在新元古代交代地幔源，以响应罗迪尼亚超大陆的演化。地幔源中的新元古代交代因子包括板块流体、沉积物熔体和大洋板块熔体。