U-Pb dating by zircon dissolution method using chemical abrasion

Abstract

Chemical abrasion was carried out on zircons grains of the Temora II standard for U-Pb dating prior to analyses using in situ Laser Ablation-MultiCollector Ion Coupled Plasma Mass Spectrometer (LA-ICPMS) followed by the Isotope Dissolution Thermal Ionization Mass Spectrometer (ID-TIMS) method. The proposed methodology was herein applied in order to reduce primarily the effects of secondary Pb loss, the presence of common lead and/or silicate impurities. Nine Temora II zircon grains were analyzed by the laser ablation method yielding an age of 418.3±4.3 Ma. Zircon grains of a same population were separated for chemical abrasion before dissolution and mass spectrometry analyses. Six fractions of them were separated for isotope dissolution using 235U-205Pb mixed spike after we have checked and assured the laboratory conditions of low blank values for total Pb of less than 2 pg/g. The obtained U-Pb zircon age by the ID-TIMS method was 415.7±1.8 Ma (error 0.43 %) based on four successful determinations. The results are consistent with the published ages for the Temora diorite (Temora I â 416.75±1.3 Ma; Temora II â 416.78±0.33 Ma) and established as 416±0.33 Ma. The technique is thus recommended for high precision U-Pb zircon analyses (error < 1 %), mainly for high resolution stratigraphic studies of Phanerozoic sequences.

Este trabalho apresenta a técnica de abrasão química em zircões do padrão Temora II aplicada em datação de U-Pb por Dissolução Isotópica e Espectrometria de Massa por Ionização Térmica, método DI-ESIT. O emprego deste método tem como princípio diminuir os efeitos da perda secundária de Pb radiogênico antes da dissolução. Em primeira instância, os zircões foram analisados pelo método in situ com uso de Microssonda Laser acoplada a um Espectrômetro de Massa Multicoletor com Plasma Acoplado Indutivamente (MC-ICP-MS), cujo objetivo foi identificar os grãos de zircão de fase de cristalização simples sem sobrecrescimento. Nove cristais de zircão analisados com microssonda a laser forneceram uma idade 418,3±4,3 Ma. Da mesma população foram separados cristais de zircão para datação utilizando a técnica de abrasão química e posterior análise pelo método DI-ESIT. Seis amostras de zircão foram separadas para diluição isotópica com adição de um traçador isotópico combinado U235-Pb205, em condições laboratoriais de brancos analíticos de Pb total menor que 2 pg/g. A idade U-Pb em zircão obtida foi 415,7±1,8 Ma (erro 0,43 %) com base em cinco amostras de zircão. Os resultados são concordantes com aquelas idades publicadas para o diorito Temora (Temora I â 416,75±1,3 Ma; Temora II â 416,78±0,33 Ma). A técnica descrita aqui é, portanto recomendada para ser aplicada em análises isotópicas de U-Pb com alta precisão (erros menor que 1%) para estudos de estratigrafia de alta resolução de sequências fanerozóicas.