High spatial resolution analysis of Pb and U isotopes for geochronology by laser ablation multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-MC-ICP-MS)

Age determinations using the 235U and 238U radioactive decay series to the daughter isotopes 207Pb and 206Pb, respectively, using the mineral zircon (ZrSiO4), are widely used to decipher geological processes. A new method developed in the last couple of years, the laser ablation multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-MC-ICP-MS), overcomes previous laborious sample preparation, and yields isotopic ratios and age data with a high spatial resolution of ten of microns. The present study describes the analytical set-up and data reduction process as presently applied at the Laboratory for Geochronology of the University of Brasília. It explores the precision and accuracy of the method by cross-analysing three international zircon standards. We arrive at a precision of 1.9 to 3.7% (2σ SD) and an accuracy of 0.6 to 3.8% (2σ SD) for and U isotopic ratios of the standards. We also apply the method to two natural zircon samples, which have previously been dated by other analytical methods. A comparison of the results show a good conformity of the age data,being whitin the error limits. The data demonstrate the great analytical potential of the method for rapid, precise and accurate U-Pb isotopic analyses on the micron scale.A determinação de idades através do decaimento dos isótopos radioativos 235U e 238U para os isótopos radiogênicos 207Pb e 206Pb, respectivamente, utilizando o mineral zircão (ZrSiO4), é amplamente aplicada para decifrar processos geológicos. Um novo método tem sido desenvolvido nos últimos anos, a ablação a laser multi-coletor espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado (LA-MC-ICP-MS), superando o laborioso trabalho anteriormente necessário em outros métodos, na preparação de amostras, e permite obtenção de razões isotópicas com alta resolução espacial de micrômetros. O presente estudo descreve os procedimentos analíticos e os métodos usados na redução de dados que estão sendo aplicados no Laboratório de Geocronologia da Universidade de Brasília. Explora-se a precisão e exatidão do método através da análise de três padrões internacionais de zircão. Observa-se uma precisão entre 1,9 a 3,7% (2σ desvio padrão) e uma exatidão de 0,6 a 3,8% (2σ desvio padrão) para as razões isotópicas de Pb e U dos padrões. Também foram obtidas idades pelo método LA-ICP-MS de duas amostras de zircões naturais, que já foram datadas anteriormente por outros métodos analíticos. A comparação dos resultados mostra uma boa conformidade das idades obtidas, dentro dos limites de erro.Os dados demonstram o grande potencial do método analítico para análises isotópicas rápidas, precisas e exatas de U-Pb, numa escala de micrômetros