Accurate U-Pb Age and Trace Element Determinations of Zircon by Laser Ablation-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry Honglin Yuan (1,2)*, Shan Gao (1, 3), Xiaoming Liu (1), Huiming Li (4), Detlef Günther (2) and Fuyuan Wu (5) (1) Key Laboratory of Continental Dynamics, Department of Geology, Northwest University, Xi'an 710069, China (2) Laboratory of Inorganic Chemistry, ETH Hönggerberg, CH-8093 Zürich, Switzerland (3) Faculty of Earth Sciences, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China (4) Tianjin Institute of Geology and Mineral Resources, Chinese Academy of Sciences, Tianjing 300170, China (5) Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China *Corresponding author. e-mail: hlyuan@263.net.cn Abstract Various zircons of Proterozoic to Oligocene ages (1060-31 Ma) were analysed by laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry. Calibration was performed using Harvard reference zircon 91500 or Australian National University reference zircon TEMORA 1 as external calibrant. The results agree with those obtained by SIMS within 2s error. Twenty-four trace and rare earth elements (P, Ti, Cr, Y, Nb, fourteen REE, Hf, Ta, Pb, Th and U) were analysed on four fragments of zircon 91500. NIST SRM 610 was used as the reference material and 29Si was used as internal calibrant. Based on determinations of four fragments, this zircon shows significant intra- and inter-fragment variations in the range from 10% to 85% on a scale of 120 µm, with the variation of REE concentrations up to 38.7%, although the chondrite-normalised REE distributions are very similar. In contrast, the determined age values for zircon 91500 agree with TIMS data and are homogeneous within 8.7 Ma (2s). A two-stage ablation strategy was developed for optimising U-Pb age determinations with satisfactory trace element and REE results. The first cycle of ablation was used to collect data for age determination only, which was followed by continuous ablation on the same spot to determine REE and trace element concentrations. Based on this procedure, it was possible to measure zircon ages as low as 30.37 ± 0.39 Ma (MSWD = 1.4; 2s). Other examples for older zircons are also given. Keywords: LA-ICP-MS, excimer laser, zircon, geochronology, trace elements. Résumé Différents zircons d'âges variant du Protérozoïque à l'Oligocène (1060-31 Ma) ont été analysés par spectrométrie avec source à plasma induit et ablation laser. La calibration a été faite en utilisant le zircon 91500 de référence de Harvard ou le zircon TEMORA 1 de référence de l'Université Nationale Australienne comme calibrant externe. Les résultats sont en accord avec ceux obtenus par SIMS aux erreurs analytiques près (2s). Vingt-quatre éléments en trace et Terres Rares (P, Ti, Cr, Y, Nb, quatorze ETR, Hf, Ta, Pb, Th et U) ont été analysés sur quatre fragments du zircon 91500. Le standard SRM 610 de NIST a été utilisé comme matériau de référence et 29Si comme calibrant interne. À partir des déterminations faites sur ces quatre fragments, ce zircon montre des variations intra et inter fragments de l'ordre de 10% à 85% à une échelle de 120 µm, avec des variations des concentrations de Terres Rares allant jusqu'à 38.7%, bien que le spectre de Terres Rares normalisé aux chondrites reste très constant. Au contraire, les âges déterminés pour le zircon 91500 sont en accord avec les résultats de TIMS et sont homogènes à 8.7 Ma près (2s). Une stratégie d'ablation en deux étapes a été développée pour optimiser les déterminations d'âges U-Pb, et avoir des résultats de Terres Rares et d'éléments en trace satisfaisants. Le premier cycle d'ablation était utilisé pour collecter les données nécessaires à la détermination de l'âge seulement et était suivi d'un cycle d'ablation continue sur le même spot, pour déterminer les concentrations en Terres Rares et en éléments en trace. Grâce à cette procédure, il a été possible de mesurer des âges sur zircons aussi récents que 30.37 ± 0.39 Ma (MSWD = 1.4; 2s). D'autres exemples sur des zircons plus vieux sont aussi donnés. Mots-clés : LA-ICP-MS, laser excimer, zircon, géochronologie, éléments en trace. Received 06 Aug 03 - Accepted 16 Feb 04 Geostandards and Geoanalytical Research Vol. 28 No. 3 pp. 353-370 (2004) Return to Contents list | Index Volume 28 Return to main page Geostandards and Geoanalytical Research Copyright   © Association Scientifique pour la Géologie et ses Applications Vandoeuvre-lès-Nancy, France.