Zircon M127 - A Homogeneous Reference Material for SIMS U-Pb Geochronology Combined with Hafnium, Oxygen and, Potentially, Lithium Isotope Analysis

• Published in: Geostandards and geoanalytical research 2016-12, Vol.40 (4), p.457-475
• Main Authors: Nasdala, Lutz, Corfu, Fernando, Valley, John W., Spicuzza, Michael J., Wu, Fu-Yuan, Li, Qiu-Li, Yang, Yue-Heng, Fisher, Chris, Münker, Carsten, Kennedy, Allen K., Reiners, Peter W., Kronz, Andreas, Wiedenbeck, Michael, Wirth, Richard, Chanmuang, Chutimun, Zeug, Manuela, Váczi, Tamás, Norberg, Nicholas, Häger, Tobias, Kröner, Alfred, Hofmeister, Wolfgang
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: géochronologie U-Pb; hafnium isotopes; isotopes d'oxygène; isotopes du hafnium; isotopes du lithium; lithium isotopes; matériau de référence; oxygen isotopes; reference material; SIMS; U-Pb geochronology; zircon
• ISSN: 1639-4488; 1751-908X
• DOI: 10.1111/ggr.12123

In this article, we document a detailed analytical characterisation of zircon M127, a homogeneous 12.7 carat gemstone from Ratnapura, Sri Lanka. Zircon M127 has TIMS‐determined mean U–Pb radiogenic isotopic ratios of 0.084743 ± 0.000027 for 206Pb/238U and 0.67676 ± 0.00023 for 207Pb/235U (weighted means, 2s uncertainties). Its 206Pb/238U age of 524.36 ± 0.16 Ma (95% confidence uncertainty) is concordant within the uncertainties of decay constants. The δ18O value (determined by laser fluorination) is 8.26 ± 0.06‰ VSMOW (2s), and the mean 176Hf/177Hf ratio (determined by solution ICP‐MS) is 0.282396 ± 0.000004 (2s). The SIMS‐determined δ7Li value is −0.6 ± 0.9‰ (2s), with a mean mass fraction of 1.0 ± 0.1 μg g−1 Li (2s). Zircon M127 contains ~ 923 μg g−1 U. The moderate degree of radiation damage corresponds well with the time‐integrated self‐irradiation dose of 1.82 × 1018 alpha events per gram. This observation, and the (U–Th)/He age of 426 ± 7 Ma (2s), which is typical of unheated Sri Lankan zircon, enable us to exclude any thermal treatment. Zircon M127 is proposed as a reference material for the determination of zircon U–Pb ages by means of SIMS in combination with hafnium and stable isotope (oxygen and potentially also lithium) determination. Dans cet article, nous documentons une caractérisation analytique détaillée du zircon M127 – une pierre précieuse homogène de 12,7 carats provenant de Ratnapura (Sri Lanka). Les rapports isotopiques radiogéniques moyens U‐Pb dans Zircon M127 déterminés par TIMS sont de 0,084743 ± 0,000027 pour 206Pb/238U et 0,67676 ± 0,00023 pour 207Pb/235U (moyennes pondérées, 2s d'incertitude). L’âge 206Pb/238U obtenu de 524,36 ± 0,16 Ma (avec un niveau de confiance de 95%) est concordant dans la limite des incertitudes des constantes de désintégration. La valeur δ18O (déterminée par fluorination laser) est de 8,26 ± 0,06 ‰ VSMOW (2s), et le rapport moyen 176Hf/177Hf (déterminé en solution par ICP‐MS) est de 0,282396 ± 0,000004 (2s). La valeur δ7Li déterminée par SIMS est de ‐0.6 ± 0,9 ‰ (2s), avec une fraction de masse moyenne de 1,0 ± 0,1 μg g−1 Li (2s). Le zircon M127 contient ~ 923 μg g−1 U. Le degré modéré de dégâts dus à l'irradiation correspond bien à la dose intégrée dans le temps d'auto‐irradiation de 1,82 x 1018 d’événements alpha par gramme. Cette observation, et l’âge (U‐Th)/He de 426 ± 7 Ma (2s), ce qui est typique d'un zircon du Sri Lanka non chauffé, nous permettent d'exclure tout traitement thermique. Zircon M127