In situ Sr isotope analyses by LA-MC-ICP-MS of igneous apatite and plagioclase from magmatic rocks at the CPGeo-USP

Abstract

This contribution describes the successful implementation of in situ Sr isotope analyses by LA-MC-ICP-MS at the CPGeo-USP. The choice for an analytical configuration using measurements of half-masses allows the accurate assessment of lanthanide interferences, permitting the determination of Sr isotopes in important REE-rich accessory phases, such as apatite. Likewise, the on-peak-zero method effectively corrects the background contribution (both from Kr and residual Sr contributions from previous ablations) to the signals of the unknown samples. The analytical campaigns resulted in an accuracy, in respect to reference TIMS values, better than 57 ppm (~ ±0.000057 2σ SD) for a modern coral and the Batjberg clinopyroxene which impart significant quality to our data. Similarly, the majority of the stable Sr isotope ratios are close to the accepted values, which also confirms the effectiveness of the method. The achieved accuracy allows the identification and investigation of spatially-controlled isotopic heterogeneities on the micrometric scale in several Sr-rich minerals (apatite, carbonates, plagioclase, and clinopyroxene) with important implications to the understanding of relevant geochemical processes, particularly AFC, source geochemical heterogeneities and magma-mixing.

A presente contribuição descreve a implementação da rotina de microanálises isotópicas de Sr via LA-MC-ICP-MS no CPGeo-USP. A escolha por uma rotina analítica envolvendo a medição de meias-massas (p.ex. 171Yb2+) possibilitou a adequada correção das interferências de lantanídeos, permitindo a determinação precisa de isotopos de Sr em fases minerais acessórias ricas em REE, como a apatita. O método de medições on-peak-zero permitiu a correção efetiva das contribuições de níveis de branco (Kr + Sr residual na linha de gás) aos sinais de amostras desconhecidas. As razões 87Sr/86Sr obtidas em diferentes materiais de referência (e.g. coral moderno e o clinopiroxênio Batjberg) alcançaram precisão menor que 57 ppm ( ±0.000057 2σ SD) em comparação com os valores certificados via TIMS. A qualidade da rotina implementada é também atestada pela proximidade dos valores aceitos e obtidos para razões isotópicas estáveis. O grau de exatidão atigindo permite a identificação e o estudo de heterogeneidades isotópicas em escala micrométricas em variados minerais ricos em Sr (apatita, carbonatos, plagioclásio e clinopiroxênio) com importantes implicações para a comprensão de processos geoquímicos relevantes, particulamente processos de assimilação-fraccionamento-contaminação, heterogeneidades químicas e mistura de magmas.