标题：Continuous Diffusion Pb Loss in Igneous Zircon: A BSE, ID-TIMS and Raman Spectroscopy Study on a Mesoproterozoic Granite from the SW Amazonian Craton
其他标题：Perda de Pb por Difusão Contínua em Zircão Ígneo: Estudo da Espectroscopia BSE, ID-TIMS e Raman em Granito Mesoproterozoico do SW do Cráton Amazônico
摘要：This work presents a detailed investigation on zircon crystals of a Mesoproterozoic granite from the SW Amazonian Cratonusing a combination of back scattered electron (BSE) imaging, thermal ionisation mass spectrometry (TIMS) and Raman scatteringspectroscopy. Six zircon grains were analysed. The results plotted in the Concordia diagram yielded an upper intercept age of 1423.0± 3.8 Ma, which is interpreted as the crystallization age of the rock. The scattering of the analyses in such diagram indicates thatU-Pb isotopes are volume-dependent in the studied zircon grains. BSE reveals zonation in the zircon crystals, and Hf is the mainelement causing the variability in the BSE intensity and U has a secondary effect. Both elements have much higher atomic numberthan the principal constituents of zircon (Zr, Si and O), so the substitution of Zr by U and Hf results in increasing image brightness.BSE images from the zircon grains exhibit a euhedral external shape and fine-scale euhedral oscillatory zoning. The predominanceof magmatic zoned crystals points out that the granite has not suffered metamorphic heating or any other processes that induce theformation of new phases. The results of the Raman scattering technique indicate that a SiO4 tetrahedral internal vibrational structureis sufficiently sensitive to determine the increasing degree of metamictization. Furthermore, evidence for metamictization is givenby the heterogeneity of the half-width values of the Raman scattering peaks, which exhibit a decreasing trend from the core to therims of the analysed grains. We concluded that the combination of the three techniques provides information on the Pb loss and thatthe degree of U-Pb isotopic discordance correlates closely with the volume of the zircon grain. The data, in addition to the lateraldegree of metamictization detected by the Raman scattering technique, indicate that the loss of radiogenic Pb may be linked to thecontinuous diffusion of this element. The correlation of the U-Pb discordance and metamictization emphasizes the importance of theRaman scattering spectroscopy analysis to performing zircon dating. Indeed, it is a helpful tool for geochronologists.
其他摘要：Uma investigação detalhada de grãos de zircão a partir de um granito Mesoproterozoico do SW do Cráton Amazônicousando uma combinação de imagens de elétrons retro espalhados (BSE), espectrometria de massa por ionização térmica (TIMS) eespectroscopia de espalhamento Raman é apresentada neste trabalho. Foram analisados seis cristais de zircão e os resultados traçadosno diagrama de Concordia forneceram uma idade de intercepto superior de 1423 ± 3,8 Ma, que é interpretada como a idade decristalização da rocha. Os resultados, quando plotados em tal diagrama, indicam que os isótopos de U-Pb dependem do volume nosgrãos de zircão estudados. A BSE revela zoneamento nos cristais, com Hf como principal elemento responsável pela variabilidadena intensidade da BSE e com U tendo um efeito secundário. Ambos os elementos têm um número atômico muito maior do que osconstituintes principais do zircão (Zr, Si e O), de modo que a substituição de Zr por U e Hf resulta em maior brilho da imagem. Asimagens de BSE dos grãos de zircão exibem zoneamento indicando que o granito não sofreu aquecimento metamórfico ou qualqueroutro processo que induzisse à formação de novas fases. Os resultados da técnica de espalhamento Raman indicam que uma estruturavibracional interna tetraédrica (SiO4) é suficientemente sensível para determinar o grau crescente de metamictização. Além disso,a evidência de metamictização é dada pela heterogeneidade dos valores de meia largura dos picos de dispersão Raman, que apresentamuma tendência decrescente do centro para as bordas dos grãos analisados. Concluímos que a combinação das três técnicasfornece informações sobre a perda de Pb e que o grau de discordância isotópica de U-Pb correlaciona-se estreitamente com o volumedo grão de zircão. Os dados, além do grau lateral de metamictização detectado pela técnica de espalhamento Raman, indicam quea perda de Pb radiogênico pode estar ligada à difusão contínua desse elemento. A correlação da discordância U-Pb com a metamictizaçãoressalta a importância da obtenção de análise por espectroscopia de dispersão Raman em zircão para a datação, sendo umaferramenta útil para os geocronologistas.
