The use of LA-ICP-MS in a pilot study for determining the concentration of selected trace elements in rudist shells

ABSTRACT A protocol for the determination of the concentration of selected elements in two rudist shells was developed using Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (LA-ICP-MS). Element analysis in rudists has never been performed beyond including major and some minor elements, and thus this work presents the first results in this field. The concentrations of 35 isotopes were analyzed. Low iron and manganese concentrations reflect the absence of a diagenetical imprint on both shells. There is a negligible amount of crust-associated elements, which reveal little evidence of terrigenous input. Phosphorus amount is also low; however, it is high enough to mask reliable Rare Earth + Yttrium (REY) pattern measurements. Strontium and magnesium concentrations in the inner layers of a shell of Titanosarcolites show relicts of an original aragonitic composition. On the contrary, concentrations of these elements in a shell of Biradiolites rudissimus reveal an original low Mg-calcite mineralogy in its outer layers. The two shells were selected, considering their apparently a priori good preservation, based on the petrological examination of thin sections. No significant concentrations of elements such as chromium, cobalt, nickel, copper, zinc, molybdenum or antimony could be found. The concentrations of vanadium and barium may reflect evidence of biological activity, since they apparently do not correlate significantly with silicon, aluminium or sulphur. The low cost and precision of this method in comparison to others such as the use of electron microprobe, or X-ray fluorescence, makes it an optimum alternative for geochemical analyses of fossils, thus opening a new line of research. Keywords: Cretaceous, geochemistry, LA-ICP-MS, rudists, trace elements. El uso de LA-ICP-MS RESUMEN EXTENDIDO EN CASTELLANO Introducción y Metodología Los Rudistas son moluscos bivalvos sésiles extintos que dominaron los ambientes arrecifales del Jurásico Superior hasta el Cretácico Superior En todos los casos, la exactitud de los resultados ha sido atribuida a la escasa diagénesis como producto de la mineralogía de las conchas (calcita baja en magnesio). En investigaciones más recientes, Hennhöfer y colaboradores (2012) llevaron a cabo análisis de isótopos de oxígeno en conchas seleccionadas de rudistas dentro de un pequeño bouquet de la especie . Muy pocos son los trabajos que abordan aspectos geoquímicos mediante LA-ICP-MS en fósiles provenientes de facies carbonatadas (Burla et al., 2009; Evans and Müller, 2013), pero ninguno lo ha hecho con rudistas. Esta es la razón por la cual decidimos proponer este protocolo. Dos secciones pulidas provenientes de valvas inferiores de conchas de rudistas fueron analizadas. Estas conchas pertenecen a un ejemplar de "Titanosarcolites sp.nov. 1 pendiente de denominación" Oviedo-García del Maastrichtiense de Chiapas, México (Figura 1), y a un ejemplar de Biradiolites rudissimus Trechmann del Campaniense?-Maastrichtiense, también de Chiapas, México (Figura 2). La selección de las conchas fue llevada a cabo a través del análisis petrológico de láminas delgadas, entre cinco conchas del género Titanosarcolites y tres del género Biradiolites La ablación con láser se realizó utilizando un sistema Excimer de 193 nm COMPEX 110 (Lambda Physik, Göttingen, Alemania) Sánchez-Beristain, F. et al., 2015. The use of LA-ICP-MS in a pilot study for determining... Boletín Geológico y Minero, 160 Sánchez-Beristain, F. et al., 2015. The use of LA-ICP-MS in a pilot study for determining... Boletín Geológico y Minero, 126 Resultados y Discusión Los resultados observados para ambas conchas son similares en cierta medid