Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân tích vi mô đồng vị U–Th của các vật liệu tham chiếu zircon và các tiêu chuẩn làm việc KBSI
Tóm tắt
Việc định tuổi dựa trên sự không cân bằng đồng vị 238U–230Th của khoáng vật zircon (ZrSiO4) cung cấp một công cụ hiệu quả để nghiên cứu các thang thời gian của quá trình magmatic trong kỷ Đệ Tứ. Phân tích khối lượng khối địa phương U–Th qua quang phổ khối của zircon yêu cầu sự hiệu chuẩn và hiệu chỉnh cẩn thận dữ liệu đồng vị đo được, đặc biệt là đối với sự phân tách thiết bị của các đồng vị U và Th. Để lựa chọn các vật liệu hiệu chuẩn phù hợp cho phân tích đồng vị U–Th sử dụng quang phổ khối plasma cảm ứng đa collector với phun laser (LA-MCICPMS), chúng tôi đã ước lượng đồng nhất của bốn mẫu zircon tham chiếu (91500, TEMORA 2, FC1, và Plešovice) và hai tiêu chuẩn làm việc zircon (LKZ-1 và BRZ-1) dựa trên tỷ lệ 232Th/238U, dựa vào thành phần đồng vị Pb được đo bằng máy microprobe ion độ nhạy cao (SHRIMP). Các tỷ lệ 232Th/238U đo được qua LA-MCICPMS của các zircon được hiệu chuẩn một cách bên ngoài bằng giá trị trung bình dựa trên 208Pb/206Pb của zircon 91500, 232Th/238U = 0.351 ± 0.035 (lỗi tương ứng với 1 độ lệch chuẩn). Các tỷ lệ 230Th/232Th đã được hiệu chỉnh theo sự can thiệp phân tử của zircon đã được hiệu chuẩn dựa trên giả định rằng zircon Plešovice đang ở trong trạng thái cân bằng phóng xạ 238U–230Th. Sau khi hiệu chỉnh và điều chỉnh, các tỷ lệ hoạt động của 230Th/232Th và 238U/232Th cho tất cả các zircon tham chiếu và tiêu chuẩn làm việc đã được vẽ trên đường cân bằng. Nghiên cứu này xác nhận rằng zircon 91500 tương đối đồng nhất về tỷ lệ U/Th (độ lệch chuẩn tương đối ~ 10%) và không hỗ trợ một tuyên bố gần đây cho rằng zircon Plešovice không ở trạng thái cân bằng phóng xạ 238U–230Th. Các tiêu chuẩn làm việc LKZ-1 và BRZ-1 có thể được sử dụng để kiểm tra độ tin cậy của các phân tích đồng vị U–Th cho zircon ở kỷ Đệ Tứ.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Black LP, Kamo SL, Allen CM, Davis DW, Aleinikoff JN, Valley JW, Mundil R, Campbell IH, Korsch RJ, Williams IS, Foudoulis C. Improved 206Pb/238U microprobe geochronology by the monitoring of a trace-element-related matrix effect: SHRIMP, ID-TIMS, ELA-ICP-MS and oxygen isotope documentation for a series of zircon standards. Chem Geol. 2004;205:115–40. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2004.01.003.
Blichert-Toft J. The Hf isotopic composition of zircon reference material 91500. Chem Geol. 2008;253:252–7. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2008.05.014.
Cheng H, Edwards RL, Shen CC, Polyak VJ, Asmerom Y, Woodhead J, Hellstrom J, Wang Y, Kong X, Spötl C, Wang X, Alexander EC Jr. Improvements in 230Th dating, 230Th and 234U half-life values, and U–Th isotopic measurements by multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry. Earth Planet Sci Lett. 2013;371–372:82–91. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2013.04.006.
Cherniak DJ, Watson EB. Diffusion in zircon. Rev Mineral Geochem. 2003;53:113–43. https://doi.org/10.2113/0530113.
Esser RP, McIntosh WC, Heizler MT, Kyle PR. Excess argon in melt inclusions in zero-age anorthoclase feldspar from Mt. Erebus, Antarctica, as revealed by the 40Ar/39Ar method. Geochim Cosmochim Acta. 1997;61:3789–801. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(97)00287-1.
Guillong M, Schmitt AK, Bachmann O. Comment on “zircon U-Th-Pb dating using LA-ICP-MS: simultaneous U-Pb and U-Th dating on 0.1 Ma Toya Tephra, Japan” by Hisatoshi Ito. J Volcanol Geotherm Res. 2015;296:101–3. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2015.03.003.
Guillong M, Sliwinski JT, Schmitt A, Forni F, Bachmann O. U-Th zircon dating by laser ablation single collector inductively coupled plasma-mass spectrometry (LA-ICP-MS). Geostand Geoanal Res. 2016;40:377–87. https://doi.org/10.1111/j.1751-908X.2016.00396.x.
Ito H. Zircon U–Th–Pb dating using LA-ICP-MS: simultaneous U-Pb and U-Th dating on the 0.1 Ma Toya Tephra, Japan. J Volcanol Geotherm Res. 2014;289:210–23. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2014.11.002.
Ito H, Tamura A, Morishita T, Arai S, Arai F, Kato O. Quaternary plutonic magma activities in the southern Hachimantai geothermal area (Japan) inferred from zircon LA-ICP-MS U-Th-Pb dating method. J Volcanol Geotherm Res. 2013;265:1–8. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2013.08.014.
Kim SJ, Lee TH, Yi K, Jeong YJ, Cheong CS. Characterization of new zircon and monazite working standards LKZ-1, BRZ-1, COM-1 and BRM-1. Paper presented at the 1st Japan-Korea SHRIMP meeting, Hiroshima University, Higashi-Hiroshima, 14–16 September 2015; 2015.
Ludwig KR. User’s manual for Squid 2.50. Berkeley Geochronology Center Special Publication 5; 2009. p. 110.
Paces JB, Miller JD Jr. Precise U–Pb ages of Duluth complex and related mafic intrusions, northeastern Minnesota: geochronological insights to physical, petrogenic, paleomagnetic, and tectonomagmatic processes associated with the 1.1 Ga midcontinent rift system. J Geophys Res. 1993;98:13997–4013. https://doi.org/10.1029/93JB01159.
Paton C, Hellstrom J, Paul B, Woodhead J, Hergt J. Iolite: freeware for the visualisation and processing of mass spectrometric data. J Anal At Spectrom. 2011;26:2508–18. https://doi.org/10.1039/C1JA10172B.
Reid MR, Coath CD, Harrison M, McKeegan KD. Prolonged residence times for the youngest rhyolites associated with Long Valley Caldera: 230Th-238U ion microprobe dating of young zircons. Earth Planet Sci Lett. 1997;150:27–39. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(97)00077-0.
Sláma J, Košler J, Condon DJ, Crowley JL, Gerdes A, Hanchar JM, Horstwood MSA, Morris GA, Nasdala L, Norberg N, Schaltegger U, Schoene B, Tubrett MN, Whitehouse MJ. Plešovice zircon-a new natural reference material for U-Pb and Hf isotopic microanalysis. Chem Geol. 2008;249:1–35. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2007.11.005.
Stacey JS, Kramers JD. Approximation of terrestrial lead isotope evolution by a two-stage model. Earth Planet Sci Lett. 1975;26:207–21. https://doi.org/10.1016/0012-821X(75)90088-6.
Steiger RH, Jäger E. Subcommission on geochronology: convention on the use of decay constants in geo- and cosmochronology. Earth Planet Sci Lett. 1977;36:359–62. https://doi.org/10.1016/0012-821X(77)90060-7.
Valley JW. Oxygen isotopes in zircon. Rev Mineral Geochem. 2003;53:343–85. https://doi.org/10.2113/0530343.
Wiedenbeck M, Allé P, Corfu F, Griffin WL, Meier M, Oberli F, von Quadt A, Roddick JC, Speigel W. Three natural zircon standards for U-Th-Pb, Lu-Hf, trace element and REE analyses. Geostand Newslett. 1995;19:1–23. https://doi.org/10.1111/j.1751-908X.1995.tb00147.x.
Wiedenbeck M, Hanchar JM, Peck WH, Sylvester P, Valley J, Whitehouse M, Kronz A, Morishita Y, Nasdala L, Fiebig J, Franchi I, Girard JP, Greenwood RC, Hinton R, Kita N, Mason PRD, Norman M, Ogasawara M, Piccoli PM, Rhede D, Satoh H, Schulz-Dobrick B, Skår Ø, Spicuzza MJ, Terada K, Tindle A, Togashi S, Vennemann T, Xie Q, Zheng YF. Further characterisation of the 91500 zircon crystal. Geostand Geoanal Res. 2004;28:9–39. https://doi.org/10.1111/j.1751-908X.2004.tb01041.x.
Williams IS. U-Th-Pb geochronology by ion microprobe. In: McKibben MA, Shanks III WC, Rindley WI, editors. Applications of microanalytical techniques to understanding mineralizing processes, Reviews in economic geology, vol. 7; 1998. p. 1–35.
Williams IS, Buick IS, Cartwright I. An extended episode of early mesoproterozoic metamorphic fluid flow in the Reynolds range, Central Australia. J Metamorph Geol. 1996;14:29–47. https://doi.org/10.1111/j.1525-1314.1996.00029.x.
Zou H, Fan Q, Zhang H. Rapid development of the great millennium eruption of Changbaishan (Tianchi) Volcano: evidence from U-Th zircon dating. Lithos. 2010;119:289–96. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2010.07.006.