К методике определения изотопного состава Sm/Nd и Sr на ICP-MS Neptune Plus с LA приставкой NWR 213
https://doi.org/10.24930/1681-9004-2021-21-5-712-723
Аннотация
Объект исследования. Изотопная система Sm/Nd в ряде межлабораторных природных образцов апатита, титанита, алланита, монацита и во внутрилабораторных пробах апатита (из карбонатитов Ильменогорского массива, Южный Урал), монацита (из пегматитов Адуйского гранитного массива и его обрамления, Средний Урал) и титанита (из кальцитовых жил Сарановского месторождения хромита, Средний Урал, и из щелочного пегматита рудника Шпат, Вишневые горы, Южный Урал); изотопная система Sr ряде межлабораторных природных образцов апатита и во внутрилабораторных пробах апатита (из апатит-карбонатной жилы Слюдяногорского месторождения, Иркутская область, и из карбонатитов Ильменогорского массива, Южный Урал).
Метод. Исследование проведено на многоколлекторном масс-спектрометре с индуктивно-связанной плазмой Neptune Plus (ThermoFisher) с приставкой для лазерной абляции NWR 213 (ESI), размещенном в помещении класса чистоты 7 ИСО в ЦКП “Геоаналитик” (ИГГ УрО РАН, г. Екатеринбург). Результаты. В работе описаны методические подходы для изучения изотопных систем Sm/Nd и Sr в природных фосфатных и силикатных минералах методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой с лазерной абляцией, реализованные на оборудовании ЦКП “Геоаналитик” (ИГГ УрО РАН, г. Екатеринбург). Проведена сравнительная характеристика результатов с литературными данными по исследованию межлабораторных природных образцов, получено удовлетворительное совпадение данных. По разработанным методикам анализа были изучены образцы апатита (анализ Sr изотопной системы) и образцы апатита, монацита, титанита (анализ Sm/Nd изотопной системы). Заключение. Проделанная методическая работа по анализу изотопных систем Sm/Nd и Sr рекомендована для изучения различных минералов: апатит, титанита, алланит, монацит (анализ Sm/Nd изотопной системы); апатит (анализ Sr изотопной системы). Достигнутые погрешности анализа позволяют использовать результаты для интерпретаций различных геохимических процессов.
При поддержке: Работа выполнена в ЦКП “Геоаналитик” при финансовой поддержке гранта РФФИ № 20-05-00403 и в рамках темы № AAAA-A18-118053090045-8 государственного задания ИГГ УрО РАН. Дооснащение и комплексное развитие ЦКП “Геоаналитик” ИГГ УрО РАН осуществляется при финансовой поддержке гранта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, Соглашение № 075-15-2021-680
Об авторах
М. В. Червяковская
Институт геологии и геохимии УрО РАН
Россия
Россия
620110, г. Екатеринбург, ул. Акад. Вонсовского, 15
В. С. Червяковский
Институт геологии и геохимии УрО РАН
Россия
Россия
620110, г. Екатеринбург, ул. Акад. Вонсовского, 15
Список литературы
1. Калинин П.В., Роненсон Б.М. (1957) Геолого-структурные особенности и генезис Слюдянских флогопитовых месторождений. Сов. геология, 58, 56-73.
2. Левин В.Я., Роненсон Б.М., Самков В.С. (1997) Щелочнокарбонатитовые комплексы Урала. Екатеринбург: Уралгеолком, 274 с.
3. Фор Г. (1989) Основы изотопной геологии. М.: Мир, 590 с.
4. Belousova E.A., Grifn W.L., OʼReilly S., Fisher N.I. (2002) Apatite as an indicator mineral for mineral exploration: trace-element compositions and their relationship to host rock type. J. Geochem. Explor., 76, 45-69. doi: 10.1016/S0375-6742(02)00204-2
5. Berglun M., Wieser M.E. (2011) Isotopic compositions of the elements 2009 (IUPAC technical report). Pure Appl. Chem., 83(2), 397-410. doi: 10.1351/PAC-REP-10-06-02
6. Charlier B.L.A., Ginibre C., Morgan D., Nowell G.M., Pearson D.G., Davidson J.P., Otley C.J. (2006) Methods for the microsampling and high-precision analysis of strontium and rubidium isotopes at single crystal scale for petrological and geochronological applications. Chem. Geol., 232, 114-133. doi: 10.1016/j.chemgeo.2006.02.015
7. Christensen J.N., Halliday A.N., Lee D.C., Hall C.M. (1995) In situ Sr isotopic analysis by laser ablation. Earth Planet. Sci. Lett., 136, 79-85. doi: 10.1016/0012-821X(95)00181-6
8. Chu M.F., Wang K.L., Grifn W.L., Chung S.L., OʼReilly S.Y., Pearson N.J., Iizuka Y. (2009) Apatite composition: tracing petrogenetic processes in Transhimalayan granitoids. J. Petrol., 50, 1829-1855. doi: 10.1093/petrology/egp054
9. De Paolo D.J. (1981) Trace Element and Isotopic Effects of Combined Wallrock Assimilation and Fractional Crystallization. Earth Planet. Sci. Lett., 53, 189-202. doi: 10.1016/0012-821X(81)90153-9
10. Dubois J.C., Retali G., Cesario J. (1992) Isotopic analysis of rare earth elements by total vaporization of samples in thermal ionization mass spectrometry. Intern. J. Mass Spectrom., Ion Proc., 129, 163-177.
11. Fisher C.M., McFarlane C.R.M., Hanchar J.M., Schmitz M.D., Sylvester P.J., Lam R., Longerich H.P. (2011) Sm-Nd isotope systematics by laser ablation-multicollector-inductively coupled plasma mass spectrometry: methods and potential natural and synthetic reference materials. Chem. Geol., 284, 1-20. doi: 10.1016/j.chemgeo.2011.01.012
12. Foster G.L., Vance D. (2006) In situ Nd isotopic analysis of geological materials by laser ablation MC-ICP-MS. J. Anal. Atomic Spectrom., 21, 288-296. doi: 10.1039/B513945G
13. Horstwood M.S.A., Evans J.A., Montgomery J. (2008) Determination of Sr isotopes in calcium phosphates using laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry and their application to archaeological tooth enamel. Geochim. Cosmochim. Acta., 72, 5659-5674. doi: 10.1016/j.gca.2008.08.016
14. Isnard H., Brennetot R., Caussignac C., Caussignac N., Chartier F. (2005) Investigations for determination of Gd and Sm isotopic compositions in spent nuclear fuels samples by MC ICPMS. Int. J. Mass Spectrom., 246, 66-73. doi: 10.1016/j.ijms.2005.08.008
15. Jacobsen S.B., Wasserburg G.J. (1984) Sm-Nd isotopic evolution of chondrites and achondrites. Earth Planet. Sci. Lett., 67(2), 137-150. doi: 10.1016/0012-821X(80)90125-9
16. Lugmair G.W., Carlson R.W. (1978) The Sm-Nd history of KREEP. Lunar Planet. Sci. Conf. Proc., 1, 689-704.
17. McFarlane C.R.M., McCulloch M.T. (2007) Coupling of in-situ Sm-Nd systematics and U-Pb dating of monazite and allanite with applications to crustal evolution studies. Chem. Geol., 245, 45-60. doi: 10.1016/j.chemgeo.2007.07.020
18. McFarlane C.R.M., McCulloch M.T. (2008) Sm-Nd and Sr isotope systematics in LREE-rich accessory minerals using LA-MC-ICP-MS. Laser-Ablation ICPMS in the Earth Sciences: Current Practices and Outstanding Issues. Mineralogical Association of Canada Short Course, Series 40, 117-133.
19. Munoz P.M., Alves A., Guitarrari Azzone1 R., Cordenons P., Morano S., Sproesser W., Souza S. (2016) In situ Sr isotope analyses by LA-MC-ICP-MS of igneous apatite and plagioclase from magmatic rocks at the CPGeoUSP. Braz. J. Geol., 46(1), 227-243. doi: 10.1590/2317-488920160032093
20. Pan Y., Fleet M.E. (2002) Compositions of the ApatiteGroup Minerals: Substitution Mechanisms and Controlling Factors. Rev. Miner. Geochem., 48(1), 13-49. doi:10.2138/rmg.2002.48.2
21. Poitrasson F., Hanchar J.M., Schaltegger U. (2002) The current state and future of accessory mineral research. Chem. Geol., 191, 3-24. doi: 10.1016/S0009-2541(02)00146-8
22. Rakovan J., McDaniel D.K., Reeder R. (1997) Use of surface-controlled REE sectoral zoning in apatite from Llallagua, Bolivia, to determine a single-crystal Sm-Nd age. Earth Planet. Sci. Lett., 146, 329-336. doi: 10.1016/S0012-821X(96)00226-9
23. Steiger R.H., Jäger E. (1977) Subcommission on geochronology: convention on the use of decay constants in geoand cosmochronology. Earth Planet. Sci. Lett., 36, 359-362.
24. Vroon P.Z., van der Wagt B., Koornneef J.M., Davies G.R. (2008) Problems in obtaining precise and accurate Sr isotope analysis from geological materials using laser ablation MC-ICPMS. Anal. Bioanal. Chem., 390, 465-476. doi: 10.1007/s00216-007-1742-9
25. Wasserburg G.J., Jacobsen S.B., DePaolo D.J., McCulloch M.T., Wen T. (1981) Precise determination of Sm/Nd ratios, Sm and Nd isotopic abundances in standard solutions. Geochim. Cosmochim. Acta, 45, 2311-2324. doi: 10.1016/0016-7037(81)90085-5
26. Yang Y.H., Sun J.F., Xie L.W., Fan H.R., Wu F.Y. (2008) In situ Nd isotopic measurement of natural geologic materials by LA-MC-ICPMS. Chin. Sci. Bull., 53, 1062-1070. doi: 10.1007/s11434-008-0166-z
27. Yang Y.H., Wu F.Y., Wilde S.A., Lui X.M., Zhang Y.B., Xie L.W., Yang J.H. (2009) In situ perovskite Sr-Nd isotopic constraints on the petrogenesis of the Ordovician Mengyin kimberlites in the North China Craton. Chem. Geol., 264, 24-42. doi: 10.1016/j.chemgeo.2009.02.011
28. Yang Yue-Heng, Wu Fu-Yuan, Yang Jin-Hui, Chew David M., Xie Lie-Wen, Chu Zhu-Yin, Zhang Yan-Bin, Huang Chao. (2014) Sr and Nd isotopic compositions of apatite reference materials used in U-Th-Pb geochronology. Chem. Geol., 385, 35-55. doi: 10.1016/j.chemgeo.2014.07.012
29. Zaitsev A., Bell K. (1995) Sr and Nd isotope data of apatite, calcite and dolomite as indicators of source, and the relationships of phosphorites and carbonatites from the Kovdor massif, Kola peninsula, Russia. Contrib. Mineral. Petrol., 121, 324-335. doi: 10.1007/BF02688247
Рецензия
Для цитирования:
Червяковская М.В., Червяковский В.С. К методике определения изотопного состава Sm/Nd и Sr на ICP-MS Neptune Plus с LA приставкой NWR 213. Литосфера. 2021;21(5):712-723. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2021-21-5-712-723
For citation:
Chervyakovskaya M.V., Chervyakovskiy V.S. Determination of Sm/Nd and Sr isotopic composition using an ICP-MS Neptune Plus equipped with an NWR 213 attachment for laser ablation. LITHOSPHERE (Russia). 2021;21(5):712-723. (In Russ.) https://doi.org/10.24930/1681-9004-2021-21-5-712-723
Просмотров:
422
Послать статью по эл. почте 