High precision in situ Rb-Sr age dating
Aplikace | 2023 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Radiometrické datování rubidiump chủstrontolem–stronciovým systémem (87Rb→87Sr) je klíčovým nástrojem pro určování stáří geologických vzorků. Přímé in situ metody umožňují získat prostorové rozlišení stáří na úrovni jednotlivých minerálů a zrn, což otevírá cestu k detailnímu pochopení geologických procesů, termální historie a heterogenity vzorků.
Studie demonstruje schopnost hmotnostního spektrometru Thermo Scientific Neoma MS/MS MC-ICP-MS vybaveného kolizně-reakčním článkem a pre-cell magnetickým filtrem pro vysoce přesné in situ Rb–Sr datování široké škály geologických materiálů. Cílem je porovnat výsledky s tradičními ICP-TQ–MS i s konvenčními TIMS analýzami a ukázat přínosy plně statického multikolektorového měření.
Neoma MS/MS MC-ICP-MS kombinuje tři klíčové komponenty:
Analýzy referenčních skel (NIST SRM612, MPI-DING, USGS BCR-2G apod.) prokázaly vnější přesnost 87Sr/86Sr <1‰ (2 RSD) a 87Rb/86Sr <4 % pro většinu vzorků. Přesnost a reprodukovatelnost přibližují teoretickým limitám stanoveným pomocí počítacích statistik a Johnson-Nyquistova šumu. Ve srovnání s ICP-TQ–MS bylo dosaženo řádově lepšího rozlišení izotopových poměrů Sr.
Analýzy plagioklasu a K-feldsparu z Dartmoor a Shap granitů potvrdily zvýšení přesnosti dat o řád (0,6 % vs. 5 %) a shodu s TIMS výsledky (284,6±1,0 Ma). Biotit z garnetického fylitu s nízkým obsahem Sr umožnil díky statické multikolektorové geochronologii extrakci více izochron z jednoho ablačního bodu a odhalení intra-zrnné heterogenity.
Neoma MS/MS MC-ICP-MS představuje průlom v in situ Rb–Sr geochronologii. Kombinace pre-cell magnetického filtru, hexapólového CRC a statické multikolektorové detekce umožňuje extrahovat přesné a přesné izotopové poměry z různorodých geologických vzorků. Technologie otevírá nové možnosti pro detailní časové mapování geologických událostí a zkoumání procesů, které řídí vývoj zemské kůry.
ICP/MS
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Radiometrické datování rubidiump chủstrontolem–stronciovým systémem (87Rb→87Sr) je klíčovým nástrojem pro určování stáří geologických vzorků. Přímé in situ metody umožňují získat prostorové rozlišení stáří na úrovni jednotlivých minerálů a zrn, což otevírá cestu k detailnímu pochopení geologických procesů, termální historie a heterogenity vzorků.
Cíle a přehled studie
Studie demonstruje schopnost hmotnostního spektrometru Thermo Scientific Neoma MS/MS MC-ICP-MS vybaveného kolizně-reakčním článkem a pre-cell magnetickým filtrem pro vysoce přesné in situ Rb–Sr datování široké škály geologických materiálů. Cílem je porovnat výsledky s tradičními ICP-TQ–MS i s konvenčními TIMS analýzami a ukázat přínosy plně statického multikolektorového měření.
Použitá metodika a instrumentace
Neoma MS/MS MC-ICP-MS kombinuje tři klíčové komponenty:
- Pre-cell magnetický filtr pro odstranění matrice a molekulárních interferencí v rozmezí hmotností 78–94 amu
- Hexapólový kolizně-reakční článek (CRC) s otáčivě-reakčním plynem SF₆ pro selektivní tvorbu reakcí Sr→SrF a potlačení interferencí 87Rb+
- Magnetický sektor a multikolektorový detektor se 11 Faradayho kelímky a zesilovači 10¹³ Ω pro simultánní měření izotopů Rb a SrF
Hlavní výsledky a diskuse
Analýzy referenčních skel (NIST SRM612, MPI-DING, USGS BCR-2G apod.) prokázaly vnější přesnost 87Sr/86Sr <1‰ (2 RSD) a 87Rb/86Sr <4 % pro většinu vzorků. Přesnost a reprodukovatelnost přibližují teoretickým limitám stanoveným pomocí počítacích statistik a Johnson-Nyquistova šumu. Ve srovnání s ICP-TQ–MS bylo dosaženo řádově lepšího rozlišení izotopových poměrů Sr.
Analýzy plagioklasu a K-feldsparu z Dartmoor a Shap granitů potvrdily zvýšení přesnosti dat o řád (0,6 % vs. 5 %) a shodu s TIMS výsledky (284,6±1,0 Ma). Biotit z garnetického fylitu s nízkým obsahem Sr umožnil díky statické multikolektorové geochronologii extrakci více izochron z jednoho ablačního bodu a odhalení intra-zrnné heterogenity.
Přínosy a praktické využití metody
- Vyšší citlivost a přesnost in situ Rb–Sr datování ve srovnání s tradičními ICP-MS metodami
- Možnost simultánního měření Rb a SrF v jednom záběru pro minimalizaci chyb způsobených časovou nestabilitou
- Detailní mapování izotopové heterogenity minerálů na sub-milimetrové úrovni
- Rozšíření aplikací Rb–Sr geochronologie i na minerály s nízkou koncentrací Sr
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozvoj jednopixelového (single-spot) datování pro komplexní minerály s vícenásobnými uzávěrovými událostmi
- Použití alternativních reaktivních plynů a optimalizace CRC pro další eliminaci interferencí
- Integrace s prostorově-rozlišenou spektroskopií, elektronovou mikroskopií a jinými zobrazovacími technikami
- Využití v průmyslové geochemii, environmentální analýze a forenzních aplikacích
Závěr
Neoma MS/MS MC-ICP-MS představuje průlom v in situ Rb–Sr geochronologii. Kombinace pre-cell magnetického filtru, hexapólového CRC a statické multikolektorové detekce umožňuje extrahovat přesné a přesné izotopové poměry z různorodých geologických vzorků. Technologie otevírá nové možnosti pro detailní časové mapování geologických událostí a zkoumání procesů, které řídí vývoj zemské kůry.
Reference
- Moens L.J. et al., Eliminace izobarických interferencí v ICP-MS, J Anal At Spectrom 16 (2001).
- Tanner S.D. et al., Reaction cells and collision cells for ICP-MS, Spectrochim Acta Part B 57 (2002).
- Vanhaecke F. et al., Sector field ICP–MS pro Rb–Sr geochronologii, Fresenius’ J Anal Chem 371 (2001).
- Tillberg M. et al., In Situ Rb-Sr Dating of Fine-grained Vein Mineralizations, Procedia Earth Planet Sci 17 (2017).
- Tillberg M. et al., In situ Rb-Sr dating of slickenfibres, Sci Rep 10 (2020).
- Hogmalm K.J. et al., In situ Rb–Sr and K–Ca dating by LA-ICP-MS/MS, J Anal At Spectrom 32 (2017).
- Craig G. et al., Project Vienna: Precell Mass Filter for CC-MC-ICPMS/MS, Anal Chem 93 (2021).
- Dauphas N. et al., In situ 87Rb–87Sr analyses by LA-MC-ICP-MS/MS, J Anal At Spectrom 37 (2022).
- Paton C. et al., Iolite: Software for MS data processing, J Anal At Spectrom 12 (2011).
- Rösel D. & Zack T., LA-ICP-MS/MS Single-Spot Rb-Sr Dating, GeoStand Geoanal Res 46 (2022).
- Bevan D. et al., In situ Rb–Sr dating by CC-MC-ICPMS/MS, J Anal At Spectrom 36 (2021).
- Wise S. & Watters R., Certificate of Analysis: SRM 610 (2012).
- Darbyshire D.P.F. & Shepherd T.J., TIMS Rb-Sr age of Dartmoor Granite, J Geol Soc 142 (1985).
- Garbe-Schönberg D. & Müller S., J Anal At Spectrom 29 (2014).
- Cruz-Uribe A.M. et al., Single spot Rb-Sr isochron dating, GeoStand Geoanal Res (in press).
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Neoma™ MS/MS Multicollector ICP-MS
2022|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Mass Spectrometry Break through the noise Neoma™ MS/MS Multicollector ICP-MS Break through the noise Complex science doesn’t mean complicated analyses. The Thermo Scientific™ Neoma™ MS/MS MC-ICP-MS filters out the noise to give you world-class isotope ratio data with stunning clarity.…
Klíčová slova
neoma, neomaicp, icpsrf, srfcell, cellrpq, rpqmass, massmulticollector, multicollectoricap, icaptechnology, technologyreaction, reactionsensitivity, sensitivityisotope, isotopeisobaric, isobaricfilter, filtercollision
Why does the pre-cell mass filter of the Neoma MS/MS MC-ICP-MS revolutionize collision/reaction cell technology?
2022|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Smart note | 001164 Mass spectrometry Why does the pre-cell mass filter of the Neoma MS/MS MC-ICP-MS revolutionize collision/reaction cell technology? Collision/reaction cell (CRC) technology enables the separation of elements from their isobaric interferences by means of chemical reactions where…
Klíčová slova
neoma, neomacrc, crcicp, icpfilter, filterwien, wiencell, cellmass, masspre, prereactions, reactionsreaction, reactiontechnology, technologyinterferences, interferencesisotope, isotopedouble, doublecases
Agilent ICP-MS Journal (August 2022, Issue 89)
2022|Agilent Technologies|Ostatní
Agilent ICP-MS Journal August 2022, Issue 89 Page 1 ICP-MS/MS Applications and New Elemental Impurity Methods and Guidelines Pages 2–3 In situ Sr Isotope Analysis and Rb-Sr Geochronology by LA-ICP-MS/MS ICP-MS/MS Applications and New Elemental Impurity Methods and Guidelines In…
Klíčová slova
icp, icpgeochronology, geochronologyelemental, elementalisotope, isotopestandardization, standardizationcannabis, cannabisguidelines, guidelinessitu, situanalysis, analysisagilent, agilentelements, elementsprotein, proteincutaneous, cutaneousmethod, methodimpurity
Neoma Multicollector ICP-MS
2020|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Illuminating the edge of discovery Neoma Multicollector ICP-MS Illuminating the edge of discovery Just when you thought it couldn’t be done, the Thermo Scientific™ Neoma™ MC-ICP-MS raises the bar. Building on the strength of our multicollector technology, this next generation…
Klíčová slova
srf, srfneoma, neomaicp, icpfaraday, faradaymass, massplasma, plasmacps, cpsmulticollector, multicollectorrpq, rpqcups, cupsamplifier, amplifierwet, wetgcps, gcpscounting, countingsem