Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Chemistry
Click here for the English version

Chemistry

הפרדת אורניום ותוריום ל230Th-U היכרויות בצוללת הידרותרמית סולפידס

Published: May 20, 2019 doi: 10.3791/59098
Automatic Translation
1,2,3, 1,2, 4, 1,2, 5, 1,2
1Key Laboratory of Cenozoic Geology and Environment, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, 2Institutions of Earth Science, Chinese Academy of Sciences, 3University of Chinese Academy of Sciences, 4First Institute of Oceanography, State Oceanic Administration, 5Key Laboratory of Submarine Geosciences, Second Institute of Oceanography, State Oceanic Administration

Summary

הפרוטוקול מתאר שיטה לטהר ולהפריד את ה-Th נוקליד במדגם גופרתי הידרותרמי עם Fe שיתוף משקעים וכרומטוגרפיה החילוץ עבור 230Th-U disequilibrium היכרויות.

Abstract

גיל של הידרותרמי הצוללת הוא מדד משמעותי להערכת הגודל של הפקדות עפרות הידרותרמי. אורניום ותוריום בדגימות ניתן להפריד. ל230 ביום ה-U מאמר זה מציג שיטה לטיהור והפרדה בין האיזוטופים הללו לבין האיזודונטיה בדגימות של הידרותרמי. בהתאם לטכניקה זו, החלקים המופרדים שלכם ושברים אלה יכולים לעמוד בדרישות המדידה של מולטי-אספן בשילוב עם מספר רב של ספקטרומטר הפלזמה (MC-ICPMS-שחזור). הגיל של דגימת הידרותרמי גופרתי יכול להיות מחושב על ידי מדידת יחסי הפעילות הנוכחית של היום של 230Th/238לך ו 234u/238u. חדר נקי במיוחד הכרחי לניסוי זה. ההנהלה והאספקה מנוקים משמשים להפחתת הזיהום במהלך התהליכים לדוגמה. ניתן להשתמש גם באיזון, בפלטה ובצנטריפוגה. המדגם גופרתי הוא אבקה לניתוח ופחות מ 0.2 g לדוגמה משמש. בקצרה, המדגם הוא שקל, מומס, הוסיף 229Th-233u-236u כפול הפתרון ספייק, Fe שיתוף, והופרדו על טור החילוץ באמצעות שרף של anion-exchange. כ 50 ng U הוא נצרך עבור 230Th-U היכרויות של סולפידס לדוגמה על ידי MC-ICPMS סתית.

Introduction

הצוללת הידרותרמית סולפידים כבר מקור יציב של מתכות כמו ברזל, נחושת, אבץ ועופרת. הם נראים גם משאבים כלכלית קיימא של כסף וזהב. המיקום והגודל של הפיקדונות הם תיעוד של ההיסטוריה של אוורור הידרותרמי על קרקעית הים. התיארוך של הידרותרמי גופרתי יכול לספק מידע חשוב לגבי היווצרות ושינוי מנגנון של הפקדה עפרות גופרתי, ההיסטוריה של הפעילות הידרותרמית של ההידרולוור, ושיעור הצמיחה של פיקדונות גופרתי גדולים1,2 , 3. 238u-234u-230Th disequilibrium היכרויות היא שיטת איזונושא אפקטיבית של שערוך גיל עבור הידרותרמי סולפידים4,5,6,7, 8,9,10,11,12, שם יש צורך בטיהור והפרדה. טקסט זה מתאר את הפרוטוקול עבורך ואת הפרדת האיזוטופים של Th ו- 230Th-U של מדגם סולפידס על ידי ה-MC-icpms.

חומרים גיאולוגיים המכילים אותך ואת ה-Th נשארים ללא הפרעה במשך כמה מיליוני שנים, ומצב שיווי משקל חילוני בין כל הנוקלידים בסדרה הרדיואקטיבית נוצר. עם זאת, שילוב של מסיסות כימיות וגורמי רתיעה גרעיניים יוצרים לעתים קרובות disequilibrium, בהם חברי סדרת הריקבון מופרדים זה מזה באמצעות תהליכים כגון תצהיר, הובלה ובליה. לדוגמה, כאשר הפקדה גופרתי נוצרת, המדינה של 238U, 234לך ו- 230Th הוא disequilibrium, ואת החיים הארוכים 238אתה יכול להירקב בהדרגה לקראת קצרי חיים 234לך ו- 230Th לאחר מכן. בהנחה (i) המערכת נשארת סגורה ביחס אליך ואת ה-איזוטופים, ו-(ii) כמות ראשונית של 230th ו- 232th משולבים דגימות גופרתי הוא אפס, אפשר לקבוע את זמן התצהיר על ידי מדידת היום הנוכחי יחסי פעילות של 230Th/238לך ו 234u/238U. עם זאת, הסכום ההתחלתי של Th הוא לא אפס במדגם, ואנו מניחים את 230הראשון/232th היחס האטומי הוא 4.4 ± 2.2 x 10-6. טווח היציאות הישים בשיטה זו הוא כ-~ 10-6 x 105 שנים13,14. עם זאת, ההבדל הגדול בין שפע האורניום לתוריום הופך את המדידה למאתגר. מכאן, חשוב מאוד להקים הליך כימי היכרויות על ידי ה-MC-ICPMS סתית '.

במהלך 30 השנים האחרונות, רוב המחקרים התמקדו מדידות יותר של חומרים קרבונט14,15,16,17 ופחות על הפקדות גופרתי11,12,18 ,19. אלפא חלקיקים שיטות ספירה שימשו באופן מסורתי למחקר של 230Th/238U disequilibrium של צוללת הידרותרמית סולפידים1. עם זאת, אי ודאות אנליטית של 5-17% היא גורם מגביל המשפיע על הדיוק של קביעת הגיל של סולפידים1,8,9. טכניקות אלה סובלות בדרך כלל משימוש בעמודות גדולות יחסית ובאמצעי מגיב והצורך במעברי טור מרובים לטיהור והפרדה U-Th ממדגם. ההתפתחויות האחרונות ב-MC-icpms שיפרו מאוד את הדיוק של מדידות ה-U איזוטרופי (< 5 לגילאי)14 והפחיתו באופן משמעותי את גודל המדגם (< 0.2 g) נדרש לניתוח. בעבודות אלו פותחו תהליכי הפרדה כימיים רבים והשיגו תשואות כימיות מצוינות עם רקע כימי נמוך12,13.

כאן אנו מציגים פרוטוקול כימי המבוסס על מנת להשיג דגימות שנקיות מספיק לניתוח של MC-ICPMS יסטרום. הוא מתאים לתיארוך דגימות הידרותרמיות של גיל < 6 x 105 שנים14. בעזרת טכניקה זו, השברים המופרדים שלך ושברי האיזונושא יכולים לעמוד בדרישות המדידה של ה-MC-ICPMS יסטרום. העידן של המדגם הידרותרמי גופרתי יכול להיות מחושב מהיקף של disequilibria בין 230Th ו 234לך בין 234אתה ו238U באמצעות משוואת ניוון הפעילות המתוארת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. הכנת המדגם, ריאגנטים, ומכולות

  1. נקו את מכשיר השתייה, פלטת הפלטה והספסל בחדר האיזון לניסוי הכימי עם אלכוהול מותסס או מים באולטרה-טהורים.
  2. להכין חומצות תת מבושל (2 הhcl, 8 הhcl, 7 M HNO3, ו 14 m hno3), כוסות נקיות כל מכשיר לפני מעובד לדוגמה.
    הערה: דגימות גופרתי המוצגות במחקר זה נאספו מאזורי הידרותרמיים שהתגלו לאחרונה בדרום האוקיינוס האטלנטי. כ 60 מ"ג של אבקת דגימת שימש בתהליך זה. הדגימה נאספה לתוך דגימות זכוכית והכניסו את ארון האחסון לדוגמה.

2. שוקלים את הדגימות

  1. היכון ניקוי של 30 מ ל (בלגון) כוסות. התווית פעמיים מחוץ לגביע (כדי למנוע מחיקה).
  2. . שוקלים את הספלים הריקים
    הערה: המאזן המשמש הוא מדויק ± 0.0001 g בתנאי כי כל כלי החשמל הסטטי שלהם הוסרו לחלוטין.
  3. . קרא את המשקל והקלט אותו
  4. שופכים את הדגימה לתוך הגביע. מכסים במכסה ושוקלים את הדגימות.
    הערה: משקל המדגם תלוי בתוכן ה- 230. 230 הרמה הרביעית משתנה בהתאם לריכוז ולגיל ה-U של המדגם. באופן כללי, סך של 100 ng של הסכום U מספיק עבור המדגם.
  5. להוסיף כמה (~ 1 mL) בדיקת מים טהורים באמצעות בקבוק, לשטוף את הקיר הפנימי ולטלטל את הגביע בזהירות.
    הערה: הוסף מספיק בדיקת מים לכיסוי כל הדגימות.

3. לפזר ולדרבן את המדגם

  1. הציבו את הגביע המכיל. את הספל במכסה המנוע
  2. . פתח את מכסה הגביע הוסף 3 מ ל של HNO3 (14 מ ') או אקווה regia לתוך המדגם באמצעות פיפטה.
  3. הניחו את הגביע על פלטת הפלטה, קבעו את טמפרטורת פלטת הפלטה ל-170 ° c ומתמוססות לחלוטין את המדגם.
    הערה: אם יש עדיין חומרים בלתי מסיסים בפתרון, להוסיף 12 הHCl מ ', 22.6 M HF ו 10.6 M השולחן4, ולהשתמש בטנק סגור לווסת כדי להבטיח פירוק מלא של דגימות.
  4. להשאיר את הפתרון קריר לפחות 30 דקות. הוסף 0.1 – 0.3 g 229Th-233u-236u ספייק פתרון של פעילות מוכרת לתוך הפתרון.
    הערה: בדרך כלל, היחס האופטימלי של 235u/233u הוא ~ 10 – 20:1 בפתרון מעורב.
  5. הניחו את התמיסה על פלטת הפלטה, קבעו את הטמפרטורה עד 170 ° c והשאירו אותה על פלטת הפלטה עד שהיא תייבש.
    הערה: התאיידות חייבת להיעשות באיטיות כאשר המדגם מתקרב ליובש.
  6. מתמוסס את המדגם 2 טיפות של HNO3 (0.04 mL, 14 מ '), ולייבש אותו על פלטת הפלטה ב 170 ° c שוב.

4. ferric הידרוקסיד שיתוף משקעים עבור U-Th

  1. הכינו ניקוי של 15 מ ל שפופרות צנטריפוגה, תווית ומניחים אותם במעמד הצינור.
    הערה: הוסף כ 10 מ"ג של Fe (III) (שלושה בתוך 12 מ ' HCl) לתוך צינור צנטריפוגלי בזהירות אם הדגימות מכילות כמעט לא Fe.
  2. להוסיף כמה טיפות (0.1 mL) של 2 מ ' HCl לתוך הגביע. טלטל את הגביע בעדינות ופזר את הדגימה לחלוטין.
  3. העבירו כל דוגמא. לצינור הצנטריפוגה
  4. הוסיפו מספר טיפות של אמוניה (~ 0.1 mL) עד שהחומצה נוטרלה; כאשר ה-pH הוא 7-8, מופיע מזרז חום-אדמדם. אתה והאיזוטופים האלה. "
    הערה: הפתרון הברור מכיל יונים לא רצויים כגון רכיבי מתכת, Mg2 +, NO3 ו-NH4הו.
  5. . כסה את צינורות הצנטריפוגה צנטריפוגה ב 2,340 x g עבור 7 דקות. לבטל את הסופרנטנט
  6. הוסיפו מים באולטרה-טהורים כדי לשטוף את הזרז. צנטריפוגה כמו מעל ולחזור על שלב זה פעמיים יותר.
  7. מפזר את הזרז עם 1.5 mL של 7 M HNO3. . תעביר אותו לגביע המתאים
  8. מוסיפים 1 טיפה של HClO4 (להסרת חומר אורגני), ומייבשים אותו על פלטת הפלטה ב-170 ° c בערך 30 דקות.

5. הכנת טור החליפין של אניב

  1. הכינו עמודי פוליטטאואתילן קטנים (~ 2.5 mL גודל עמודה) כפי שמוצג באיור 1; להכניס את frit לכל עמודה לאט בתחתית על הספסל.
  2. Pipet ניקה החלפת החליפין שרפים לתוך העמודות. שים את העמודות על המחזיק.
  3. מלאו את הטור כולו במים באולטרה-טהורים. הוסף 1 טיפה של 14 M HNO3.
    הערה: שלב זה מבוצע על מנת בעיקר להסיר את רכיבי המעקב בעמודה.
  4. הוסף 2 כרכים של עמודות (CV) של 7 M HNO3 כדי להסיר את היסודות קורט. לאחר מכן חזור על שלב זה.

Figure 1
איור 1: מילוי עמודת יון-חליפין עם שרף החליפין anionic. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

6. טיהור והפרדה שלך ושברים

  1. לפזר את המדגם ב 0.5 mL של 7 M HNO3. טען אותו על העמודה בזהירות.
  2. תן לו לטפטף מעבר לטור. לתוך גביע הפסולת
  3. הוסף 2 קורות חיים ו 1 קורות חיים של 7 M HNO3 ברציפות לתוך הטור. ברזל ורכיבי מתכת אחרים במדגם יוסרו כאשר אתה ו-Th נשמרים על ידי שרף בשלב זה.
  4. הוסף 2 קורות חיים ו 1 קורות חיים של שמונה מ ' HCl לתוך העמודה ברציפות לשבר. לאסוף את השבר תוריום באמצעות כיתה 7 mL קיבולת הגביע החצי הכדורגלן. להוסיף טיפה 1 של HClO4 לתוך הגביע ולייבש את השבר על פלטה ב 170 ° c עבור כ 30 דקות.
  5. שבריר אורניום משרף עם 2 קורות חיים של 0.1 M HNO3 פעמיים. לאסוף את האלוטה בגביע הכדורגלן הנקי. מוסיפים 1 טיפה של HClO4 ומייבשים אותו על פלטת הפלטה ב-170 ° c במשך כ -30 דקות.
  6. הכן ותייג 2 מבחנות בקיבולת mL.
  7. מתמוסס כל מדגם ב 1 טיפה HNO3 ויבש אותו על פלטת הפלטה ב 170 ° צ' עבור פחות מ 5 דקות עד 0.5 ירידה שמאלה. להעביר אותם יחד עם 0.2 mL של 2% HNO3 + 0.1% HF לתוך הבקבוקונים המתאימים עבור מדידה מכשיר.

Figure 2
איור 2: שברים של אורניום ותוריום של הצוללת הידרותרמית. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

7. מדידה של MC-ICPMS-שחזור

  1. מדידת השברים אתה ושברים שנאספו דרך תהליך טיהור כימי לעיל באמצעות מכשיר MC-ICPMS ברזולוציה גבוהה.
    הערה: ניתן להשיג את היחס הנכון באמצעות המכשיר על ידי החלת מכפיל משני אלקטרונים (SEM)21 שיטה. הפרמטרים מכשיר13 רשומים בטבלה 1. גיל תוריום היה מחושב באמצעות המשוואה הבאה:
    Equation 1
    היחס ההתחלתי של 234לך עד 238U נמדד כדלקמן:
    Equation 2

כלי פרמטר ערך
בעלי מעיים כוח RF 1325 W
גז מגניב 16.00 L מינימום-1
גז עזר 1.78 L מינימום-1
גז לדוגמא 1.00 L מינימום-1
רזולוציה נמוכה 300 ~ 400
CETAC ארידוס השני קצב הזרקת דגימה 50 ~ 60 μL דקות-1
מטאטא גז 2 ~ 5 L min-1
חנקן גז 2 ~ 10 מ"ל דקה-1
הטמפרטורה הקאמרית ספריי 110 ° c
טמפרטורת התנור ממברנה 160 ° c

שולחן 1: פרמטרי מכשיר למדידת איזוטופים U-Th על ידי MC-ICPMS באמצעות המכשיר הרשום ברשימת החומרים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

שימוש זה להשיג, מדגם הידרותרמית הידרו-, גופרתי יכול להיות מומס לחלוטין. בעקבות פרוטוקול זה, השבר הקטן היה חומק ממדגם הידרותרמי גופרתי באמצעות הHCl 8 M. בינתיים, חלק U של מדגם הידרותרמי גופרתי היה חומק עם 0.1 M HNO3. אתה ושברים Th היו מומס 2% HNO3 (+ 0.1% HF) פתרון (ראה איור 2) ומאוחסן 2 מבחנות קיבולת mL. התערובת נותחה לאחר מכן על ידי MC-ICPMS.

עם המכשיר של ה-MC-ICPMS אתה והיחס האיזוטופים והגיל של הצוללת הידרותרמית הוא נחוש בדיוק. הגילאים חושבו על-ידי שיטה איטראטיבית13. תוצאות הבדיקה מפורטות בטבלה 2. U תוכן נע מ 178.0 כדי 5,118.2 ng · g-1, ואת התוכן נע בין 603 כדי 7,212 pg · g-1. חמש דגימות היו גילאים של 567 ± 52, 1,585 ± 27, 3,345 ± 132, 14,211 ± 727 ו 21,936 ± 91 שנים לחץ דם (לחץ דם מייצג "לפני שנה 2000 ad"). הצריכה לדוגמה הייתה כ 60 מ"ג למעט S32 שבה רק מדגם 17 מ ג נצרך.

דוגמה מיסה לדוגמא 238 יו 232 Th 230 Th/232Thb 234 U/238Ub 230 Th/238Ub 230 Th Age (yr)c 230 Th הגיל (YR BP)d, e (234u/238u) ראשוניות ו'
Lol מ ג מהווה (משחקמעולה) (pg g-1) שלא תוקנו תוקן
S12 58 182.8 0.2 ± 7212 144 ± 11.7 0.3 ± 1.156 0.002 ± 0.1511 0.0018 ± 15221 193 ± 14211 727 ± 1.163 0.002 ±
S15 57 569.3 0.7 ± 1200 מיכל ה, ± 24 310.3 6.3 ± 1.166 0.002 ± 0.2140 0.0007 ± 22006 84 ± 21936 91 ± 1.177 0.002 ±
S32 17 5118.2 10.4 ± 5173 104 ± 51.9 1.2 ± 1.157 0.003 ± 0.0172 0.0002 ± 1628 בשנת ± 20 1585 שלמה בן 27 1.158 0.002 ±
3 יו ' 55 178.0 0.2 ± 865 מיכל בן 17 23.0 0.8 ± 1.162 0.002 ± 0.0366 0.0010 ± 3484 100 ± 3345 132 ± 1.164 0.002 ±
Y4 59 347.1 0.4 ± 603 ± 12 11.7 0.8 ± 1.159 0.002 ± 0.0067 0.0004 ± 629 42 ± 567 52 ± 1.159 0.002 ±
מסה לדוגמא להפרדה בין אורניום לתוריום, ואתה והניתוח ה.
ב כל היחסים הם יחס רדיואקטיביות, אשר מחושב בהתבסס על הקבועים הריקבון λ238= 1.55125 × 10-10 a-1 כפי שמתואר על ידי ג'פייואח ' 2.82206234(± 0.00302) × 10-6 a-1 כפי שמתואר על ידי צ'נג et al. (2013)15, ו 9.1705 (± 0.0138) × 10-6 a-1 כפי שמתואר על ידי צ'נג ואח ' (2013)15.
c חישב את הגיל 230לאחר המשוואה Equation 3
d מתוקן 230הגילאים להניח הראשונית 230th/232היחס האטומי של 4.4 ± 2.2 x10-6. אלה הם הערכים של חומר בשיווי משקל חילוני, עם כדור הארץ בתפזורת 232Th/238U ערך של 3.8. השגיאות מופיעות באופן שרירותי כ50%15.
לחץ דם אלקטרוני עומד על "לפני שנת 2000 לספירה".
f Equation 4

. שולחן 2 230 תוצאות הדייטים של. הידרותרמי לצוללות השגיאה המוצגת היא שגיאת 2s.
מהווה לדוגמא מסה להפרדה בין אורניום לתוריום. ואתה והניתוח השישי
ב כל היחסים הם יחס רדיואקטיביות, אשר מחושבים על בסיס הקבועים ריקבון λ238 = 1.55125 x 10-10 a-1 כפי שמתואר על ידי ג'פיי et al.20, λ234 = 2.82206 (± 0.00302) x 10-6 a-1 כמו מתוארים על ידי צ'אנג ואח '15, ו 9.1705 (± 0.0138) x 10-6 a-1 כפי שמתואר על ידי צ'נג et al.15.
ג מחושב הגיל 230לאחר המשוואה בסעיף 7.
ד תוקן 230הגילאים בהנחה הראשון 230th/232היחס האטומי להיות 4.4 ± 2.2 x 10-6. אלה הם הערכים של חומר בשיווי משקל חילוני, עם כדור הארץ בתפזורת 232Th/238U ערך של 3.8. השגיאות הן ההנחה באופן שרירותי להיות 50%.
ה לחץ דם עומד על "לפני שנת 2000 לספירה".
ו' . שימוש במשוואה בסעיף 7

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

יש לעקוב אחר חלק מהשלבים הקריטיים כדי להבטיח הצלחה של פרוטוקול זה. ודא שכל הפעולות מתבצעות בחדר כימיה נקי מתחת למכסה המנוע באמצעות מחזור אוויר נקי. לטהר את כל חברי ההנהלה בתהליך זה מראש ולנקות את המנגנון לפני השימוש. לפזר את הדגימות לחלוטין בתהליך של ביצוע 7 M HNO3 פתרון אשר נטען אז על 7 m hno3ממוזג שרפים. אם יש חומר לא מסיס במדגם, זה יהיה מומס לאחר ייבוש. צעדים חשובים נוספים המוצעים: (אני) להימנע זיהום הצלב מן הדגימות הסמוכות במהלך העיבוד לדוגמה; (ii) עבור כל צעד הימנעות לאפשר את הנוזל לנקז לחלוטין לפני השלב הבא; ו (iii) להשלים את התהליך מתוך התניה של עמודות לאיסוף שברים Th ו-U בתוך 2 h, אחרת חומצה חזקה נוטה לשבור את שרף.

המגבלה העיקרית של טכניקה זו קשורה 238לך ו 232הריכוז של המדגם. מומלץ לבחור דגימות עם U > 50 ppb ו-Th < 10 ppb. 1-X8 שרף המשמש בשימוש ניתן להחליפו בשרף UTEVA בתהליך.

עם שיטה זו, חמש דגימות של הידרו-תרמי של הצוללת מדרום האוקיינוס האטלנטי נמדדה. הגילאים היו 567 ± 52 to 21,936 ± 91 השנה לחץ דם, המציין כי אזור זה כבר חווה אירועי פעילות הידרותרמית מ 21,936 ± 91 שנים לחץ דם

ה-Th טהרה ופירוד מתייחס לשיטות איזופית של שערוך הגיל בהתבסס על מדידת האורניום (238U ו- 235יו), תוריום (232Th), וחברים מסוימים של החברות המתווך בשלושה באופן טבעי בסדרת ריקבון רדיואקטיבי למדגם הידרותרמי גופרתי. הוא שימושי גם כדי לקבוע את הריכוז שלך ואת ה-Th של משקעים ים עמוקים19. ניתן ליישם את הטכניקה על התיארוך של קרבונט ופוספט, וללימודי מעקב סביבתי, המסייע בבניית מסגרת הגיל להיווצרות מינרלים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

. למחברים אין מה לגלות

Acknowledgments

מחקר זה היה נתמך מבחינה כספית על ידי הקרן לחדשנות טכנולוגיה ניסויית של המכון לגיאופיסיקה, האקדמיה הסינית למדעים (No. 11890940), ו סין מינרלים האוקיינוס משאבים R & D פרויקט האגודה (לא. DY135-S2-2-07).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
AG 1-X8 anion-exchange resin BIO-RAD 140-1441 Separating rare elements
Ammonia solution Kanto Chemical CO., INC. 1336-21-6 Reagent
Glass vials BOTEX None Sample collection
Hydrochloric acid Sinopharem chemical reagent Co. Ltd 7647-01-0 Reagent
Hydrofluoric acid EMD Millipore CO. 7664-39-5 Reagent
Neptune Plus Thermo Fisher Scientific CO. None Apparatus
Nitric acid Sinopharem chemical reagent Co. Ltd 7697-37-2 Reagent
Perchloric acid Kanto Chemical CO., INC. 32059-1B Reagent
Ultrapure water Merck Millipore None Producted by Mill-Q Advantage systerm
Wipe paper Kimberley-Clark 0123-12 Wipe and clean
2 ml vial Nelgene 5000-0020 Sample collection
229Th-233U-236U spike None None Reagent
7 ml PFA beaker Savillex 200-007-20 Sample treatment
10 ml centrifuge Nelgene 3110-1000 Sample treatment
30 ml PFA beaker Savillex 200-007-20 Sample treatment

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Lalou, C., Brichet, E., Hekinian, R. Age dating of sulfide deposits from axial and off-axial structures on the East Pacific Rise near 12°500N. Earth and Planetary Science Letters. 75 (1), 59-71 (1985).
  2. Lalou, C., Brichet, E. On the isotopic chronology of submarine hydrothermal deposits. Chemical Geology. 65 (3-4), 197-207 (1987).
  3. Lalou, C., Reyss, J. L., Brichet, E. Actinide-series disequilibrium as a tool to establish the chronology of deep-sea hydrothermal activity. Geochimica et Cosmochimica Acta. 57 (6), 1221-1231 (1993).
  4. Lalou, C., et al. New age data for Mid-Atlantic Ridge hydrothermal sites: TAG and Snakepit chronology revisited. Journal of Geophysical Research. 98, 9705-9713 (1993).
  5. Lalou, C., Reyss, J. L., Brichet, E., Rona, P. A., Thompson, G. Hydrothermal activity on a 105-year scale at a slow-spreading ridge, TAG hydrothermal field, Mid-Atlantic Ridge 26° N. Journal of Geophysical Research. 100 (B9), 17855-17862 (1995).
  6. Kadko, D. Radio isotopic studies of submarine hydrothermal vents. Reviews of Geophysics. 34 (3), 349-366 (1996).
  7. Lalou, C., Mu ̈nch, U., Halbach, P., Reyss, J. Radiochronological investigation of hydrothermal deposits from the MESO zone, Central Indian Ridge. Marine Geology. 149 (149), 243-254 (1998).
  8. Yejian, W., et al. Hydrothermal Activity Events at Kairei Field, Central Indian Ridge 25°S. Resource Geology. 62 (2), 208-214 (2012).
  9. Yejian, W., et al. Mineralogy and geochemistry of hydrothermal precipitates from Kairei hydrothermal field, Central Indian Ridge. Marine Geology. 354 (3), 69-80 (2014).
  10. Jun-ichiro, I., et al. Dating of Hydrothermal Mineralization in Active Hydrothermal Fields in the Southern Mariana Trough. Subseafloor Biosphere Linked to Hydrothermal Systems. , 289-300 (2015).
  11. Takamasa, A., et al. U-Th radioactive disequilibrium and ESR dating of a barite-containing sulfide crust from South Mariana Trough. Quaternary Geochronology. 15 (1), 38-46 (2013).
  12. Weifang, Y., et al. 230Th/238U dating of hydrothermal sulfides from Duanqiao hydrothermal field, Southwest Indian Ridge. Marine Geophysical Research. 38 (1-2), 71-83 (2017).
  13. Lisheng, W., Zhibang, M., Hai, C., Wuhui, D., Jule, X. Determination of 230Th age of Uranium-series standard samples by multiple collector inductively coupled plasma mass spectromerty. Journal of China Mass Spectrometry Society. 37 (3), 262-272 (2016).
  14. Wang, L., et al. U concentration and 234U/238U of seawater from the Okinawa Trough and Indian Ocean using MC-ICPMS with SEM protocols. Marine Chemistry. 196, 71-80 (2017).
  15. Hai, C., et al. Improvements in 230Th dating, 230Th and 234U half-life values, and U-Th isotopic measurements by multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry. Earth and Planetary Science Letters. , 82-91 (2013).
  16. Edwards, R. L., Chen, J. H., Ku, T. -L., Wasserburg, G. J. Precise timing of the last interglacial period from mass spectrometric analysis of 230Th in corals. Science. 236 (4808), 1537-1553 (1987).
  17. Edwards, R. L., Taylor, F. W., Wasserburg, G. J. Dating earthquakes with high precision thorium-230 ages of very young corals [J]. Earth and Planetary Science Letters. 90 (4), 371-381 (1988).
  18. Hai, C., Jess, A., Edwards, R. L., Boyle, E. A. U-Th dating of deep-sea corals. Geochimica et Cosmochimica Acta. 64 (14), 2401-2416 (2000).
  19. Ishibashi, J., et al. Dating of Hydrothermal Mineralization in Active Hydrothermal Fields in the Southern Mariana Trough. Subseafloor Biosphere Linked to Hydrothermal Systems. , Springer Japan. 289-300 (2015).
  20. Jaffey, A. H., Flynn, K. F., Glendenin, L. E., Bentley, W. C., Essling, A. M. Precision measurement of half-lives and specific activities of 235U and 238U. Physical Review C. 4, 1889-1906 (1971).
  21. Richter, S., Goldberg, S. A., Mason, P. B., Traina, A. J., Schwieters, J. B. Linearity tests for secondary electron multipliers used in isotope ratio mass spectrometry. International Journal of Mass Spectrometry. 206 (1-2), 105-127 (2001).

Tags

כימיה סוגיה 147 חילוץ כרומטוגרפיה אורניום ותוריום nuclide 230Th-U היכרויות צוללת הידרותרמית sulfides היכרויות
הפרדת אורניום ותוריום <sup>ל230</sup>Th-U היכרויות בצוללת הידרותרמית סולפידס
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wang, L., Wang, X., Ye, J., Ma, Z.,… More

Wang, L., Wang, X., Ye, J., Ma, Z., Yang, W., Xiao, J. Separation of Uranium and Thorium for 230Th-U Dating of Submarine Hydrothermal Sulfides. J. Vis. Exp. (147), e59098, doi:10.3791/59098 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter