पनडुब्बी हाइड्रोथर्मल सल्फाइड के 230Th-U डेटिंग के लिए यूरेनियम और थोरियम का पृथक्करण
Summary
प्रोटोकॉल को शुद्ध करने के लिए एक विधि का वर्णन करता है और आप और आप और Th nuclide पनडुब्बी hydrothermal सल्फाइड नमूना में फे सह वर्षा और निष्कर्षण क्रोमैटोग्राफी के साथ 230Th-U diseumum डेटिंग के लिए अलग.
Abstract
पनडुब्बी हाइड्रोथर्मल सल्फाइड की आयु हाइड्रोथर्मल अयस्क निक्षेपों के आकार का आकलन करने के लिए एक महत्वपूर्ण सूचकांक है। यूरेनियम और थोरियम नमूनों में आइसोटोप 230Th-U डेटिंग के लिए अलग किया जा सकता है. यह लेख एक विधि को शुद्ध और पनडुब्बी hydrothermal सल्फाइड नमूनों में आप और Th आइसोटोप अलग प्रस्तुत करता है. इस तकनीक के बाद, अलग आप और Th भिन्न बहु-संग्राहक द्वारा मापने आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं inductr inductively युग्मित प्लाज्मा मास स्पेक्ट्रोमेट्री (एमसी-आईसीपीएमएस). हाइड्रोथर्मल सल्फाइड नमूने की आयु की गणना वर्तमान गतिविधि अनुपात 230 Th/238 आप और 234U/ इस प्रयोग के लिए एक सुपर साफ कमरा आवश्यक है। नमूना प्रक्रियाओं के दौरान संदूषण को कम करने के लिए साफ रीजेंट्स और आपूर्ति का उपयोग किया जाता है। बैलेंस, हॉटप्लेट और सेंट्रीफ्यूज का भी उपयोग किया जाता है। सल्फाइड नमूना विश्लेषण के लिए पाउडर है और कम से कम 0.2 ग्राम नमूना प्रयोग किया जाता है। संक्षेप में, नमूना तौला जाता है, भंग, 229Th-233यू-236यू डबल स्पाइक समाधान, फे सह-precipitated, और एक anion विनिमय राल निष्कर्षण स्तंभ पर अलग जोड़ा. लगभग 50 एनजी यू एमसी-आईसीपीएमएस द्वारा सल्फाइड नमूने के 230Th-U डेटिंग के लिए खपत की जाती है।
Introduction
पनडुब्बी हाइड्रोथर्मल सल्फाइड लोहा, तांबा, जस्ता और सीसा जैसे धातुओं का एक स्थिर स्रोत रहा है। वे भी चांदी और सोने के आर्थिक रूप से व्यवहार्य संसाधनों के रूप में देखा जाता है. स्थान और जमा का आकार seafloor पर hydrothermal venting के इतिहास का एक रिकॉर्ड है. एक hydrothermal सल्फाइड की डेटिंग सल्फाइड अयस्क जमा, seafloor हाइड्रोथर्मल गतिविधि इतिहास के गठन और परिवर्तन तंत्र के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान कर सकते हैं, और बड़े सल्फाइड जमा की वृद्धि दर1,2 , 3. 238U –234U –230थ समसमसमक डेटिंग जलतापीय सल्फाइड4,5,6,7, के लिए आयु आकलन की एक प्रभावी समस्थानिक विधि है. 8,9,10,11,12, जहां आप और थ समस्थानिकों की शुद्धि और पृथक्करण आवश्यक है . यह पाठ आप और Th आइसोटोप जुदाई और 230Th-U मैक-ICPMS द्वारा sulfides नमूना के डेटिंग के लिए एक प्रोटोकॉल का वर्णन करता है।
भूवैज्ञानिक सामग्री है जो आप और Th शामिल कई लाख साल के लिए अबाधित रहते हैं, और रेडियोधर्मी श्रृंखला में सभी nuclides के बीच धर्मनिरपेक्ष संतुलन की स्थिति की स्थापना की है. हालांकि, रासायनिक विलेयता और परमाणु हटना कारकों का एक संयोजन अक्सर असमानता पैदा करते हैं, जिसमें क्षय श्रृंखला के सदस्यों को एक दूसरे से जमाव, परिवहन और अपक्षय जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से अलग किया जाता है। उदाहरण के लिए, जब एक सल्फाइड जमा का गठन किया है, 238यू, 234आप और 230Th की स्थिति संतुलन की है, और लंबे समय तक रहते 238आप धीरे-धीरे कम रहते 234आप और 230Th बाद में की ओर क्षय कर सकते हैं। (i) यह मानते हुए कि यह प्रणाली आपके और थ समस्थानिकों के संबंध में बंद रहती है, और (पप) सल्फाइड नमूनों में शामिल 230थ् और 232थ की प्रारंभिक मात्रा शून्य है, वर्तमान दिन को मापने के द्वारा जमा करने का समय निर्धारित करना संभव है। 230Th/238आप और 234U/ तथापि, नमूने में थ् की प्रारंभिक मात्रा शून्य नहीं है, तथा हम यह मान लेते हैं कि प्रारंभिक 230थ्ध232 थ परमाणु अनुपात 4ण्4 र् 2ण्2 x 10-6 है। इस विधि की लागू डेटिंग रेंज लगभग 10-6 x 105 वर्ष13,14है . हालांकि, यूरेनियम और थोरियम की बहुतायत के बीच बड़ा अंतर माप चुनौतीपूर्ण बना देता है. इसलिए, एम सी-आईसीपीएमएस द्वारा यू-थ डेटिंग के लिए एक रासायनिक प्रक्रिया स्थापित करना बहुत महत्वपूर्ण है।
पिछले 30 वर्षों में अधिकांश अध्ययनों मेंकार्बोनेट सामग्री 14 ,15,16,17 और सल्फाइड जमा 11 ,12,18 के अधिक मापन पर ध्यान केंद्रित किया गया ,19. अल्फा-कण गणना विधियों का प्रयोग परराष्ट्रिक रूपसे पनडुब्बी हाइड्रोथर्मल सल्फाइड1के 230थ्/ तथापि, 5-17% की विश्लेषणात्मक अनिश्चितता एक सीमित कारक है जो सल्फाइड1,8,9के आयु निर्धारण की परिशुद्धता को प्रभावित करती है। इन तकनीकों को आम तौर पर अपेक्षाकृत बड़े कॉलम और अभिकर्मक मात्रा के उपयोग से पीड़ित हैं और एक नमूने से शुद्धि और जुदाई यू-थ के लिए कई कॉलम गुजरता के लिए की जरूरत है। एम सी-आईसीपीएमएस में हाल के घटनाक्रमों ने यू-थॉइसोपिक माप की परिशुद्धता में काफी सुधार किया है (और उम्र के लिए 5 $ 5]14 और विश्लेषण के लिए आवश्यक नमूना आकार (और lt;0.2 g) को काफी कम कर दिया है। इन कार्यों में , कई रासायनिक पृथक्करण प्रक्रियाएं विकसित की गई हैं और कम रासायनिक पृष्ठभूमि12,13के साथ उत्कृष्ट रासायनिक पैदावार प्राप्त की है .
यहाँ हम एक रासायनिक आधारित प्रोटोकॉल नमूने है कि पर्याप्त रूप से MC-ICPMS विश्लेषण के लिए साफ कर रहे हैं प्राप्त करने के लिए प्रस्तुत करते हैं. यह उम्र के हाइड्रोथर्मल सल्फाइड नमूनों की डेटिंग के लिए उपयुक्त है और 6 x 105 वर्ष14. इस तकनीक के साथ, आप अलग और Th isotopic भिन्न ों एम सी-आईसीपीएमएस द्वारा आवश्यकताओं को मापने को पूरा कर सकते हैं। हाइड्रोथर्मल सल्फाइड नमूने की आयु की गणना 230थ् और 234के बीच आप और 234आप और 238यू के बीच वर्णित गतिविधि क्षय समीकरण का उपयोग करके असामीय की सीमा से की जा सकती है।
Protocol
Representative Results
Discussion
इस प्रोटोकॉल की सफलता सुनिश्चित करने के लिए कुछ महत्वपूर्ण चरणों का पालन किया जाना चाहिए। सुनिश्चित करें कि सभी आपरेशनों स्वच्छ हवा परिसंचरण के साथ धूआं हुड के तहत स्वच्छ रसायन विज्ञान के कमरे में कि?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस अध्ययन को वित्तीय रूप से भू-विज्ञान और भूभौतिकी संस्थान के प्रायोगिक प्रौद्योगिकी नवाचार फाउंडेशन, चीनी विज्ञान अकादमी (सं. 11890940) और चीन महासागर खनिज संसाधन आर एंड डी एसोसिएशन परियोजना (नहीं) द्वारा समर्थित किया गया था। DY135-S2-2-07).
Materials
| 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 |
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