1. High-Precision Fe and Mg Isotope Ratios of Silicate Reference Glasses DeterminedIn Situby Femtosecond LA-MC-ICP-MS and by Solution Nebulisation MC-ICP-MS
- Author
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Stefan Weyer, Ingo Horn, Stephan Schuth, and Martin Oeser
- Subjects
chemistry.chemical_compound ,chemistry ,Isotope ,Geochemistry and Petrology ,Mc icp ms ,Stable isotope ratio ,Reference values ,Analytical chemistry ,Mineralogy ,Geology ,Cooling rates ,Silicate - Abstract
In this study, a technique for high precision in situ Fe and Mg isotope determinations by femtosecond-laser ablation-multi collector-ICP-MS (fs-LA-MC-ICP-MS) was developed. This technique was employed to determine reference values for a series of common reference glasses that may be used for external standardisation of in situ Fe and Mg isotope determinations in silicates. The analysed glasses are part of the MPI-DING and United States Geological Survey (USGS) reference glass series, consisting of basaltic (BIR-1G, BCR-2G, BHVO-2G, KL2-G, ML3B-G) and komatiitic (GOR128-G and GOR132-G) compositions. Their Fe and Mg isotope compositions were determined by in situ fs-LA-MC-ICP-MS and by conventional solution nebulisation multi-collector ICP-MS. We determined δ56Fe values for these glasses ranging between -0.04‰ and 0.10‰ (relative to IRMM-014) and δ26Mg values ranging between -0.40‰ and -0.15‰ (relative to DSM-3). Our fs-LA-MC-ICP-MS results for both Fe and Mg isotope compositions agreed with solution nebulisation analyses within analytical uncertainties. Furthermore, the results of three USGS reference glasses (BIR-1G, BHVO-2G and BCR-2G) agreed with previous results for powdered and dissolved aliquots of the same reference materials. Measurement reproducibilities of the in situ determinations of δ56Fe and δ26Mg values were usually better than 0.12‰ and 0.13‰ (2s), respectively. We further demonstrate that our technique is a suitable tool to resolve isotopic zoning in chemically-zoned olivine crystals. It may be used for a variety of different applications on isotopically-zoned minerals, e.g., in magmatic or metamorphic rocks or meteorites, to unravel their formation or cooling rates. Dans cette etude, une technique pour la determination in situ avec une haute precision des isotopes du Fe et du Mg par ablation laser femtoseconde multi-collecteur-ICP-MS (fs-LA-MC-ICP-MS) a ete developpee. Cette technique a ete employee pour determiner les valeurs de reference pour une serie de verres communs de reference qui peuvent etre utilises comme materiaux de reference pour la determination in situ des isotopes du Fe et du Mg dans les silicates. Les verres analyses font partie des series de verres de reference MPI-DING et USGS et ils correspondent a des compositions basaltiques (BIR-1G, BCR-2G, BHVO-2G, KL2-G, ML3B-G) et komatiitiques (GOR128-G et GOR132- G). Leurs compositions isotopiques du Fe et du Mg ont ete determinees par la methode in situ fs-LA-MC-ICP-MS et par celle classique de nebulisation de solution multi-collecteur ICP-MS. Nous avons determine les valeurs δ56Fe pour ces verres qui sont comprises entre −0.04‰ et 0.10‰ (par rapport a IRMM-014) et les valeurs de δ26Mg qui varient entre −0.40‰ et −0.15‰ (par rapport au DSM-3). Nos resultats fs-LA-MC-ICP-MS pour les compositions isotopiques du Fe et du Mg sont en accord avec les analyses par nebulisation de solutions dans les limites des incertitudes analytiques. En outre, les resultats pour trois verres de reference USGS (BIR-1G, BHVO-2G et BCR-2G) sont en accord avec les resultats anterieurs obtenus a partir d'aliquotes des memes materiaux de reference reduits en poudre et dissous. Les reproductibilites des mesures in situ des valeurs de δ56Fe et δ26Mg etaient en general et respectivement meilleures que 0.12‰ et 0.13‰ (2s). Nous demontrons egalement que notre technique est un outil approprie pour etudier le zonage isotopique dans les cristaux d'olivine chimiquement zones. Il peut etre utilise pour une variete d'applications differentes sur les mineraux isotopiquement zones, par exemple, dans les roches magmatiques ou metamorphiques ou dans les meteorites, afin de mieux comprendre leur formation ou d'apprehender les taux de refroidissement qu'elles ont subies.
- Published
- 2014