Waiting
Login processing...

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

Chemistry

فصل اليورانيوم والثوريوم ل230Th-U التي يرجع تاريخها من كبريتيد الحرارية المائية الغواصة

Published: May 20, 2019 doi: 10.3791/59098

Summary

يصف البروتوكول طريقة لتنقية وفصل النويد ة وTh في عينة كبريتيد السفيد المائي تحت الماء مع في الهطول المشترك واستخراج اللونية ل230Th-U عدم التوازن التي يرجع تاريخها.

Abstract

وعمر كبريتيد الكبريتيد الحراري المائي البحري هو مؤشر هام لتقدير حجم رواسب الخام الحراري ة المائية. يمكن فصل نظائر اليورانيوم والثوريوم في العينات ل230Th-U التي يرجع تاريخها. تقدم هذه المقالة طريقة لتنقية وفصل النظائر في عينات كبريتيد السفيد المائي الغواصة. بعد هذه التقنية، يمكن فصل الكسور أنت وTh تلبية متطلبات القياس من قبل متعددة جامع inductively المقترنة قياس الطيف الكتلي البلازما (MC-ICPMS). ويمكن حساب عمر عينة كبريتيد الكبريتيد الحراري المائي بقياس نسب النشاط الحالية البالغة 230ث/238يو و234 U/238 U. غرفة نظيفة للغاية ضرورية لهذه التجربة. وتستخدم الحكام واللوازم التي يتم تنظيفها للحد من التلوث أثناء عمليات العينة. كما يتم استخدام التوازن، ولوحة ساخنة، والطرد المركزي. ومسحوق عينة كبريتيد لتحليل هاو تُستخدم عينة أقل من 0.2 غرام. وباختصار، يتم وزن العينة، حل، وأضاف إلى 229Th-233U-236U حل ارتفاع مزدوج، Fe شارك في عجل، وفصلها على عمود استخراج الراتنج تبادل الأنيون. ويستهلك ما يقرب من 50 نانوغرام U ل 230Th-U التي يرجع تاريخها من عينة كبريتيد من قبل MC-ICPMS.

Introduction

وكانت الكبريتيدات الحرارية المائية المغمورة مصدرا ثابتا للمعادن مثل الحديد والنحاس والزنك والرصاص. كما ينظر إليها على أنها موارد قابلة للحياة اقتصاديا من الفضة والذهب. موقع وحجم الرواسب هي سجل من تاريخ التنفيس الحراري المائي في قاع البحر. يمكن أن يوفر تاريخ الكبريتيد الحراري المائي معلومات هامة فيما يتعلق بآلية تشكيل وتعديل رواسب خام كبريتيد، وتاريخالنشاط الحراري المائي في قاع البحر، ومعدل نمو رواسب الكبريتيد الكبيرة 1،2 , 3. 238U-234U-230Th عدم التوازن التي يرجع تاريخها هو طريقة النظائر الفعالة لتقدير العمر للكبريتيدات الحرارية المائية 10،11،12،حيث تنقية والفصل بين أنت والنظائر Th ضروري. يصف هذا النص بروتوكول لك ولـ Th النظائر الفصل و 230Th-U التي يرجع تاريخها من عينة كبريتيد من قبل MC-ICPMS.

المواد الجيولوجية التي تحتوي عليك وعشر لا تزال دون عائق لعدة ملايين من السنين، ويتم إنشاء حالة من التوازن العلماني بين جميع النويدات في السلسلة المشعة. ومع ذلك، فإن الجمع بين عوامل الذوبان الكيميائي والارتداد النووي يؤدي في كثير من الأحيان إلى اختلال التوازن، حيث يتم فصل أعضاء سلسلة الاضمحلال عن بعضهم البعض من خلال عمليات مثل الترسيب والنقل والتجوية. على سبيل المثال، عندما يتم تشكيل وديعة كبريتيد، والدولة من 238234أنت و 230Th هو من عدم التوازن، و238 طويلة الأمد يمكنك الاضمحلال تدريجيا نحو قصيرة الأجل 234أنت و 230ث في وقت لاحق. على افتراض '1' أن النظام لا يزال مغلقاً فيما يتعلق بك وللنظائر، و'2' الكمية الأولية 230Th و232Th المدرجة في عينات كبريتيد صفر، فمن الممكن تحديد وقت الترسيب عن طريق قياس اليوم الحالي نسب النشاط من 230Th /238أنت و 234U /238U. ومع ذلك، فإن الكمية الأولية من Th ليست صفرا في العينة، ونحن نفترض الأولية 230Th /232Th نسبة ذرية هو 4.4 ± 2.2 × 10-6. مجموعة التعارف ينطبق من هذا الأسلوب هو ما يقرب من ~ 10-6 × 105 سنوات13،14. ومع ذلك، فإن الفرق الكبير بين وفرة اليورانيوم والثوريوم يجعل القياس صعباً. وبالتالي، من المهم جدا ً وضع إجراء كيميائي لـ U-Th التي يرجع تاريخها من قبل MC-ICPMS.

في السنوات ال 30 الماضية، ركزت معظم الدراسات المزيد من قياسات المواد الكربونية14،15،16،17 وأقل على رواسب كبريتيد11،12،18 ،19. وقد استخدمت أساليب عد الجسيمات ألفا تقليديا لدراسة 230Th /238U عدم التوازن من كبريتيد الحرارية المائية الغواصة1. ومع ذلك، فإن عدم اليقين التحليلي من 5-17٪ هو عامل الحد الذييؤثر على دقة تحديد عمر الكبريتيدات 1،9. وتعاني هذه التقنيات عموما من استخدام أعمدة كبيرة نسبيا وأحجام الكاشف والحاجة إلى وصلات أعمدة متعددة لتنقية وفصل U-Th من عينة. وقد أدت التطورات الأخيرة في MC-ICPMS إلى تحسين كبير في دقة قياسات النظائر U-Th (<5] للأعمار)14 وخفضت إلى حد كبير حجم العينة (<0.2 g) اللازمة للتحليل. في هذه الأعمال، تم تطوير العديد من إجراءات فصل المواد الكيميائية، وحققت عوائد كيميائية ممتازة مع خلفية كيميائية منخفضة12،13.

نقدم هنا بروتوكولًا كيميائيًا للحصول على عينات نظيفة بما فيه الكفاية لتحليل MC-ICPMS. وهي مناسبة ليرجع تاريخها من عينات كبريتيد الحرارية المائية من العمر <6 × 105 سنوات14. مع هذه التقنية، يمكن فصل الكسور النظائرية لك وTh تلبية متطلبات القياس من قبل MC-ICPMS. يمكن حساب عمر عينة كبريتيد الكبريتيد الحراري المائي من مدى عدم التوازن بين 230Th و 234أنت وبين 234أنت و 238U باستخدام معادلة اضمحلال النشاط الموصوفة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. إعداد العينة، الكواشف، والحاويات

  1. تنظيف غطاء محرك السيارة الدخان، لوحة ساخنة ومقاعد البدلاء غرفة التوازن للتجربة الكيميائية مع رش الكحول أو المياه فائقة النقية.
  2. إعداد الأحماض المسلوقة الفرعية (2 M حمض الهيدروكلوريك،8 M حمض الهيدروكلوريك، 7 M HNO 3، و 14 M HNO3)،أكواب نظيفة وأي جهاز قبل العينة معالجتها.
    ملاحظة: جُمعت عينات كبريتيد مقدمة في هذه الدراسة من مناطق حرارية مائية اكتشفت حديثاً في جنوب المحيط الأطلسي. وقد استخدم ما يقرب من 60 ملغ من عينة مسحوق في هذه العملية. تم جمع عينة في قارورة زجاجية ووضعها في خزانة تخزين العينة.

2. وزن العينات

  1. إعداد تنظيفها 30 مل البيرفلورولوكسي (PFA) الأكواب. تسمية مرتين خارج الكأس (لمنع محو).
  2. وزن الأكواب فارغة.
    ملاحظة: الرصيد المستخدم دقيق ل ± 0.0001 ز شريطة أن جميع السفن قد تم إزالة الكهرباء الساكنة تماما.
  3. قراءة الوزن وتسجيله.
  4. صب العينة في الكأس. يُغطّى بغطاء ويزن العينات.
    ملاحظة: وزن العينة يعتمد على محتوى 230Th. 230 المستوى الأعلى يختلف مع تركيز U وعمر العينة. بشكل عام، ما مجموعه 100 نانوغرام من مجموع U يكفي للعينة.
  5. إضافة بعض (~ 1 مل) المياه فائقة النقاء باستخدام زجاجة، شطف الجدار الداخلي ويهز الكأس بعناية.
    ملاحظة: إضافة ما يكفي من المياه فائقة النقاء تغطية جميع العينات.

3. حل وارتفاع العينة

  1. ضع الكوب الذي يحتوي على العينة في غطاء الدخان.
  2. افتح غطاء الكأس. إضافة 3 مل من HNO3 (14 M) أو regia أكوا في العينة باستخدام ماصة.
  3. ضع الكأس على الهوت بلوت، واضبط درجة حرارة الهوت بلوت إلى 170 درجة مئوية وحل العينة بالكامل.
    ملاحظة: إذا كانت لا تزال هناك مواد غير قابلة للذوبان في الحل، يضاف 12 م منحمض الهيدروكلوريك، و22.6 م HF و 10.6 م حمض الهيدروكلوريك 4، واستخدام خزان مغلق مضغوط لضمان الانحلال الكامل للعينات.
  4. اترك الحل ليبرد لمدة 30 دقيقة على الأقل إضافة 0.1-0.3 غرام 229Th-233U-236U ارتفاع الحل من النشاط المعروف في الحل.
    ملاحظة: بشكل عام، النسبة المثلى من 235U /233U هو ~ 10-20:1 في الحل المختلط.
  5. ضع الحل على اللوح الساخن، واضبط درجة الحرارة إلى 170 درجة مئوية واتركها على الصفيحة حتى يجف.
    ملاحظة: يجب أن يتم التبخر ببطء عندما تقترب العينة من الجفاف.
  6. إذابة العينة في 2 قطرات من HNO3 (0.04 مل، 14 م)، وتجفيفها على موقد في 170 درجة مئوية مرة أخرى.

4. هيدروكسيد الحديديك شارك في هطول الأمطار لU-Th

  1. إعداد تنظيفأنابيب الطرد المركزي 15 مل، وتسمية ووضعها في موقف أنبوب.
    ملاحظة: إضافة ما يقرب من 10 ملغ من Fe(III) (FeCl3 في 12 م حمض الهيدروكلوريك) في أنبوب الطرد المركزي بعناية إذا كانت العينات تحتوي على أي Fe تقريبا.
  2. إضافة عدة قطرات (0.1 مل) من 2 M حمض الهيدروكلوريك في الكأس. يهز الكأس بلطف ويذوب العينة تماما.
  3. نقل كل عينة في أنبوب الطرد المركزي.
  4. إضافة عدة قطرات من الأمونيا (~ 0.1 مل) حتى يتم تحييد الحمض. عندما يكون درجة الحموضة 7-8، يظهر عجل البني المحمر. أنت و [ث] نظائر عجلت ب ال [ف] ([أه])3.
    ملاحظة: يحتوي الحل الواضح على أيونات غير مرغوب فيها مثل العناصر المعدنية، Mg2+، NO3- وNH4OH.
  5. ارسم أنابيب الطرد المركزي الطرد المركزي في 2340 × غرام لمدة 7 دقائق.
  6. إضافة بعض المياه فائقة النقاء لغسل الترسيب. الطرد المركزي كما هو موضح أعلاه وتكرار هذه الخطوة مرتين أكثر.
  7. حل عجل مع 1.5 مل من 7 M HNO3. نقله إلى الكأس المقابلة.
  8. أضف قطرة واحدة من HClO4 (لإزالة المادة العضوية)، وجففها على الهوت بلوت عند 170 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة تقريبًا.

5- إعداد عمود تبادل الأنيون

  1. إعداد أعمدة صغيرة متعددة الفلورفلوروإيثيلين (PTFE) (~ 2.5 مل حجم العمود) كما هو مبين في الشكل 1؛ إدراج frit في كل عمود ببطء في الجزء السفلي على مقاعد البدلاء.
  2. تنظيف Pipet راتنجات تبادل الأنيون في الأعمدة. ضع الأعمدة على الحامل.
  3. ملء العمود كله مع المياه فائقة النقية. إضافة 1 قطرة من 14 M HNO3.
    ملاحظة: يتم تنفيذ هذه الخطوة من أجل إزالة العناصر النزرة في العمود بشكل رئيسي.
  4. إضافة 2 وحدات تخزين عمود (CV) من 7 M HNO3 لإزالة العناصر النزرة. ثم كرر هذه الخطوة.

Figure 1
الشكل 1: تعبئة عمود التبادل الأيوني براتنج التبادل الأيوني. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

6. تنقية وفصل لك والكسور ال

  1. حل العينة في 0.5 مل من7 M HNO 3. قم بتحميله على العمود بعناية.
  2. دعه بالتنقيط عبر العمود في الكأس النفايات.
  3. إضافة 2 السيرة الذاتية و1 السيرة الذاتية من 7 M HNO3 على التوالي في العمود. تتم إزالة الحديد وغيرها من العناصر المعدنية في العينة في حين يتم الاحتفاظ بك وTh من الراتنج في هذه الخطوة.
  4. إضافة 2 السيرة الذاتية و1 السيرة الذاتية من 8 M حمض الهيدروكلوريك في العمود على التوالي إلى كسر الثوريوم elute. جمع كسر الثوريوم باستخدام قدرة 7 مل تنظيف هابا الكأس. إضافة قطرة واحدة من HClO4 في الكأس وتجفيف الكسر على موقد في 170 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة.
  5. Elute جزء اليورانيوم من الراتنج مع 2 السيرة الذاتية من 0.1 M HNO3 مرتين. جمع eluate في كوب PFA تنظيفها. إضافة قطرة واحدة من HClO4 وتجفيفها على موقد في 170 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة.
  6. إعداد وتسمية 2 مل قارورة السعة.
  7. حل كل عينة في 1 قطرة HNO3 وتجفيفها على موقد في 170 درجة مئوية لأقل من 5 دقائق حتى 0.5 قطرة اليسار. نقلها جنبا إلى جنب مع 0.2 مل من 2٪ HNO3 + 0.1٪ HF في قارورة المقابلة لقياس الصك.

Figure 2
الشكل 2: أجزاء اليورانيوم والثوريوم من كبريتيدات السفيدات الحرارية المائية المغمورة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

7. قياس MC-ICPMS

  1. قياس الكسور التي تم جمعها أنت وTh من خلال عملية تنقية المواد الكيميائية المذكورة أعلاه باستخدام أداة MC-ICPMS عالية الدقة.
    ملاحظة: يمكنك أنت وTh نسب النظائر باستخدام الصك عن طريق تطبيق مضاعف الإلكترون الثانوي (SEM)21 تقنية. وترد بارامترات الأداة13 في الجدول1. تم حساب عمر الثوريوم باستخدام المعادلة التالية:
    Equation 1
    تم قياس النسبة الأولية من 234لك إلى 238U على النحو التالي:
    Equation 2

الصك المعلمه قيمه
MC-ICPMS RF السلطة 1325 ث
غاز بارد 16.00 لتر دقيقة- 1
الغاز المساعد 1.78 لتر دقيقة- 1
عينة من الغاز 1.00 لتر دقيقة-1
دقة منخفضة 300 ~ 400
CETAC Aridus II معدل حقن العينة 50 ~ 60 ميكرولتر دقيقة-1
غاز الكنس 2 ~ 5 لتر دقيقة-1
غاز النيتروجين 2 ~ 10 مل دقيقة-1
رذاذ غرفة درجة الحرارة 110 درجة مئوية
غشاء فرن درجة الحرارة 160 درجة مئوية

الجدول 1: بارامترات أجهزة قياس نظائر U-Th بواسطة MC-ICPMS (باستخدام الأداة المدرجة في جدول المواد).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

وباستخدام هذا الشراء، يمكن حل عينة كبريتيد حرارية مائية من الغواصة بالكامل. بعد هذا البروتوكول، تم الكسر ال من عينة كبريتيد الحرارية المائية باستخدام 8 M حمض الهيدروكلوريك. وفي الوقت نفسه، تم التميّز جزء U من عينة كبريتيد الحرارة المائية مع 0.1 M HNO3. تم حل الكسور التي تم حلها في محلول HNO3 (+0.1% HF) (انظر الشكل2) وتخزينها في قارورة سعة 2 مل. ثم تم تحليل الخليط من قبل MC-ICPMS.

مع أداة MC-ICPMS، يتم تحديد نسبة النظائر أنت وTh وعمر كبريتيد السفيد المائي الغواصة بدقة. تم حساب الأعمار بواسطة طريقة تكرارية13. وترد نتائج الاختبار في الجدول2. وتراوح محتوى U بين 178.0 و5118.2 ng·g-1، وتراوح المحتوى Th بين 603 و7212 pg·g-1. خمس عينات كان عمرها 567 ± 52، 1585 ± 27، 3345 ± 132، 14،211 ± 727 و 21،936 ± 91 سنة B.P. (B.P. لتقف على "قبل عام 2000 م"). وكان استهلاك العينة حوالي 60 ملغ باستثناء S32 حيث تم استهلاك عينة 17 ملغ فقط.

عينه عينة كتلة 238 ش 232 ث 230 ث/232ثب 234 U/238U(ب) 230 ث/238U(ب) 230 العمر الثالث (سنة)ج 230 [ث] عمر ([ير] [بب])[د], [ه] (234U/238U) الأولي (و)
لا. (ملغ) (أ) (ng g-1) (pg g-1) (غير مصححة) (تصويب)
S12 58 182.8 ± 0.2 7212 ± 144 11.7 ± 0.3 1.156 1.156 ± 0.002 0.1511 ± 0.0018 15221 ± 193 14211 ± 727 1.163 ± 0.002
S15 57 569.3 ± 0.7 1200 ± 24 310.3 ± 6.3 1.166 1.166 ± 0.002 0.2140 ± 0.0007 22006 ± 84 21936 ± 91 1.177 ± 0.002
S32 17 سنة 5118.2 ± 10.4 5173 ± 104 51.9 سنة ± 1.2 1.157 ± 0.003 0.0172 ± 0.0002 1628 ± 20 1585 ± 27 1.158 1.158 ± 0.002
Y3 55 178.0 ± 0.2 865 ± 17 23.0 ± 0.8 1.162 ± 0.002 0.0366 ± 0.0010 3484 ± 100 3345 ± 132 1.164 1.164 ± 0.002
Y4 59 347.1 ± 0.4 603 ± 12 11.7 ± 0.8 1.159 1.159 ± 0.002 0.0067 ± 0.0004 629 ± 42 567 ± 52 1.159 1.159 ± 0.002
(أ) كتلة عينة لفصل اليورانيوم ونويدات الثوريوم وأنت وTh التحليل.
(ب) جميع النسب هي نسبة النشاط الإشعاعي، التي تحسب على أساس ثوابت الاضمحلال238=1.55125 =1.55125 =10-10 -10 أ -1 كما هو موضح من قبل جافي وآخرون (1971)20،234=2.82206 (±0.00302)=10-6 أ -1 كما هو موضح من قبل تشنغ وآخرون.(2013)15، و 9.1705 (± 0.0138) × 10-6 أ -1 كما هو موضح من قبل تشنغ وآخرون.(2013)15.
(ج) حسبت 230سنة بعد المعادلة Equation 3
د تصحيح 230Th الأعمار تفترض الأولية 230Th /232Th نسبة ذرية من 4.4 ± 2.2 x10-6. تلك هي القيم لمادة في التوازن العلماني، مع الأرض السائبة 232Th /238U قيمة 3.8. ويفترض بشكل تعسفي أن تكون الأخطاء 50٪15.
(هـ) B.P. لتقف على "قبل عام 2000 م".
و Equation 4

الجدول 2 230 نتائج المواعدة للكبريتيدات الحرارية المائية المغمورة الخطأ المعروض هو خطأ 2s.
(أ) عينة كتلة لفصل اليورانيوم والثوريوم النويدات وأنت وTh التحليل.
(ب) جميع النسب هي نسب النشاط الإشعاعي، والتي يتم حسابها على أساس ثابت الاضمحلال238 = 1.55125 × 10-10 أ -1 كما هو موضح من قبل Jaffey et al.20, 234 = 2.82206 (±0.00302) × 10-6 a-1 وصفها تشنغ وآخرون15و 9.1705 (± 0.0138) × 10-6 أ -1 كما وصفها تشنغ وآخرون15.
(ج) حساب 230Th العمر بعد المعادلة في القسم 7.
(د) تصحيح 230Th الأعمار على افتراض الأولية 230Th /232Th نسبة الذرية لتكون 4.4 ± 2.2 × 10-6. هذه هي القيم لمادة في التوازن العلماني، مع الأرض السائبة 232Th /238U قيمة 3.8. ويفترض أن تكون الأخطاء 50%.
(هـ) B.P. لتقف على "قبل عام 2000 م".
(و) استخدام المعادلة في القسم 7.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

ويجب اتباع بعض الخطوات الحاسمة لضمان نجاح هذا البروتوكول. تأكد من أن يتم تنفيذ جميع العمليات في غرفة الكيمياء النظيفة تحت غطاء الدخان مع دوران الهواء النظيف. تنقية جميع الحكام في هذه العملية مقدما وتنظيف الجهاز قبل الاستخدام. حل العينات تماما في عملية صنع 7 M HNO3 الحل الذي يتم تحميله بعد ذلك على 7 M HNO 3-الراتنجات مكيفة. إذا كان هناك أي مادة غير قابلة للذوبان في العينة، سيتم إعادة حلها بعد التجفيف. ويُقترح اتخاذ خطوات هامة إضافية: '1' تجنب التلوث المتبادل من العينات المجاورة أثناء معالجة العينات؛ '2' تجنب التلوث المتبادل من العينات المجاورة أثناء معالجة العينات؛ '2' تجنب التلوث المتبادل من العينات المجاورة أثناء معالجة العينات؛ '2' تجنب التلوث المتبادل من العينات المجاورة أثناء معالجة العينات؛ '2' '2' لكل خطوة من خطوات الإلتوى، تسمح للسائل باستنزاف هـذا السائل بالكامل قبل الخطوة التالية؛ و(3) إكمال العملية من تكييف الأعمدة إلى جمع الكسور الث وU في غضون 2 ساعة، وإلا فإن حمض قوي يميل إلى كسر الراتنج.

ويرتبط الحد الرئيسي من هذه التقنية إلى تركيز 238لك و 232Th من العينة. فمن الأفضل لاختيار عينات مع U > 50 ppb و Th < 10 ppb. ويمكن استبدال الراتنج AG 1-X8 المستخدمة من قبل الراتنج UTEVA في هذه العملية.

وبهذه الطريقة، تم قياس خمس عينات من الكبريتيدات الحرارية المائية المغمورة من جنوب المحيط الأطلسي. وكانت الأعمار 567 ± 52 إلى 21,936 ± 91 سنة قبل الميلاد، مما يدل على أن هذه المنطقة قد شهدت أحداث النشاط الحراري المائي من 21,936 ± 91 سنة B.P.

يشير التنقية والفصل إلى الأساليب النظائرية لتقدير العمر استناداً إلى قياس اليورانيوم(238أنت و235U)، والثوريوم(232ث)، وبعض أعضاء النويدات المتوسطة الابنة في النوى الثلاثة بشكل طبيعي تحدث سلسلة الاضمحلال الإشعاعي لعينة كبريتيد الحرارية المائية. ومن المفيد أيضا تحديد تركيز ك وث من رواسب أعماق البحار19. ويمكن تطبيق هذه التقنية على يرجع تاريخها من كربونات والفوسفات، وعلى دراسات التتبع البيئي، والمساعدة في بناء الإطار العمري لتشكيل المعادن.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

Acknowledgments

وقد حظيت هذه الدراسة بدعم مالي من مؤسسة الابتكار التكنولوجي التجريبي التابعة لمعهد الجيولوجيا والجيوفيزياء، والأكاديمية الصينية للعلوم (رقم 11890940)، ومشروع رابطة الصين للموارد المعدنية للمحيطات (رقم 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

الكيمياء، العدد 147، استخراج، الكروماتوغرافيا، اليورانيوم والثوريوم النويدات، 230Th-U التي يرجع تاريخها، كبريتيد الحرارية المائية الغواصة، التي يرجع تاريخها
فصل اليورانيوم والثوريوم <sup>ل230</sup>Th-U التي يرجع تاريخها من كبريتيد الحرارية المائية الغواصة
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