张万峰等-JAAS:前寒武纪40Ar/39Ar定年标样ZMT04白云母推荐值重新厘定
国际上已报道40Ar/39Ar定年标样超过30个,但绝大多数样品的形成时代为新生代到中生代。前寒武纪的标样相对比较缺乏。随着深空探测计划的持续推进,前寒武纪样品的高精度分析再次得到广泛关注。目前国际上已发表的前寒武纪40Ar/39Ar定年标样包括NL-25角闪石(2649 ± 15 Ma),WA1ms白云母(2613 ± 2.4 Ma),ZMT04白云母(1804 ± 21 Ma),Hb3gr角闪石(1081.4 ± 1.1 Ma)和BSP-1角闪石(2060 ± 8 Ma)。ZMT04是当前国内开展前寒武纪样品分析的最佳中子通量监测标样,经过数十年的连续测定与检验,于2009年3月4日获批为国家二级标准物质,国家质检总局认定的ZMT04白云母制造计量器具许可证编号为GBW(E)040019。
2021年李献华院士向国内40Ar/39Ar实验室分发ZMT04白云母,并推动国内40Ar/39Ar实验室间校准,以期提升国内40Ar/39Ar实验室的分析能力。张万峰、郑德文研究员、徐义刚院士等联合贺怀宇研究员(地质与地球物理研究所)、李军杰高级工程师(核工业北京地质研究院)、Fred Jourdan教授(科廷大学)等团队对该样品进行详细研究。该样品在3个反应堆进行照射(岷江试验堆、西安脉冲堆和俄勒冈州立大学反应堆),并在2个独立实验室进行分析(广州地球化学研究所和科廷大学),通过不同的分析方法(单颗粒全熔、单颗粒阶段升温及多颗粒阶段升温(0.5-5mg)分析)均获得了误差范围内一致的结果。该一致的结果有力的排除样品均匀性、副反应校正、核反冲、中子通量监测及测试等影响结果准确性的因素,获得了高精度定年结果(1772.2 ± 2.7 Ma, 2σ,图1)。
该工作不仅完成了广州地球化学研究所40Ar/39Ar实验室分析能力的建设及评价(建立前寒武纪样品的高精度定年分析方法,且本实验室分析能力达国际EARTHTIME核心实验室水平);还重新厘定了ZMT04白云母的40Ar/39Ar推荐年龄,获得该样品的高精度年龄。该成果近期以封面文章(图2)发表在分析化学权威期刊《Journal of Analytical Atomic Spectrometry》上。
图1 全部测试结果汇总
图2 JAAS期刊封面。封面图片设计思想:该样品在两个独立实验室开展了多批次、多种方法分析均得到一致的结果,正如射箭赛场上,万箭齐发,发发10环。
本研究受国家自然科学基金项目(42288201)和中国科学院先导B项目(XDB 41010205)的资助,中国科学院广州地球化学研究所所长基金(2022SZJJZD-03),南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)(GML2022006)和中国科学院技术人才项目资助。
论文信息:Wanfeng Zhang (张万峰), Dewen Zheng (郑德文), Fred Jourdan, Adam Frew, Celia Mayers, Yigang Xu (徐义刚), Huaiyu He (贺怀宇), Yanqiang Zhang (张彦强), Jun-jie Wang (汪俊杰), Yingde Jiang (蒋映德), Ming Xiao (肖明), Junjie Li (李军杰) and Jia Zhang (张佳), ZMT04 Muscovite: A Potential Paleoproterozoic Reference Material for 40Ar/39Ar dating. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2024; 39(9), 2173-2182. DOI: https://doi.org/10.1039/D4JA00172A.