Metodologías para el análisis de 176Lu-176Hf de granos de circón de la Luna y más allá

Diagrama de flujo del procedimiento utilizado para el análisis Lu-Hf de circones extraterrestres. 1. El circonio se recoce térmicamente y luego se somete a corrosión química 2, 69. Se recuperan dos soluciones de lixiviado (L1 y L2) y un residuo (R) para su posterior procesamiento. Las soluciones se pasan por columnas de cromatografía llenas de resina AG1-X8 para separar U+Pb de una solución que contiene Lu, Hf, Zr y otros oligoelementos. Las eluciones de U+Pb se analizan utilizando Phoenix TIMS en la Universidad de Princeton. La solución que contiene Lu, Hf, Zr y otros oligoelementos se divide en dos partes: el 30% se usa para la determinación de Lu/Hf usando iCAP en la Universidad de Princeton y el 70% se usa para la purificación de Hf y el análisis de isótopos de Hf en el Laboratorio Origins de Universidad de Princeton. Universidad de Chicago. 2. La solución de escisión al 70 % de “Lu, Hf, Zr” se pasa sobre una columna llena de resina TODGA 52,53 para separar Zr+Hf de la mayoría de los demás elementos. 3. Los trozos de Zr+Hf se pasan por una segunda columna llena de resina LnSpec (Figura 2) para separar el Hf del Zr 27, 50. 4. La composición isotópica del Hf purificado se analiza usando un Neptune MC-ICP-MS a la Universidad de Chicago. — Doctorado en Astronomía EP

El circonio se encuentra en rocas extraterrestres de la Luna, Marte y algunos cuerpos de meteoritos diferenciados. Estos circones son raros, a menudo de tamaño pequeño y se han visto afectados por la captura de neutrones provocada por la exposición a los rayos cósmicos. La aplicación del sistema de desintegración 176Lu-176Hf a circones de cuerpos planetarios como la Luna puede ayudar a determinar la cronología de procesos de diferenciación a gran escala, como la cristalización del océano de magma lunar.

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Aquí, presentamos métodos para medir la composición isotópica de Hf de circones extraterrestres fechados usando ID-TIMS U-Pb después de la corrosión química. Presentamos un sistema de elución de dos etapas para separar Hf de Zr y al mismo tiempo preservar la fracción de Zr no utilizada para futuros análisis de isótopos. El efecto de la captura de neutrones también se reexamina utilizando secciones transversales de captura de neutrones térmicos e integrales de resonancia térmica de última generación.

Nuestras pruebas muestran que la precisión de los análisis isotópicos de alta frecuencia se acerca a lo que teóricamente se puede lograr. Probamos este método en un conjunto limitado de granos de circón de rocas lunares devueltas por las misiones Apolo (suelo lunar 14163, brecha polimíctica fragmentada 72275 y brecha rica en arcilla 14321). Las edades del modelo concuerdan con los valores informados anteriormente, pero se necesita más trabajo para evaluar la cronología de cristalización del océano de magma lunar, ya que solo se han analizado un puñado de circones pequeños (5 circones de 3 muestras), y la precisión de los análisis se puede mejorar mediante midiendo cada vez más De granos de circón lunar.

Shi Chen, Nicholas Daovas, Zhijie Zhang, Blair Xun, Melanie Barboni, Ingo Lia, Junjun Zhang, David Szymanowski, Kevin D. McKegan

Comentarios: ACS Earth and Space Chemistry, en prensa
Temas: La Tierra y la astrofísica planetaria (astro-ph.EP)
Citar como: arXiv:2311.11152 [astro-ph.EP] (O arXiv:2311.11152v1 [astro-ph.EP] para esta versión)
Identificación digital relevante:
https://doi.org/10.1021/acsearthspacechem.3c00093
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Día de entrega
Por: Nicola Daovas
[v1] Sábado 18 de noviembre de 2023, 19:39:46 UTC (2.871 KB)
https://arxiv.org/abs/2311.11152
Astrobiología, Astroquímica

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