High precision U-series dating of scleractinian cold-water corals using an automated chromatographic U and Th extraction
High precision U-series dating of scleractinian cold-water corals using an automated chromatographic U and Th extraction
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使用自动色谱 U 和 Th 提取对石珊瑚冷水珊瑚进行高精度 U 系测年
DOI：
10.1016/j.chemgeo.2017.10.036
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发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
3.9
通讯作者：
Hebbeln
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wefing;Blaser;Wienberg;Hebbeln
高精度的核壳冷水珊瑚的U系定年是研究过去环境和气候条件的关键年代工具。在这里，我们测试和优化的自动化化学萃取系统（ESI prepFAST-MC配备Eichrom TRU-树脂色谱柱）的能力，纯化铀和钍同位素质谱U系列测年在次‰精度水平。化学产率一直很高，平均约90%的U和Th。分析空白与手动纯化相当（对于50 mg的典型样品，< 0.15 pg U，0.15 pg Th），并且由于柱的再循环而产生的记忆效应大多不显著，因为Th同位素的携带分数约为10− 5，U同位素的携带分数约为10− 3。然而，发现内置的UTh（TRU-树脂）柱必须使用> 1 μg g− 1 Th和U进行预处理，以实现上述化学产率。这种调节对Th/U数据没有影响。这里描述的自动化化学制备协议相比，传统的高精度U-系列测年与手动样品纯化。对采自安哥拉珊瑚丘的34个冷水珊瑚样品，两种分析方法测定的230 Th/238 U-和234 U/238 U-比值和U系年龄的差异分别小于< 3.0‰、0.8‰和3.0‰的分析不确定度。总体而言，研究珊瑚的年龄跨度为34，000年，完全符合质量控制限制，例如初始海水δ 234 U 0。最后，我们的珊瑚年龄记录表明，在温暖和寒冷的气候条件下，在温和的东南大西洋，对比气候影响的珊瑚出现在东北大西洋珊瑚生长旺盛。
High-precision U-series dating of scleractinian cold-water corals is a key chronological tool for studies of past environmental and climate conditions. Here, we tested and optimized an automated chemical extraction system (ESI prepFAST-MC equipped with an Eichrom TRU-resin chromatographic column) for its ability to purify U and Th isotopes for mass spectrometric U-series dating at the sub-‰ precision level. Chemical yields are constantly high, on average around 90% for both U and Th. Analytical blanks are comparable to manual purification (< 0.15 pg U, 0.15 pg Th for a typical sample of 50 mg) and memory effects due to the recycling of the column are mostly insignificant as the carry-over fraction is about 10− 5for Th and 10− 3for U isotopes. However, it was found that the built-in UTh (TRU-resin) column must be pre-conditioned for analysis using > 1 μg g− 1Th and U in order to achieve the above mentioned chemical yields. This conditioning has no impact on the Th/U data. The automated chemical preparation protocol described here is compared to conventional high precision U-series dating with manual sample purification. For the 34 cold-water corals extracted from a sediment core collected from a coral mound off Angola, the differences between230Th/238U- and234U/238U-ratios and U-series ages measured with the two analytical methods are smaller than the respective analytical uncertainty of < 3.0‰, 0.8‰ and 3.0‰, respectively. Overall, ages of the studied corals span 34,000 years and perfectly meet quality control constrains, such as initial seawater δ234U0. Finally, our record of coral ages indicates vigorous coral growth under warm and cold climate conditions in the temperate south-eastern Atlantic, contrasting climate influenced coral occurrences in the north-eastern Atlantic.
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