de.wedoany.com-Bericht: Das Team um Akademiemitglied Xu Yigang vom Institut für Geochemie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Guangzhou hat eine Plattform zur hochpräzisen Datierung von Einzelzirkonen mittels CA-ID-TIMS (Chemische Anlösung – Isotopenverdünnung – Thermionen-Massenspektrometrie) errichtet und in stabilen Betrieb genommen. Die Messgenauigkeit hat das vergleichbare Niveau internationaler Labore erreicht, was einen entscheidenden Wandel der chinesischen hochpräzisen Geochronologie von der Abhängigkeit von internationaler Zusammenarbeit hin zu eigenständigem stabilem Betrieb bedeutet. Die entsprechenden Ergebnisse wurden in der internationalen Fachzeitschrift „Spectrochimica Acta“ veröffentlicht.
Die CA-ID-TIMS-Methode für Einzelzirkone gilt als der „Goldstandard“ der geologischen Datierung; ihre gewichtete Durchschnittsaltersbestimmung erreicht eine Genauigkeit von 0,03 %. Lange Zeit lag diese Technologie hauptsächlich in den Händen weniger Labore in Europa und den USA. Während des gesamten Analyseprozesses kann bereits eine Bleikontamination aus Luft, Reagenzien und Gefäßen im Pikogramm-Bereich die Messergebnisse erheblich stören. Die Kontrolle des gesamten Prozess-Bleis unter 1 Pikogramm erfordert eine extrem strenge Reinraumumgebung und Prozessführung. Ein Pikogramm entspricht einem Billionstel Gramm, also etwa einem Fünfzigmillionstel der Masse eines Wassertropfens. Das Team setzte sich das Ziel, den gesamten Prozess-Blei-Hintergrund stabil unter 1 Pikogramm zu halten, etwa einem 86-Milliardstel des Gewichts eines menschlichen Haares.
Das Team verfolgte eine Strategie der „umgekehrten Rückverfolgung“, bei der ausgehend vom Messende die Kontaminationsquellen zurückverfolgt und die experimentellen Abläufe schrittweise optimiert wurden. Durch kontinuierliche Verbesserungen wurde der gesamte Prozess-Blei-Hintergrund stabil unter 0,7 Pikogramm gehalten, womit die Eintrittsschwelle internationaler ID-TIMS-Labore erreicht wurde. Bei den Messmethoden führte das Team mehrere Innovationen durch, darunter die Optimierung der Basislinien-Erfassung und Driftkorrekturstrategie des Detektors, die Verbesserung der Erfassung schwacher Signale, die Identifizierung und Korrektur abweichenden Verhaltens der Bleiisotopenfraktionierung sowie die Einrichtung eines Messverfahrens für Uranisotope. Diese Verbesserungen führten zu einer Genauigkeit der endgültigen Altersergebnisse von besser als 0,05 %.
Zur Überprüfung der Zuverlässigkeit des Analysesystems testete das Team internationale Standardproben; die Ergebnisse stimmten innerhalb der Fehlergrenzen mit den internationalen Referenzwerten überein, was zeigt, dass die Datenqualität das Niveau internationaler Vergleichslabore erreicht hat. Derzeit läuft die Plattform stabil und kann eine hochpräzise technische Grundlage für die Datierung wichtiger geologischer Schichten, die Chronologie von Vulkanausbrüchen und die Erforschung bedeutender geologischer Ereignisse wie Massenaussterben liefern. Xu Yigang erklärte, dass das Labor nun in der Lage sei, hochpräzise U-Pb-Datierungstests durchzuführen, und begrüße die Zusammenarbeit mit in- und ausländischen Kollegen bei relevanten wissenschaftlichen Fragestellungen.
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