Boron Isotope Analysis of Silicate Glass with Very Low Boron Concentrations by Secondary Ion Mass Spectrometry Academic Article uri icon


  • We present an improved method for the determination of the boron isotopic composition of volcanic glasses with boron concentrations of as low as 0.4-2.5g g(-1), as is typical for mid-ocean ridge basalt glasses. The analyses were completed by secondary ion mass spectrometry using a Cameca 1280 large-radius ion microprobe. Transmission and stability of the instrument and analytical protocol were optimised, which led to an improvement of precision and reduction in surface contamination and analysis time compared with earlier studies. Accuracy, reproducibility (0.4-2.3, 2 RSD), measurement repeatability (2 RSE=2.5-4.0 parts per thousand for a single spot with [B]=1g g(-1)), matrix effects (<<0.5 parts per thousand among komatiitic, dacitic and rhyolitic glass), machine drift (no internal drift; long-term drift: similar to 0.1 parts per thousand hr(-1)), contamination (similar to 3-8ng g(-1)) and machine background (0.093s(-1)) were quantified and their influence on samples with low B concentrations was determined. The newly developed set-up was capable of determining the B isotopic composition of basaltic glass with 1g g(-1) B with a precision and accuracy of +/- 1.5 parts per thousand (2 RSE) by completing 4-5 consecutive spot analyses with a spatial resolution of 30mx30m. Samples with slightly higher concentrations (2.5g g(-1)) could be analysed with a precision of better than +/- 2 parts per thousand (internal 2 RSE) with a single spot analysis, which took 32min. Nous presentons une methode amelioree pour la determination de la composition isotopique du bore dans des verres volcaniques qui peuvent avoir des concentrations en bore aussi faibles que 0,4-2,5g g(-1), ce qui est typique des verres basaltiques des rides medio-oceaniques. Les analyses ont ete realisees par spectrometrie de masse d’ions secondaires en utilisant une microsonde ionique a grand rayon Cameca 1280. La transmission et la stabilite de l’instrument et du protocole d’analyse ont ete optimises, ce qui a conduit a une amelioration de la precision et a la reduction de la contamination de surface et du temps d’analyse par rapport aux etudes precedentes. La precision, la reproductibilite (0,4 a 2,3 parts per thousand, 2 RSD, ecart type relatif), la repetabilite des mesures (2 RSE, erreur standard relative=2,5-4,0 parts per thousand pour un simple spot avec [B]=1g g(-1)), les effets de matrice (<< 0,5 parts per thousand entre verres komatiitique, dacitique et rhyolitique), la derive de l’instrument (pas de derive interne; derive a long terme: similar to 0,1 parts per thousand hr(-1)), la contamination (similar to 3-8ng g(-1)) et le bruit de fond de la machine (0,093 s(-1)) ont ete quantifiees et leur influence sur des echantillons avec de faibles concentrations en B a ete determinee. La configuration nouvellement developpee permet de determiner la composition isotopique du B pour des verres basaltiques contenant 1g g(-1) de B avec une precision et une exactitude de +/- 1,5 parts per thousand (2 RSE) en effectuant 4-5 analyses consecutives avec un spot caracterise par une resolution spatiale de 30mx30m. Les echantillons avec des concentrations legerement plus elevees ont pu etre analyses ( 2,5gg(-1)) avec une precision meilleure que +/- 2 parts per thousand (2 RSE interne) en effectuant une seule analyse, qui a duree 32minutes.

publication date

  • March 2015