Comprehensive Chemical and Isotopic Analyses of Basalt and Sediment Reference Materials
Résumé
Geochemical studies of geological samples require the precise determination of their major and trace element contents and, when measured, of their isotopic compositions. It is now commonly accepted that the accuracy and precision of geochemical analyses are best estimated by the concomitant analysis of international reference materials run as unknown samples. Although the composition of a wide selection of basalts is relatively well constrained, this is far from being the case for sedimentary materials. We present here a comprehensive set of major and trace element data as well as Nd, Hf, Sr and Pb isotopic compositions for thirteen commonly used international reference materials - eight magmatic rocks (BHVO-2, BR, BE-N, BR 24, AGV-1, BIR-1, UB-N, RGM-1) and five sediments (JLk-1, JSd-1, JSd-2, JSd-3, LKSD-1). We determined the concentrations of over forty elements in the magmatic rocks together with Sr, Nd, Hf and Pb isotopic compositions. Our trace element results were both accurate (difference ≤ 3%) and precise (reproducibility at 1s ≤ 3%) and the isotopic results were very similar to other published values. In contrast, we observed a significant chemical and isotopic variability in the sedimentary materials, which we attribute to mineral heterogeneities in the powders. Despite the limitation imposed by this heterogeneity, our work presents a complete set of data determined with a precision not yet achieved in the literature for sedimentary material. We also provide the first Nd, Hf and Pb isotopic measurements for the five sediments, which are commonly used by the geochemical community. Our study of both basalt and sediment reference materials represents a comprehensive and self-consistent set of geochemical data and can therefore be considered as a reference database for the community. Les études géochimiques des échantillons géologiques exigent la détermination précise de leurs teneurs en éléments majeurs et traces et, lorsqu'elle est mesurée, de leurs compositions isotopiques. Il est maintenant communément admis que l'exactitude et la précision des analyses géochimiques sont les mieux estimées par l'analyse simultanée, comme échantillons inconnus, de matériaux de référence internationaux. La composition d'une large sélection de basaltes est relativement bien contrainte, ce qui est loin d'être le cas pour les matériaux sédimentaires. Nous présentons ici un jeu complet de données d'éléments majeurs et traces ainsi que les compositions isotopiques du Nd, de l'Hf, du Sr et du Pb pour treize matériaux de référence internationaux couramment utilisés - huit roches magmatiques (BHVO-2, BR, BE-N, BR 24, AGV-1, BIR-1, UB-N, RGM-1) et cinq sédiments (JLk-1, JSD-1, JSD-2, JSD-3, LKSD-1). Nous avons déterminé les concentrations de plus de quarante éléments dans les roches magmatiques ainsi que leurs compositions isotopiques du Sr, du Nd, de l'Hf et du Pb. Nos résultats pour les éléments traces sont à la fois précis (différence ≤ 3%) et justes (reproducibilitéà 1s ≤ 3%) et les résultats isotopiques sont très similaires aux autres valeurs publiées. En revanche, nous avons observé une variabilité chimique et isotopique significative pour les matériaux sédimentaires, que nous attribuons à la présence d'hétérogénéités minérales au sein des poudres. Malgré les limitations imposées par ces hétérogénéités, notre travail présente un jeu complet de données déterminé avec une précision encore jamais atteinte dans la littérature pour des matériaux sédimentaires. Nous fournissons également les premières mesures isotopiques du Nd, de l'Hf et du Pb pour les cinq sédiments, qui sont couramment utilisées par la communauté géochimique. Notre étude à la fois de basaltes et de sédiments de référence représente un ensemble complet et auto-cohérent de données géochimiques qui peut donc être considéré comme une base de données de référence pour la communauté.