Lead Isotope Homogeneity of NIST SRM 610 and 612 Glass Reference Materials: Constraints from Laser Ablation Multicollector ICP‐MS (LA‐MC‐ICP‐MS) Analysis

This contribution presents data for laser ablation multicollector ICP-MS (LA-MC-ICP-MS) analyses of NIST SRM 610 and 612 glasses with the express purpose of examining the Pb isotope homogeneity of these glasses at the ∼ 100 μm spatial scale, relevant to in situ analysis. Investigation of homogeneity at these scales is important as these glasses are widely used as calibrators for in situ measurements of Pb isotope composition. Results showed that at the levels of analytical uncertainty obtained, there was no discernable heterogeneity in Pb isotope composition of NIST SRM 610 and also most probably for NIST SRM 612. Traverses across the ∼ 1.5 mm glass wafers supplied by NIST, consisting of between 75 and 133 individual measurements, showed no compositional outliers at the two standard deviation level beyond those expected from population statistics. Overall, the measured Pb isotope ratios from individual traverses across NIST SRM 610 and 612 wafers closely approximate single normally-distributed populations, with standard deviations similar to the average internal uncertainty for individual measurement blocks. Further, Pb isotope ratios do not correlate with Tl/Pb ratios measured during the analysis, suggesting that regions of volatile element depletion (marked by low Tl/Pb) in these glasses are not associated with changes in Pb isotope composition. For NIST SRM 610 there also appeared to be no variation in Pb isotope composition related to incomplete mixing of glass base and trace element spike during manufacture. For NIST SRM 612 there was some dispersion of measured ratios, including some in a direction parallel to the expected mixing line for base-spike mixing. However, there was no significant correlation parallel to the mixing line. At this time this cannot be unequivocally demonstrated to result from glass heterogeneity, but it is suggested that NIST SRM 610 be preferred for standardising in situ Pb isotope measurements. Data from this study also showed significantly better accuracy and somewhat better precision for ratios corrected for mass bias by external normalisation to Pb isotope ratios measured in bracketing calibrators compared to mass bias corrected via internal normalisation to measured 205Tl/203Tl, although the Tl isotopic composition of both glasses appears to be homogeneous. Les resultats presentes ici portent sur l'analyse par ICP-MS a multi- collection et ablation laser (LA-MC-ICP-MS) des verres NIST SRM 610 et 612 effectuee dans l'intention specifique de tester l'homogeneite isotopique de Pb de ces verres a une echelle de l'ordre de 100 μm, qui correspond a celle d'une analyse in situ classique. Verifier l'homogeneite isotopique a cette echelle est tres important car ces verres sont tres largement utilises comme calibrateurs dans l'analyse in situ de compositions isotopiques de Pb. Les resultats ont montre que, en tenant compte des erreurs analytiques, il n'y a pas d'heterogeneites discernables dans la composition isotopique de Pb de NIST SRM 610 et, semble-t-il, de NIST SRM 612. Les profils effectues a travers les pastilles de 1.5 mm d'epaisseur fournies par NIST, ont consiste en 75 a 133 points d'analyse individuels. Aucun n'a montre de compositions isotopiques nettement exterieures a l'intervalle defini par deux fois la deviation standard. En resume, les rapports isotopiques de Pb mesures dans les profils individuels a travers les pastilles de NIST SRM 610 et 612 respectent une distribution normale de population, avec des deviations standards identiques a l'incertitude moyenne obtenue a l'interieur de blocs individuels de mesure. De plus, les rapports isotopiques de Pb ne presentent pas de correlation avec les rapports Tl/Pb mesures au cours des analyses. Ceci tend a montrer que les regions appauvries en elements volatiles (marquees par des rapports Tl/Pb bas) ne sont pas associees a des variations de la composition isotopique du Pb. Dans le NIST SRM 610 il n'apparait pas non plus de variation de cette composition isotopique qui pourrait etre liee a un melange incomplet de la matrice et des elements en trace lors du processus de fabrication. Mais, dans le NIST SRM 612 il y a une certaine dispersion des rapports mesures, et aussi selon une direction parallele a la droite de melange supposee entre matrice et elements en trace ajoutes. Mais il n'y a aucune correlation significative parallele a la droite de melange. On ne peut interpreter ce fait de facon certaine comme etant du a l'heterogeneite du verre, mais cela encourage a utiliser de preference NIST SRM 610 pour la standardisation des mesures in situ de rapports isotopiques de Pb. Les donnees montrent aussi une amelioration significative de la justesse et une amelioration appreciable de la precision si les rapports sont corriges du biais de masse par normalisation externe des rapports mesures par rapports aux calibrateurs qui les encadrent (bracketing), par comparaison a la technique de correction du biais de masse par normalisation interne par rapport au rapport 205Tl/203Tl mesure, ceci bien que la composition isotopique de Tl des deux verres soit homogene.