Multiplexed quantitative proteomics using differential metabolic 15N-labeling

There are several advantages of using metabolic labeling in quantitative proteomics. The early pooling of samples compared to post-labeling methods eliminates errors from different sample processing, protein extraction and enzymatic digestion. Metabolic labeling is also highly efficient and relatively inexpensive compared to commercial labeling reagents. However, methods for multiplexed quantitation in the MS-domain (or ‘non-isobaric’ methods), suffer from signal dilution at higher degrees of multiplexing, as the MS/MS signal for peptide identification is lower given the same amount of peptide loaded onto the column or injected into the mass spectrometer. This may partly be overcome by mixing the samples at non-uniform ratios, for instance by increasing the fraction of unlabeled proteins. We have developed an algorithm for arbitrary degrees of nonisobaric multiplexing for relative protein abundance measurements. We have used metabolic labeling with different levels of 15N, but the algorithm is in principle applicable to any isotope or combination of isotopes. Ion trap mass spectrometers are fast and suitable for LC-MS/MS and peptide identification. However, they cannot resolve overlapping isotopic envelopes from different peptides, which makes them less suitable for MS-based quantitation. Fourier-transform ion cyclotron resonance (FTICR) mass spectrometry is less suitable for LC-MS/MS, but provides the resolving power required to resolve overlapping isotopic envelopes. We therefore combined ion trap LC-MS/MS for peptide identification with FTICR LC-MS for quantitation using chromatographic alignment. We applied the method in a heat shock study in a plant model system (A. thaliana) and compared the results with gene expression data from similar experiments in literature.

U-Pb zircon and (40)Ar-(39)Ar K-feldspar dating of syn-sedimentary volcanism of the Neoproterozoic Marica Formation: constraining the age of foreland basin inception and inversion in the Camaqua Basin of southern Brazil

New U-Pb zircon and (40)Ar-(39)Ar K-feldspar data are presented for syn-sedimentary volcanogenic rocks from the Neoproterozoic Marica Formation, located in the southern Brazilian shield. Seven (of nine) U-Pb sensitive high-resolution ion microprobe analyses of zircons from pyroclastic cobbles yield an age of 630.2 +/- 3.4 Ma (2 sigma), interpreted as the age of syn-sedimentary volcanism, and thus of the deposition itself. This result indicates that the Marica Formation was deposited during the main collisional phase (640-620 Ma) of the Brasiliano II orogenic system, probably as a forebulge or back-bulge, craton-derived foreland succession. Thus, this unit is possibly correlative of younger portions of the Porongos, Brusque, Passo Feio, Abapa (Itaiacoca) and Lavalleja (Fuente del Puma) metamorphic complexes. Well-defined, step-heating (40)Ar-(39)Ar K-feldspar plateau ages obtained from volcanogenic beds and pyroclastic cobbles of the lower and upper successions of the Marica Formation yielded 507.3 +/- 1.8 Ma and 506.7 +/- 1.4 Ma (2 sigma), respectively. These data are interpreted to reflect total isotopic resetting during deep burial and thermal effects related to magmatic events. Late Middle Cambrian cooling below ca. 200 degrees C, probably related to uplift, is tentatively associated with intraplate effects of the Rio Doce and/or Pampean orogenies (Brasiliano III system). In the southern Brazilian shield, these intraplate stresses are possibly related to the dominantly extensional opening of a rift or a pull-apart basin, where sedimentary rocks of the Camaqua Group (Santa Barbara and Guaritas Formations) accumulated.

Cerro Porã Batholith: post-orogenic A-type granite from the Amoguijá Magmatic Arc - Rio ApaTerrane - South of the Amazonian Craton

O Batólito Cerro Porã é um corpo de aproximadamente 30 por 4 km de extensão, localizado na região de Porto Murtinho, Mato Grosso do Sul. Situa-se nos domínios do Terreno Rio Apa, porção sul do Cráton Amazônico. Constitui-se pela Fácies sienogranítica rosa e Fácies monzogranítica cinza. A primeira é caracterizada por textura equi a, essencialmente, inequigranular xenomórfica e pela presença constante de intercrescimentos gráfico e granofíric; constitui-se por feldspatos alcalinos, quartzo e plagioclásio, tendo biotita como único máfico primário. A Fácies monzogranítica cinza apresenta textura porfirítica, com uma matriz de granulação fina gráfica a granofírica e consiste de quartzo, plagioclásio, feldspatos alcalinos e agregados máficos (biotita e anfibólio). Ambas foram metamorfizadas na fácies xisto verde e a Fácies sienogranítica rosa mostra-se milonitizada quando em zonas de cisalhamento. Foi identificado um evento deformacional dúctil-rúptil originado em regime compressivo, responsável pela geração de xistosidade e lineação de estiramento mineral. A Zona de Cisalhamento Esperança relaciona-se a esta fase e reflete a história cinemática convergente, reversa a de cavalgamento, com transporte de topo para NWW. Quimicamente, esses litotipos classificam-se como granitoides do tipo A2 da série alcalina potássica saturada em sílica. Determinação geocronológica obtida pelo método U-Pb (SHRIMP) em zircão, forneceu idade de 1749 ±45 Ma para sua cristalização. Do ponto vista geotectônico, admite-se que o Granito Cerro Porã corresponda a um magmatismo associado a um arco vulcânico desenvolvido no Estateriano e que sua colocação se deu no estágio tardi a pós-orogênico.

Constraints on mantle melting from major and trace element systematics in residual abyssal peridotites

ZusammenfassungDie Bildung von mittelozeanischen Rückenbasalten (MORB) ist einer der wichtigsten Stoffflüsse der Erde. Jährlich wird entlang der 75.000 km langen mittelozeanischen Rücken mehr als 20 km3 neue magmatische Kruste gebildet, das sind etwa 90 Prozent der globalen Magmenproduktion. Obwohl ozeanische Rücken und MORB zu den am meisten untersuchten geologischen Themenbereichen gehören, existieren weiterhin einige Streit-fragen. Zu den wichtigsten zählt die Rolle von geodynamischen Rahmenbedingungen, wie etwa Divergenzrate oder die Nähe zu Hotspots oder Transformstörungen, sowie der absolute Aufschmelzgrad, oder die Tiefe, in der die Aufschmelzung unter den Rücken beginnt. Diese Dissertation widmet sich diesen Themen auf der Basis von Haupt- und Spurenelementzusammensetzungen in Mineralen ozeanischer Mantelgesteine.Geochemische Charakteristika von MORB deuten darauf hin, dass der ozeanische Mantel im Stabilitätsfeld von Granatperidotit zu schmelzen beginnt. Neuere Experimente zeigen jedoch, dass die schweren Seltenerdelemente (SEE) kompatibel im Klinopyroxen (Cpx) sind. Aufgrund dieser granatähnlichen Eigenschaft von Cpx wird Granat nicht mehr zur Erklärung der MORB Daten benötigt, wodurch sich der Beginn der Aufschmelzung zu geringeren Drucken verschiebt. Aus diesem Grund ist es wichtig zu überprüfen, ob diese Hypothese mit Daten von abyssalen Peridotiten in Einklang zu bringen ist. Diese am Ozeanboden aufgeschlossenen Mantelfragmente stellen die Residuen des Aufschmelz-prozesses dar, und ihr Mineralchemismus enthält Information über die Bildungs-bedingungen der Magmen. Haupt- und Spurenelementzusammensetzungen von Peridotit-proben des Zentralindischen Rückens (CIR) wurden mit Mikrosonde und Ionensonde bestimmt, und mit veröffentlichten Daten verglichen. Cpx der CIR Peridotite weisen niedrige Verhältnisse von mittleren zu schweren SEE und hohe absolute Konzentrationen der schweren SEE auf. Aufschmelzmodelle eines Spinellperidotits unter Anwendung von üblichen, inkompatiblen Verteilungskoeffizienten (Kd's) können die gemessenen Fraktionierungen von mittleren zu schweren SEE nicht reproduzieren. Die Anwendung der neuen Kd's, die kompatibles Verhalten der schweren SEE im Cpx vorhersagen, ergibt zwar bessere Resultate, kann jedoch nicht die am stärksten fraktionierten Proben erklären. Darüber hinaus werden sehr hohe Aufschmelzgrade benötigt, was nicht mit Hauptelementdaten in Einklang zu bringen ist. Niedrige (~3-5%) Aufschmelzgrade im Stabilitätsfeld von Granatperidotit, gefolgt von weiterer Aufschmelzung von Spinellperidotit kann jedoch die Beobachtungen weitgehend erklären. Aus diesem Grund muss Granat weiterhin als wichtige Phase bei der Genese von MORB betrachtet werden (Kapitel 1).Eine weitere Hürde zum quantitativen Verständnis von Aufschmelzprozessen unter mittelozeanischen Rücken ist die fehlende Korrelation zwischen Haupt- und Spuren-elementen in residuellen abyssalen Peridotiten. Das Cr/(Cr+Al) Verhältnis (Cr#) in Spinell wird im Allgemeinen als guter qualitativer Indikator für den Aufschmelzgrad betrachtet. Die Mineralchemie der CIR Peridotite und publizierte Daten von anderen abyssalen Peridotiten zeigen, dass die schweren SEE sehr gut (r2 ~ 0.9) mit Cr# der koexistierenden Spinelle korreliert. Die Auswertung dieser Korrelation ergibt einen quantitativen Aufschmelz-indikator für Residuen, welcher auf dem Spinellchemismus basiert. Damit kann der Schmelzgrad als Funktion von Cr# in Spinell ausgedrückt werden: F = 0.10×ln(Cr#) + 0.24 (Hellebrand et al., Nature, in review; Kapitel 2). Die Anwendung dieses Indikators auf Mantelproben, für die keine Ionensondendaten verfügbar sind, ermöglicht es, geochemische und geophysikalischen Daten zu verbinden. Aus geodynamischer Perspektive ist der Gakkel Rücken im Arktischen Ozean von großer Bedeutung für das Verständnis von Aufschmelzprozessen, da er weltweit die niedrigste Divergenzrate aufweist und große Transformstörungen fehlen. Publizierte Basaltdaten deuten auf einen extrem niedrigen Aufschmelzgrad hin, was mit globalen Korrelationen im Einklang steht. Stark alterierte Mantelperidotite einer Lokalität entlang des kaum beprobten Gakkel Rückens wurden deshalb auf Primärminerale untersucht. Nur in einer Probe sind oxidierte Spinellpseudomorphosen mit Spuren primärer Spinelle erhalten geblieben. Ihre Cr# ist signifikant höher als die einiger Peridotite von schneller divergierenden Rücken und ihr Schmelzgrad ist damit höher als aufgrund der Basaltzusammensetzungen vermutet. Der unter Anwendung des oben erwähnten Indikators ermittelte Schmelzgrad ermöglicht die Berechnung der Krustenmächtigkeit am Gakkel Rücken. Diese ist wesentlich größer als die aus Schweredaten ermittelte Mächtigkeit, oder die aus der globalen Korrelation zwischen Divergenzrate und mittels Seismik erhaltene Krustendicke. Dieses unerwartete Ergebnis kann möglicherweise auf kompositionelle Heterogenitäten bei niedrigen Schmelzgraden, oder auf eine insgesamt größere Verarmung des Mantels unter dem Gakkel Rücken zurückgeführt werden (Hellebrand et al., Chem.Geol., in review; Kapitel 3).Zusätzliche Informationen zur Modellierung und Analytik sind im Anhang A-C aufgeführt

Oceanic crust and island arc formation in Central Asia during late Neoproterozoic times - evidence from petrological and geochemical studies

Die vorliegende Arbeit behandelt die Entwicklung des 570 Ma alten, neoproterozoischen Agardagh - Tes-Chem Ophioliths (ATCO) in Zentralasien. Dieser Ophiolith liegt südwestlich des Baikalsees (50.5° N, 95° E) und wurde im frühen Stadium der Akkretion des Zentralasiatischen Mobilgürtels auf den nordwestlichen Rand des Tuvinisch-Mongolischen Mikrokontinentes aufgeschoben. Bei dem Zentralasiatische Mobilgürtel handelt es sich um einen riesigen Akkretions-Subduktionskomplex, der heute das größte zusammenhängende Orogen der Erde darstellt. Im Rahmen dieser Arbeit wurden eine Reihe plutonischer und vulkanischer Gesteine, sowie verschiedene Mantelgesteine des ATCO mittels mikroanalytischer und geochemischer Verfahren untersucht (Elektronenstrahlmikrosonde, Ionenstrahlmikrosonde, Spurenelement- und Isotopengeochemie). Die Auswertung dieser Daten ermöglichte die Entwicklung eines geodynamisch-petrologischen Modells zur Entstehung des ATCO. Die vulkanischen Gesteine lassen sich aufgrund ihrer Spurenelement- und Isotopenzusammensetzung in inselbogenbezogene und back-arc Becken bezogene Gesteine (IA-Gesteine und BAB-Gesteine) unterscheiden. Darüber hinaus gibt es eine weitere, nicht eindeutig zuzuordnende Gruppe, die hauptsächlich mafische Gänge umfasst. Der grösste Teil der untersuchen Vulkanite gehört zur Gruppe der IA-Gesteine. Es handelt sich um Al-reiche Basalte und basaltische Andesite, welche aus einem evolvierten Stammmagma mit Mg# 0.60, Cr ~ 180 µg/g und Ni ~ 95 µg/g hauptsächlich durch Klinopyroxenfraktionierung entstanden sind. Das Stammmagma selbst entstand durch Fraktionierung von ca. 12 % Olivin und geringen Anteilen von Cr-Spinell aus einer primären, aus dem Mantel abgeleiteten Schmelze. Die IA-Gesteine haben hohe Konzentrationen an inkompatiblen Spurenelementen (leichte-(L)- Seltenerdelement-(SEE)-Konzentrationen etwa 100-fach chondritisch, chondrit-normierte (La/Yb)c von 14.6 - 5.1), negative Nb-Anomalien (Nb/La = 0.37 - 0.62) und niedrige Zr/Nb Verhältnisse (7 - 14) relativ zu den BAB-Gesteinen. Initiale eNd Werte liegen bei etwa +5.5, initiale Bleiisotopenverhältnisse sind: 206Pb/204Pb = 17.39 - 18.45, 207Pb/204Pb = 15.49 - 15.61, 208Pb/204Pb = 37.06 - 38.05. Die Anreicherung lithophiler inkompatibler Spurenelemente (LILE) in dieser Gruppe ist signifikant (Ba/La = 11 - 130) und zeigt den Einfluss subduzierter Komponenten an. Die BAB-Gesteine repräsentieren Schmelzen, die sehr wahrscheinlich aus der gleichen Mantelquelle wie die IA-Gesteine stammen, aber durch höhere Aufschmelzgrade (8 - 15 %) und ohne den Einfluss subduzierter Komponenten entstanden sind. Sie haben niedrigere Konzentrationen an inkompatiblen Spurenelementen, flache SEE-Muster ((La/Yb)c = 0.6 - 2.4) und höhere initiale eNd Werte zwischen +7.8 und +8.5. Nb Anomalien existieren nicht und Zr/Nb Verhältnisse sind hoch (21 - 48). Um die geochemische Entwicklung der vulkanischen Gesteine des ATCO zu erklären, sind mindestens drei Komponenten erforderlich: (1) eine angereicherte, ozeaninselbasalt-ähnliche Komponente mit hoher Nb Konzentration über ~ 30 µg/g, einem niedrigen Zr/Nb Verhältnis (ca. 6.5), einem niedrigen initialen eNd Wert (um 0), aber mit radiogenen 206Pb/204Pb-, 207Pb/204Pb- und 208Pb/204Pb-Verhältnissen; (2) eine N-MORB ähnliche back-arc Becken Komponente mit flachem SEE-Muster und einem hohen initialen eNd Wert von mindestens +8.5, und (3) eine Inselbogen-Komponente aus einer verarmten Mantelquelle, welche durch die abtauchende Platte geochemisch modifiziert wurde. Die geochemische Entstehung der ATCO Vulkanite lässt sich dann am besten durch eine Kombination aus Quellenkontamination, fraktionierte Kristallisation und Magmenmischung erklären. Geodynamisch gesehen entstand der ATCO sehr wahrscheinlich in einem intraozeanischen Inselbogen - back-arc System. Bei den untersuchten Plutoniten handelt es sich um ultramafische Kumulate (Wehrlite und Pyroxenite) sowie um gabbroische Plutonite (Olivin-Gabbros bis Diorite). Die geochemischen Charakteristika der mafischen Plutonite sind deutlich unterschiedlich zu denen der vulkanischen Gesteine, weshalb sie sehr wahrscheinlich ein späteres Entwicklungsstadium des ATCO repräsentieren. Die Spurenelement-Konzentrationen in den Klinopyroxenen der ultramafischen Kumulate sind extrem niedrig, mit etwa 0.1- bis 1-fach chondritischen SEE-Konzentrationen und mit deutlich LSEE-verarmten Mustern ((La/Yb)c = 0.27 - 0.52). Berechnete Gleichgewichtsschmelzen der ultramafischen Kumulate zeigen grosse Ähnlichkeit zu primären boninitischen Schmelzen. Die primären Magmen waren daher boninitischer Zusammensetzung und entstanden in dem durch vorausgegangene Schmelzprozesse stark verarmten Mantelkeil über einer Subduktionszone. Niedrige Spurenelement-Konzentrationen zeigen einen geringen Einfluss der abtauchenden Platte an. Die Spurenelement-Konzentrationen der Gabbros sind ebenfalls niedrig, mit etwa 0.5 - 10-fach chondritischen SEE-Konzentrationen und mit variablen SEE-Mustern ((La/Yb)c = 0.25 - 2.6). Analog zu den Vulkaniten der IA-Gruppe haben alle Gabbros eine negative Nb-Anomalie mit Nb/La = 0.01 - 0.31. Die initialen eNd Werte der Gabbros variieren zwischen +4.8 und +7.1, mit einem Mittelwert von +5.9, und sind damit identisch mit denen der IA-Vulkanite. Bei den untersuchten Mantelgesteinen handelt es sich um teilweise serpentinisierte Dunite und Harzburgite, die alle durch hohe Mg/Si- und niedrige Al/Si-Verhältnisse gekennzeichnet sind. Dies zeigt einen refraktären Charakter an und steht in guter Übereinstimmung mit den hohen Cr-Zahlen (Cr#) der Spinelle (bis zu Cr# = 0.83), auf deren Basis der Aufschmelzgrad der residuellen Mantelgesteine berechnet wurde. Dieser beträgt etwa 25 %. Die geochemische Zusammensetzung und die petrologischen Daten der Ultramafite und Gabbros lassen sich am besten erklären, wenn man für die Entstehung dieser Gesteine einen zweistufigen Prozess annimmt. In einer ersten Stufe entstanden die ultramafischen Kumulate unter hohem Druck in einer Magmenkammer an der Krustenbasis, hauptsächlich durch Klinopyroxen-Fraktionierung. Bei dieser Magmenkammer handelte es sich um ein offenes System, dem von unten laufend neue Schmelze zugeführt wurde, und aus dem im oberen Bereich evolviertere Schmelzen geringerer Dichte entwichen. Diese evolvierten Schmelzen stiegen in flachere krustale Bereiche auf und bildeten dort meist isolierte Intrusionskörper. Diese Intrusionskörper erstarrten ohne Magmen-Nachschub, weshalb petrographisch sehr unterschiedliche Gesteine entstehen konnten. Eine geochemische Modifikation der abkühlenden Schmelzen erfolgte allerdings durch die Assimilation von Nebengestein. Da innerhalb der Gabbros keine signifikante Variation der initalen eNd Werte existiert, handelte es sich bei dem assimilierten Material hauptsächlich um vulkanische Gesteine des ATCO und nicht um ältere, möglicherweise kontinentale Kruste.

Sulfur isotope analysis of aerosol particles by NanoSIMS

A new method to measure the sulfur isotopic composition of individual aerosol particles by NanoSIMS has been developed and tested on several standards such as barite (BaSO4), anhydrite (CaSO4), gypsum (CaSO4·2H2O), mascagnite ((NH4)2SO4), epsomite (MgSO4·7H2O), magnesium sulfate (MgSO4·xH2O), thenardite (Na2SO4), boetite (K2SO4) and cysteine (an amino acid). This ion microprobe technique employs a Cs+ primary ion beam and measures negative secondary ions permitting the analysis of sulfur isotope ratios in individual aerosol particles down to 500 nm in size (0.001-0.5 ng of sample material). The grain-to-grain reproducibility of measurements is typically 5‰ (1σ) for micron-sized grains, <5‰ for submicron-sized grains, and <2‰ for polished thin sections and ultra microtome sections which were studied for comparison. The role of chemical omposition (matrix effect) and sample preparation techniques on the instrumental mass fractionation (IMF) of the 34S/32S ratio in the NanoSIMS has been investigated. The IMF varies by ~15‰ between the standards studied here. A good correlation between IMF and ionic radius of the cations in sulfates was observed. This permits to infer IMF corrections even for sulfates for which no isotope standards are available. The new technique allows to identify different types of primary and secondary sulfates based on their chemical composition and to measure their isotopic signature separately. It was applied to marine aerosol samples collected in Mace Head and urban aerosol samples collected in Mainz. It was shown that primary sulfate particles such as sulfate in NaCl or gypsum particles precipitated from ocean water retain the original isotopic signature of their source. The isotopic composition of secondary sulfate depends on the isotopic composition of precursor SO2 and the oxidation pathway. The 34S/32S fractionation with respect to the precursor SO2 is -9‰ for homogeneous oxidation and +16.5‰ for heterogeneous oxidation. This large difference between the isotopic fractionation of both pathways allows identifying the oxidation pathway from which the SO42- in a secondary sulfate particle is derived, by means of its sulfur isotope ratio, provided that the isotopic signature of the precursor SO2 is known. The isotopic composition of the precursor SO2 of secondary sulfates was calculated based on the isotopic composition of particles with known oxidation pathway such as fine mode ammonium sulfate.

Knudsen effusion mass spectrometric determination of the complex vapor composition of samarium, europium, and ytterbium bromides

RATIONALE The vaporization of Sm, Eu, and Yb tri- and dibromides is accompanied by decomposition and disproportionation reactions. These result in complex vapor compositions whose analysis is an intricate problem for experimentalists. Approaches have been developed to interpret mass spectra and accurately determine the vapor composition of thermally unstable compounds. METHODS A sector type magnet instrument was used. A combined ion source allowed the study of both the molecular and ionic vapor compositions in the electron ionization (EI) and the thermionic emission (TE) modes. The methodological approaches were based on a joint analysis of the ionization efficiency functions, the temperature and time dependences of the ion currents, and special mathematical data evaluation. RESULTS The vaporization of SmBr3, YbBr3, SmBr2, EuBr2, and YbBr2 was studied in the temperature range of 850–1300 K. An initial stage of incongruent vaporization was observed in the case of the tribromides, SmBr2, and YbBr2. This eventually changed to a congruent vaporization stage. Various neutral (Ln, Br, Br2, LnBr, LnBr2, LnBr3, Ln2Br4, Ln2Br5, and Ln2Br6) and charged (Br–, LnBr3–, LnBr4–) species were detected at different vaporization stages. CONCLUSIONS The quantitative vapor composition of Sm, Eu, and Yb tri- and dibromides was determined. It was found that only EuBr2 was stable in the studied temperature range. The developed approaches can be useful in the case of other thermally unstable compounds.

New Data on Welshite, e.g. Ca2Mg3.8Mn0.62+Fe0.12+Sb1.55+O2 [Si2.8Be1.7Fe0.653+Al0.7As0.17O18], an Aenigmatite-Group Mineral

Electron and ion microprobe data on two samples of welshite from the type locality of Langban, Sweden, gave analytical totals of 99.38-99.57 wt.% and BeO contents of 4.82-5.11 wt.%, corresponding to 1.692-1.773 Be/20 O. Mossbauer and optical spectra of one of these samples gave Fe-[iv](3+)/Sigma Fe = 0.91, Fe-[iv](2+)/Sigma Fe = 0.09, and no evidence of Mn3+. The resulting formula for this sample is Ca2Mg3.8Mn0.62+Fe0.12+Sb1.55+O2[Si2.8Be1.7Fe0.653+Al0.7As0.17O18], and that for the second sample, Ca2Mg3.8Mn0.12+Fe0.12+F0.83+Sb1.25+O2[Si2.8Be1.8F0.653+Al0.25As0.25O18], is related by the substitution involving tetrahedral and octahedral sites: 0.59([vi,iv])(Fe,Al)(3+) approximate to 0.42([vi])(Mg,Mn,Fe)(2+) + 0.21(Sb-[vi],As-[iv])(5+), i.e. 3([vi,iv]) M3+ = 2([vi])M(2+) + M-[vi,iv](5+). WelShite is distinctive among aenigmatite-group minerals in the high proportion of Fe 3+ in tetrahedral coordination and is unique in its Be content, substantially exceeding 1Be per formula unit. Given the cation distributions in other minerals related to aenigmatite, we think it is reasonable to assume that at least one tetrahedral site is >50% occupied by Be and that one octahedral site is >50% occupied by Sb, so that welshite should be retained as a distinct species with its own name in the aenigmatite group.

Boron-Bearing Kornerupine from Fiskenaesset, West Greenland: A Reexamination of Specimens from the Type Locality

In 1884, Lorenzen proposed the formula MgAI2SiO6 for his new mineral kornerupine from Fiskenæsset and did not suspect it to contain boron. Lacroix and de Gramont (1919) reported boron in Fiskenæsset kornerupine, while Herd (1973) found none. New analyses (ion microprobe mass analyser and spectrophotometric) of kornerupine in three specimens from the type locality, including the specimens analysed by Lorenzen and Herd, indicate the presence of boron in all three, in amounts ranging from 0.50 to 1.44 wt.% B203, e.g. (Li0.04 Na0.01 Ca0.01) (Mg3.49 Mn0.01 Fe0.17 Ti0.01 Al5.64)Σ9.30 (Si3.67 Al1.02 B0.31)Σ5 O21 (OH0.99 F0.01) for Lorenzen's specimen. Textures and chemical compositions suggest that kornerupine crystallized in equilibrium in the following assemblages, all with anorthite (An 92-95) and phlogopite (XFe = atomic Fe/(Fe + Mg) = 0.028-0.035): (1) kornerupine (0.045)-gedrite (0.067); (2) kornerupine (0.038-0.050)-sapphirine (0.032-0.035); and (3) kornerupine (0.050)-hornblende. Fluorine contents of kornerupine range from 0.01 to 0.06%, of phlogopite, from 0.09 to 0.10%. In the first assemblage, sapphirine (0.040) and corundum are enclosed in radiating bundles of kornerupine; additionally sapphirine, corundum, and/or gedrite occur with chlorite and pinite (cordierite?) as breakdown products of kornerupine. Kornerupine may have formed by reactions such as: gedrite + sapphirine + corundum + B203 (in solution) + H20 = kornerupine + anorthite + Na-phlogopite under conditions of the granulite facies. Boron for kornerupine formation was most likely remobilized by hydrous fluids from metasedimentary rocks occurring along the upper contact of the Fiskenæsset gabbro-anorthosite complex with amphibolite.

Werdingite from the Urungwe District, Zimbabwe

Electron and ion microprobe data on two samples of welshite from the type locality of Langban, Sweden, gave analytical totals of 99.38-99.57 wt.% and BeO contents of 4.82-5.11 wt.%, corresponding to 1.692-1.773 Be/20 O. Mossbauer and optical spectra of on

Prismatine: Revalidation for Boron-Rich Compositions in the Kornerupine Group

Kornerupine and prismatine were introduced independently by Lorenzen in 1884 (but published in 1886 and 1893) and by Sauer in 1886, respectively. Ussing (1889) showed that the two minerals were sufficiently close crystallographically and chemically to be regarded as one species. However, recent analyses of boron using the ion microprobe and crystal structure refinement, indicate that the boron content of one tetrahedral site in kornerupine ranges from 0 to 1. Kornerupine and prismatine, from their respective type localities of Fiskenaesset, Greenland and Waldheim, Germany, are distinct minerals, members of an isomorphic series differing in boron content. For this reason, we re-introduce Sauer's name prismatine for kornerupines with B > 0.5 atoms per formula unit (p.f.u.) of 22(O,OH,F), and restrict the name kornerupine sensu stricto to kornerupines with B < 0.5 p.f.u. Kornerupine sensu lato is an appropriate group name for kornerupine of unknown boron content. Kornerupine sensu stricto and prismatine from the type localities differ also in Fe2+/Mg ratio, Si - (Mg + Fe2+ + Mn) content, Al content, F content, colour, density, cell parameters, and paragenesis. Both minerals formed under granulite-facies conditions with sapphirine and phlogopite, but kornerupine sensu stricto is associated with anorthite and homblende or gedrite, whereas prismatine is found with oligoclase (An9-13), sillimanite, garnet, and/or tourmaline. Occurrences at other localities suggest that increasing boron content extends the stability range of prismatine relative to that of kornerupine sensu stricto.

Zircons, isotope ratios and element analyses from tonalite and oxide gabbro of the mid-ocean ridge from ODP Hole 176-735B

A limiting factor in the accuracy and precision of U/Pb zircon dates is accurate correction for initial disequilibrium in the 238U and 235U decay chains. The longest-lived-and therefore most abundant-intermediate daughter product in the 235U isotopic decay chain is 231Pa (T1/2 = 32.71 ka), and the partitioning behavior of Pa in zircon is not well constrained. Here we report high-precision thermal ionization mass spectrometry (TIMS) U-Pb zircon data from two samples from Ocean Drilling Program (ODP) Hole 735B, which show evidence for incorporation of excess 231Pa during zircon crystallization. The most precise analyses from the two samples have consistent Th-corrected 206Pb/238U dates with weighted means of 11.9325 ± 0.0039 Ma (n = 9) and 11.920 ± 0.011 Ma (n = 4), but distinctly older 207Pb/235U dates that vary from 12.330 ± 0.048 Ma to 12.140 ± 0.044 Ma and 12.03 ± 0.24 to 12.40 ± 0.27 Ma, respectively. If the excess 207Pb is due to variable initial excess 231Pa, calculated initial (231Pa)/(235U) activity ratios for the two samples range from 5.6 ± 1.0 to 9.6 ± 1.1 and 3.5 ± 5.2 to 11.4 ± 5.8. The data from the more precisely dated sample yields estimated DPazircon/DUzircon from 2.2-3.8 and 5.6-9.6, assuming (231Pa)/(235U) of the melt equal to the global average of recently erupted mid-ocean ridge basaltic glasses or secular equilibrium, respectively. High precision ID-TIMS analyses from nine additional samples from Hole 735B and nearby Hole 1105A suggest similar partitioning. The lower range of DPazircon/DUzircon is consistent with ion microprobe measurements of 231Pa in zircons from Holocene and Pleistocene rhyolitic eruptions (Schmitt (2007; doi:10.2138/am.2007.2449) and Schmitt (2011; doi:10.1146/annurev-earth-040610-133330)). The data suggest that 231Pa is preferentially incorporated during zircon crystallization over a range of magmatic compositions, and excess initial 231Pa may be more common in zircons than acknowledged. The degree of initial disequilibrium in the 235U decay chain suggested by the data from this study, and other recent high precision datasets, leads to resolvable discordance in high precision dates of Cenozoic to Mesozoic zircons. Minor discordance in zircons of this age may therefore reflect initial excess 231Pa and does not require either inheritance or Pb loss.