Abstract Radioisotopic geochronology applied to the high-resolution calibration of Earth history requires a set of synthetic and natural reference materials for both 40Ar/39Ar and U-Pb techniques that permit both inter-laboratory and inter-technique comparisons. The sanidine- and zircon-bearing Carboniferous Fire Clay tonstein provides a potential natural Paleozoic reference for these two widely used radioisotopic systems. Here we report results for both radioisotopic systems, examining the suitability of this tonstein as a geochronologic reference. Sanidine crystals from the Fire Clay and co-irradiated monitors from eight irradiation positions were divided into eleven 40Ar/39Ar experiments. Single-grain sanidine 40Ar/39Ar analyses (n = 263) of the simplest 9 experiments have internal 2σ uncertainties at the ±1 Myr level (±0.3%), with a range of dates between ~315 and ~317 Ma (~1% precision), similar to the observed dispersion in the Fish Canyon sanidine monitor dates. Forty-one U-Pb analyses by the CA-ID-TIMS method on carefully selected single Fire Clay tonstein zircons have produced 206Pb/238U dates with an average 2σ precision of ±0.23 Myr (0.14%). Our Fire Clay preferred mean 40Ar/39Ar date of 315.36 ± 0.10 Ma (±1.10 Ma: fully propagated 2σ uncertainty, relative to a Fish Canyon age of 28.201 Ma) is consistent with our weighted mean 206Pb/238U zircon date of 314.629 ± 0.039 Ma (±0.35 Ma: fully propagated 2σ uncertainty; n = 27). The good single-crystal reproducibility of the sanidine data and the overall consistency between the two chronometers suggest that the tonstein holds promise as a Paleozoic age reference material.

中文翻译：

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对来自火粘土 tonstein 的三胺作为石炭纪 40Ar/39Ar 监测标准的评估以及与 U-Pb 锆石年代学的方法间比较

摘要 应用于地球历史高分辨率校准的放射性同位素地质年代学需要一套合成和天然参考材料，用于 40Ar/39Ar 和 U-Pb 技术，允许实验室间和技术间比较。含铁和锆石的石炭纪火粘土 tonstein 为这两个广泛使用的放射性同位素系统提供了潜在的天然古生代参考。在这里，我们报告了两种放射性同位素系统的结果，检查该 tonstein 作为地质年代学参考的适用性。来自 Fire Clay 的 Sanidine 晶体和来自八个照射位置的共同照射监测器被分成 11 个 40Ar/39Ar 实验。最简单的 9 个实验的单粒 sanidine 40Ar/39Ar 分析 (n = 263) 在 ±1 Myr 水平 (±0.3%) 具有内部 2σ 不确定性，日期范围在 ~315 到 ~317 Ma（~1% 精度）之间，类似于在 Fish Canyon sanidine 监测日期中观察到的离散度。通过 CA-ID-TIMS 方法对精心挑选的单个火粘土 tonstein 锆石进行的 41 次 U-Pb 分析产生了 206Pb/238U 日期，平均 2σ 精度为 ±0.23 Myr (0.14%)。我们的 Fire Clay 首选平均 40Ar/39Ar 日期为 315.36 ± 0.10 Ma（±1.10 Ma：完全传播的 2σ 不确定性，相对于 Fish Canyon 年龄为 28.201 Ma）与我们的加权平均 206Pb/238U 锆石日期 314.6239 Ma ± 0 （±0.35 Ma：完全传播的 2σ 不确定性；n = 27）。sanidine 数据的良好单晶再现性和两个计时器之间的整体一致性表明，tonstein 有望作为古生代参考材料。类似于在 Fish Canyon sanidine 监测日期中观察到的分散。通过 CA-ID-TIMS 方法对精心挑选的单个火粘土 tonstein 锆石进行的 41 次 U-Pb 分析产生了 206Pb/238U 日期，平均 2σ 精度为 ±0.23 Myr (0.14%)。我们的 Fire Clay 首选平均 40Ar/39Ar 日期为 315.36 ± 0.10 Ma（±1.10 Ma：完全传播的 2σ 不确定性，相对于 Fish Canyon 年龄为 28.201 Ma）与我们的加权平均 206Pb/238U 锆石日期 314.6239 Ma ± 0 （±0.35 Ma：完全传播的 2σ 不确定性；n = 27）。sanidine 数据的良好单晶再现性和两个计时器之间的整体一致性表明，tonstein 有望作为古生代参考材料。类似于在 Fish Canyon sanidine 监测日期中观察到的分散。通过 CA-ID-TIMS 方法对精心挑选的单个火粘土 tonstein 锆石进行的 41 次 U-Pb 分析产生了 206Pb/238U 日期，平均 2σ 精度为 ±0.23 Myr (0.14%)。我们的 Fire Clay 首选平均 40Ar/39Ar 日期为 315.36 ± 0.10 Ma（±1.10 Ma：完全传播的 2σ 不确定性，相对于 Fish Canyon 年龄为 28.201 Ma）与我们的加权平均 206Pb/238U 锆石日期 314.6239 Ma ± 0 （±0.35 Ma：完全传播的 2σ 不确定性；n = 27）。sanidine 数据的良好单晶再现性和两个计时器之间的整体一致性表明，tonstein 有望作为古生代参考材料。通过 CA-ID-TIMS 方法对精心挑选的单个火粘土 tonstein 锆石进行的 41 次 U-Pb 分析产生了 206Pb/238U 日期，平均 2σ 精度为 ±0.23 Myr (0.14%)。我们的 Fire Clay 首选平均 40Ar/39Ar 日期为 315.36 ± 0.10 Ma（±1.10 Ma：完全传播的 2σ 不确定性，相对于 Fish Canyon 年龄为 28.201 Ma）与我们的加权平均 206Pb/238U 锆石日期 314.6239 Ma ± 0 （±0.35 Ma：完全传播的 2σ 不确定性；n = 27）。sanidine 数据的良好单晶再现性和两个计时器之间的整体一致性表明，tonstein 有望作为古生代参考材料。通过 CA-ID-TIMS 方法对精心挑选的单个火粘土 tonstein 锆石进行的 41 次 U-Pb 分析产生了 206Pb/238U 日期，平均 2σ 精度为 ±0.23 Myr (0.14%)。我们的 Fire Clay 首选平均 40Ar/39Ar 日期为 315.36 ± 0.10 Ma（±1.10 Ma：完全传播的 2σ 不确定性，相对于 Fish Canyon 年龄为 28.201 Ma）与我们的加权平均 206Pb/238U 锆石日期 314.6239 Ma ± 0 （±0.35 Ma：完全传播的 2σ 不确定性；n = 27）。sanidine 数据的良好单晶再现性和两个计时器之间的整体一致性表明，tonstein 有望作为古生代参考材料。我们的 Fire Clay 首选平均 40Ar/39Ar 日期为 315.36 ± 0.10 Ma（±1.10 Ma：完全传播的 2σ 不确定性，相对于 Fish Canyon 年龄为 28.201 Ma）与我们的加权平均 206Pb/238U 锆石日期 314.6239 Ma ± 0 （±0.35 Ma：完全传播的 2σ 不确定性；n = 27）。sanidine 数据的良好单晶再现性和两个计时器之间的整体一致性表明，tonstein 有望作为古生代参考材料。我们的 Fire Clay 首选平均 40Ar/39Ar 日期为 315.36 ± 0.10 Ma（±1.10 Ma：完全传播的 2σ 不确定性，相对于 Fish Canyon 年龄为 28.201 Ma）与我们的加权平均 206Pb/238U 锆石日期 314.6239 Ma ± 0 （±0.35 Ma：完全传播的 2σ 不确定性；n = 27）。Sanidine 数据的良好单晶再现性和两个计时器之间的整体一致性表明，tonstein 有望作为古生代参考材料。