La metodologia LA-ICP-MS (LASER-ABLATION INDUCTIVELY-COUPLED-PLASMA MASS-SPECTROMETRY), consente di analizzare in situ le concentrazioni, a livello di tracce e minori, di elementi dal Li a U contenuti in piccoli volumi di silicati, carbonati, fosfati e ossidi. Tale tecnica trova innumerevoli applicazioni in diversi ambiti tra cui:

  • Geologico e Geologia Planetaria (minerali, vetri)
  • Ambientale & Salute Umana (gusci, otoliti, denti, legni)
  • Archeometrico (vetri, ceramiche, laterizi, leghe)
  • Materiale industriale (vetri, leghe)

Analogamente, la caratterizzazione in situ della composizione isotopica di U-Th-Pb viene eseguita per fini geocronologici su una ampia gamma di minerali, e in particolare su silicati (zirconi e titanite), fosfati (monazite) e ossidi (badelleite, rutilo). Anche le analisi geocronologiche possono essere condotte su separati o direttamente su sezioni di roccia, preservando il contesto tessiturale.

STRUMENTAZIONE

Il laboratorio di LA-ICP-MS in Pavia è equipaggiato di:

  • tre spettrometri di massa 
    • uno a settore magnetico con doppia focalizzazione (Element I, ThermoFinnigan)
    • un triplo quadrupolo (8900 QQQ, Agilent)
    • uno di triplo quadrupolare (DRCe, Perkin-Elmer)
  • tre microsonde laser:
    • due con sorgente allo stato solido ND:YAG con lunghezze d’onda di 266nm (Brilliant, Quantel) e 213nm (New Wave Research)
    • una ad eccimeri (miscela di Ar e F) con lunghezza d’onda a 193nm (Geolas102, Microlas).

Il laboratorio è anche dotato di un microscopio elettronico a scansione (SEM) Philips 515 sul quale è istallato un detector scintillatore per acquisizione di immagini in catodolumiscenza (fotomoltiplicatore standard a 300-650nm) di zirconi in mounts (separati, montati su supporto cilindrico da 1 pollice, inglobati e lucidati) e/o direttamente in sezione sottile.

PERSONALE

Dott. Antonio Langone (Ricercatore CNR - Responsabile del Laboratorio)

CONTATTI

Telefono:

0382 985882 (Dott. Antonio Langone - Ufficio)

E-mail:

langone(at)crystal.unipv(dot)it

METODI E APPLICAZIONI

Il laboratorio LA-ICP-MS di Pavia è stato progettato ed equipaggiato per condurre analisi elementali ed isotopiche di piccoli volumi (alcuni micron cubici) di matrici solide, e trova quindi molte applicazioni nell’ambito delle scienze della terra e della biologia.

Presso il laboratorio vengono svolte analisi geocronologiche U-Th-Pb di minerali accessori quali zircone e monazite ma anche rutilo, titanite e badelleite. Scopo delle analisi è quello di fornire dei vincoli temporali durante la cristallizzazione delle rocce o della loro evoluzione tettonico-metamorfica. Datazioni geocronologiche vengono eseguite anche su campioni di rocce sedimentarie per studi di provenienza.

Presso il laboratorio LA-ICP-MS di Pavia vengono eseguite analisi delle concentrazioni di elementi in tracce (dal Li all’U) presenti in materiali solidi naturali e/o sintetici. Il laboratorio vanta di una decennale esperienza nella determinazione degli elementi in tracce in minerali costituenti le rocce, materiali extraterrestri, vetri vulcanici, gemme, carbonati biocostruiti (otoliti, conchiglie, etc.) e materiali sintetici come vetri e ceramiche, recenti e antiche. Negli ultimi anni il laboratorio ha anche acquisito una discreta esperienza nella determinazione degli elementi in tracce (principalmente metalli pesanti) in ossa, denti, e legni (e.g. anelli concentrici degli alberi).

Le analisi in LA-ICP-MS possono essere eseguite su sezioni sottili di roccia, con spessori preferibilmente >30μm, o su separati inglobati in cilindri di resina epossidica del diametro di 1 o due pollici e spessore di 0.5cm. Lo dimensioni dello spot analitico possono variare da 5 a 100microns in diametro.

PROGETTI

Nel corso degli ultimi 10 anni i ricercatori del laboratorio di LA-ICP-MS di Pavia hanno attinto finanziamenti in quanto proponenti di o partecipanti a progetti scientifici quali: MIUR - PRIN (2005; 2007; 2009; 2015; 2017), PNRA (2010; 2013), bilaterali tra CNR e CONICET (Argentina; 2013-2014), progetti CARIPLO (2013), progetti MEXT (Ministero della Scienza e tecnologia del Giappone). Inoltre, il laboratorio ha attinto fondi da progetti di natura scientifico-tecnica applicativi, in particolare dedicati alla determinazione del contenuto di amianto in pietre verdi.

I membri del laboratorio sono convolti in progetti scientifici ancora in fase di svolgimento che riguardano l’evoluzione tettonico-magmatica della Zona Ivrea-Verbano (progetto CNR-CNRS e ICDP 2015) e investigazioni della litosfera oceanica (progetti IODP).

INTERESSI SCIENTIFICI

  • Petrologia del mantello
  • Geocronologia U-Th-Pb e petrologia di rocce del basamento cristallino
  • Processi magmatici in crosta inferiore
  • Materiale extraterrestre

PUBBLICAZIONI SELEZIONATE

  • Langone A., Zanetti A., Daczko N., Piazolo S., Tiepolo M., Mazzucchelli M. (2017) - Zircon U-Pb dating of a lower crustal shear zone: a case study from the northern sector of the Ivrea-Verbano Zone (Val Cannobina, Italy). Tectonics, DOI: 10.1002/2017TC004638.
  • Tommasi A., Langone A., Padrón-Navarta J.A., Zanetti A., Vauchez A. (2017) -  Hydrous melts weaken the mantle, crystallization of pargasite and phlogopite does not: Insights from a petrostructural study of the Finero peridotites, southern Alps. Earth and Planetary Science Letters 477, 59-72.
  • Langone A., Padrón-Navarta J.A., Ji W.Q., Zanetti A., Mazzucchelli M., Tiepolo M., Giovanardi T., Bonazzi M. (2017) - Ductile–brittle deformation effects on crystal-chemistry and U–Pb ages ofmagmatic and metasomatic zircons from a dyke of the Finero MaficComplex (Ivrea–Verbano Zone, Italian Alps). Lithos, 284-285, 493-511.
  • Zanetti A.; Giovanardi T.; Langone A.; Tiepolo M.; Wu F.-Y.; Dallai L.; Mazzucchelli M. (2016) - Origin and age of zircon-bearing chromitite layers from the Finero phlogopite peridotite (Ivrea-Verbano Zone, Western Alps) and geodynamic consequences. Lithos 10.1016/j.lithos.2016.06.015.
  • Langone A. & Tiepolo M. (2015) - U-Th-Pb multi-phase approach to the study of crystalline basement : application to the northernmost sector of the Ivrea-Verbano Zone (Alps). Periodico di Mineralogia, 84, 3B, 633-655. http://dx.doi.org/10.2451/2015pm435.
  • Zanetti A., Mazzucchelli M., Sinigoi S., Giovanardi T., Peressini G., Fanning M. (2013). SHRIMP U-Pb ZirconTriassic Intrusion Age of the Finero Mafic Complex (Ivrea-Verbano Zone, Western Alps) and its Geodynamic Implications. Journal of Petrology, 54(11), 2225-2265. doi:10.1093/petrology/egt051.
  • Tribuzio R., Renna M.R., Dallai L., Zanetti A. (2014). The magmatic–hydrothermal transition in the lower oceanic crust: Clues from the Ligurian ophiolites, Italy. Geochimica et Cosmochimica Acta, 130, 188–211. http://dx.doi.org/10.1016/j.gca.2014.01.010.
  • Borghini G., Rampone E., Zanetti A., Class C., Cipriani A., Hofmann A.W., Goldstein S.L. (2013). Meter-scale Nd isotopic heterogeneity in pyroxenite-bearing Ligurian peridotites encompasses global-scale upper mantle variability. Geology, 41, 1055-1058. doi: 10.1130/G34438.1.
  • Ziberna L., Nimis P., Zanetti A., Marzoli A. and Sobolev N.V. (2013). Metasomatic Processes in the Central Siberian Cratonic Mantle: Evidence from Garnet Xenocrysts from the Zagadochnaya Kimberlite. Journal of Petrology, 54(11), 2379-2409. doi:10.1093/petrology/egt051.
  • Miller C., Zanetti A., Thöni M., Konzett J., Klötzli U. (2012). Mafic and silica-rich glasses in mantle xenoliths from Wau-en-Namus, Libya: Textural and geochemical evidence for peridotite–melt reactions. Lithos, 128, 11-26. doi:10.1016/j.lithos.2011.11.004.
  • Guarnieri L., Nakamura E., Piccardo G.B., Sakaguchi C., Shimizu N., Vannucci R., Zanetti A. (2012). Petrology, Trace Element and Sr, Nd, Hf Isotope Geochemistry of the North Lanzo Peridotite Massif (Western Alps, Italy). Journal of Petrology, 53 (11), 2259-2306. doi:10.1093/petrology/egs049.
  • Aldanondo N., Cotano U., Tiepolo M., Boyra G., and Irigoien X. (2010). Growth and movement anchovy (Engraulis encrasicolus L.) in the Bay of Biscay based on otolith microstructure and chemistry. Fish. Oceanogr. 19:3, 196–208, 2010.
  • Folco L., Rochette P., Perchiazzi N., D’Orazio M., Laurenzi M.A., Tiepolo M (2008). Microtektites from Victoria Land Transantarctic Mountains. Geology, 36; 291–294; doi: 10.1130/G24528A.1.
  • Tiepolo M., Bottazzi P., Palenzona M. and Vannucci R. (2003) A laser probe coupled with ICP – double-focusing sector-field mass spectrometer for in situ analysis of geological samples and U-Pb dating of zircon. Can. Mineral. 41, 259-272. http://www.canmin.org/content/41/2/259.full.pdf+html.