Nanoscale imaging of Fe-rich inclusions in single-crystal zircon using X-ray ptycho-tomography
Notice bibliographique
Résumé
We apply X-ray ptycho-tomography to perform high-resolution, non-destructive, three-dimensional (3D) imaging of Fe-rich inclusions in paleomagnetically relevant materials (zircon single crystals from the Bishop Tuff ignimbrite). Correlative imaging using quantum diamond magnetic microscopy combined with X-ray fluorescence mapping was used to locate regions containing potential ferromagnetic remanence carriers. Ptycho-tomographic reconstructions with voxel sizes 85 nm and 21 nm were achievable across a field-of-view > 80 µm; voxel sizes as small as 5 nm were achievable over a limited field-of-view using local ptycho-tomography. Fe-rich inclusions 300 nm in size were clearly resolved. We estimate that particles as small as 100 nm-approaching single-domain threshold for magnetite-could be resolvable using this "dual-mode" methodology. Fe-rich inclusions (likely magnetite) are closely associated with apatite inclusions that have no visible connection to the exterior surface of the zircon (e.g., via intersecting cracks). There is no evidence of radiation damage, alteration, recrystallisation or deformation in the host zircon or apatite that could provide alternative pathways for Fe infiltration, indicating that magnetite and apatite grew separately as primary phases in the magma, that magnetite adhered to the surfaces of the apatite, and that the magnetite-coated apatite was then encapsulated as primary inclusions within the growing zircon. Rarer examples of Fe-rich inclusions entirely encapsulated by zircon are also observed. These observations support the presence of primary inclusions in relatively young and pristine zircon crystals. Combining magnetic and tomography results we deduce the presence of magnetic carriers that are in the optimal size range for carrying strong and stable paleomagnetic signals but that remain below the detection limits of even the highest-resolution X-ray tomography reconstructions. We recommend the use of focused ion beam nanotomography and/or correlative transmission electron microscopy to directly confirm the presence of primary magnetite in the sub 300 nm range as a necessary step in targeted paleomagnetic workflows.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».