同位素分析术语表（Glossary）
同位素检测与数据解读中常用的核心术语与定义速查，涵盖基本概念、仪器方法、溯源解读与地质定年，供科研人员快速查阅与规范用词。
基本概念
- δ 值
- 样品同位素比值相对国际参考标准的千分偏差，δ =（R样品/R标准 − 1）×1000（以 ‰ 表示），R 为重轻同位素丰度比。
- ‰（千分号）
- δ 值的常用单位，等于 10⁻³。近年也用 per meg（10⁻⁶）表示 ¹⁷O-excess 等微小信号。
- 同位素分馏
- 同一元素的不同同位素在物理、化学或生物过程中发生的相对分配差异，是同位素示踪的基础。
- 质量相关分馏（MDF）
- 分馏程度与同位素间质量差近似成比例的常规分馏，绝大多数自然过程属此类。
- 非质量分馏（MIF）
- 偏离质量相关规律的分馏，产生"同位素异常"，如大气臭氧化学（Δ¹⁷O）与汞（Hg）同位素。
- 参考标准（标度）
- δ 值报告所依据的国际参照基准：δ¹³C→VPDB，δ¹⁵N→AIR，δ³⁴S→VCDT，δ²H/δ¹⁸O（水）→VSMOW。
仪器与方法
- IRMS（同位素比值质谱）
- 测定气体（CO₂、N₂、SO₂、H₂ 等）中稳定同位素比值的质谱技术，是 C/H/O/N/S 稳定同位素分析的核心。
- EA-IRMS
- 元素分析仪与 IRMS 联用，将固体样品高温燃烧转化为气体后测定 δ¹³C、δ¹⁵N、δ³⁴S。
- MC-ICP-MS
- 多接收电感耦合等离子体质谱，多接收器同时采集多个质量数，用于金属同位素高精度比值测定。
- CRDS（光腔衰荡光谱）
- 基于激光腔内光衰荡的光谱技术，直接测定液态水的 δ²H、δ¹⁸O，通量高、无需复杂前处理。
- 内标归一化
- 用一对固定比值的同位素（如 ⁸⁸Sr/⁸⁶Sr=0.1194）校正仪器质量歧视，使报告的放射成因比值仅反映成因变化。
- SSB（标准—样品间插法）
- 交替测定标准物质与样品以校正仪器漂移与质量歧视的常用校准策略；铅等无内归一化对象的体系常配铊（Tl）掺杂校正。
溯源与数据解读
- 端元（end-member）
- 混合体系中假定的纯来源组分；溯源准确度很大程度上取决于是否获得具代表性的纯端元。
- 混合模型
- 据端元的同位素/元素特征定量各来源贡献的方法，常用贝叶斯模型（如 SIAR、MixSIAR）。
- 氘盈余 d-excess
- d = δ²H − 8×δ¹⁸O，反映水汽源区的蒸发条件；全球平均约 10‰。
- Δ¹⁷O（三氧同位素异常）
- ¹⁷O 相对质量相关关系的偏离量；大气来源硝酸盐具显著正 Δ¹⁷O，微生物硝化来源 Δ¹⁷O≈0，且 Δ¹⁷O 守恒不受反硝化改变。
- 全球大气降水线（GMWL）
- δ²H = 8×δ¹⁸O + 10（Craig 1961），是水氢氧同位素解读的基准线。
- 蒸发线
- 经历蒸发的水体在 δ²H–δ¹⁸O 图上形成的直线，斜率通常低于降水线（约 4–6），斜率越低指示蒸发越强。
- 细菌硫酸盐还原（BSR）
- 缺氧条件下硫酸盐还原菌优先利用 ³²S，使残余硫酸盐的 δ³⁴S 与 δ¹⁸O 同步升高，溯源前需先识别排查。
- 生物有效 Sr
- 环境中可被作物吸收的可交换态锶，是产地溯源中与作物 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 直接相关的部分。
放射成因与地质定年
- 放射成因同位素
- 由母体放射性衰变累积产生的子体同位素，如 ⁸⁷Sr（来自 ⁸⁷Rb）、²⁰⁶/²⁰⁷/²⁰⁸Pb（来自 U/Th）；比值取决于物源年龄与母子元素比。
- 非传统（金属）稳定同位素
- 以 δ 值表示质量相关分馏的金属同位素体系（Li、Mg、Fe、Cu、Zn、Cd、Hg 等），用于示踪风化、成矿、生物与污染过程。
- 等时线定年
- 用一组同源、同龄样品的母子同位素比值拟合直线（等时线），由斜率求年龄，如 Rb-Sr 等时线。
- U-Pb 定年
- 基于铀衰变系（²³⁸U→²⁰⁶Pb、²³⁵U→²⁰⁷Pb）测定年龄的方法，锆石 U-Pb 定年广泛用于岩浆结晶与变质事件年代学（常与 Th-Pb 体系联合）。