金属同位素与地质定年总览(MC-ICP-MS)
金属同位素分析基于多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)测定金属元素的高精度同位素比值, 可分为反映物源与年龄的放射成因同位素比值、示踪地球化学过程的非传统(金属)稳定同位素, 以及基于放射性衰变体系的地质年代学定年。本页汇总核素科技相关检测服务、送样指南与方法学,供快速导航与研究设计参考。
三类分析概览
| 类别 | 典型体系 | 主要用途 |
|---|---|---|
| 放射成因同位素比值 | ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr、Nd(¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd)、Pb(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb) | 物源示踪、产地溯源、地层对比 |
| 非传统稳定同位素(δ) | Li、Mg、Fe、Cu、Zn、Cd、Hg 等 | 风化、成矿、生物地球化学与污染过程示踪 |
| 地质定年 | U-Th-Pb 锆石定年、Rb-Sr 等时线 | 岩浆、变质与成矿事件年龄 |
放射成因比值由母体放射性衰变累积、取决于物源的母子元素比与地质年龄。⁸⁷Sr/⁸⁶Sr、¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd 这类体系另有一对天然恒定的同位素比(⁸⁶Sr/⁸⁸Sr、¹⁴⁶Nd/¹⁴⁴Nd)可供内标归一化,校正后自然与仪器的质量相关分馏被一并抹掉, 报告的比值仅反映放射性成因变化。非传统稳定同位素则以 δ 值表示质量相关分馏(Hg 另具非质量分馏 MIF)。
放射成因同位素与物源溯源
⁸⁷Sr/⁸⁶Sr、Nd、Pb 等放射成因比值随物源的地质背景而异,可用于农产品产地溯源、重金属污染来源判别与地层/物源对比。
δ 记法、分馏、端元等常用术语速查
金属同位素分析服务Sr/Pb/Nd 等放射成因与 Li/Mg/Fe/Cu/Zn/Cd/Hg 同位素
食品产地溯源采样指南Sr 同位素产地指纹的采样与原理
铅同位素污染溯源Pb 同位素判别自然本底与人为源
地质年代学定年
基于 U-Th-Pb(锆石)与 Rb-Sr 等放射性衰变体系测定岩浆结晶、变质与成矿事件年龄,锆石经分选、制靶后以 LA-ICP-MS 原位分析;文献中精度更高的 CA-ID-TIMS 路线需溶解单颗粒并由热电离质谱(TIMS)测定,该平台属行业通行配置,本所未配置。
测定与质量控制
样品经消解与化学分离提纯为单元素溶液后进入 Neptune Plus MC-ICP-MS,多接收器同时采集多个质量数以获得高精度比值; 质量歧视校正按体系而定——⁸⁷Sr/⁸⁶Sr、¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd 等有天然恒定比可用的体系以内标归一化为主并配合标准—样品间插法(SSB);Pb 无天然恒定比,文献中以掺 Tl 外标归一化或双/三稀释剂为主; Li/Cu/Zn/Fe 等非传统稳定同位素体系以 SSB 配国际标准物质校准(四类方法的硬性前提与代价详见质量歧视校正页)。核素科技可提供样品消解与化学分离提纯服务。
常见问题
金属同位素分析包括哪几类?
放射成因同位素比值和非传统稳定同位素有什么区别?
金属同位素测定用什么仪器?
更多
四类校正方法的适用前提与代价
镁同位素 δ²⁶Mg碳酸盐—硅酸盐风化示踪与白云石问题
锂同位素 δ⁷Li:分馏原理与卤水、风化应用非传统稳定同位素,盐湖卤水锂资源与大陆风化示踪
锶同位素 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr:产地溯源、考古迁徙与地质示踪放射成因比值:内标归一化只留物源信号,产地/考古/地层示踪
铜同位素 δ⁶⁵Cu:氧化还原分馏与矿床、环境应用氧化还原敏感的金属稳定同位素,矿床与 Eh 重建
铁同位素 δ⁵⁶Fe:氧化还原分馏与古氧化还原示踪BIF 古氧化还原代用与多解性局限
锌同位素 δ⁶⁶Zn:非氧化还原分馏与污染溯源对照 Cu/Fe:Zn 单一氧化态,配位/物种主控分馏
汞同位素 δ²⁰²Hg 与 Δ¹⁹⁹Hg:MDF+MIF 双指纹唯一大幅非质量分馏的金属,二维指纹溯源与食物网甲基汞
稳定同位素分析总览C/H/O/N/S 稳定同位素体系导航
IRMS 与 MC-ICP-MS 原理与选型金属同位素为何用 MC-ICP-MS、两平台分工
元素含量分析主微量元素、稀土与碳氮硫含量
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需注意:海水、盐湖卤水等高盐基质与石油类高有机质样品需在常规流程之外增加脱盐、基质分离或提纯等前处理;具体样品量与前处理方案请先与技术顾问确认,并以各服务页说明为准。
参考文献
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首次发布:2026-07-08 | 最后更新:2026-07-19