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我國高精度地質(zhì)定年平臺(tái)建成運(yùn)行 測(cè)量精度達(dá)國際先進(jìn)水平
2026年06月11日 14:27:37
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：宋池 點(diǎn)擊量：3642
中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所徐義剛院士團(tuán)隊(duì)建成單顆粒鋯石高精度定年平臺(tái)，將全流程鉛污染控制在0.7皮克以下，測(cè)量精度達(dá)國際先進(jìn)水平，標(biāo)志著我國地質(zhì)年代學(xué)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)自主穩(wěn)定運(yùn)行。
日前，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所傳來消息，由中國科學(xué)院院士徐義剛領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)成功建立了單顆粒鋯石CA-ID-TIMS（化學(xué)溶蝕—同位素稀釋—熱電離質(zhì)譜）高精度定年平臺(tái)，并已實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。這標(biāo)志著我國在這一關(guān)鍵地質(zhì)年代學(xué)技術(shù)領(lǐng)域擺脫了長期依賴國外實(shí)驗(yàn)室的局面，具備了自主開展高精度測(cè)年的能力。相關(guān)方法學(xué)成果已發(fā)表于國際期刊《光譜分析》。
在地球科學(xué)研究中，精確測(cè)定巖石和礦物的年齡是解讀地球46億年演化歷史的基礎(chǔ)。單顆粒鋯石CA-ID-TIMS法被國際公認(rèn)為地質(zhì)定年的“金標(biāo)準(zhǔn)”，其加權(quán)平均年齡精度可達(dá)0.03%。然而，由于技術(shù)門檻極高，該方法的成熟應(yīng)用長期集中在歐美少數(shù)實(shí)驗(yàn)室。
這項(xiàng)技術(shù)的最大挑戰(zhàn)在于如何將全流程普通鉛污染控制在極低水平。普通鉛無處不在——空氣、試劑、實(shí)驗(yàn)器皿中微量的鉛污染，即使僅有皮克級(jí)(1皮克等于一萬億分之一克)，也會(huì)嚴(yán)重干擾測(cè)量結(jié)果。為實(shí)現(xiàn)全流程普通鉛本底穩(wěn)定低于1皮克的目標(biāo)，團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，提出“逆向遞推溯源”策略：從測(cè)量終端反向追溯污染來源，逐環(huán)節(jié)排查并優(yōu)化。經(jīng)過反復(fù)改進(jìn)，最終將本底穩(wěn)定控制在0.7皮克以下，成功跨過了國際同類實(shí)驗(yàn)室的準(zhǔn)入門檻。
在測(cè)量方法上，團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一系列自主創(chuàng)新，包括優(yōu)化檢測(cè)器基線采集與漂移校正、改進(jìn)微弱信號(hào)采集方案、識(shí)別并校正鉛同位素分餾的異常行為，以及建立鈾同位素測(cè)量流程等。這些改進(jìn)使年齡結(jié)果的精度優(yōu)于0.05%。
為驗(yàn)證平臺(tái)的可靠性，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)國際通用的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果顯示，測(cè)得的年齡數(shù)據(jù)與國際推薦值在誤差范圍內(nèi)完全一致，表明數(shù)據(jù)質(zhì)量已達(dá)到國際先進(jìn)水平。
據(jù)徐義剛院士介紹，該平臺(tái)目前已可常規(guī)開展高精度鈾-鉛定年測(cè)試，未來可應(yīng)用于關(guān)鍵地層定年、火山噴發(fā)時(shí)序、生物滅絕事件等重大地質(zhì)問題的研究。團(tuán)隊(duì)同時(shí)向國內(nèi)外同行發(fā)出合作邀請(qǐng)，希望圍繞相關(guān)科學(xué)問題共同開展研究。
這一平臺(tái)的建成運(yùn)行，為我國深時(shí)地質(zhì)研究和重大地質(zhì)事件時(shí)序約束提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，也標(biāo)志著我國在地質(zhì)年代學(xué)高精度測(cè)量領(lǐng)域邁入了國際第一方陣。
資料來源: 科技日?qǐng)?bào)
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