给地球历史“拍高清照”！我国建成单颗粒锆石CA

6月10日，记者从中国科学院广州地球化学研究所获悉，中国科学院院士徐义刚团队建成单颗粒锆石CA-ID-TIMS（化学溶蚀—同位素稀释—热电离质谱）高精度定年平台，并实现稳定运行，测量精度达到国际同类实验室可比水平，实现了从依赖国际合作到自主稳定运行的关键转变。相关成果近期发表于国际期刊《光谱分析》。

地质年代学是解读地球46亿年演化历史的“时间标尺”。在众多定年方法中，单颗粒锆石CA-ID-TIMS法被认为是地质定年方法的“金标准”，其加权平均年龄测定精度可达到0.03%。然而，长期以来，这项技术主要集中于欧美少数实验室。

该技术方法的最大难点在于，整个分析流程中，来自空气、试剂和器皿的普通铅污染，即使只有皮克级，都会严重干扰测量结果。要将全流程普通铅控制在1皮克以下，需要极其严格的洁净环境和精细的流程管理。

“皮克是一种极小的质量单位，相当于一万亿分之一克。1皮克相当于一滴水质量的五千万分之一。”徐义刚院士介绍，“我们的目标是要将全流程普通铅本底稳定控制在1皮克以下，这相当于一根头发丝重量的约86亿分之一。”

团队另辟蹊径，提出“逆向递推溯源”策略，即从测量终端反向追溯污染来源，逐级优化实验流程。经过持续改进，他们将全流程普通铅本底稳定控制在0.7皮克以下，成功跨过了国际ID-TIMS实验室的准入门槛。

同时，团队在测量方法上进行了多项创新，包括优化检测器基线采集与漂移校正策略、改进微弱信号采集方案，识别并校正铅同位素分馏偏离行为，以及建立铀同位素测量流程等。这些改进共同提升了测量体系的稳定性与精确度，使最终获得的年龄结果精度优于0.05%。

为验证分析体系的可靠性，研究团队对国际通用的标准样品开展测试。测试结果与国际推荐值在误差范围内一致，表明数据质量已达到国际同类实验室水平。

目前，该平台已处于稳定运行中，这为我国高精度地质年代学研究提供了良好的技术基础，可应用于关键地层定年、火山喷发时序及生物灭绝等重大地质事件方向。“实验室已具备开展高精度U-Pb定年测试的能力，我们欢迎国内外同行围绕相关科学问题开展合作研究。”徐义刚院士说。

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