地球化学研究所建立高精度镓同位素分析方法

 镓具有独特的地球化学性质和重要的经济价值，可以用来模拟自然界中单一同位素元素铝的地球化学性质，及结合铝来模拟海洋、河流、风化过程中痕量元素的地球化学行为，同时也可与硼共同表征陆生和海生的环境变化。镓还几乎存在于所有植物中，并表现出生物选择性。此外，单质镓被广泛应用于电子、航空、导弹工业等高科技领域，因此，供不应求的镓需求量迫切地需要探索除铝土矿、闪锌矿外的其它资源，或者开发新的从地质样品中浓缩或提炼镓的方法。也正是因为人类的大量使用，环境中镓的地球化学行为还可能会受到人为干扰。然而，由于研究方法的限制，目前对镓元素地球化学性质的认知还十分有限，国际上新近发展起来的同位素方法可能有助于进一步了解镓的地球化学行为和循环。 

 近期，中科院地球化学研究所陈玖斌研究员课题组建立了利用双树脂从地质（生物）样品中100% 提纯镓、并利用MC-ICP-MS精确检测镓稳定同位素比值（δ⁷¹Ga）的方法。经过验证，镓的回收率为99.8±0.8%（2SD，n=23）, δ⁷¹Ga 的测试精度优于0.05‰（2SD）。用该方法对10个样品进行了分析，结果显示镓同位素变化范围可达1.83‰，且工业生产标准的δ⁷¹Ga（1.74~1.83‰）显著高于地质样品δ⁷¹Ga（0.02~0.11‰），预示着镓同位素在镓地球化学研究领域具有广泛的应用前景（例如，区分镓的人为源与自然源）。 

 该研究开辟了地球化学领域一个新的同位素体系，为探索天体演变、壳幔分异、气候变迁、表层风化等地学难题提供了新的研究工具，将大大推动地球化学相关领域研究发展。 

研究成果论文：“Precise Analysis of Gallium Isotopic Composition by MC-ICP-MS” 发表在 《Analytical Chemistry》 杂志上，全文链接：http://pubs.acs.org/doi/abs/%2010.1021%2Facs.analchem.6b02317。（陈玖斌课题组供稿）