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（化学溶蚀-同位素稀释-热电离质谱）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优于0.03%。长期以来，这项技术主要集中于欧美少数实验室。

近日，中国科学院院士、中国科学院广州地球化学研究所研究员徐义刚团队在该技术体系建设方面取得进展，建成单颗粒锆石CA-ID-TIMS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。相关成果分别发表于《分析原子光谱学杂志》和《地球化学》。

单颗粒锆石CA-ID-TIMS高精度定年平台。研究团队供图，下同

该技术的最大难点在于：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（1pg=10^-12 g），都会严重干扰测量结果。将全流程普通铅控制在1pg以下，需要极其严格的洁净环境和精细的流程管理。

在国家自然科学基金等项目资助下，徐义刚团队另辟蹊径，提出“逆向递推溯源”策略，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，实验室已将全流程普通铅本底稳定控制在0.7pg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U-Pb加权平均年龄精度优于0.05%。

单颗粒锆石CA-ID-TIMS U-Pb定年实验流程图。

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。结果显示：合成溶液标样ET100的定年结果为100.316±0.004百万年，锆石参考标样TEMORA 2为417.508±0.051百万年，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。

该平台的稳定运行，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的精准约束。目前实验室已具备开展高精度U-Pb定年测试的能力。

相关论文信息：https://doi.org/10.1039/D6JA00003G

https://doi.org/10.1039/D6JA00002A

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