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大型仪器设备开放共享先进机组案例展示(之三)

发布时间: 2024-01-22 08:06:33

二级单位名称:科学研究院

设备名称:多接收杯等离子体质谱仪

机组成员:何永胜、朱建明、刘盛遨、刘金高、王水炯、柯珊、鲁颖淮、吕逸文、徐丽娟、李丹丹

一、仪器信息

设备名称:多接收电感耦合等离子体质谱仪

设备型号:Neptune plus

设备编号:1803128S

主要用途:该仪器以非传统稳定同位素分析(Fe-Mg-Ca-Cu-Zn-Cr-Ni-Cd)为特色,兼顾放射性同位素测试与应用(Sr-Nd-Pb-Hf-Os)。随着同位素分馏行为、机理研究的深入认识,MC-ICP-MS为应用金属同位素示踪深部碳、氧循环、地球古环境与生命演化、微生物成矿作用、行星增生与分异等特色方向提供了重要手段。

二、运行管理工作概况

设备日常运行管理主要由仪器设备管理员负责。仪器设备管理员依照学校有关规定做好仪器设备维护和保养等日常管理工作,制定仪器设备操作规程,做好仪器设备使用记录;开展仪器设备操作培训和使用指导;执行学校和学院仪器设备开放共享规定,保障仪器设备高效运转;报送仪器设备运行绩效数据,接受学校和学院的监督管理和开放共享考核评价;依照学校实验室安全管理的相关规定做好仪器设备运行环境和场所的安全管理,制定安全管理规程,开展人员安全培训。

三、仪器共享使用成效

2022年度多接收等离子体质谱仪有效运行机时为3409小时,测试样品2413件,基本做到除不可抗拒因素外全年运行,机时利用合理且充分;培养具有仪器独立操作资格的学生19人,在指导下能独立完成部分测试的学生8人,完成教学演示实验和参观人员共计78人次;利用多接收等离子体质谱仪发表三大检索论文28项,承担教学实验项目3项、科研项目16项;年度总服务收入538800元;仪器设备新增功能5项。

本设备支撑李曙光院士团队国家重点研发计划深部碳、氧循环的金属同位素示踪技术项目,利用ZnMg同位素对来自南海和菲律宾海的含碳酸盐和不含碳酸盐的俯冲沉积物进行对比研究,发现溶解的碳酸盐具有比硅酸盐组分更重的Zn同位素组成和更轻的Mg同位素组成。研究发现联合Zn同位素和Mg同位素手段可有效识别俯冲碎屑沉积物中溶解的碳酸盐组分,对认识和示踪俯冲带碳酸盐的溶解具有重要意义。相关成果发表在Geochimica et Cosmochimica Acta上。

本设备支撑李曙光院士团队国家重点研发计划深部碳、氧循环的金属同位素示踪技术项目,首次报道了克拉通榴辉岩及其组成矿物的Zn同位素数据,发现硅酸盐与碳酸盐之间的Zn同位素交换是榴辉岩富集重的Zn同位素组成的成因。本研究支持Koidu克拉通榴辉岩的起源为再循环的碳酸盐化洋壳,对解释板内碱性玄武岩的Zn同位素组成变化具有重要意义。相关成果发表在Earth and Planetary Science Letters上。

何永胜教授与中国科学院地球物理研究所潘永信院士团队合作,利用本设备开展厌氧光合铁氧化菌诱导的Fe(Ⅱ)氧化实验,发现在厌氧光合铁氧化菌诱导的Fe(Ⅱ)氧化过程中,铁氧化物产物可在22天内与溶解Fe达到同位素交换平衡,并标定了相关分馏系数。结合前人对铁建造的Fe同位素组成研究,揭示了古海洋中铁的氧化还原状态演化过程。相关研究成果发表在Geochimica et Cosmochimica Acta期刊上。