平台简介
作为国内较早专注于同位素分析的专业组织之一，中国科学院西北生态环境资源研究院的同位素地球化学分析技术平台，经过数十年的发展与积累，已经成长为一个技术领先、设备精良、管理规范且具有区域特色的高水平专业平台。该平台配备17台先进的仪器设备，总价值逾7000万元人民币，包括气体稳定同位素比质谱仪（Gas-IRMS）、稀有气体同位素质谱仪、高分辨气体同位素质谱仪（HR-IRMS）、热电离质谱仪（TIMS）、多接收电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICP-MS）以及元素-同位素质谱和激光同位素分析仪器等，为科学研究提供了强有力的支持。
目前，该平台拥有一支由14名专业技术人员组成的团队，其中高级职称人员达12人。平台在单分子化合物同位素分析（CSIA）、有机元素（如H-C-N-O-S等）同位素分析、稀有气体同位素分析、团簇同位素、非传统同位素、放射性同位素定年、水同位素及树轮纤维素同位素分析及相关样品前处理方面，平台展现了其独特的技术实力。
作为一个开放共享的科研服务平台，该平台已为国内外逾百家高校、科研院所和企业单位提供了高质量的技术服务，并有效支持了多项国家重大科研项目。未来，平台将继续致力于生态环境样品同位素分析技术的研发，整合优势资源，力求打造一个具有西北特色并达到国际一流水平的同位素地球化学分析技术高地。
平台组成
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油气稳定同位素分析实验室
分析内容
实验室依托气相色谱-同位素比质谱仪（ GC-IRMS系统），专注于天然气、原油及沉积物中特征有机化合物（如甲烷、乙烷、苯系物、正构烷烃等）的碳、氢同位素组成分析，同时开展矿物与岩石中流体包裹体所含气体（如CH₄、CO₂）的碳、氢同位素测定。该技术通过高精度δ¹³C、δ²H值及特定化合物同位素指纹，揭示烃源岩类型、热演化程度、生物–热成因贡献比例、油气运移路径及次生蚀变过程，在油气成因判识、盆地演化重建和非常规资源评价中具有关键应用价值。
其中，MAT253稳定同位素质谱计配有气相色谱Trace GC Ultra、氧化接口GC IsoLink、元素分析仪Flash2000及气体浓缩装置Precon等外部设备。该仪器具有分辨率高、灵敏度高、稳定性高的特点，可以进行天然气、原油、烃源岩等样品中单分子化合物的碳、氢同位素组成分析，以及固体全样品有机碳、氮同位素的高精度分析，目前广泛应用于石油、天然气地球化学、气候变化与古环境重建、环境生态学、水文学、环境考古学等研究领域。该仪器还配有一套本实验室自主研制的岩石矿物中微量气体同位素组成在线分析前处理装置，可与同位素质谱计前端气相色谱在线连接，实现页岩、烃源岩等岩石矿物中微量气体的高真空在线提取和同位素测试。
仪器介绍
现有气体同位素质谱仪（IRMS）MAT 253 、 Delat-plus V 及Isoprime 100 等型号4台/套。
稀有气体同位素分析实验室
分析内容
实验室专注于天然气、温泉气和矿物岩石样品中的氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）等稀有气体同位素组成及其比值的地球化学分支，重点关注如³He/⁴He、²⁰Ne/²²Ne、²¹Ne/²²Ne、⁴⁰Ar/³⁶Ar、⁸⁴Kr/³⁶Ar、¹²⁹Xe/¹³²Xe等关键同位素比值，用以示踪地球内部物质来源、地壳–地幔相互作用、流体演化过程及大气混染程度，在构造活动、地热系统、油气成藏和行星演化等领域具有重要应用价值。
稀有气体在地球各圈层(大气、地壳、上地幔、下地幔) 具有独特的元素和同位素组成特征。地球原始稀有气体组分(如3He、20Ne、40Ar、129Xe)是研究地球的起源和演化、定量判识各种地质流体中幔源物质的重要指标；而放射性成因稀有气体组分(如4He、21Ne、40Ar、136Xe)与大气成因组分(如20Ne、36Ar、38Ar、78-84Kr、124-136Xe)的系统分析对示踪地壳流体的来源、反映流体运移、量化储层中气-液相体积、评估流体泄漏程度、确定含水层中逸散性气体污染的存在等方面发挥着重要的作用。实验室可开展全系列稳定稀有气体同位素分析测试项目涉及应用领域如下：地球内部过程的研究；地表环境与气候变化的研究；地质灾害与能源资源评估；工程与环境科学等。
仪器介绍
现有一台稀有气体同位素质谱仪激起前处理系统。
高分辨同位素实验室
分析内容
实验室拥有国际上先进的高分辨率稳定同位素比质谱仪253 Ultra和气体稳定同位素比质谱仪253 Plus。253 Ultra高分辨率IRMS结合了10KV电子轰击离子源、高质量分辨率双聚焦扇形磁场质量分析器和可变的接收器阵列，可提供高达18000的质量分辨率，彻底改变了特殊位点的测定和分子团簇同位素比的分析方法，能够在气候研究、生物化学过程、石油和天然气勘探开发等方面提供很多新的科学发现。目前，实验室配备有甲烷团簇同位素样品分离纯化收集前处理装置，可实现气体样品中甲烷团簇同位素的测定。
采用GC-Py-GC-IRMS方法建立了丙烷位置特异性同位素分析系统，可分析天然气中丙烷位置同位素组成特征；另配备有碳氮元素分析仪，可对固体样品中总有机碳同位素和氮同位素进行分析。
仪器介绍
轻元素同位素实验室
分析内容
实验室可以高精度地测量多种气体的同位素比值，它本身可以测量样品中氢（H）、碳（C）、氮（N）和氧（O）元素的稳定同位素比值，重点关注¹³C/¹²C、¹⁸O/¹⁶O和D/H（²H/¹H）等同位素比值，通过精确测量气体中特定元素的同位素比值（如¹³C/¹²C， ¹⁸O/¹⁶O， D/H等），来追溯物质来源、揭示反应过程、重建古环境，以及识别物理、化学和生物转化。样品必须以纯净气体的形式被引入质谱仪（如 H₂、CO₂、N₂、CO、SO₂ 等），本实验以TC/EA作为前端设备将不同形态的样品转化为特定气体进行量测，MAT-253 和EA 联用时，这个组合系统最核心、最擅长的功能是进行 氧（O）、氢（H）和碳（C）高精度分析，尤其是树轮纤维素样品的测试。
同时拥有IsoPrime 气体稳定同位素比质谱仪、Picarro L2140-i超高精度液态水和水汽同位素分析仪、LGR液态水稳定同位素分析仪、土壤或植物水分全自动真空抽提系统等仪器。目前主要开展土壤和植被水分抽提；天然水、生活饮用水、大气水汽、土壤和植被抽提水的稳定同位素分析测试业务；土壤、植被和沉积物中的稳定同位素分析测试业务。服务内容主要涵盖以下三个方面：（一）土壤和植物样品的水分抽提；（二）水体样品的δ18O、δD、δ17O和17O盈余测试；（三）植物、土壤和沉积物中的δ13C、δ15N和δ18O测试。
仪器介绍
非传统同位素实验室
分析内容
实验室专注于地质和地表环境样品中非传统同位素的分析。重热电离质谱实验室主要应用于物源示踪和地质绝对年龄测定等，是同位素地球化学的重要分支，重点关注如铷锶、钐钕比值测定、锌同位素测定和铼-锇、铀系年代学。多接收高分辨率等离子体质谱仪重点关注大气、雪冰、水体和土壤等环境样品汞同位素的分析测试，进而揭示气候变化背景下汞的地球化学循环。计划开发旱区旱区各类环境样品Li、Cu、Zn等多种元素的预处理和分析测试方法，并应用于资源开发、生态环境保护等领域。
仪器介绍
