本实验室隶属于中国科学院地质与地球物理研究所，纳入公共技术中心管理。实验室致力于发展基于热电离质谱技术（ID-TIMS）的微量-高精度同位素分析方法，拓展同位素分析技术应用领域，支撑地球早期过程、大陆形成演化与成矿、大陆/大洋岩石圈演化与壳幔相互作用、造山带构造演化、表生环境演化、比较行星学等领域的学科发展与科技创新。目前已开展了Rb-Sr、Sm-Nd、U-Pb、Re-Os和Mn-Cr等同位素体系的高精度同位素分析测试和研究。
本实验室现有2台热电离质谱仪（TIMS）和1台iCAP-Q四级杆等离子体质谱仪。配备有2套化学前处理超净实验室（总面积约200平米），其中包括Milli-Q高纯水纯化系统、DST-1000亚沸蒸馏酸纯化器、双目镜等实验设施，可满足微量样品高精度同位素分析需求。
1、Triton plus型质谱仪
实验室配备的2台热电离质谱仪均为德国Thermo Scientific公司制造，分别于2013年和2018年安装使用。该设备是目前国际上最先进的新型高精度热电离质谱仪，质量色散可达17%，质量检测范围3~310，动态范围50V。其独有的虚拟放大器校正技术（Virtual AmplifiersTM）可将通道增益水平降至2ppm，确保了高精度的同位素比值分析。
（1）Triton Plus（2013年安装，D1楼202#质谱间）：
Triton Plus装配有9个全碳插拔式法拉第杯、3个SEM和2个CDD。该质谱仪主要用于常量样品的高精度Sr、Nd、Pb同位素分析、δ53Cr稳定同位素分析、146Sm-142Nd同位素分析和新方法研发。
（2）Triton Plus（2018年安装，D1楼201#质谱间）：
Triton Plus装配有9个全碳插拔式法拉弟杯和1个SEM检测器。该质谱仪主要用于微量（低含量）矿物和岩石样品的Rb-Sr、Sm-Nd同位素分析，Re-Os同位素分析、 ID-TIMS法单颗粒锆石U-Pb定年分析以及W同位素分析和新方法研发。
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| 2013年安装（D2楼202房间） | 2018年安装（D2楼201房间） |
2、iCAP-Q ICP-MS等离子体质谱仪
iCAP-Q ICP-MS为美国Thermo Scientific公司产品，配备有自动进样器，该仪器主要用于实验室相关流程标定（洗脱曲线）及PGE的同位素稀释分析。
3、化学前处理超净实验室
（1）D7楼202#化学超净室
D7楼202化学前处理超净实验室，于2005年初完成改造，面积近100平方米。此后，于2009年底完成其中一间超净室的升级改造工作，用于单颗粒锆石的U-Pb同位素的化学前处理。目前，共有4间千级净化室、8个百级净化操作台、17个百级净化通风橱，5个万级净化通风橱，配备有高纯度Milli Pore IQ 7000水纯化系统和亚沸蒸馏酸纯化装置。目前主要用于微量样品Rb-Sr、Sm-Nd同位素、超镁铁质岩石的Re-Os同位素的化学分离和纯化，以及同位素稀释法(ID-TIMS)单颗粒锆石U-Pb定年的化学分离和纯化。
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| 202千级净化室 | 锆石U-Pb化学分离纯化 |
（2）D7楼302#化学超净室
D7楼302化学前处理超净实验室，于2004年重新改造，面积近100平方米。内有2间千级和2间万级净化室、12个千级净化操作台、4个千级净化通风橱，4个万级净化通风橱，配备有大容量优普净化水设备和Milli-Q高纯水设备。目前主要用于常规（常量）样品的Rb-Sr、Sm-Nd、Pb同位素的化学分离和纯化、δ53Cr稳定同位素分析的化学分离和纯化。
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| 302千级净化室 | Rb-Sr化学分离纯化 |
实验室主任：
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彭澎，博士，研究员，实验室主任。主要从事前寒武纪地质学领域的研究和教学工作，对早期大陆地壳形成与演化，前寒武纪构造体制及其浅层响应机制，早期地球环境，超大陆演化等研究方向感兴趣。主持实验室工作。 |
实验室技术人员：
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储著银，博士，实验研究员。主要负责Re-Os-PGE及ID-TIMS U-Pb年代学样品的分析测试及相关分析测试技术研发。技术专长为微量-超微量Os-PGE同位素分析技术、182Hf-182W灭绝核素分析技术以及单颗粒锆石U-Pb同位素的分析技术。 | |
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李潮峰，博士，正高级工程师，实验室技术负责人。主要负责热电离质谱的运行维护，Rb-Sr、Sm-Nd、Pb、Cr等同位素的质谱测试及相关测试技术研发。技术专长为超低含量Sr同位素，146Sm-142Nd灭绝核素以及Cr、Ni等非传统稳定同位素分析技术。 | |
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李友连，博士，高级工程师。主要负责D7楼302超净室的运行维护以及Rb-Sr、Sm-Nd、Pb、Cr等同位素的样品制备及相关分析测试技术研发。技术专长为碳酸盐岩Sr、Nd同位素提取技术。 | |
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王照雪，博士，工程师。主要负责D7楼202超净室的运行维护以及Re-Os-PGE和ID-TIMS U-Pb样品制备及相关分析技术研发。 办公室：D1楼209房间 Email：wangzx@mail.iggcas.ac.cn | |
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郭春华，返聘实验研究员。开展研究所质谱类仪器的维修维护，参与（仪器研制工作组）研制任务并对相关工作提供建议 | |
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李红艳，超净实验室前处理实验人员，协助开展实验室日常工作。 | |
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李维怡，实验室质谱分析实验人员，协助开展实验室日常工作。 |
实验室位置和联系方式如下：
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名称 |
位置 |
电话 |
负责人 |
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Triton plus质谱仪 |
D2楼202# |
8299 8583 |
李潮峰 |
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Triton plus质谱仪 |
D2楼201# |
8299 8584 |
储著银，王照雪 |
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iCAP-Q等离子体质谱仪 |
D2楼203# |
8299 8584 |
储著银，王照雪 |
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2层超净实验室 |
D7楼202# |
8299 8495 |
储著银，王照雪 |
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3层超净实验室 |
D7楼302# |
8299 8493 |
李友连，李潮峰 |
实验室现装备有2台热电离同位素质谱仪（TIMS），配备有2套用于化学分离和纯化的超净化学前处理实验室，可同时容纳10名以上工作人员开展实验工作。实验室面向国内外地球科学领域的科研人员和研究生开放。根据分析测试项目难易程度，以及实验室的容量，开放的方式有所不同，具体如下：
1. 下列项目的分析流程运行稳定，可根据机时和实验室容量，接受部分委托分析：
（1）常规（常量）矿物和岩石样品的Rb-Sr、Sm-Nd和普通Pb同位素分析；
（2）微量（低含量）矿物和岩石样品的Rb-Sr、Sm-Nd同位素分析；
（3）超镁铁质岩石的Re-Os同位素分析；
（4）δ53Cr稳定同位素分析技术；
2．下列项目的分析流程已经研发成功，但流程复杂，分析周期长，因此不接受委托分析，仅限于合作研究：
（1）颗粒云母/硫化物矿物的Rb-Sr微等时线定年；
（2）用于古老岩石样品和天体样品的146Sm-142Nd同位素分析；
3．正在改进、调试和研究开发中的分析项目：
（1）高精度ID-TIMS法单颗粒锆石U-Pb定年技术；
（2）W同位素分析技术；
（3）高精度双稀释剂法Ni同位素分析技术；
技术成果展示
近年来，该实验室在分析方法和技术方面，取得了一系列新进展。代表性的论文如下：
1. 微量Sm-Nd同位素分析方法及应用
1) Chu Z Y, Wang M J, Li C F, Yang Y H, Xu, J J, Wang W, Guo J H. 2019. Separation of Nd from geological samples by a single TODGA resin column for high precision Nd isotope analysis as NdO+ by TIMS. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 34(10): 2053-2060.
2) Chu, Zhuyin., Li, ChaoFeng, Hegner, E., Chen, Zhi., Yan, Yan., and Guo, Jing. Hui., High-Precision 143Nd/144Nd Ratios from NdO+ Data Corrected with in-Run Measured Oxygen Isotope Ratios. Anal. Chem, 2014, 86: 11141–11150.
3) Chu Zhuyin, Guo Jinghui, Yang Yue Heng, Qi Liang, Li ChaoFeng. Precise Determination of Sm and Nd Concentrations and Nd Isotopic Compositions in Highly Depleted Ultramafic Reference materials. Geostandard. Geoanal.Res, 2014, 38: 61-72.
4) Chu Zhuyin, Guo Jing Hui, Yang Yueheng, Qi Liang, Chen Lei., Li Xiao Chun, Gao Jian Feng. Evaluation of sample dissolution method for Sm-Nd isotopic analysis of scheelite. J. Anal. At. Spectrom.2012, 27: 509-515.
5) Chu Zhuyin, Yang Yueheng., Guo Jinghui. Qiao Guangsheng. Calculation methods for direct internal mass fractionation correction of spiked isotopic ratios from multi-collector mass spectrometric measurements. Int. J. Mass Spectrom, 2011, 299: 87–93.
6) Li ChaoFeng, Li XianHua, Li QiuLi, Guo JingHui, Li XiangHui, Liu Tao. An evaluation of a single-step extraction chromatography separation method for Sm-Nd isotope analysis of micro-samples of silicate rocks by high-sensitivity thermal ionization mass spectrometry. Anal. Chim. Acta. 2011, 706: 297-304.
7) Chu ZhuYin, Chen Funkun, Yang Yueheng, Guo Jinghui. Precise determination of Sm, Nd concentrations and Nd isotopic compositions at the nanogram level in geological samples by thermal ionization mass spectrometry. J. Anal. At. Spectrom., 2009, 24: 1534 - 1544.
8) Li ChaoFeng, Chen Fukun, Li Xianghui. Precise isotopic measurements of sub-nanogram Nd of standard reference material by thermal ionization mass spectrometry using the NdO+ technique. Int. J. Mass Spectrom, 2007, 266: 34-41.
9) 李潮峰，陈福坤，王芳. 采用氧化物方式高精度测量微量样品钕同位素比值.地球科学. 2008, 33(2): 1-8.
2. 微量Sr同位素分析，及其在颗粒矿物Rb-Sr微等时线定年方面的应用
1）Li Qiuli, Chen Fukun, Yang Jinghui, Fan Hongrui. Single grain pyrite Rb-Sr dating of the Linglong gold deposit, eastern China. Ore Geology Reviews, 2008, 42: 263-271.
2）Li Qiuli, Chen Fukun, Li Xianhua, Wang Fang, He Huaiyu. Single grain Rb-Sr isotopic analysis of GA-1550 biotite, LP-6 biotite and Bern-4M muscovite 40Ar-39Ar standard references. Geochem. J, 2008, 34: 263-270.
3）Li Qiuli, Chen Fukun, Wang Xiuli, Li Xianhua, Li Chaofeng. Ultra-low procedural blank and the single-grain mica Rb-Sr isochron dating. Chin. Sci. Bull. 2005,50: 2861-2865。
4) 李潮峰，李献华, 郭敬辉, 李向辉, 李怀坤, 周红英, 李国占.微量岩石样品中Rb-Sr和Pb一步分离及高精度热电离质谱测试. 地球化学. 2011, 40(4):399-406.
5）Li Chao-Feng, Chu Zhu-Yin, Wang Xuan-Ce, Guo Jing-Hui,Wilde Simon.A. Sr Isotope Analysis of Picogram-Level Samples by Thermal Ionization Mass Spectrometry Using a Highly Sensitive Silicotungstic Acid Emitter. Anal. Chem. 2019, 91: 7288-7294.
3. Re-Os同位素及铂族元素分析技术及应用
1) Chu Z Y, Yan Y, Zeng G, Tian W, Li C F, Yang Y H, Guo J H. 2017. Petrogenesis of Cenozoic basalts in central-eastern China: Constraints from Re–Os and PGE geochemistry. Lithos, 278–281: 72–83.
2) Chu Zhuyin., Li Chaofeng., Chen Zhi.,et al., High-Precision Measurement of 186Os/188Os and 187Os/188Os: Isobaric Oxide Corrections with In-Run Measured Oxygen Isotope Ratios. Anal.Chem, 2015, 87, 8765-8771.
3) Chu Zhuyin. Yan. Yan., Chen Zhi., Guo Jinghui., Yang Yueheng., Li, Chaofeng, Zhang Yanbing. A Comprehensive Method for Precise Determination of Re, Os, Ir, Ru, Pt, Pd Concentrations and Os Isotopic Compositions in Geological Samples. Geostandard. Geoanal.Res, 2015, 39, 151–169.
4) Chu Zhuyin, Harvey J, Liu Chuanzhou, Guo Jinghui, Wu Fuyuan, Tian Wei, Zhang Yanlong, Yang Yueheng. Source of highly potassic basalts in northeast China: Evidence from Re-Os, Sr-Nd-Hf isotopes and PGE geochemistry. Chem. Geol, 2013, 357, 52-66.
5) Chu Zhuyin, Wu Fuyuan., Walker RJ, Rudnick RL, Pitcher., Puchtel IS, Yang Yueheng, Wilde SA. Temporal evolution of the lithospheric mantle beneath the eastern North China Craton. J. Petrol., 2009, 50: 1857-1898.
6) 储著银，王伟，陈福坤，王秀丽，李向辉，季建清.云南潞西三台山超基性岩Os-Nd-Sr-Pb同位素特征及地质意义. 岩石学报，2009, 25（12），3221-3228.
7) 储著银, 陈福坤, 王伟, 谢烈文, 杨岳衡. 微量地质样品铼锇含量及其同位素组成的高精度测定方法. 岩矿测试, 2007, 6(6): 431-435.
4. 地质样品Sr-Nd-Pb快速分离及其测试技术
1) Li Chaofeng, Guo Jinghui, Chu Zhuyin, Feng Lianjun, Wang Xuance. Direct high-precision measurements of the 87Sr/86Sr isotope ratio in natural water without chemical separation using thermal ionization mass spectrometry equipped with 1012Ω resistors. Anal. Chem. 2015, 87: 7426-7432.
2) Li Chaofeng, Chu Zhuyin, Guo Jinghui, Li Youlian, Yang Yueheng, Li Xianghui. A rapid single column separation scheme for high-precision Sr-Nd-Pb isotopic analysis in geological samples using thermal ionization mass spectrometry. Anal. Methods. 2015, 7: 4793-4802.
3) Li Chaofeng, Guo Jinghui, Yang Yueheng, Chu Zhuyin, Wang Xuance. Single-step separation scheme and high-precision isotopic ratios analysis of Sr–Nd–Hf in silicate materials. J. Anal. At. Spectrom. 2014, 29: 1467-1476.
4) Li Chaofeng, Li Xianhua, Li Qiuli, Guo Jinghui, Li Xianghui, Feng Lianjun, Chu Zhuyin. Simultaneous Determination of 143Nd/144Nd and 147Sm/144Nd Ratios and Sm-Nd Contents from the Same Filament Loaded with Purified Sm-Nd Aliquot from Geological Samples by Isotope Dilution Thermal Ionization Mass Spectrometry. Anal. Chem. 2012, 84: 6040-6047.
5) Li Chaofeng, Li Xianhua, Li Qiuli, Guo Jinghui, Li Xianghui, Yang Yueheng. Rapid and precise determination of Sr and Nd isotopic ratios in geological samples from the same filament loading by thermal ionization mass spectrometry employing a single-step separation scheme. Anal. Chim. Acta. 2012, 727: 54-60.
6) Li Chaofeng, Li Xianhua, Li Qiuli, Guo Jinghui, Li Xianghui. Directly determining 143Nd/144Nd isotope ratios using thermal ionization mass spectrometry for geological samples without separation of Sm-Nd. J. Anal. At. Spectrom. 2011, 26: 2012-2022.
5. 灭绝核素146Sm-142Nd 分析方法
1) Li Chao-Feng, Wang Xuan-Ce, Wilde. Simon A, Li Xian-Hua, Wang Ya-Fei, Li Zhen. Differentiation of the early silicate Earth as recorded by 142Nd-143Nd in 3.8-3.0 Ga rocks from the Anshan Complex, North China Craton. Precambr. Res., 2017, 301: 86-101.
2) Li Chao-Feng, Wang Xuan-Ce, Li You-Lian, Chu Zhu-Yin, Guo Jing-Hui, Li Xiang-Hui. Ce–Nd separation by solid-phase micro-extraction and its application to high-precision 142Nd/144Nd measurements using TIMS in geological materials. J. Anal. At. Spectrom. 2015, 30: 895-902.
3) 李潮峰，林杨挺，郭敬辉，李秋立，李向辉，李献华. 热电离质谱法超高精度测定142Nd/144Nd同位素比. 分析化学. 2010, 38(7): 989-993.
6. 地质样品Cr同位素分析方法
1) Li Chao-Feng, Feng Lian-Jun, Wang Xuan-Ce, Wilde. Simon A, Chu Zhu-Yin, Guo Jing-Hui. A low-blank two-column chromatography separation strategy based on a KMnO4 oxidizing reagent for Cr isotope determination in micro-silicate samples by thermal ionization mass spectrometry. J. Anal. At. Spectrom. 2017, 32: 1938-1945.
2) Li Chao-Feng, Feng Lian-Jun, Wang Xuan-Ce, Wilde. Simon A, Chu Zhu-Yin, Guo Jing-Hui. Precise measurement of Cr isotope ratios using a highly sensitive Nb2O5 emitter by thermal ionization mass spectrometry and an improved procedure for separating Cr from geological meterialss. J. Anal. At. Spectrom. 2016, 31: 2375-2383.
7. 碳酸盐岩Sr、Nd同位素分析方法
1）Li Youilian, Li Chaofeng, Guo Jinghui, 2020. Re-evaluation and optimisation of dissolution methods for strontium isotope stratigraphy based on chemical leaching of carbonate certificated reference materials. Microchemical Journal, 154104607
2）Li Youlian, Li Chaofeng, Chu Zhuyin, Guo Jinghui, 2021. Evaluation and optimisation of the dissolution method for bulk analysis of carbonate neodymium isotopic composition based on chemical leaching of carbonate certified reference materials. Microchemical Journal, 171106880
8. ID-TIMS U-Pb分析技术及应用
1) 储著银，许俊杰，凌潇潇，张普，程海，郭敬辉，周新华. 2022. 实时在线氧校正205Pb-233U-236U稀释剂单颗粒锆石ID-TIMS U-Pb高精度年龄测定方法. 岩石学报，38，3695-3702.
2) 王伟, 周明忠*, 储著银*, 许俊杰, 李潮峰, 罗泰义, 郭敬辉. 2020. 华南深水区埃迪卡拉系-寒武系界线制约:来自留茶坡组顶部锆石CA-ID-TIMS U-Pb年龄证据. 中国科学: 地球科学, 50, 819–831. Wang W, Zhou M*, Chu Z*, Xu J, Li C, Luo T, Guo J. 2020. Constraints on the Ediacaran-Cambrian boundary in deep-water realm in South China: Evidence from zircon CA-ID-TIMS U-Pb ages from the topmost Liuchapo Formation. Science China Earth Sciences, 63, 1176–1187.
3) Chu Z Y, He H Y, Ramezani J, Bowring S A, Hu D Y, Zhang L J, Zheng S L, Wang X L, Zhou Z H, Deng C L and Guo J H. 2016. High-precision U-Pb geochronology of the Jurassic Yanliao Biota from Jianchang (western Liaoning Province, China): Age constraints on the rise of feathered dinosaurs and eutherian mammals. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 17, 3983–3992. DOI: 10.1002/2016GC006529.
4) 储著银，许俊杰，陈知，李潮峰，李向辉，贺怀宇，李献华，郭敬辉. 2016. 超低本底单颗粒锆石CA-ID-TIMS U-Pb高精度定年方法. 科学通报, 61, 1121-1129.
9. Hf-W同位素分析技术
1) Chu Z Y, Xu J J, Li C F, Yang Y H, Guo J H. 2020. A Chromatographic Method for Separation of Tungsten (W) from Silicate Samples for High-Precision Isotope Analysis Using Negative Thermal Ionization Mass Spectrometry. Analytical Chemistry, 92, 11987-11993.
2) 许俊杰，储著银*，刘金高，吴怀春，王梦杰，李潮峰，郭敬辉. 2019. W同位素高精度负离子热电离质谱(NTIMS)测定方法. 岩石学报，35, 606-616.
1、样品安排：一般情况下，实验室按送样先后顺序安排分析。
2、开放措施：本实验室对国内外地球科学领域的科研人员和研究生开放，欢迎大家使用实验室，到实验室作分析测试，进行科学研究。
3、勤工俭学：本实验室按照本所相关规定，欢迎各位研究生以勤工俭学的方式，参与和分担实验室的运行维护和部分测试工作。
· 为了保持实验室的正常运转，和持续为基础科学研究服务，我们按照有偿、低价的原则，针对不同的分析测试项目，制定了如下收费标准。
· 一般情况下，实验室按送样先后顺序安排分析。同样情况下，本单位样品优先安排分析；
· 分析完成后，经核查无误，实验室技术负责人发出分析测试报告，并随后发出收费通知。
· 请送样人在接到收费通知后，尽快完成交费手续。
· 2024年1月8日以后接受的样品，按照下列收费标准执行。
1.常规（常量）矿物岩石样品Rb-Sr、Sm-Nd和普通Pb分析收费标准：
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测试项目 |
外单位样品 |
本单位样品 | ||
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基准收费 |
优惠收费 |
基准收费 |
优惠收费 | |
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Rb-Sr稀释分析 |
1250 |
1050 |
1100 |
900 |
|
Sr同位素比值 |
900 |
800 |
850 |
700 |
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Sm-Nd稀释分析 |
1350 |
1150 |
1150 |
950 |
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Nd同位素比值 |
1000 |
800 |
800 |
750 |
|
Pb同位素比值 |
800 |
700 |
750 |
600 |
优惠收费：在实验室技术人员指导下，由送样人完成分析测试，按基准收费的80%-90%收费；
2.微量*（低含量）矿物岩石样品Rb-Sr、Sm-Nd和普通Pb分析收费标准：
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测试项目 |
外单位样品 |
本单位样品 | ||
|
基准收费 |
优惠收费 |
基准收费 |
优惠收费 | |
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Rb-Sr稀释分析 |
1250 |
1050 |
1050 |
900 |
|
Sr同位素比值 |
1000 |
900 |
900 |
750 |
|
Sm-Nd稀释分析 |
1500 |
1350 |
1350 |
1200 |
|
Nd同位素比值 |
1200 |
1080 |
1080 |
900 |
|
Pb同位素比值 |
1000 | 800 | 800 | 600 |
3.橄榄岩类Re-Os分析收费标准
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测试项目 |
外单位样品 |
本单位样品 | ||
|
基准收费 |
合作研究收费 |
基准收费 |
合作研究收费 | |
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Re-Os* |
2500 |
2000 |
2000 |
1500 |
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Re-Os and PGE* |
5000 |
4000 |
4000 |
3000 |
* Re-Os and PGE：Re、Ir、Ru、Pt、Pd采用i Cap-Q ICP-MS（四级杆质谱仪）测定；若采用MC-ICP-MS测定Re、Ir、Ru、Pt、Pd，则本实验室收取Re-PGE化学分离部分费用，2000元/样，质谱测试费用由用户直接与MC-ICP-MS实验室结算。
4.岩石及矿物样品Cr分析收费标准：
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测试项目 |
外单位样品 |
本单位样品 | ||
|
基准收费 |
优惠收费 |
基准收费 |
优惠收费 | |
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δ53Cr |
5500 |
5000 |
5000 |
4000 |
实验室位于北京市朝阳区北土城西路19号，健德桥东100米，邮编100029。
开放措施和勤工俭学
开放措施：本实验室对国内外地球科学领域的科研人员和研究生开放，欢迎大家使用实验室，到实验室作分析测试，进行科学研究。
勤工俭学：本实验室按照本所相关规定，欢迎各位研究生以勤工俭学的方式，参与和分担实验室的运行维护和部分测试工作。