中国地质科学院矿产资源研究所

硅同位素地球化学研究

荣获2006年国土资源科学技术奖二等奖

      该项目由我所丁悌平研究员主持完成，并荣获2006年国土资源科学技术奖二等奖。硅同位素地球化学是稳定同位素地球化学的一个重要新分支。本项目主要研究成果：
     ①准确标定NBS-28等国际与国家硅同位素参考物质的硅同位素绝对比值与硅的原子量：采用新的测试技术，对国际参考物质NBS-28的硅同位素“绝对比值”与硅原子量进行了重新标定，得出更准确可靠的结果。
     ② 改进的硅同位素测试方法得到国际同行的承认,研制与标定了国家一级硅同位素标准物质：项目组论述硅同位素测试方法的论文“Analytic Method for Silicon Isotope Determinations”作为一章被收入国外2004年出版的“Handbook of Stable Isotope Analytic Techniques”。项目组研制和标定的两个硅同位素标准物质(GBW04421 和GBW04422)通过国家标准物质委员会审查，经国家技术监督局批准，定为国家一级硅同位素标准物质。
     ③ 在水圈、生物圈硅同位素地球化学循环研究方面取得重要突破：首次对水稻生长过程中的硅同位素变化情况进行了研究。这种研究有助于了解硅在植物中的行为，以便于采取适当措施，提高作物产量、质量与抗倒伏防病虫害能力。项目首次对长江水和悬浮物进行系统硅同位素研究。发现从长江流入东海的溶解硅的 d30Si值为3.0,从上游到下游,河水中悬浮物的d30Si值逐步降低, 反映粘土矿物含量的上升和碳酸盐成分的下降; 河水中溶解硅的d30Si 值上升, 反映水稻和水草优先吸收28Si的动力学硅同位素分馏的影响。
这些结果为研究河流的侵蚀沉积作用和环境影响提供有力证据，并为地球表面圈层的硅同位素地球化学循环研究提供重要资料。
     应用情况和社会效益
      1)确定的NBS-28，IRMM-017，IRMM-018 和 NBS-990 等硅同位素参考物质的硅同位素组成相互关系得到CAWIA承认。
      2)长江水及悬浮物硅同位素研究论文受到国际广泛重视,2004年发表后已被SCI他引18次。
      3)国际著名的地球化学家Hoefs教授在其2004年出版的《Stable Isotope Geochemistry》第5版中引用了本项成果。
      4)完善硅同位素地球化学学科体系,为研究各种基础地质问题和资源环境问题提供新的手段,推动同位素地球化学及相关学科的进一步发展。