Key Words:
镓同位素;Ga储库与循环;同位素分馏;Ga同位素测试;地质应用;
Abstract:
随着高精度同位素质谱分析技术和化学纯化方法的迅速发展，非传统镓（Ga）金属同位素在地球科学领域的研究取得了显著突破。本文综述了Ga同位素在地球科学中的研究进展与面临的挑战，重点讨论了Ga同位素的地球化学性质、实验测试方法、储库与循环、分馏机理及地质应用。Ga在自然界中仅以Ga3+形式存在，主要分布于铝土矿中，并具有两种稳定同位素69Ga和71Ga。随着化学分离纯化技术的改进和多接收电感耦合等离子体质谱仪的发展，Ga同位素分析精度可达到0.04‰。当前研究已定量分析了Ga同位素在地幔、地壳、海洋和陨石等储库中的分布，并初步建立了Ga同位素的地球化学循环模型。Ga同位素的分馏受风化和沉积作用的控制：研究表明风化过程中69Ga相对71Ga更易保留在土壤中，吸附、解析和沉淀过程中的配位变化也会导致Ga同位素的分馏。此外，Ga同位素在示踪地表风化、追踪与Al相关的地球化学过程、揭示岩浆起源与演化过程中的矿物分离和成分变化、反应吸附和沉淀过程、表征海陆环境变化等方面的应用已取得一定的进展。未来，加强Ga同位素分馏机制研究、探究各储库Ga同位素组成与其迁移路径和动力、完善Ga同位素高精度测试体系、拓展Ga同位素的应用及其与其他同位素的联用等相关理论与实验工作还需要进一步强化。本综述旨在增进对Ga同位素在地球科学领域的全面认识，为未来研究提供思路。
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