锡（Sn）是电子信息、新能源和高端制造等领域不可或缺的战略性关键金属。锡石（SnO2）是锡矿床中最主要的含锡矿物，其Sn同位素组成能够有效示踪成矿物质来源、成矿流体演化以及锡的迁移-沉淀过程，是揭示锡矿床成因、深化锡成矿规律认识的重要地球化学工具。传统SN-MC-ICP-MS虽可获得高精度Sn同位素数据，但难以保留锡石内部不同生长区域记录的微区成矿信息。LA-MC-ICP-MS具有原位、快速和高空间分辨率等优势，但其测试结果易受激光剥蚀参数、基体效应及样品与标准信号匹配程度等因素影响。为保证测试结果的准确性，需要使用基体匹配且同位素组成均一的锡石参考物质进行校准。然而，现有天然锡石参考物质数量有限且难以长期稳定供应，成为原位Sn同位素分析方法标准化和实验室间数据比对的主要限制因素。

图1合成锡石参考物质的制备及均一性评价流程示意图

针对上述问题，西北大学袁洪林、刘鹏团队联合中国科学院地球化学研究所和德国汉诺威莱布尼茨大学，通过高温高压技术将超细锡石粉末制备成块状锡石样品，并围绕其Sn同位素定值、微米尺度均一性及跨实验室适用性开展了系统评价（图1）。该参考物质分4个批次制备，总量约28克，可满足长期使用和实验室间共享的需求。SN-MC-ICP-MS分析结果显示，其相对于NIST SRM 3161a的推荐δ124/120Sn值为0.63‰ ± 0.02‰（2SD, n = 14）。依据ISO Guide 35:2017，进一步综合评估了定值过程、单元间均一性和长期稳定性引入的不确定度，计算得到其扩展不确定度约为0.07‰（k = 2）。为检验该物质的微米尺度均一性和跨实验室适用性，西北大学在超过12个月内完成了1333次原位分析测试，德国汉诺威莱布尼茨大学则对随机选取的样品颗粒完成了65次分析测试，两家实验室获得的结果均与溶液法推荐值在不确定度范围内一致（图2），表明该参考物质具有良好的Sn同位素均一性、长期稳定性和实验室间适用性。

图2合成锡石参考物质的跨实验室Sn同位素分析结果

该研究研制的合成锡石参考物质可为锡石高精度原位Sn同位素分析、分析方法标准化及不同实验室间数据比对提供稳定、可共享的新“标尺”，并为深入研究锡矿床形成机制、认识锡成矿规律和服务战略性锡资源勘查提供重要方法支撑。相关成果以“Synthetic Cassiterite Reference Material for High-Precision In Situ Sn Isotope Analysis by LA-MC-ICP-MS”为题，发表于分析化学领域重要期刊《Analytical Chemistry》。西北大学博士后田静为论文第一作者，西北大学包志安和刘鹏为论文共同通讯作者。

论文信息：Jing Tian, Zhian Bao*, Peng Liu*, Sen Lin, Stefan Weyer, Ingo Horn, Kaiyun Chen, Honglin Yuan. Synthetic Cassiterite Reference Material for High-Precision In Situ Sn Isotope Analysis by LA-MC-ICP-MS. Analytical Chemistry, 2026. doi: https://doi.org/10.1021/acs.analchem.6c02154.

第一作者简介：田静，2025年博士毕业于西北大学，获得理学博士学位，指导老师为袁洪林教授，同年入选西北大学第一批紫藤博士后学者，合作导师为刘鹏教授。