本发明公开了一种同时获得磷灰石中氧同位素、硫同位素、氯同位素的高精度分析方法,是利用离子探针,建立一种高空间分辨高精度的分析技术,以在同一次分析,同一次采样,同时获得磷灰石的氧同位素、硫同位素和氯同位素组成特征的方法。本发明的方法可以评估月球或火星是否可能存在挥发性组分及其挥发过程,评估火山作用的时间和强度,地球古气温评估以及矿床的形成及经济性评价等。同时本发明也可被其它纳米离子探针实验室所复制。