铼锇方法
其中的衰减方案铼-187转化为锇-187,在研究地壳演化和矿床演化方面具有广阔的应用前景。锇强烈地集中在地幔并且极度枯竭地壳,因此地壳锇必须具有极高的放射成因-稳定比值,而地幔值较低。事实上,地壳的水平非常低,用目前的技术很难测量。迄今为止,大多数工作都集中在富含铼或锇的矿物上。因为铼和锇都是嗜铁的亲和力为铁)和嗜铜的(与…有亲缘关系)硫),这种方法的最大潜力是在研究的起源和年龄硫化矿床。
钾氩方法
的放射性衰变分解质量为40的钾的方案(40K)质量为40的氩气(40Ar)形成了第一个广泛使用的同位素测年方法的基础。自1938年美国地球物理学家首次探测到放射性氩-40以来莱曼·t·奥尔德里奇和同尼尔在美国,这种方法已经发展成为最通用和最广泛使用的方法之一。钾是十种最丰富的元素之一,它们加起来占了99%地球的因此地壳是一个主要的组成许多形成岩石的矿物。事实上,钾-40会衰变成两者氩-40年和钙-40,但是,因为氩在大多数矿物中不存在,而钙存在,产生的氩更容易检测和测量。地球大气中的大部分氩都是由钾-40衰变产生的,因为氩-40的丰度比宇宙丰度的预期高1000倍左右。氩气测年所涉及的技术与目前所述的所有其他方法都不同,因为氩气在室温下以气体的形式存在。因此,当它经过真空管道时,可以通过冻结或反应出某些污染物来进行净化。然后通过一系列手动或计算机控制的阀门将其引入质谱仪。技术进步,包括氩-40 -氩-39方法和激光加热的引入,提高了该方法的通用性,如下所述。
在传统的钾氩约会,含钾样品被分成两部分:一部分用于分析其钾含量,另一部分则在真空中熔化以释放氩气。纯化完成后,将富集在氩-38中的尖刺混合进去,测量子产物氩-40相对于添加的氩-38的原子丰度。然后相对于氩-38确定存在的氩-36的量,以提供对背景大气校正的估计。在这种情况下,需要分析相对较大的样品,其中可能包括大量的蚀变。由于钾通常是通过改变来添加的,所以女儿-父母比例和年龄可能过低。
一种设计用于避免这种复杂性是由美国地质年代学家提出的克雷格·m·梅里休和英国地质年代学家1966年,格伦维尔·特纳。在这种技术中,称为氩气-40 -氩气-39法,由于样品中的一些钾原子首先转化为氩气-39,可以在质谱仪中同时确定母体和子体核反应堆.这样,就消除了在不均匀样品中测量钾的问题,可以分析更少量的材料。这样就有了额外的优势。样品可以在不同温度下分阶段加热,每一步计算龄期。如果改变是明显的无效的可以消除低温年龄,确定有效的高温年龄。在某些情况下,部分复位系统也可能被检测到。
在所有的年代测定系统中,计算出的年龄会受到遗传子产物的影响。在少数情况下,甚至为矿物黑云母确定了违反当地相对年龄模式的氩年龄比地球年龄更早的氩年龄。这种情况主要发生在旧岩石局部受热时,在新矿物生长的同时,将氩-40释放到孔隙空间中。在有利的情况下,等时线法可能是有用的,但可能需要用其他技术进行试验。例如,铷锶法可以给出带有遗传氩的黑云母样品的有效同位素年龄。
随着技术的发展,氩气本底水平已经降低,方法也变得越来越灵敏。利用在此基础上,现在可以测量当晶体上的一个点被强激光束加热时释放出的氩气的微小量。对于地质年代久远的富钾材料,一个点就可以产生足够的气体进行分析,而在非常年轻的材料中可能需要单个毫米大小的颗粒(1毫米等于0.04英寸)。这种方法的逐步改进使得新的研究领域成为可能,并且理解早期调查中遇到的复杂性的能力也有所提高。在一项研究中,火山灰的年龄仅为215,000±4,000年,在另一份火山灰样本中存在遗传的更古老的颗粒。这是通过用激光熔化单个毫米大小的颗粒,并用高灵敏度的气质谱计测量单个氩-40 -氩-39的年龄来完成的。
钾氩法提供了大量关于地球近代史和古代史的信息。例如,它在确定条纹的年龄方面起着重要作用交替与洋中脊轴线平行的正常和反向磁化的火山岩。在古代的屏蔽区,大块的地壳同时上升和冷却。用钾氩法确定了地质省。该技术以相对可预测的方式高度响应热事件,因此冷却历史可以建立一个地区。
托马斯·爱德华·克拉夫