引言
地球的演化历程是地质学家长期研究的重点,而角闪石Ar-Ar年代测定技术为揭示地球演化奥秘提供了重要手段。本文将详细介绍角闪石Ar-Ar年代测定的原理、方法及其在地质学研究中的应用。
一、角闪石Ar-Ar年代测定的原理
角闪石Ar-Ar年代测定是基于放射性同位素氩-氩(Ar-Ar)体系。氩-39(Ar39)是钾-40(K40)的衰变产物,而氩-40(Ar40)是稳定的同位素。在地质过程中,钾-40不断衰变为氩-40,使得岩石中的氩-40含量逐渐增加。
二、角闪石Ar-Ar年代测定的方法
样品制备:首先,采集含有角闪石的岩石样品。然后,将样品进行破碎、研磨、过筛等处理,以获取足够纯净的角闪石晶体。
氩-氩同位素分析:将角闪石晶体进行氩-氩同位素分析。首先,利用激光剥蚀技术将角闪石晶体表面的一小部分物质剥蚀出来。然后,将剥蚀物质送入质谱仪进行分析,测定样品中氩-39和氩-40的含量。
年龄计算:根据氩-39和氩-40的含量,结合衰变常数,计算出样品的年龄。
三、角闪石Ar-Ar年代测定的应用
确定地质事件的时间:通过角闪石Ar-Ar年代测定,可以确定地质事件的时间,如岩浆活动、构造运动等。
研究地球演化历史:角闪石Ar-Ar年代测定为研究地球演化历史提供了重要数据。例如,可以确定板块构造、地壳演化等重大地质事件的时间。
探索地球内部结构:通过角闪石Ar-Ar年代测定,可以研究地球内部结构,如地幔、地核等。
指导矿产资源勘探:角闪石Ar-Ar年代测定为矿产资源勘探提供了重要依据。例如,可以确定矿产资源形成的时间,从而指导勘探工作。
四、实例分析
以豫西蛇尾秦岭群角闪石Ar-Ar年代测定为例,研究人员在河南西峡县北部蛇尾地区秦岭群变质基性岩中,对普通角闪石进行Ar-Ar年代测定,获得了353.10.2Ma的坪年龄。这一年龄结果表明,加里东热事件一直延续到早海西阶段,随着秦岭群自北而南逆冲到古生界二郎坪群所导致的快速隆起抬升、温度急剧冷却才终结。
五、结论
角闪石Ar-Ar年代测定技术为地质学研究提供了有力工具,有助于揭示地球演化奥秘。随着技术的不断发展,角闪石Ar-Ar年代测定将在地质学领域发挥越来越重要的作用。