引言
地质学是一门研究地球起源、演化和当前状态的学科。在地质学研究中，了解岩石和矿床的形成时间对于理解地球的历史和构造演化至关重要。白云母Ar-Ar年龄测定是一种重要的同位素年代学方法，它为地质学家提供了揭示古老地质之谜的钥匙。本文将详细介绍白云母Ar-Ar年龄测定的原理、应用及其在地质研究中的重要性。
白云母Ar-Ar年龄测定的原理
白云母Ar-Ar年龄测定是基于放射性同位素Ar-39和Ar-40的衰变过程。在自然界中，钾-40（K-40）是一种放射性同位素，它可以衰变成氩-40（Ar-40）和钙-40（Ca-40）。Ar-40是一种稳定的同位素，而Ar-39则是一种放射性同位素，它会以特定的速率衰变成稳定的氩-36（Ar-36）。
白云母是一种富含钾的矿物，它能够捕获和保存Ar-40和Ar-39。通过测定样品中Ar-40和Ar-39的比例，可以计算出白云母的形成年龄。
白云母Ar-Ar年龄测定的步骤
- 样品采集：从地质体中采集含有白云母的岩石样品。
- 样品制备：将样品研磨、过筛，并提取其中的白云母。
- Ar-Ar分析：使用质谱仪分析样品中的Ar同位素组成。
- 年龄计算：根据Ar-39和Ar-40的衰变比例，计算白云母的形成年龄。
白云母Ar-Ar年龄测定的应用
- 确定岩石和矿床的形成年龄：通过测定白云母的Ar-Ar年龄，可以确定岩石和矿床的形成时间。
- 研究地质构造演化：Ar-Ar年龄测定有助于揭示地质构造的演化过程，如板块运动、造山作用等。
- 理解地球历史：通过分析不同地质时期的白云母年龄，可以重建地球的历史。
案例研究
以下是一些使用白云母Ar-Ar年龄测定的案例研究：
- 大兴安岭北部漠河韧性剪切带：研究表明，漠河韧性剪切带的形成年龄约为120 Ma，这与蒙古-鄂霍茨克造山带的造山过程有关。
- 赣南崇义—大余—上犹矿集区：研究显示，该矿集区存在两个不同成矿时期，分别形成于中侏罗世和印支期。
- 藏南错那洞铍稀有多金属矿床：研究结果表明，该矿床的成矿年龄约为14 Ma，与穹窿内高分异白云母花岗岩的侵位时间一致。
结论
白云母Ar-Ar年龄测定是一种强大的地质年代学工具，它为地质学家提供了揭示古老地质之谜的重要手段。通过分析白云母的Ar-Ar年龄，我们可以更好地理解地球的历史和构造演化。随着技术的不断进步，白云母Ar-Ar年龄测定将在地质学研究中发挥越来越重要的作用。