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K-Ar法与Ar-Ar法对伊利石类粘土矿物定年的适用性

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伊利石类粘土矿物多形成于油气运移、板块俯冲、断层构造等过程中,因此可以有效指示这些地质事件的发生过程和时间.由于伊利石矿物富含K元素,因此非常适合于Ar同位素法定年.迄今,Ar同位素年代学已从最初的常规K-Ar定年,发展到分步加热释氩A r-Ar、激光显微探针Ar-Ar等多种定年方法.然而,从样品的分选、粘土矿物的鉴定,以及由伊利石粒度大小而对伊利石Ar-Ar定年结果的影响等方面来看,这些方法仍面临诸多问题.对于伊利石粘土矿物的定年,在保证样品纯度以及样品均匀的情况下,K-Ar法相对于Ar-Ar法来说,其不用在核反应堆内进行照射而避免了核反冲作用带来的影响使其仍然具备优势。但K-Ar法依然面临一些问题,首先就是样品如果有后期扰动而造成放射成因Ar丢失,则得出的年龄可能是无意义的年龄;其次就是样品需要平均分为两份,一份用于质谱仪测Ar,一份用于原子吸收测K含量,这样就可能由于样品的均一性差而带来误差,而且原子吸收光谱的测量精度远没有质谱仪的测量精度高,无法保证样品测试结果的精确度;还有一点值得注意的就是稀释剂38Ar的纯度问题,为了避免由于信号衰减而引起的对放射成因39Ar绝对含量的测量误差,通常将样品释放的气体与稀释剂38Ar混合而测试40Ar/38Ar和40Ar/36Ar的比值进而确定放射成因40Ar的含量,如果对于非常年轻的样品,则38Ar稀释剂的纯度会对放射成因40Ar的校正造成非常大的影响,且样品越年轻,造成的误差越大,现在实验室使用较多的是Prof.Ernst Schumacher所制备的38Ar稀释剂,其纯度优于99.9997%,但是这种稀释剂现在很难买到,这也是K-Ar定年今后所面临的一个问题。虽然自生伊利石型粘土矿物的K-Ar定年和Ar-Ar定年法都存在一定的技术难题,但目前K-Ar法在此类矿物的定年方面还是相对比较可靠的一种方法。随着人们对分析技术方法的不断革新,以及对核反冲作用影响的不断研究,今后Ar-Ar法也会在伊利石型粘土矿物定年方面发挥其重要的作用。

李军杰、刘汉彬、张佳、金贵善、张建锋、韩娟

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伊利石类黏土矿物 定年方法 钾-氩法 氩-氩法

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2015-10-11

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2881

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