Калий-аргоновый метод

Калий-аргоновый метод, в основе которого лежат превращения радиоактивного изотопа 40К. 89% атомов 40К испускают β-частицу (электрон) и превращаются в 40Са, а 11% атомов захватывают электрон, превращаясь в 40Аг. Для обоих процессов

Калий-аргоновый метод используется для датирования главным образом магматических и метаморфических пород по минералам, содержащим калий: слюдам, полевым шпатам, роговым обманкам, пироксенам. Возраст осадочных пород определяется достаточно уверенно лишь по глауконитам.

Навески мономинеральных фракций зависят от содержания в минералах калия, возраста минералов и технического оборудования лабораторий. В большинстве случаев используют навески 10—20 г. Погрешность определения возраста составляет ± 4 %.

В настоящее время возраст пород калий-аргоновым методом определяют только по мономинеральным фракциям. При этом результат, полученный только по одному минералу, не может считаться достаточно надежным. Уверенно судить о возрасте геологических объектов можно лишь в том случае, когда радиологические датировки (в пределах точности анализа), полученные для двух-трех сосуществующих минералов, примерно совпадают. Радиологический возраст считается надежным при совпадении датировок, полученных по таким парам минералов, как биотит — калиевый полевой шпат, биотит— амфибол, амфибол—пироксен, амфибол—плагиоклаз. При невозможности датирования по разным минералам (в мономинеральных породах) необходимо подтвердить датировки, полученные калий-аргоновым методом, другими радиологическими методами.

 Большая вероятность утечки радиогенного аргона из кристаллических решеток минералов под влиянием более поздних геологических процессов общеизвестна; она является причиной получения искаженных («омоложенных») радиологических датировок, с которыми очень часто приходится сталкиваться, особенно при датировании докембрийских пород. Большая миграционная способность радио-генного аргона позволяет использовать калий-аргоновый метод главным образом для определения возраста фанерозойских пород. Для докембрийских пород этот метод может применяться только как сугубо рекогносцировочный.

Достоверность радиологических датировок во многом зависит от качества исходных проб. Во всех случаях необходимо подбирать наиболее свежие, не подверженные процессам выветривания и наложенным гидротермальным преобразованиям породы, скалывать в штуфах верхний, наиболее затронутый выветриванием слой. Большое значение имеет чистота отбора мономинеральных фракций, которую необходимо проверять под бинокуляром или просмотром искусственных шлихов. Для установления замкнутости системы и сохранности в кристаллических решетках минералов радиогенного аргона, а тем самым и надежности получаемых радиологических датировок, успешно используются разные физико-химические методы и микрозондовый анализ.

Микрозондовый анализ позволяет устанавливать зональность и субмикроскопическую альбитизацию в калиевых полевых шпатах, зерна которых в обычных шлифах представлялись совершенно однородными. Только хорошо изученные в минера-логическом и петрографическом отношении геологические объекты могут подвергаться радиологическим исследованиям.

Главные ограничения в использовании калий-аргонового метода для определения возраста связаны с потерями радиогенного аргона решетками калийсодержащих минералов вследствие различных наложенных процессов, что особенно сказывается на породах докембрийского и раннепалеозойского возраста. Что касается мезозойско-кайнозойских и средне-позднепалеозойских объектов, то калий-аргоновые датировки отражают время их формирования достаточно достоверно. Несомненным преимуществом калий-аргонового метода является его высокая производительность.