[发明专利]一种获得地壳氩同位素组成的方法

说明书

本发明属于惰性气体同位素地球化学领域，具体涉及一种获得地壳氩同位素组成的方法。所述方法采用经历缓慢冷却的钾长石样品，通过质谱分析获得所述钾长石样品的年龄谱并进行冷却历史模拟，将冷却历史的模拟结果结合³⁶Ar/⁴⁰Ar‑³⁹Ar/⁴⁰Ar同位素相关曲线分析所述钾长石样品氩同位素随温度及时间的变化关系，获得钾长石样品携带的地壳氩同位素特征。本发明所述方法方法挖掘了缓慢冷却钾长石³⁶Ar/⁴⁰Ar‑³⁹Ar/⁴⁰Ar同位素相关曲线在研究地壳氩同位素变化方面的潜在利用价值，通过模拟手段建立钾长石样品冷却历史与氩同位素变化之间的关系，进而为研究地壳氩同位素组成变化提供新的技术支持。

技术领域

本发明属于惰性气体同位素地球化学领域，具体涉及一种获得地壳氩同位素组成的方法。

背景技术

地壳中的氩同位素主要来源于地幔、大气圈以及地壳中钾的衰变。研究地壳深部氩同位素组成对于揭示地球深部释气与大气平衡过程有着重要意义。冰芯以及燧石、石英脉中的原生包裹体可以记录地质历史中大气氩同位素组成，根据这些研究已经初步建立起了大气氩同位素演化模型。地幔捕虏体带来的流体包裹体也为人们研究地幔同位素组成提供了直接的证据。

对于地壳氩同位素组成的研究仍然存在很多难点。尽管许多矿物中的气液包裹体为我们研究地壳深部气体组成提供素材，但一方面气液包裹体样品难以获得，另一方面如何剔除时间因素积累的放射性成因⁴⁰Ar^*以及大气组分的污染也是其面临的主要困难。

发明内容

针对现有技术中所存在的研究地壳氩同位素组成样品难获得、易受大气污染以及地质过程中⁴⁰K自然衰变产生的⁴⁰Ar难以有效扣除的问题，本发明提供一种获得地壳氩同位素组成的方法，以³⁶Ar/⁴⁰Ar-³⁹Ar/⁴⁰Ar同位素相关曲线(反等时线)为工具，通过经历过缓慢冷却的地质体中的钾长石的氩同位素特征来分析地壳氩同位素组成，挖掘了缓慢冷却钾长石³⁶Ar/⁴⁰Ar-³⁹Ar/⁴⁰Ar同位素相关曲线在研究地壳氩同位素变化方面的潜在利用价值。本发明属于钾长石⁴⁰Ar/³⁹Ar定年技术的副产物，因时间因素累计的放射性成因⁴⁰Ar^*被用来计算钾长石年龄，³⁶Ar/⁴⁰Ar-³⁹Ar/⁴⁰Ar同位素相关曲线能够有效识别钾长石样品中的捕获氩是否为大气氩，并且作为一种造岩矿物，钾长石样品极易获得，这都使得本发明优于采用矿物中气液包裹体研究地壳氩同位素组成的方法。