ジルコンのヘリウム拡散:デートするための重要なツール
ジルコンのヘリウム拡散は、地質学の重要なプロセスです 、岩と鉱物の年齢を決定できるようになります 。これが故障です:
1。ジルコン:タイムカプセル
ジルコン(Zrsio₄)は、火成岩と変成岩で形成される非常に耐久性のある鉱物です。微量のウラン(U)とトリウム(TH)が含まれており、放射性崩壊を受けます。この減衰はヘリウム(He)を生成します 副産物として、ジルコンの結晶構造に閉じ込められています。
2。ヘリウム:時計が刻々と刻まれています
ジルコン内に蓄積されたヘリウムの量は、その形成以来経過した時間に直接比例します。ただし、ヘリウムは完全に閉じ込められていません。時間が経つにつれて、それは拡散と呼ばれるプロセスを通して逃げることができます 。
3。ヘリウム拡散:結晶からの脱出
ヘリウム拡散は、ヘリウム原子がジルコンの結晶格子内でそれらを保持する力を克服するのに十分なエネルギーを獲得するときに発生します。拡散速度はいくつかの要因に依存します。
* 温度: 高温がヘリウム原子のエネルギーを増加させ、逃げる可能性が高くなります。
* 結晶構造: 結晶構造の欠陥と欠陥は、ヘリウムが逃げるための経路を提供します。
* ヘリウム濃度: ヘリウムの濃度が高いと、拡散速度が増加します。
4。ヘリウム拡散の測定:(u-th)/heデート方法
(u-th)/heデート方法は、蓄積されたヘリウムの量とジルコン中のウランとトリウムの量との関係に依存しています。ヘリウム含有量を分析し、ウランとトリウム濃度を測定することにより、ジルコンが形成されてからの時間を計算できます。
5。拡散プロセスの理解:洗練と精度
ヘリウムの拡散を理解することは、正確な(U-Th)/彼のデートにとって重要です。研究者は、さまざまな方法を使用して拡散を研究しています。
* 実験室実験: ジルコンを加熱し、ヘリウム放出を測定して、さまざまな温度で拡散速度を決定します。
* 地質観察: 拡散に対する温度と地質学的歴史の影響を理解するために、岩や鉱物におけるヘリウムの分布を研究します。
* コンピューターシミュレーション: 原子レベルでヘリウム拡散をモデリングして、プロセスをより深く理解します。
6。地球科学におけるヘリウム拡散の重要性
ヘリウム拡散は、私たちの理解において重要な役割を果たします。
* 地球の歴史: 岩や鉱物の年齢を決定し、地球の形成、進化、および構造プロセスに関する洞察を提供します。
* 鉱物探査: 鉱物堆積物の可能性がある領域を特定します。
* 気候変動: 岩と鉱物のヘリウム含有量を分析することにより、古代の気候を研究します。
結論: ジルコンのヘリウム拡散は、岩や鉱物を正確にデートするために重要な複雑なプロセスです。このプロセスを理解することにより、地質学者は地球の歴史の秘密を解き放ち、惑星の進化に関する貴重な洞察を得ることができます。