カリウム-アルゴン法

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カリウム-アルゴン法は、放射年代測定法の一種。

概要[編集]

1955年に登場[1]した手法で、マグマに含まれている放射性元素カリウム40」(40K)は、約13億年の半減期放射性崩壊して「カルシウム40」(40Ca)と「アルゴン40」(40Ar)という別の元素に変わる。

カリウム40の崩壊
λε = 0,581.10-10 an-1
λβ = 4,962.10-10 an-1

こうした変化はマグマの中で常に起きているが、ガスである「アルゴン40」はマグマから抜け出してしまう。しかし火山噴火などによって地表に出たマグマは冷えて固まる。そうすると「アルゴン40」は岩石の中に閉じ込められ、時間とともにその量を増していく。放射壊変による「カリウム40」の減少のしかた(あるいは「アルゴン40」の増加のしかた)は方程式であらわされている。

  • 方程式

この方程式を積分することによって、マグマが結晶化した時点から現在までの時間にどれだけ「アルゴン40」が増えたかが予測される。これと観測された「アルゴン40」の量とを比べれば、マグマが固化してから現在までの経過時間がわかる。

誤差[編集]

大気中アルゴンの混入[2]や試料の変質により、実年代と見かけ上の年代に誤差が生じる。例えば試料が長石類の場合、炭酸塩化、絹雲母化、粘土化などの弱い熱水変質を受けるとカリウムが減少し、実際の年代より古い年代が導き出されることがある[3]。 また、噴火時の灰の中に微量のアルゴンが残っていれば大きな誤差が生じる。例えば、あるカリウム鉱物が埋没し、10億年間アルゴンを蓄積してから噴火によって噴出された場合、灰の中にアルゴンが1%の8分の1というごく微量残っても、その時埋没したばかりの動物の骨はすでに100万年を経過したものと算定されてしまうことになる。ハワイのフアラライ火山で1800年から1801年に形成されたとわかっている熔岩をカリウムーアルゴン法で測定した結果が1968年発行のある学術雑誌[要出典]に出ている。カリウムーアルゴン法の半減期は13億年もあるので、このようにわずか170年前のものを測るとその結果はほとんどゼロと出なければならない。ところが計測の結果1億6000万年ないし30億年前に形成されたと出たため、どう取り扱ってよいかわからないと報告している。また1968年10月11日号の科学雑誌『サイエンス』は、200年に満たないとわかっている火山岩が1200万~2100万年を示したと報告している。

参考文献[編集]

脚注[編集]

関連項目[編集]

外部リンク[編集]