Kalium-argon dateringsmetode

Dateringsmetoden kalium-argon (K - Ar) er innført nylig ved NGU og utfyller NGUs fasiliteter for aldersbestemmelse av bergarter. I motsetning til argon-argon dateringsmetode, er denne metoden egnet til datering av finkornede mineraler uten nøytronbestråling. Fasilitetene er moderne og blant de mest avanserte i verden.
Massespektometer IsotopX NGX.

K-Ar dateringsmetode bygger på nedbryting av isotopen 40K til 40Ar. Isotopen 40K har en halveringstid på 1.25 milliarder år og egner seg til aldersbestemmelse for bergarter med alder  mellom ca 10 000 år og ~4.6 milliarder år. Fordi Ar er en edelgass, vil dette ikke bli tatt opp i andre mineraler, og derfor vil mesteparten av det som analyseres være et produkt av radioaktiv nedbryting av isotopen 40K.

Edelgassanalyse gjøres med et  massespektrometer (multikollektor IsotopX NGX), utstyrt med fem Faraday 1012 Ω  detektorer og en ionenmultiplikator. Argongass ekstraheres fra milligram og sub- milligram prøver pakket i molibdenum folie i en Staudacher-type dobbelt vakuumsovn ved temperaturer opp til ~1600 ºC, og deretter dehydrert og renset i to trinn ved kombinert sublimasjonspumping og gettering i et helautomatisk ultrahøyvakuum system. Kvantitativ måling av radiogent 40Ar utføres ved isotopisk fortynning med ren 38Ar. NGU-Lab disponerer 2 automatiserte 0.2 cm3 pipettesystemer med 4 L reservoarer for kvantitativ dosering av 38Ar og luftmålinger til kalibrering.

Massespektometer IsotopX NGX til K-Ar datering.
Massespektometer IsotopX NGX til K-Ar datering.

Bestemmelse av kaliuminnhold gjøres ved ICP-OES etter total oppslutning i en separat splitt av prøven. Prøvene (noen få milligram) veies inn med en nøyaktighet på 2 μg ved hjelp av en Mettler Toledo XPE26DR mikrovekt, koplet til et system for å fjerne statisk elektrisitet.

NGU disponerer relativ stor beholdning av 38Ar - gass med renhet > 99,9997% (les mer her) produsert av Prof. Ernst Schumacher ved Universitetet Bern. Denne kan distribueres til andre laboratorier interesserte i slike målinger. For informasjon, ta kontakt med lab@ngu.no.

Kalium - argon datering av illitt brukes for aldersbestemmelse av diagenese, forvitring, forkastninger og identifikasjon av kildeområdet til sedimentbasseng. Glaukonitt kan brukes til aldersbestemmelse av diagenetiske prosesser i sedimentære bassenger, og serisitt til aldersbestemmelse av mineraliseringer.