冷却年龄概念

在缓慢冷却情况下，当矿物岩石处于较高温环境条件时，放射成因氩的积累和由于分子热运动导致的氩扩散数量相当，矿物中不能保存放射成因氩，只有当岩石冷却到某一临界温度以下，体系中因扩散作用而引起氩的丢失与放射成因氩的积累相比可以忽略时，K-Ar衰变体系这一放射性时钟才能启动。因此，在临界温度以上，体系对K-Ar衰变系统是开放的。这样，所得到的年龄不反映岩石矿物的形成时间，而表示了冷却到临界温度（封闭温度）以后所经历的时间。
     因此，对深成岩和变质岩的钾氩年龄必需考虑缓慢冷却史的影响。这种情况下得到的年龄即被称为冷却年龄（或封闭年龄、保存年龄）。显然，冷却年龄要比深成岩的侵入年龄或变质年龄低。对于迅速冷却的火山岩或浅成侵入岩，测得的K-Ar年龄可以代表其喷出或侵入的年龄。冷却年龄、封闭温度的概念可以推广和应用于铷锶、铀钍铅衰变体系。只是因为其放射成因子体是固体，不象氩那样易于扩散，因而封闭温度较高，年龄值较大。根据对矿物中氩扩散的实验研究，发现不同的矿物对于K-Ar计时有不同的封闭温度，角闪石的封闭温度最高，云母次之，长石最低。因此一般情况下，选择角闪石的年龄更接近岩石结晶年龄。
     目前已可利用二种不同封闭温度的矿物，或者同种矿物在不同计时系统中的封闭温度的差别来推算岩体的冷却速率或上升隆起过程，这对于了解造山带和地盾区的年龄资料有相当的意义，因为这些岩石都经历过长期冷却和隆起过程。