Argon-Geochronologie in der Ozeanographie (ArGO)-Labor

Die 40Ar/39Ar-Datierung macht sich den radioaktiven Zerfall von 40K bis 40Ar in kaliumhaltigen Gesteinen und Mineralien zunutze (z.B. basaltische Grundmasse, K-Feldspate, Plagioklas, Biotite, Weißmikas und Amphibolen usw.). Die 40Ar/39Ar-Technik wird verwendet, um das Alter einer Vielzahl von geologischen Prozessen zu bestimmen, darunter Vulkanismus, plutonische und metamorphe Abkühlung, tektonische Prozesse, Detritus in Sedimenten, extraterrestrische Einschlagsereignisse und die Evolution der frühen Menschen.

Das ArGO-Labor am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel ist seit 1993 in Betrieb. Das Labor beschäftigt sich hauptsächlich mit der 40Ar/39Ar-Datierung von < 200 Ma submariner vulkanischer Proben. Die Laboratorien werden derzeit umfassend umgebaut und modernisiert (2023).

Das neue Labor verfügt über ein Thermofisher Scientific Helix MC Plus-Massenspektrometer mit einer Nier-Quelle und hoher Massenauflösung und ermöglicht die gleichzeitige Messung aller fünf Ar-Isotope unter Verwendung mehrerer Faraday- und Compact Discrete Dynode (CDD)-Detektor-Konfigurationen. Das Massenspektrometer ist an eine Ultrahochvakuum-Extraktionsleitung, X-Y-Z-Tische für die Bewegung der Probenkammer und einen 25 W Coherent Argon-Ionen-Laser angeschlossen, um eine vollständig automatisierte Laserstufen-Heizung und Einzelkristall 40Ar/39Ar-Analysen zu ermöglichen.

40Ar/39Ar-Proben werden aus zerkleinerten, gesiebten und handverlesenen Proben (normalerweise 0,25 bis 1 mm Korngröße) hergestellt. Die Proben und Altersstandards werden im Kernreaktor der Oregon State University in den USA mit schnellen Neutronen bestrahlt.  Die Vorlaufzeiten für 40Ar/39Ar-Analysen reichen von 6 Monaten (Minimum) bis zu 12 Monaten für handverlesene Proben. Dies ist abhängig vom Alter der Proben, der Häufigkeit unserer Bestrahlungspakete (in der Regel alle 6-9 Monate, je nach Alter der Proben), einer radioaktiven Abkühlzeit nach der Bestrahlung und der Analysezeit. Die Kosten für die 40Ar/39Ar-Datierung können auf Anfrage mitgeteilt werden.