Гелиевое датирование (сокращенно (U–Th)/He датирование) [1] относится к различным методам диффузии He, которые используют подвижность радиогенных атомов He для определения термической истории породы. [2] Эксперименты по диффузии гелия часто используются для интерпретации информации, полученной из термохронометрических экспериментов U–Th/He. Кинематические параметры, полученные из диффузии He, определяются путем оценки диффузии He в диапазоне температур. Использование теории функционала плотности помогает оценить энергетические барьеры, которые должен преодолеть He при диффузии по различным кристаллографическим направлениям. Однако расхождения между наблюдаемыми и прогнозируемыми скоростями диффузии He по-прежнему являются проблемой и, вероятно, возникают из-за нерешенных проблем с дефектами кристаллов и радиационным повреждением в природных зернах в отличие от теоретических зерен. [3] В зависимости от анализируемого минерала можно сделать различные предположения о подвижности He. Например, было показано, что диффузия He в таких минералах, как циркон , рутил и монацит, является сильно анизотропной .
Для определения скорости использования кислорода в океане был разработан относительно новый метод датирования — тритий-гелиевое датирование . [4]
Традиционная термохронометрия U–Th/He определяет температуру T c , которую анализируемый образец имел в определенный момент времени в прошлом, соответствующую возрасту, заданному его содержанием родительских и дочерних нуклидов . Однако можно получить больше информации о термической истории минерала, если провести анализ распределения He in-situ. Подобно датированию аргон-аргон (которое использует изотопы 40 Ar и 39 Ar), где 39 Ar является вторым нерадиогенно произведенным изотопом, полученным из 39 K, каждое выделение 39 Ar при пошаговом нагреве может быть напрямую связано с датой. При производстве гелия-3 ( 3 He) эволюция 4 He/ 3 He интерпретируется как получение внутризернового распределения гелия-4 ( 4 He). Этот метод превосходит другие в двух отношениях: диффузионная кинетика для 4 He может быть точно определена, а распределение 4 He обеспечивает непрерывный путь в истории времени и температуры в отличие от единственной точки в датировке по объемному зерну. [5]
Более конкретно, распределение 4 He в зерне является функцией интегрированного по времени внутреннего производства из родительских нуклидов, за вычетом диффузионных потерь и альфа-выброса. Это делается в сочетании с предположением, что модель представляет собой сферическое зерно, а расчеты коррелируют с радиальным положением внутри этой сферы. Эти расчеты также предполагают, что диффузия изотропна . [6]
В 1997 году Институт исследований креационизма начал исследовательский проект под названием «RATE» (Radioisotopes and the Age of The Earth), целью которого было определение достоверности научно принятого радиометрического датирования . Одна статья, опубликованная в рамках этого исследовательского проекта, описывает предполагаемые проблемы униформистского (U–Th)/He датирования. [7] Предположения, сделанные в аргументах креационистов, игнорируют чувствительность методов диффузии гелия к колебаниям температуры с течением времени – особенно с учетом того, что гранодиорит, проанализированный в исследовании, имеет очень сложную геологическую и термическую историю. [8]