カリウム・アルゴン年代測定

アルゴン年代測定とチクシュルーブ衝突

1990年代初頭、メキシコ・ユカタン半島のチクシュルーブ・クレーターと約6500万年前の恐竜の絶滅の関連性について激しい論争があった。 地質時代の白亜紀と第三紀の境界にイリジウムを多く含む層があり、この層が地球外物質の衝突によって引き起こされたと考えられたからだ。 一般にK-T境界と呼ばれるその時期は、化石記録にある膨大な数の動物の絶滅と関連していたため、カリウム・アルゴンなどの地質年代学的手法による年代測定に多くの労力が費やされた。 これらの研究から、6500万年という時間がK-T境界と関連づけられた。

アイオワ州のマンソン・クレーター（年代は74My）など他の大きな衝突クレーターも絶滅の原因候補として慎重に検討されたが、どれも臨界時間に近づけなかった。 チクシュルブは、その証拠の多くが海中にあったため、候補としてはそれほど明白ではなかった。 1991年にアラン・ヒルデブランドが発表した研究により、チクシュルブのコア試料がK-T境界層に分布する物質と化学的に類似していることが明らかになり、ユカタン半島に注目が集まるようになったのである。 カール・スウィッシャーはチームを編成し、チクルスルブ衝突地域のC-1コアドリル現場から採取した無傷のガラスビーズの年代を3回にわたって独自に測定した。 測定はアルゴン-アルゴン法で行われました。

このK-T境界の年代との驚くべき一致でさえ、多くの地質学者を納得させるには十分ではありませんでした。 研究チームは、ハイチから発見されたガラスの球体を年代測定し、もうひとつの証拠とすることを進めました。 ハイチは衝突地点から1,000マイル以上離れており、ガラスの噴出物が多数発見されていた。 しかし、地質学者は、海底の膨張を測定した結果、衝突時の地点間の距離はもっと小さいと予想している。 ハイチの球体は、溶融までの年齢が65.01±0.08年と測定され、コアサンプルの測定年齢と驚くほど一致しています。

3つ目の証拠は、コロラド州とサスカチュワン州のK-T層で発見された衝撃を受けたジルコン結晶の年代測定から得られました。 ジルコンは融点が非常に高いため、高温で溶けた鉱物の中に結晶が残り、周囲の鉱物とは異なる融解年代を示すことがあり、放射性年代測定で問題を起こすことがありました。 しかし、この場合はジルコンの性質が有利に働いた。 衝撃を受けた結晶は一部が溶けており、ウラン鉛法で測定すると65Myと545Myの2つの年代が得られた。 ユカタン地域の地殻基底は古い方の年代と近いことが知られていたので、チクシュルブクレーターがK-T境界層の起源であることをある程度確認することができた。 フランケル氏によれば、1994年までにほとんどの地質学者が、この衝突がイリジウムを多く含むK-T境界層の堆積物と恐竜の絶滅の原因であると確信したのは、このステップであったという。