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Mars exploration——In situ K-ar dating of jarosite

Science China Earth Sciences 2024年第3期67卷 641-656页

作者： Jing YANG Dewen ZHENG Ying WU Hong CHEN Li YANG Bin ZHANG Key Laboratory of Active Tectonics and Geological Safety Ministry of Natural ResourcesInstitute of GeomechanicsChinese Academy of Geological SciencesBeijing 100081China State Key Laboratory of Earthquake Dynamics Institute of GeologyChina Earthquake AdministrationBeijing 100029China Institute of Earth Sciences China University of GeosciencesBeijing 100083China Key Laboratory of Cenozoic Geology and Environment Institute of Geology and GeophysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100029Chin

To accurately determine the chronological framework of climatic variations recorded by various Martian terrains, the absolute ages of Martian events and cratering rate need to be constrained by either in situ dating or returned samples. In situ K-ar dating is currently a more plausible dating technique as compared with sample return. Jarosite(KFe_(3)[SO_(4)]_(2)[OH]_(6)) is the only confirmed K sulfate mineral that is widely present on Mars, as indicated by in situ detection, orbital remote sensing, and meteorite studies. Jarosite can be used for precise K-ar and (40)ar/(39)ar dating. The preservation of jarosite on Mars provides information about the nature and duration of aqueous processes on the Martian surface. Different ages of Martian jarosite represent the key to constraining the transition from Martian surface water activity to arid climatic conditions. This paper summarizes recent advances in our knowledge of the spatial distribution of Martian jarosite, its mineralogical properties and stability on Mars, the ar diffusion kinetics of jarosite, and the current status of in situ K-ar dating. Moreover, we examine the key scientific issues to be addressed for in situ K-ar dating of jarosite and Martian sample return missions, and discuss future research directions.

关键词： Mars Jarosite In situ K-ar dating ar diffusion Stability

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