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稀有气体氦、氩同位素定年都基于放射性累积衰变定律,即母体同位素随时间进行衰变以及子体同位素随时间不断积累以获得表面年龄,获得的表面年龄根据不同的地质事实解释为相应的形成年龄、喷发年龄或者是冷却年龄。如子体同位素^4He由母体同位素U、Th经过一系列放射性衰变累积计时构成(U-Th)/He定年。又如子体同位素^40Ar则由母体^40K衰变而来构成K-Ar定年;稀有气体^40Ar/^39Ar定年则是利用自然界中^39K/^40K比值的不变性,在K-Ar定年的基础上衍变而来。