K-Ar-датирование даёт неточные результаты для современных вулканических отложений

Заявление:

Датирование по калию-аргону пород из лавовых потоков, о современном происхождении которых известно, показало их древность в миллионы и миллиарды лет.

Ответы

1. Аргон может быть включён в калий во время его образования. Это реальная проблема, но она легко преодолевается или тщательным отбором датируемого материала, или же использованием вместо датирования по K-Ar метода 40Ar/39Ar.

В случае с утверждением, будто недавняя лава дала датировки древности в миллионы и миллиарды лет, Генри Моррис (1974) исказил факты об этитх "аномальных" датировках, опубликованные Фанкхаузером и Нотоном (Funkhouser and Naughton, 1968). Основные искажения фактов Моррисом таковы:

- Датировался не поток лавы, а присутствующие в лаве включения оливина, называемые "ксенолитами". Они показали аномально древние возрасты потому, что в них содержался избыток аргона, которого в окружающей их лаве не было.

- Моррис не упомянул, что лавовая материнская порода без ксенолитов также была датирована и оказалось, что она слишком молода для датирования по калию-аргону. Фанкхаузер и Нотон (Funkhouser and Naughton [1968, 4603] указали, что в материнской породе "можно сказать, не содержалось измеряемого радиогенного аргона в пределах допустимой экспериментальной погрешности". Это согласуется с недавним возрастом лав и возможностями датирования по K-Ar в то время. Наличие избытка аргона было проблемой только в случае с ксенолитами, но не с содержащей их лавой.

Моррис приводил другие примеры аномальных датировок, полученных из-за избытка аргона, и ложно утверждал, что это универсальная проблема калий-аргонового датирования. Проблема эта не универсальна, поскольку в большей части пород, датируемых по K-Ar, не содержится избыточного аргона. Там, где есть проблема избыточного аргона, точные, надёжные датировки обычно можно получить, как показано Далримплом (Dalrymple, 1969) и Ренне (Renne et al., 1997) и описано Далримплом (Dalrymple, 2000), с помощью метода 40Ar/39Ar.

2. Претензии Морриса устарели, потому что, по большей части, геологи больше не пользуются методом датировки по K-Ar в том виде, как он выглядел в 1974 г. Вместо этого датирование по K-Ar в большой степени заменено родственным методом 40Ar/39Ar. Это изменение решило также и другие проблемы, против которых выдвигал претензии Моррис, говоря о методе датировки по K-Ar. Эти претензии были такими:

a) Утверждение. Методы датировки по K-Ar надо калибровать по датированию на основе урана и свинца (U-Pb).

Ответ. Небольшие согласования между U-Pb и K-Ar проводились в 40-50-х гг. ХХ в., но скорости распада всех различных радиоизотопов, задействованных в этих методах, теперь известны с точностью до 1%, и разные методы датирования не зависят друг от друга.

В случае с датированием по 40Ar/39Ar, его можно калибровать, используя вулканические отложения, образовавшиеся при извержения в историческую эпоху - например, при извержении г. Везувий 24 августа 79 г. (Renne et al. 1997). Кроме того, датирование по 40Ar/39Ar можно сравнить не только с датированием по U-Pb, но и с другими абсолютными методами датировки - например, с датированием по K-Ar, Rb-Sr и Sm-Nd - все из которых дают результаты, согласующиеся друг с другом и с результатами датирования по 40Ar/39Ar. Это показано на примере датирования хондритных метеоритов (Dalrymple 1991) и тектитов, а также других выбросов и отложений, созданных при ударе гигантского метеорита Чиксулуб на п-ове Юкатан (Dalrymple et al. 1993).

б) Утверждение. Система калий-аргон является открытой.

Ответ. Работы, цитированные Моррисом, не доказывают этого пункта. В первой из них просто показано, что породы, изменённые в ходе эрозии, датировать нельзя. Это вывод на основе здравого смысла, который понятен геологам, грамотным в основах своей профессии; она не касается неизменённых минералов, которые обычно датируются с помощью K-Ar, 40Ar/39Ar и других методов. В последней работе утверждается, что калий достаточно мобилен, потому что его можно извлечь из железных метеоритов при помощи дистиллированной воды. Однако при датировании по K-Ar обычно используются минералы с силикатом калия, который очень нерастворим в воде и устойчив к эрозии. Из минералов, использующихся при датировании по K-Ar, не может быть значительной утечки калия, и наоборот, минералы, из которых может быть значительная утечка калия, не используются при датировании по K-Ar.

в) Утверждение. Скорость распада калия изменчива.

Ответ. Это просто неправда.

г) Утверждение. Аргон может быть включён в калий при его образовании.

Ответ. См. пункт 1 выше.

д) Утверждение. Датировки по K-Ar сильно варьируются.

Ответ. Как отмечалось ранее, датирование и по K-Ar, и по 40Ar/39Ar даёт отлично согласующиеся результаты, когда эти методы используются правильно (Dalrymple 1991; 2000). В единственной работе (Engels 1971), цитированной Моррисом, ясно сказано, что расхождения получаются из-за присутствия в конкретном датируемом минерале нежелательных примесей. Если бы датируемый образец состоял из абсолютно чистого минерала, в полученных по ним датировках по K-Ar не было бы никаких расхождений.