放射性同位素测年法让普通大众和专业的科学家们都感到是可靠的。在多数人的思想里,放射性同位素测年法最好地"证明"了地球的数百万年历史。但是这种方法真能测出所有发生的衰变吗?我们真的能信任它吗?圣海伦火山的熔岩穹丘提供了一个少有的机会来检验放射性同位素测年定法。
1993年8月,我非常有幸地陪同地质学家史蒂文奥斯汀博士和创造论研究院的其他人员,一起登上了圣海伦火山的山口去观察那里的熔岩穹丘。这真是一次令人难忘的体验,所花的每一分钟都是值得的!这个穹丘(见上图)就像一个小山丘,周长大约不到半公里(0.75 mile),高度约为三百米(1000feet)。它端端正正地坐在火山口上。这个火山口是在1980年5月18日圣海伦火山爆发后留下的一个巨大马蹄状凹坑的南端。它是由一种叫做英安岩的火山熔岩构成。这个穹丘在这个火山口里非常明显,就像一个用黑色的碎石蒸出的大馒头。
实际上,目前的这个熔岩穹丘是圣海伦火山1980年大爆发后形成的第三个穹丘,头两个都被随后的较小爆发摧毁。这个穹丘形成于1980年10月17日的最后一次较大的爆发。从10月18日到10月26日,共有17次叫做穹丘再造式的爆发。浓厚的岩浆流出火山口就像被挤出的牙膏。英安岩岩浆太过浓厚,不能流出很远,就堆积在火山口形成了小山样的穹丘。它如今就像个塞子一样塞住了火山口。
为什么这个穹丘提供了一个机会来检验放射性同位素测年法的准确性?这里有两个原因。第一,放射性同位素测年法主要是用来测定火山熔岩,就像英安岩。(化石类的沉积岩不能直接用此法来测定年代。)第二,这个英安岩穹丘的形成年代是已知的。(这是一个非常少有的例子当被问到"你在场吗"时,我们可以回答"是的,我们在场"。)放射性同位素的时钟是被广泛地假设为零,而在熔浆从熔化状态到凝固状态转化的那一刻,放射性同位素的时钟才开始走动。
图1,在圣海伦火山的火山口内,身后是熔岩穹丘。
放射性同位素测年法的原理非常简单。用于圣海伦火山的测年法叫钾氩测年法。它是基于钾-40(一种钾元素的同位素或称为钾的"变种")会自然地衰变,成为氩-40(一种氩元素的同位素)。这个过程进行的非常缓慢,速度是已知的,它的半衰期是13亿年。换句话说,1克的钾,过了13亿年,将会只剩下0.5克。理论上讲,给出一定的假设,我们可以在一块火山岩中测量出钾-40和氩-40的含量,从而计算出这块火山岩的年代。通常这样算出的年代都是一个极大的数字,都有数百万年。
1992年6月,奥斯汀博士从这个穹丘的上端选取了一块重15磅的英安岩。这块岩石的一部分被粉碎、过筛并被处理成全石粉末和四种矿物浓缩粉。这些粉末样品然后被送到马萨诸塞州剑桥市的地质年代实验室进行钾氩测定。这个实验室是一个高品质的专业的同位素年代测定实验室。随着这个英安岩样品一起提供给实验室的只有"低氩"期待信息。没有告诉实验室这些样品来自只有10年期的圣海伦火山的熔岩穹丘。近期发表1的分析结果见图2。1
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1. "全石" | 0.35 ± 0.05 |
2. 长石及其类 | 0.34 ± 0.06 |
3. 闪石及其类 | 0.9 ± 0.2 |
4. 辉石及其类 | 1.7 ± 0.3 |
5. 辉石 | 2.8 ± 0.6 |
从这份结果里能看出什么?首先和最重要的是:他们错了。正确的回答应该是"零氩",并由此说明这些样品的年代太近,不适合做放射性同位素测年法。相反地,这份结果的年代是从35万到280万年!为什么会这样?最有可能的是,岩浆的凝固并没有启始放射性同位素的时钟。很可能一些氩-40是在新的矿物质开始形成的时候合成进去的,这就使得这些矿物质显得非常古老。另外一件值得注意的事是,这些样品都来自同一块岩石,它们却有着不同的年代。
这次放射性同位素测年法测定一个已知年龄的岩石而得出了错误的结果。这是唯一的一个放射性同位素测年法失败的例子吗?当然不是!
达林普 (Dalrymple)2 给出了下列钾氩年代测定法测出的历史性熔岩流年代图表(见图3):
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(以百万年为单位) |
哈拉拉伊火山玄武岩 (夏威夷,公元1800-1801年) | 1.6 ± 0.16 |
埃特纳火山玄武岩 (西西里,公元1792年) | 1.41 ± 0.08 |
拉森火山斜长岩 (加里福利亚,公元1915年) | 0.11 ± 0.3 |
落日火山口玄武岩 (亚利桑那,公元1064-1065年) | 0.27 ± 0.09
0.25 ± 0.15 |
另一个例子是在亚利桑那的大峡谷。按照进化论的年代学,峡谷底部的岩层普遍地被认为有10亿年的历史。卡德纳斯火山岩就是这样的岩层之一,它是一种火成岩,适合做放射性同位素测年法。当用铷锶等时测年法测定卡德纳斯火山岩时,得出了10亿7千万年的结果,这也符合进化论的年代学。3
但是,更近代的火山源头存在于大峡谷的北岸上。地质学家们都同意这些火山仅仅在数千年前爆发过,当时爆发的岩浆喷入已经侵蚀了的峡谷内,甚至暂时性地阻断了科罗拉多河。从这些凝固的火山岩中取出样品送去做了铷锶等时法年代测定,用来测定卡德纳斯火山岩的也是同样的测年法,结果测出的年代是13亿4千万年4。这个结果指出,这峡谷的顶部实际上比底部还要古老!如此明显的错误和荒唐的年代结果有力地说明了放射性同位素测年法本身就存在着很大的问题。(许多别的放射性同位素测出的年代也表明了此类问题。)
放射性同位素测年法被广泛地认为是测年法中的"黄金标准",并且它"证明"了地球有数百万年的历史。可是,当用此法来检测已知年代的岩石样品时,它却错的离谱。(圣海伦火山的熔岩穹丘绝对没有一百万年!我们在那儿,我们知道!)迫使我们接受放射性同位素测年法测出的未知年代岩石的年龄又是一个怎样扭曲了的逻辑呢?我不想认为我们是受了胁迫,而是宁愿提出问题来挑战那些忠心地推广放射性同位素测年法的仁兄们。
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"明显地,放射技术可能不能像它所声称的那样可以作为绝对的测年法。一个给定的地质层的年代估算,用不同的放射技术常常测出非常不一样的结果(有时会有数亿年的偏差)。没有绝对可靠的放射性同位素的长程'时钟'。"6威廉姆 D.斯坦福博士 (William D. Stansfield, Ph.D)
1 Austin, S.A., 1996.
取自圣海伦火山新生英安岩熔岩穹丘的矿物浓缩粉的超量氩。
(Excess Argon Within Mineral
Concentrates from the New Dacite Lava Dome at Mount St. Helens Volcano.)
CEN Tech.J., 10(3):335-343.
2 Dalrymple, G.B., 1969.
40氩/36氩历史性熔岩流的分析。
(40Ar/36Ar analysis of historic
lava flows.) Earth and Planetary Science Letters, 6:47-55.
3 Austin, S.A.,(edit),1994.
,(编辑),1994. 大峡谷:大灾难的纪念碑。创造论研究院,
(Grand Canyon: Monument to
Catastrophe,) Institute for Creation Research, Santee, CA, pp 111-131.
4 Austin, Ref. 3
5 Austin, Ref. 3
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6 Stansfield, W.D., 1977.
进化论的科学,
(The Science of Evolution,) Macmillan,
New York, p 84.
"圣海伦火山的熔岩穹丘真的有数百万年吗?"
<http://www.creationism.org/chinese_cs/msh_lavadome_ZHcs.htm>
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