RATE's Ratty Results: Helium in Zircons

ZUSAMMENFASSUNG

Seit Jahrzehnten suchen junge-Erde-Kreationisten (YECs) verzweifelt nach „wissenschaftlichen Beweisen", um die radiometrische Datierung anzugreifen und ihre religiösen Interpretationen der Erdgeschichte zu schützen. Im Jahr 2003 wurden viele christliche Fundamentalisten sehr aufgeregt über YEC-Äußerungen in Humphreys et al. (2003a), Humphreys et al. (2003b) und Humphreys (2003). Humphreys et al. (2003a) behaupten, dass Zirkone aus dem „Jemez Granodiorit" (Fenton Hill Gesteinskern, New Mexico, USA) zu viel „radiogenes" Helium enthalten, um Milliarden Jahre alt zu sein. Durch das „Modellieren" der Helium-Diffusionsraten in den Zirkonen und unter der Annahme einiger unbegründeter, wundersamer Anstiege der radioaktiven Zerfallsraten schlossen Humphreys et al. (2003b, 2004), dass die Zirkone nur „6.000 ± 2.000 Jahre alt" sind. Nicht überraschend umspannen ihre Ergebnisse bequemerweise das klassische Datum von 4004 v. Chr. für die Welt nach dem „Schöpfungsdatum" von Bischof Ussher.

Die Ergebnisse in Humphreys et al. (2003a) und verwandten YEC-Dokumenten basieren offensichtlich auf zahlreichen ungültigen Annahmen, fehlerhaften Argumenten und fragwürdigen Daten, zu denen gehören:

• die Berufung auf unbegründete Wunder, um U/Pb-Datierungen an Zirkonen zu erklären,
  
  
• die Fehlzuschreibung von Proben als stammend vom Jemez-Granodiorit,
  
  
• die Durchführung von Heliumanalysen an unreinen Biotit-Trennungen,
  
  
• die zweifelhaft korrigierte Heliummessung von Gentry et al. (1982a),
  
  
• die reliance auf fragwürdige Q/Q₀ (Heliumretention) Werte von Gentry et al. (1982a),
  
  
• das Versäumnis, zu erkennen, dass die Q₀ Werte (maximal mögliche Menge an radiogenem Helium in einem Mineral) für ihre Proben wahrscheinlich viel größer waren als 15 ncc STP/μg,
  
  
• die inkonsistente Interpretation bereits fragwürdiger Heliumkonzentrationen aus Proben 5 und 6, um sie den Anforderungen ihrer „Modelle" anzupassen,
  
  
• die ernsthafte Unterschätzung der Heliumkonzentrationen in den Zirkonen aus 750 Metern Tiefe und das Nichterkennen, dass ihren Q/Q₀ Wert für diese Probe (unter Verwendung von Q₀ = 15 ncc STP/μg) größer als eins wäre und daher falsch wäre,
  
  
• das unzureichende Berücksichtigen der möglichen Anwesenheit von fremdem („überschüssigem") ³He und ⁴He in ihren Zirkonen,
  
  
• die Auflistung des Durchschnittsdatums und der Standardabweichung ihrer Ergebnisse von 2004 als 6.000 ±2.000 Jahre, während eine Standardabweichung (zwei-Sigma) von ± 4.600 Jahren angemessener wäre.
  
  
• das „Fälschen" alter sowjetischer Daten, die ignoriert worden sein sollten,
  
  
• die Herleitung von „Modellen", die auf mehreren ungültigen Annahmen basieren (einschließlich konstanter Temperaturbedingungen über die Zeit, Q₀ von 15 ncc STP/μg und isotroper Diffusion in Biotit),
  
  
• das Versäumnis, Standardabweichungen für Biotit-Messungen (b Werte) bereitzustellen und dann die Werte fälschlicherweise auf Proben aus unterschiedlichen Lithologien anzuwenden,
  
  
• das Einfügen imaginärer Defektlinien in Arrhenius-Plots, und
  
  
• die Herleitung und Verwendung von Gleichungen, die inkonsistente „Datierungen" ergeben.

Die relativ hohen Q/Q₀-Werte einiger Fenton-Hill-Kern-Zirkone könnten auf fremdes Helium oder Artefakte einer groben Unterschätzung der Q₀-Werte von Uran- und Thorium-reichen Zirkonen zurückzuführen sein. Aufgrund dieser und anderer Probleme sind die YEC-"Datierungen" und Schlussfolgerungen in Humphreys et al. (2003a) und verwandten Dokumenten völlig unzuverlässig.

EINFÜHRUNG

Weil radiometrische Datierungsmethoden mit ihren biblischen Interpretationen in Konflikt stehen, wollen junge-Erde-Kreationisten (YECs) verzweifelt die Zuverlässigkeit dieser Methoden untergraben. Obwohl YECs behaupten, dass die Bibel das "mächtige Wort Gottes" sei, erkennen sie vollumfänglich, dass das bloße Zitieren ihrer Schriften Geochronologen und andere Wissenschaftler nicht davon überzeugen wird, ihre Forschung aufzugeben und zu Kirchenaltären in Buße zu strömen. Daher bildete eine kleine Gruppe von YEC-PhDs, die mit dem Institut für Kreation "Forschung" (ICR), der Kreation "Forschung" Gesellschaft (CRS) und früher "Antworten" in Genesis (AiG) verbunden waren, den RATE (Radioisotope und das Alter des The Erds) Komitee (Vardiman et al., 2000; Humphreys et al., 2004, S. 3). Einfach ausgedrückt, umfassen ihre Aktivitäten das Durchsuchen der wissenschaftlichen Literatur und das Design von Labor-"Experimenten", die auf irgendeine Weise bestätigen sollen, was sie bereits geschlossen haben, nämlich dass eine "wörtliche" Interpretation von Genesis "die Wahrheit" ist und alles, was mit ihren biblischen Interpretationen in Konflikt steht, "falsch" ist.

Ende 2003 wurden ICR, AiG, der YEC-Computerspezialist Dr. David A. Plaisted, der YEC- Barry Setterfield, Apologetics Press und viele andere YEC-Gruppen und Einzelne von einer Reihe von Behauptungen in Humphreys et al. (2003a) (Adobe Acrobat [pdf] Datei) (die HTML-Version ist hier und auch hier) sehr begeistert. Aktualisierte Informationen zu diesem RATE-Projekt werden zusammengefasst in Humphreys et al. (2003b) (Adobe Acrobat Datei), Humphreys (2003), und Humphreys et al. (2004). Viele YECs glauben aufrichtig, dass diese Artikel exzellente Beispiele für hochwertige „Forschung" durch YEC- „Wissenschaftler" und ein Höhepunkt für das RATE-Komitee sind.

Die Diskussionen in Humphreys et al. (2003a) und verwandten Dokumenten befassen sich primär mit der Diffusion von Helium aus Uran- und Thorium enthaltenden Zirkonen (Zirkoniumsilicat, ZrSiO₄). Helium umfasst zwei Hauptisotope: ³He und ⁴He. ³He, das nur ein Neutron pro Atom besitzt, ist "primordial" (Dalrymple, 1984, S. 112); das heißt, das Isotop ist ein Produkt des Urknalls (Delsemme, 1998, S. 22-23) und der Kernfusion in Sternen (Faure, 1998, S. 17). Ein Teil des ³He wurde bei der Entstehung unseres Planeten in der Erde eingeschlossen. ³He entweicht derzeit aus dem Erdinneren. ⁴He, das zwei Neutronen pro Atom besitzt, ist ein weiteres Produkt des Urknalls und der Sternfusion (Delsemme, 1998, S. 22-23; Faure, 1998, S. 17). Zusätzlich kann ⁴He (Alpha-Teilchen) aus dem radioaktiven Zerfall von Uran und Thorium entstehen. Die folgenden Informationen aus Langmuir (1996, S. 490-491) und Gentry et al. (1982a, S. 1129) (Adobe Acrobat Datei) listen die Halbwertszeiten (T_1/2) von ²³⁸U, ²³⁵U und ²³²Th, die resultierenden stabilen Blei-Tochterisotope und die Gesamtzahl der ⁴He-Atome auf, die aus dem Zerfall jedes Uran- oder Thorium-Isotops zu seinem stabilen Blei entstehen:

Unter Verwendung analoger Definitionen für Argon in McDougall und Harrison (1999, S. 11) kann Helium als „radiogen" oder „fremd" klassifiziert werden. Radiogenes Helium bezieht sich auf ⁴He, das sich aus dem radioaktiven Zerfall von Uran und Thorium in einem Mineral (wie einem Zirkon) bildet und dann im Mineral eingeschlossen bleibt. Im Gegensatz dazu sind ³He und ex-situ ⁴He fremdes Helium. Das heißt, wenn ⁴He aus seinem Quellmineral entweicht und in umgebende Flüssigkeiten oder Gesteine eindringt und diese kontaminiert, wird es zu fremdem Helium. Vulkanismus und tektonische Aktivität können dazu führen, dass sowohl ³He als auch ⁴He aus dem Erdinneren aufsteigen, sich vermischen, in Mineralien der oberen Kruste anreichern und dann möglicherweise schließlich in die Atmosphäre entweichen (siehe auch Baxter, 2003).

Humphreys et al. (2003a,b; 2004) und Humphreys (2003) diskutieren die angeblichen Implikationen eines „jungen Erds" aus ihren Experimenten zur Heliumdiffusion in Zirkonen. Die Zirkonen stammten aus präkambrischen Untergrundproben, die 1974 am Bohrloch Fenton Hill GT-2/EE-2 (Humphreys, 2003; Gentry et al., 1982b, S. 296 [Adobe Acrobat Datei]) etwa 56 Kilometer westlich von Los Alamos, New Mexico, USA, gesammelt wurden. Humphreys et al. (2003a, S. 3 [die Seitenzahlen für dieses Dokument basieren auf dem Adobe Acrobat (pdf)-Format]) gestehen ein, dass Uran-Blei (U/Pb)-Datierungen darauf hinweisen, dass ihre Zirkonen etwa 1,5 Milliarden Jahre wertigen radiogenen Bleis enthalten. Gleichzeitig argumentieren sie, dass die winzigen Zirkonen zu viel „radiogenes" Helium enthalten, um Milliarden Jahre alt zu sein. Das heißt, diese YECs glauben, dass das Helium aus den Zirkonen längst entweichen sollte, wenn sie wirklich 1,5 Milliarden Jahre alt sind. Durch die Untersuchung von Helium Diffusionsraten Humphreys et al. (2003a) schlossen zunächst, dass die Zirkonen nur 4.000 bis 14.000 Jahre alt sein müssen. Später in Humphreys et al. (2003b; 2004) und Humphreys (2003) wurde das „Alter" der Zirkonen weiter auf 6.000 ± 2.000 Jahre eingeschränkt (eine Sigma-Standardabweichung unter Verwendung der „verzerrten" Gleichung [d. h. n und nicht n-1 im Nenner; Davis, 1986, S. 33; Keppel, 1991, S. 43-44, 58]; siehe die Diskussionen unten). Nicht überraschend deckt ihr neuer „Altersbereich" bequemerweise Bishop Ussher's klassisches Datum von 4004 v. Chr. für die „Genesis-Erstellung" der Welt ab.

Junge-Erde-Kreationisten verstehen Wissenschaft nicht

Um jegliche Vorwürfe der Häresie von anderen YECs zu vermeiden, müssen Humphreys et al. ihre Helium-Diffusionsergebnisse mit ihren 1,5 Milliarden Jahre alten U/Pb-Daten auf eine Weise „versöhnen", die nur ihre religiöse Agenda begünstigt. Um die U/Pb-Daten zu entkräften, verwenden Humphreys et al. (2003a; 2004, S. 11) eine verwerfliche YEC Taktik, die seriöse Wissenschaftler niemals in Betracht ziehen würden – sie rufen ein Wunder in Anspruch. Humphreys et al. (2003a, S. 7; 2004, S. 11) behaupten, Gott habe einen „kurzen Ausbruch beschleunigter nuklearer Zerfälle" geschaffen, der angeblich die notwendigen Mengen an radiogenem Blei und Helium in kurzer Zeit produziert hat, ohne die Erde zu schmelzen und zu sterilisieren. Konkret Humphreys et al. (2003a, S. 7) feststellen:

"Wie zuvor beginnt das Schöpfungsmodell mit einem kurzen Ausbruch beschleunigter Kernzerfall, der eine hohe Konzentration C₀ von Helium gleichmäßig im gesamten Zirkon erzeugt (ähnlich der Verteilung von U- und Th-Atomen), jedoch nicht im umgebenden Biotit."

Humphreys et al. (2004, S. 11) betonen weiterhin:

"Somit unterstützen unsere neuen Diffusionsdaten die Hauptthese der RATE-Forschungsinitiative: dass Gott die Zerfallsraten von Nukliden mit langer Halbwertszeit während der jüngeren Vergangenheit der Erde drastisch beschleunigt hat."

Humphreys et al. (2003a, S. 15) spekulieren weiterhin, dass ihr globales „Ausbruch beschleunigter Kernzerfälle" während der „Schöpfungswoche", „des Sündenfalls Adams und Evas" und/oder „der Sintflut Noahs" stattgefunden haben könnte. Dennoch erklären Humphreys et al. aus irgendeinem Grund niemals, warum der Kreuzestod Jesu Christi nicht wichtig genug war, um eines dieser angeblichen „Beschleunigungszerfallsereignisse" zu rechtfertigen. Egal welche Bibelgeschichten herangezogen werden, um ihre unbegründeten „Beschleunigungsradioaktivitätsereignisse" zu erklären, müssen Humphreys et al. dann zusätzliche wunderbare Ausreden erfinden, um die Hitze dieser „Ereignisse" davor zu bewahren, Adam zu verdampfen und/oder Noah und sein Team zu verkochen.

Weil Humphreys et al. mit ihrem angeblichen „Helium-Diffusionsalter" von 6000 ± 2000 Jahren zufrieden sind, haben sie keinen Bedarf, die Wunder zu erweitern, um die Diffusionsraten von radiogenem Helium durch Zirkone und Biotite zu beeinflussen. Tatsächlich geben Humphreys et al. (2004, S. 11) bereit zu, dass sie nicht mit den lebensbedrohlichen Problemen umgehen wollen, die sich daraus ergeben würden, wenn Gott die Diffusionsraten universell beschleunigen würde:

"Aber Diffusionsraten hängen direkt mit den Gesetzen der Atomphysik zusammen, die ihrerseits eng mit den biochemischen Prozessen verbunden sind, die das Leben aufrechterhalten. Es ist schwer vorstellbar, dass eine derart drastische Differenz in der Atomphysik das Bestehen von Leben auf der Erde ermöglicht hätte."

Das Schöne an unbestätigten und imaginären Wundern ist, dass Individuen sie leicht einschalten und ausschalten können, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen!

Natürlich ist ein „beschleunigtes nukleares Zerfallsereignis" nichts anderes als ein Beispiel für die berüchtigte Gosse (Omphalos)-Fehlschluss (auch hier) und hat absolut keinen Platz in der Wissenschaft oder der Realität. Jeder kann seine Phantasie nutzen, um ein Wunder zu erfinden, um jedes Problem zu „erklären", das ihm nicht gefällt. Da YECs oft bereit sind, jedes Problem zu „lösen" oder ihre religiösen Ideen mit nicht widerlegbaren ad hoc Wundern zu stützen, produzieren sie wirklich keine wissenschaftlichen Ergebnisse oder Modelle. Im Gegensatz dazu arbeiten Wissenschaftler daran, Probleme rational zu lösen, anstatt sie mit einem „Bibel-Zauberstab" verschwinden zu lassen. Offensichtlich, wenn Humphreys et al. oder jemand anderes natürliche Prozesse ablehnen und Magie herbeirufen möchte, um ihre religiösen, politischen oder philosophischen Lehren vor Widerlegung zu schützen, dann haben sie die Verantwortung, eindeutige Beweise für ein Wunder vorzulegen. Wie unten erklärt, kommen die Diskussionen in Humphreys et al. (2003a) und verwandten YEC-Dokumenten der Begründung der Notwendigkeit eines Wunders nicht einmal in die Nähe.

Statt die Absurditäten ihrer Gosse-Aktionen zu verteidigen, spielen Humphreys et al. (2003a, S. 4) ein altes YEC-Spiel und beschuldigen Wissenschaftler, angeblich voreingenommen, engstirnig und dogmatisch zu sein, weil sie nur die „uniformitarische Annahme unveränderlicher Zerfallsraten" annehmen. Doch was können Wissenschaftler sonst tun, besonders wenn die Beweise darauf hindeuten, dass Zerfallsraten über die Zeit konstant waren? (Zum Beispiel siehe McDougall und Harrison, 1999, S. 10, für Diskussionen über die Uniformität der ⁴⁰K-Zerfallsrate.) Wie kann die wissenschaftliche Methode funktionieren, wenn jeder erlaubt ist, Wunder herbeizuschwören, um jedes Problem oder jede Situation zu erklären, die ihm nicht gefällt? Während YECs oft den methodologischen Naturalismus der wissenschaftlichen Methode verurteilen, weil er Magie aus wissenschaftlichen Hypothesen ausschließt, vergessen YECs, dass methodologischer Naturalismus die Grundlage der forensischen Kriminalistik, der modernen Medizin und jeder anderen wissenschaftlichen Disziplin ist. Wenn Psychologen nicht Dämonen dafür verantwortlich machen, dass sie manische Depression verursachen, Forensiker keine Hexerei herbeirufen, um unbekannte Verbrechen zu lösen, und Verteidigungsanwälte nicht behaupten, Voodoo-Flüche seien für einen unbekannten Mord verantwortlich, warum sollten Geologen das Übernatürliche verwenden, um den Ursprung eines Gesteins zu erklären?

REAKTIONEN AUF DIE JUNGE-ERDE-KREATIONISTISCHEN BEHAUPTUNGEN VON HUMPHREYS ET AL.

Nicht überraschend sind die Reaktionen der YEC auf die Behauptungen in Humphreys et al. (2003a) und verwandten YEC-Dokumenten überwiegend positiv und zu oft sorglos unkritisch. Wie viele YECs ist Carl Wieland von AiG sehr zuversichtlich und stolz auf die RATE-Ergebnisse. Er schlägt vor, dass "Uniformitarier" (das heißt, Aktualisten oder Wissenschaftler) in einer unausweichlichen Falle stecken, wegen der angeblichen Gründlichkeit der Arbeit von Humphrey et al.:

"Der [Humphreys et al., 2003a]-Artikel untersucht die verschiedenen Wege, die ein Befürworter der jungen Erde einschlagen könnte, um sich vor diesen starken Implikationen zu drücken, doch es scheint wenig Hoffnung für sie zu bestehen, es sei denn, sie können zeigen, dass die Techniken, die zur Gewinnung der Ergebnisse verwendet wurden, schwerwiegend (und mysteriös, da sie von einem Weltklasse-Experten, der kein Kreationist war [Dr. Kenneth A. Farley]) fehlerhaft waren."

Wie in Humphreys et al. (2003a, S. 20) dargelegt, führte der Geochemiker Dr. Kenneth A. Farley (anonym als der "Versuchsleiter" in Humphreys et al., 2004 bezeichnet) die Helium-Diffusionsanalysen für dieses RATE-Projekt durch. Dennoch versteht Dr. Wieland offensichtlich nicht, wie Wissenschaftler die Arbeit anderer Wissenschaftler betrachten. Obwohl Dr. Farley ein hochangesehener Experte ist, betrachten Wissenschaftler ihn oder einen anderen Kollegen nicht als unfehlbaren Papst oder Propheten. Nochmals im Gegensatz zu Wielands Missverständnissen von Wissenschaft und wissenschaftlicher Methode schätzen Wissenschaftler nicht, wenn YECs (Junge-Erde-Kreationisten) grundlose und unbestätigte Wunder heranziehen, um "Widersprüche" zwischen U/Pb-Altersbestimmungen und Helium-Diffusionsergebnissen aufzulösen. Falls es in der Geochronologie Widersprüche gibt, würden Geochronologen geduldig und beharrlich nach natürlichen Erklärungen suchen, genau wie andere Wissenschaftler, wenn sie Verbrechen aufklären oder Krankheiten diagnostizieren.

Die analytischen Verfahren und Ergebnisse in Humphreys et al. (2003a) und verwandten YEC-Dokumenten wurden von einer Reihe von Personen umfassend kritisiert, darunter: Dr. Joseph G. Meert und insbesondere ein anonymes Gutachter "WeHappyFew", dessen Kommentare unter "More Second-Rate Science by the RATE Group" von Jack DeBaun verlinkt sind. Humphreys hat auf einige von Meerts Kritikpunkte geantwortet. Kürzlich haben Humphreys et al. (2004, S. 9, 12-15) Kritikpunkte des alten-Universum-Kreationisten Ross (2003) sowie die Kommentare eines anonymen Kritikers beantwortet. Leider fehlt es Humphreys et al. (2004) an Höflichkeit und Mut, den Kritiker zu identifizieren oder gar dessen Dokument(e) zu referenzieren. Sofern keine Datenschutzfragen vorliegen, sollten Autoren ihre Gegner und die Literatur der Gegner benennen, damit Leser beide Seiten einer Fragestellung leicht bewerten und sich ein faires eigenes Urteil bilden können.

Trotz einiger unzutreffender Äußerungen von RATE-Kritikern zeigt eine sorgfältige Prüfung von Humphreys et al. (2003a,b; 2004), Humphreys (2003), ihrer wichtigsten Referenzen, creationistischen Behauptungen von Humphreys et al.'s YEC-Bündnispartnern sowie Kommentare verschiedener RATE-Skeptiker, dass Humphreys et al.'s „Forschung“ auf unsubstantiierten Behauptungen, fragwürdigen Zahlen, ungültigen Annahmen, inkonsistenten Gleichungen und vielen fehlerhaften Argumenten basiert. Wie unten diskutiert, können einige ihrer Fehler trivial sein. Andere Fehler und Unsicherheiten untergraben jedoch vollständig jegliches Vertrauen in die claims von Humphreys et al..

UNZUTREFFENDE IDENTIFIZIERUNG UND BEHANDLUNGSTECHNIKEN VON PROBE

Humphreys et al. identifizieren ihre Gesteinsproben falsch

Bei der Durchführung von Forschung müssen Wissenschaftler sorgfältig alle Qualitätskontroll-/Qualitätssicherungsverfahren (QC/QA) befolgen. Wesentliche QC/QA-Verfahren umfassen die ordnungsgemäße Sammlung, Identifizierung, Kennzeichnung, Lagerung und Überwachung aller Proben. Ist der Fundort eines Exemplars unbekannt oder wurde es über mehrere Jahrzehnte unsachgemäß gelagert, sind die daraus resultierenden Daten oft nutzlos.

Leider haben Humphreys und seine Kollegen die grundlegendsten QC/QA-Anforderungen nicht erfüllt. In ihrem gesamten Artikel (2003a) behaupten Humphreys et al., sie hätten Biotite und Zirkone aus Proben des „Jemez Granodiorits" untersucht, die in einer Tiefe von 750 Metern vom Bohrlochstandort Fenton Hill gesammelt wurden. Während Gentry et al. (1982a) richtig erkannt haben, dass einige der Fenton-Hill-Bohrlochproben Gneisse sind, behaupten Humphreys et al. (2003a, S. 3) fälschlicherweise, dass alle sechs Untergrundproben in Gentry et al. (1982a) aus diesem Granodiorit stammen. Kürzlich beziehen sich Humphreys et al. (2004, S. 5; 2003b) weiterhin auf ihre „Granodiorit"-Proben aus Tiefen von 750 und 1490 Metern. Dennoch zeigt eine Überprüfung der Untergrundgeologie des Bohrlochstandorts Fenton Hill, wie sie in Sasada (1989, Abbildung 2, S. 258 – NICHT „Sakada", wie in den Referenzen von Humphreys et al., 2003a, S. 16 und Humphreys et al., 2004, S. 16 aufgeführt) beschrieben, dass ein Granodiorit erst in Tiefen von mehr als 2500 Metern angetroffen wird. Nach Sasada (1989, S. 258) treten präkambrische Gneisse und mafische Schiefer zwischen Tiefen von 722 Metern und etwas unter 2500 Metern auf. Insbesondere wurden in Tiefen von 750 und 1490 Metern von Humphreys et al. (2003a,b) eindeutig präkambrische Gneisse (ein stark metamorphosierter vulkanischer, intrusiver oder sedimentärer Gestein) und kein Granodiorit (ein intermediärer intrusiver magmatischer Gestein) (Tabelle 1) entnommen.

Junge-Erde-Kreationisten (YECs) könnten argumentieren, dass Präkambriumsgranodiorite und Gneisse während der sechs 24-Stunden-Tage der „Schöpfungswoche" (e.g., Snelling und Woodmorappe, 1998, S. 530) magisch in Existenz gerufen wurden, sodass Unterscheidungen zwischen Präkambriumgesteinen eigentlich nicht wichtig sind. Trotz der Tatsache, dass YECs Mythen und Wunder heranziehen, um die meisten Präkambrium-Intrusionsgesteine zu erklären (e.g., Snelling und Woodmorappe, 1998, S. 530), geben Humphreys et al. (2003a, S. 2) unbeabsichtigt zu, dass zumindest einige Intrusionsgesteine signifikante Geschichten haben, wenn sie behaupten, dass Zirkonkristalle in größere Kristalle eingebettet werden, während ein Magma „abkühlt und erstarrt". Dennoch erkennen Wissenschaftler im Gegensatz zu YEC-Fantasien über Gesteine, die magisch während einer „Schöpfungswoche" entstehen, dass Gneisse und Granodiorite sehr unterschiedliche und oft komplexe Ursprünge, Chemien und Geschichten haben. Dies gilt besonders für Gneisse, die (nach Definition) einem oder mehreren Hochtemperatur-Metamorphose-Erwärmungsereignissen nach der Bildung ihrer vorläufigen magmatischen oder sedimentären Gesteine unterzogen wurden (Hyndman, 1985, S. 442). Natürlich deuten die Eigenschaften eines metamorphosierte Gesteins oft auf eine lange und komplexe Geschichte hin, ähnlich wie bei einem alten, zerkratzten Schallplattenspieler oder einem eingedellten alten Auto (nach unten scrollen).

Neben lithologischen und chemischen Unterschieden sind die Altersbestimmungen des Jemez-Granodiorits und des darüberliegenden Gneisses, die Humphreys et al. (2003a,b; 2004) tatsächlich untersucht haben, deutlich unterschiedlich. Zartman (1979) gibt für den Biotit-Granodiorit (Jemez) in einer Tiefe von 2.903,8 Metern ein Alter von 1500 ± 20 Millionen Jahren an. Nicht überraschend liefern die Zirkone aus dem präkambrischen Gneiss in einer Tiefe von 750 Metern ein etwas jüngeres Alter von 1439,3 ± 1,8 Millionen Jahren (Anhang A von Humphreys et al., 2003a).

Zartman (1979, S. 18) fand ebenfalls, dass die U/Pb-Datierungen für die Zirkone und Epidote aus dem Jemez-Granodiorit inkongruent waren. Die U/Pb-Ergebnisse in der Tabelle des Anhangs A von Humphreys et al. (2003a, S. 17) deuten ebenfalls auf inkongruente Bedingungen für den Gneis hin. U/Pb-Inkongruenz ist auf den Verlust von Blei und intermediären Töchtern (in den meisten Fällen) und/oder Uran-Zusatz zurückzuführen (Faure, 1998, S. 289-290), wahrscheinlich aufgrund von Metamorphose oder anderen Verwitterungsereignissen. Der Ursprung der gneisartigen Texturen in den von Humphreys et al. untersuchten Gesteinen würde ein oder mehrere metamorphe Ereignisse erfordern, und diese Ereignisse könnten zu Bleiverlusten geführt haben (Faure, 1998, S. 288-290). Da Heliumatome ungeladen, kleiner und daher viel mobiler als Blei sind, würden Ereignisse, die zu Bleiverlusten führten, wahrscheinlich zu viel größeren Verlusten an radioaktivem Helium geführt haben.

Junge-Erde-Kreationisten (YECs) könnten argumentieren, dass die Falschidentifizierung eines Gneisses als Jemez Granodiorit kein schwerwiegender Fehler ist und dass dieser Fehler die Zirkondiffusionsstudien oder ihre „Datierungs"-Ergebnisse nicht signifikant beeinträchtigen würde. Dies ist jedoch ein schwerwiegenderer Fehler, als YECs erkennen. Wie unten diskutiert, haben Humphreys et al. unbeabsichtigt Labormessungen von einem Gneiss genommen und diese fälschlicherweise auf Datierungsproben 3-5 angewendet, die vom Jemez Granodiorit und möglicherweise tieferen Gesteinsschichten stammen. In den folgenden Aussagen geben Humphreys et al. (2003a, S. 6) sogar zu, dass das Mischen von experimentellen Ergebnissen aus unterschiedlichen Gesteinstypen nicht angemessen ist:

"Messungen der Edelgasdiffusion in einer bestimmten Art natürlich vorkommenden Mineralien zeigen oft signifikante Unterschiede von Ort zu Ort, verursacht durch Zusammensetzungsunterschiede. Aus diesem Grund ist es WICHTIG, Helium-Diffusionsdaten für Zirkon und Biotit aus demselben Gesteinseinheit (dem Jemez Granodiorit) zu erhalten, aus der Gentry's Proben stammen." [meine Hervorhebung]

Dieser Fehler bei der falschen Identifizierung sagt auch viel über die Unfähigkeit von Humphreys et al., sorgfältig auf wichtige geologische Details zu achten, und wirft einige ernsthafte Zweifel an der Qualität und Zuverlässigkeit ihrer anderen Arbeiten auf.

Unzureichende Biotit-Trennungen aus der 750-Meter-Probe

Erfolgreiche Helium-Diffusionsstudien an Biotiten und Zirkonen erfordern Mineralproben, die ausreichend rein sind. In Anhang C von Humphreys et al. (2003a, S. 20) stellt Dr. Kenneth A. Farley fest, dass die Reinheit der 750-Meter-Zirkonproben gut war:

"Wir bestätigten, dass das getrennte Material von hoher Reinheit war und tatsächlich Zirkon war."

Im Gegensatz dazu werfen die folgenden Äußerungen von Dr. Farley und Humphreys et al. {in Klammern} in Anhang B von Humphreys et al. (2003a, S. 19) ernsthafte Zweifel an der akzeptablen Reinheit der 750 Meter tiefen Biotite auf:

"Die Diffusion in diesem [Fenton Hill Kernbiotit]-Proben folgt einem ziemlich seltsamen Muster, mit einer auffälligen Kurve bei mittleren Temperaturen. Ich habe keine offensichtliche Erklärung für dieses Phänomen. Da Biotit BT-1B [Beartooth Gneiss, Wyoming, USA] diese Kurve nicht zeigte, zweifle ich daran, dass es sich um Vakuumzerfall handelt. Ich führte weitere Schritte durch, mit einem Temperaturabfall nach dem 500°C-Schritt, um zu sehen, ob das Phänomen reversibel ist. Es scheint so zu sein, d.h.., die Kurve erscheint wieder nach dem höchsten T-Schritt, aber die beiden Schritte (12, 13), die diese Kurve definieren, hatten sehr geringen Gasausstoß und hohe Unsicherheiten. Es ist möglich, dass wir es mit mehr als einer He-Quelle zu tun haben (mehrere Korngrößen oder mehrere Mineralien?). {Wir [Humphreys et al.] glauben, dass es wahrscheinlich war, dass einige sehr kleine Helium-haltige Zirkone noch in den Biotit-Schuppen eingebettet waren, was eine Quelle wäre. Die andere Quelle wäre das Helium, das aus größeren Zirkonen diffundiert ist, die nicht mehr an den Schuppen angehängt sind.}"

Laut Humphreys et al. (2004), hat Jakov Kapusta von Activation Laboratories, Ltd., die Biotite und Zirkone sowohl aus den 750-Meter- (S. 4-5) als auch aus den 1490-Meter- (S. 5) Proben extrahiert. Allerdings geben Humphreys et al. (2003a, S. 6, 17) eine andere Darstellung wieder und behaupten, dass das Personal von ICR für die Extraktion der Biotite aus dem 750-Meter-Probenstück verantwortlich war. Angesichts der schlechten Bilanz von ICR bei der Trennung spezifischer Minerale von Gesteinen, ist es nicht überraschend, dass Farley und Humphreys et al. (2003a) Verunreinigungen in den Biotiten entdecken würden, wenn das Personal von ICR tatsächlich für die Trennungen verantwortlich war. Natürlich ist die Trennung von Mineralen aus Gesteinen nicht einfach und reine Trennungen sind nicht immer möglich. Dennoch erfordern viele geochemische Studien hochreine Trennungen, auch wenn dies das Sortieren und Reinigen mikroskopischer Körner von Hand bedeutet. Da Humphreys et al. (2003a, S. 19) zugestehen, dass ihre Proben wahrscheinlich mikroskopische Zirkonverunreinigungen oder andere Quellen der Heliumkontamination enthalten, können die Ergebnisse der 750-Meter-Biotite in ihrem Anhang B nicht vertraut werden.

GEHEIMNISVOLLE ÄNDERUNGEN IN DEN DATEN VON GENTRY et al.

Im Jahr 1982 war YEC Robert V. Gentry Hauptautor mehrerer begutachterter Artikel über die Zirkone der Fenton Hill GT-2/EE-2-Kerne. Tabelle 1 in Humphreys et al. (2003a, S. 3) entlehnt viel Information aus der Tabelle in Gentry et al. (1982a, S. 1130). In einem Fußnote mit ihrem Verweis 9 (Gentry, "Glish" [sic, Gush] und McBay; d. h., Gentry et al., 1982a), kommentieren Humphreys et al. (2003a, S. 15) mehrere Änderungen, die an den Gentry et al. (1982a) Daten vorgenommen wurden, als sie in Humphreys et al. (2003a, S. 3) importiert wurden:

"Nach Konsultation mit Dr. Gentry habe ich [Humphreys?] in der dritten Spalte meiner Tabelle 1 zwei offensichtliche Tippfehler in der entsprechenden Spalte seiner Tabelle korrigiert. Einer betrifft die Einheiten der Spalte, der andere die Probe 4 in dieser Spalte. Die entscheidenden Verhältnisse Q/Q₀ in der vierten Spalte wurden korrekt berichtet, wie wir mit unseren eigenen Daten bestätigt haben."

Ein ähnlicher Satz findet sich in Humphreys et al. (2004, S. 16).

Meine Tabelle 1 fasst die Unterschiede zwischen den ursprünglichen Daten in Gentry et al. (1982a, S. 1130) und den Revisionen in Humphreys et al. (2003a, S. 3) zusammen. Zum Beispiel wurde die Heliumkonzentration der Probe 4 von 0,76 auf 0,16 Nano-Kubikzentimeter (Standarddruck und -temperatur, STP) He/Mikrogramm Zirkon (ncc STP/μg; Tabelle 1) geändert. Humphreys et al. haben in Absprache mit Gentry auch die Konzentrationen der anderen Heliummessungen um das Zehnfache reduziert. Obwohl Gentry et al. (1982a) mehrere offensichtliche Druckfehler enthält (zum Beispiel wird die Tiefe des tiefsten Kernprobenmanchmal als "11310" statt 4310 Meter angegeben), sind die Änderungen, die die Heliumergebnisse betreffen, verdächtig und könnten eher eine Reaktion auf harmlose mathematische oder Messfehler sein als die bloße Korrektur falsch abgezeichneter Zahlen aus einem Laborheft. Offensichtlich hätte Humphreys et al. (2003a) mehr Details bereitstellen sollen, um diese mysteriösen Änderungen zu rechtfertigen. Um ungerechte und zynische Vorwürfe der Datenmanipulation zu entkräften, sollten sie auch erklären, wie die Fehler in Gentry et al. (1982a) entdeckt wurden und warum diese Fehler mehr als 20 Jahre lang unbemerkt blieben.

ZWEIFELHAFTE Q/Q₀-WERTE

Ein Q/Q₀-Wert vergleicht die gemessenen und erwarteten Heliumwerte für ein Zirkon oder einen anderen Mineral. Q bezieht sich auf die gemessene Menge an Helium (vermutlich nur radiogenes ⁴He) in einem Mineral. Von seiner Kristallisation bis zur Gegenwart ist Q₀ die maximale Menge an radiogenem Helium (⁴He), die sich in einem Mineral durch den radioaktiven Zerfall seines Urans und Thoriums (Humphreys et al., 2003a, S. 3) ansammeln könnte. Q₀ geht von keinem Diffusionsverlust ("Leckage") von Helium aus dem Wirtsmaterial über die Zeit hinweg oder von jeder Helium-Kontamination von außen (i.e., fremdes Helium) aus. Um die theoretischen maximalen Mengen an radiogenem Helium in ihren Zirkonen (Q₀) zu schätzen, machten Gentry et al. (1982a, S. 1129) mehrere fragwürdige Annahmen:

"Für die anderen Zirkone aus dem Granit [sic, Granodiorit] und Gneis-Kernen [Proben 1-6] nahmen wir an, dass die radiogene Bleikonzentration in Zirkonen aus allen Tiefen im Durchschnitt dieselbe war wie die gemessene (Zartman, 1979) bei 2900 m, d. h. ~80 ppm mit ²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb und ²⁰⁶Pb/²⁰⁸Pb-Verhältnissen von zehn (Gentry et al., ...[1982b]; Zartman, 1979). Da jedes aus U und Th stammende Atom von ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb und ²⁰⁸Pb jeweils 8, 7 und 6 Alpha-Zerfälle repräsentiert, bedeutet dies, dass für jedes Pb-Atom in diesen Zirkonen ~7,7 He-Atome erzeugt werden sollten."

Obwohl Q₀ eine „vernachlässigbare Diffusionsverluste" von Helium über die Zeit annimmt, haben Gentry et al. (1982a, S. 1129) „Kompensationsfaktoren" in ihre Berechnungen eingeführt, da sie erkannten, dass radiogenes Helium anfangs aus einem Zirkongranulat entweichen kann, wenn der Zerfall nahe dem Rand des Granulats oder innerhalb eines sehr kleinen Zirkons stattfindet. Das Entweichen von Helium aus einem Zirkon während seiner radiogenen Bildung wird als „Alpha-Ejektion" bezeichnet (Farley et al., 1996; Tagami et al., 2003). Sobald sich ein ⁴He (Alpha)-Teilchen durch radioaktiven Zerfall bildet, wird das Teilchen typischerweise etwa 11 bis 29 Mikrometer in einem Zirkongranulat zurücklegen, bevor es zum Stillstand kommt (Farley et al., 1996, S. 4224). Gentry et al. (1982a, S. 1129-1130) gehen davon aus, dass 30–40 % des radiogenen Heliums in ihren kleinen (40–50 Mikrometer) Zirkonen aufgrund der „Alpha-Ejektion" verloren gingen. Gleichungen in Tagami et al. (2003, S. 59) deuten darauf hin, dass der Heliumverlust durch Alpha-Ejektion bei Zirkonen mit Längen und Breiten von etwa 40–50 Mikrometern wahrscheinlich näher an 50 % liegt und bei den 50–75 Mikrometer Zirkonen in Tabelle 1 von Gentry et al. (1982a) vielleicht ein Verlust von 40 %. Dennoch erklären Gentry et al. (1982a) nicht adäquat, wie die „Kompensationsfaktoren" in ihren Berechnungen genau verwendet wurden. Sie geben lediglich (S. 1130) an:

"Die Unsicherheiten in unseren Schätzungen der Zirkonmassen und der Kompensationsfaktoren bedeuten wahrscheinlich, dass diese letzten [Q/Q₀-Werte] nur mit einer Genauigkeit von ±30% zu betrachten sind."

Humphreys et al. (2004, S. 9) geben an, dass Gentry einen Gesamtwert von etwa 15 ncc STP/μg für die Zircons in den Proben 1-6 ermittelte. Ausreichende Details darüber, wie dieser Wert abgeleitet wurde, finden sich nicht in Gentry et al. (1982a), Gentry et al. (1982b) oder in einem der Dokumente von Humphreys.

Unter Verwendung verfügbarer Informationen aus Gentry et al. (1982a), den revidierten Heliummessungen in Humphreys et al. (2003a, S. 3) und unter Vernachlässigung der Möglichkeit von fremden ⁴He und ³He, war ich nicht in der Lage, ein Q₀ von 15 ncc STP/μg für die Zirkone abzuleiten. Stattdessen habe ich Q₀ als 41 ncc STP/μg berechnet. Daher sind meine Q/Q₀ Werte für die Proben 1-6 unterschiedlich. Meine detaillierten Berechnungen von Q₀ und Q/Q₀ sind in Anhang A am Ende dieses Dokuments dargestellt. In Tabelle 2 werden meine Q/Q₀ Werte mit den Werten aus Gentry et al. (1982a) und Humphreys et al. (2003a) verglichen.

Angesichts der zweifelhaften Annahmen und vagen Erklärungen in Gentry et al. (1982a) und Humphreys et al. (2003a; 2004) sind ihre Methoden zur Berechnung der Q/Q₀-Werte wahrscheinlich fehlerhaft. Leider liegen statistisch zuverlässige Q- und Q₀-Werte für einzelne Zirkone aus den Proben 1-6 nicht vor. Daher muss ein weniger definitiver Ansatz verwendet werden, um die Plausibilität der Q/Q₀-Werte in Gentry et al. (1982a) und Humphreys et al. (2003a,b; 2004) zu testen. Unter Verwendung von Uran- und Thoriumdaten für einzelne Zirkongranulate aus Gentry et al. (1982b) und einer Reihe unvermeidlicher Annahmen habe ich einen alternativen Satz von Q/Q₀-Werten für die Zirkongranulate aus den Proben 1, 5 und 6 (Tabelle 3) abgeleitet. Die detaillierten Berechnungen sind in Anhang B dargestellt.

Die Q/Q₀-Werte in Gentry et al. (1982a), Humphreys et al. (2003a,b; 2004) und meinen Tabellen 2 und 3 sind sicherlich weit von ideal. Ich würde jedoch argumentieren, dass meine Werte in den Tabellen 2 und 3 die besten sind, die wir derzeit gewinnen können. Obwohl meine Q/Q₀-Zirkonergebnisse bei Tiefen von 3930 und 4310 Metern (Proben 5 und 6 in Tabelle 1) ähnlich sind wie die in Humphreys et al. (2003a) und Gentry et al. (1982a), sind meine Werte aus 960 Metern (Probe 1) und den Proben 2-4 in Tabelle 2 immer signifikant niedriger. Die Berechnungen in Anhang B zeigen ebenfalls deutlich, dass Q₀-Werte möglicherweise erheblich höher sind als die von Gentry et al. (1982a) und Humphreys et al. (2004, S. 9) vorgeschlagene 15 ncc STP/μg. Da (wie unten diskutiert) Q₀ und die daraus resultierenden Q/Q₀-Werte wichtige Rollen in den Helium-Diffusions-"Modellen" und "-Datierungen" von Humphreys et al. (2003a, Gleichungen 12, 14a-b, 16 usw.) und den damit verbundenen RATE-Dokumenten spielen, würden niedrigere Werte deren YEC-Interpretationen und Behauptungen erheblich untergraben.

HÖHER ALS ERWARTET HELIUMKONZENTRATIONEN IN ZIRKONEN AUS TIEFEN VON 750 METERN

Wie in Humphreys et al. (2003a, S. 20) dargelegt, führte Dr. Farley Heliumanalysen an Zirkonen aus einer Tiefe von 750 Metern im Fenton Hill GT-2-Bohrkern durch. Wiederum wurden diese Zirkone aus einem Gneis und nicht aus dem Jemez Granodiorit entnommen, wie Humphreys et al. (2003a) wiederholt behaupten. Während der Studie wurde dem nicht-YEC-Dr. Farley nicht mitgeteilt, dass er Daten für ein YEC-Projekt bereitstellte (Humphreys et al., 2003a, S. 6-7).

In Anhang C von Humphreys et al. (2003a, S. 20) bezieht sich Dr. Farley auf die Zirkonproben (750 Meter Tiefe) und nennt sie als Freisetzung von "540" Nanomol Helium pro Gramm Probe (nmol/g) (oder ~12,1 x 10^-9 cc STP/μg Zirkon; Humphreys et al., 2004, Tabelle I, S. 3) während der initialen Heizphase auf 500°C. Wie in folgendem Zitat gezeigt, halten Humphreys et al. (2003a, S. 13) diese teilweise Heliummessung für irgendwie vereinbar und unterstützend für ihre Überarbeitungen (siehe meine Tabelle 1) der Gentry et al.'s (1982a) totalen Helium- Messungen:

"Wie jedoch in Anhang C berichtet wird, erhielt unser Experimentator Kenneth Farley, der nicht wusste, wie viel er finden sollte und nur bis 500°C erhitzte, einen TEILWEISEN (NICHT ERSCHÖPFENDEN) ERTRAG von 540 Nanomol Helium pro Gramm Zirkon, oder in Gentrys Einheiten, 11 x 10^-9 cm³/Mikrogramm [Hinweis: der korrekte Wert, wie in Humphreys et al., 2004, S. 3, aufgeführt, beträgt 12,1 x 10^-9 cm³/Mikrogramm]. Dies liegt in derselben Größenordnung wie Gentrys Ergebnisse in Tabelle 2 [Humphreys et al., 2003a], die die GESAMTE (ERSCHÖPFENDE) Menge angibt, die nach Erhitzen auf 1000°C bis kein Helium mehr austritt, freigesetzt wurde. Somit unterstützen unsere Experimente Gentrys Daten." [meine Hervorhebung]

Weil die "540" nmol/g nur eine partielle Heliummessung und kein finaler Gesamtwert ist, haben Humphreys et al. (2004, S. 3) keine Berechtigung, diesen Wert in ihrer Tabelle 1 auch nur als "Annäherung" zu berichten (d. h. ~ 12,1 ncc STP/μg). Humphreys et al. (2003a, S. 13) haben ebenfalls keinen vernünftigen Grund, diese unvollständige Analyse mit Überarbeitungen der Daten von Gentry et al. zu vergleichen und dann zu behaupten, die Messungen würden sich gegenseitig "unterstützen". Der Fehler dieser Vergleichung wird sehr deutlich, wenn alle Daten in Tabelle C1 des Anhangs C von Humphreys et al. (2003a, S. 21) überprüft werden. In der Tabelle repräsentieren die Aufheizschritte 1-14 die anfängliche Temperaturerhöhung auf 500°C. Wenn die nmol/g-Konzentrationen von Helium für die 14 Schritte summiert werden (5,337083... 171,5538), beträgt die Gesamtmenge des freigesetzten Heliums 864 nmol/g und nicht 540 nmol/g. Wenn die Menge des Heliums, die durch alle 44 Schritte freigesetzt wird, summiert wird, ergibt sich ein Gesamtwert von 1794 nmol/g. Allerdings beträgt die kumulative Fraktion für Schritt 44 in Tabelle C1 nur 0,423501. Durch Analogie zu den Biotitanalysen in den Tabellen B1 und B2 in Humphreys et al. (2003a, S. 18-19) und den Zirkonstudien in Tabelle II von Humphreys et al. (2004, S. 6) muss Farley während eines Fusionschritts 57,6499 % des gesamten Heliums aus dem Zirkonprobe erhalten haben. Dieser Fusionsschritt hätte 2442 nmol/g Helium freigesetzt, was eine Gesamtsumme von 4236 nmol/g oder 9,5 x 10^-8 cc STP/μg (= 95 ncc STP/μg) Helium aus der Probe ergibt.

Humphreys et al. (2004, Tabelle I, S. 3) behaupten, dass ihre 750-Meter-Probe einen Q/Q₀-Wert von ~0,80 aufweist, oder ~12,1 ncc STP/μg geteilt durch Gentrys Q₀ von 15 ncc STP/μg. Tatsächlich beträgt jedoch der tatsächliche Q-Wert für die 750-Meter-Probe 95 ncc STP/μg. Obwohl Q/Q₀-Werte immer eins oder weniger sein sollen, ergibt die Verwendung von Gentrys Q₀ Q/Q₀ = 95 ncc STP/μg / 15 ncc STP/μg = 6,3! Mein Q₀-Wert aus Anhang A (41 ncc STP/μg) ergibt immer noch Q/Q₀ = 2,3. Q/Q₀-Werte größer als eins bedeuten, dass die Zirkone mehr Helium enthalten als erwartet.

Daraufhin stellt sich die Frage, warum ist Q/Q₀ > 1 für die 750-Meter-Probe? Bei der Bestimmung von Q hatte Farley eine Gruppe von außergewöhnlich uran- und thoriumreichen Zirkonen analysiert? Wenn ja, könnten diese Zirkone Q₀ >> 41 ncc STP/μg aufgewiesen haben. Wie in Anhang B dieses Berichts dargelegt, sind die Uran- und Thoriumdaten von Gentry et al. (1982b) hochgradig variabel und deuten darauf hin, dass Q₀ Werte für die Fenton-Hill-Zirkone in vielen Fällen außergewöhnlich hoch sein könnten. Selbst die Uran-Konzentrationen der drei in Anhang A von Humphreys et al. (2003a) aufgeführten 750-Meter-Zirkone zeigen signifikante Unterschiede (nämlich 218 bis 612 ppm).

Eine weitere mögliche Erklärung für Q/Q₀ > 1 ist das Vorhandensein von fremdem ("überschüssigem") ³He und ⁴He in den 750-Meter-Zirkonen. Das heißt, wurden diese Zirkone mit Helium aus dem Mantel oder umliegenden Bereichen der Kruste kontaminiert? Um die Q/Q₀-Werte korrekt zu definieren und die Möglichkeit von fremdem Helium auszuschließen, müssen genaue Analysen von Uran, Thorium, ³He und ⁴He an den gleichen Zirkongranulaten durchgeführt werden. Jede analysierte Granulatmenge muss auch statistisch repräsentativ für die Zirkonpopulationen ihrer Wirtsgesteine sein. Darüberhinaus sollten die Zirkone aus einem frisch gewonnenen Bohrkern stammen und nicht aus einem Kern, der unter unbestimmten Oberflächenbedingungen für mehr als 30 Jahre gelagert wurde. Bis alle diese Anforderungen erfüllt sind, bleiben die Q/Q₀-Werte unzureichend definiert und können keine der "Modelle" in Humphreys et al. (2003a, S. 7-12; 2004) stützen.

EXTRANEOUS HELIUM IN THE BOREHOLE SAMPLES?

Wie im vorherigen Abschnitt diskutiert, ist extraneses Helium (³He und ⁴He) eine mögliche Erklärung für den relativ hohen Wert von Q/Q₀ bei den 750-Meter-Zirkonen. Anstatt die Anwesenheit von extransem Helium in ihren Proben angemessen zu berücksichtigen, ist aus ihren Schriften offensichtlich, dass Humphreys et al. einfach davon ausgehen, dass all das Helium in ihren Zirkonen radioaktiv ist; das heißt, in-situ ⁴He aus dem radioaktiven Zerfall des Uraniums und Thoriums in den Zirkonen. Obwohl Humphreys et al. (2003a, S. 3) behaupten, dass Gentry et al. die Menge an ⁴He in ihren Proben gemessen haben, geben Gentry et al. (1982a) eindeutig keinen Hinweis darauf, dass sie extraneses ³He und ⁴He von radioaktivem ⁴He in irgendeiner ihrer Analysen unterschieden haben. Einfach aufgrund dessen, wie Zirkonen aus den Proben 1-4 entgasen, und insbesondere zwei Gruppen aus Probe 4 mit relativ großen (150-250 Mikrometer) Proben, glaubten Gentry et al. (1982a, S. 1130), dass einige des Heliums in den Proben 1-4 (Tabelle 1) radioaktiv war:

"Das heißt, in den beiden tiefsten Zirkongruppen (3930 und 4310 m [Proben 5 und 6]) beobachteten wir nur kurze He-Ausbrüche (~1-2 sec) im Gegensatz zur verlängerten Freisetzung von He über 20 sec oder mehr, die typisch für die He-Freisetzung aus Zirkongruppen bis einschließlich 3502 m [Proben 1-4] war. Tatsächlich war es dieses verlängerte He-Freisetzungsprofil, das in zwei Zirkongruppen von 150-250 Mikron Größe aus 3502 m [Probe 4] beobachtet wurde, das uns überzeugt, dass SOME restliches He bis zu dieser Tiefe (239°C) immer noch in den Zirkonen eingeschlossen ist." [meine Hervorhebung]

Offensichtlich haben diese Entgasungsprofile die mögliche Anwesenheit von fremdem Helium in den relativ kleinen (50-75 Mikrometer) Zirkonen in den Proben 1-4 nicht quantifiziert und eliminiert, die zur Ableitung der Gentry et al.'s Q/Q₀-Werte verwendet wurden. Hinsichtlich der Proben 5 und 6 gestehen Gentry et al. (1982a, S. 1130) sogar zu:

"Tatsächlich sind wir derzeit NICHT sicher, ob die geringen Mengen an He, die aus den tiefsten Zirkonen (3930 und 4310 m [Proben 5 und 6]) aufgezeichnet wurden, tatsächlich residuelles He in den Zirkonen SIND ODER VON EINEM ANDEREN HERKUNFTSQUELLE ABLEITEN." [meine Hervorhebung]

"Abgeleitet von einer anderen Quelle" würde wahrscheinlich bedeuten, dass es sich um fremdes Helium oder eine mögliche Kontamination durch ihre analytischen Verfahren handelt.

Umfangreiche Heliumvorkommen im Untergrund finden sich in vielen Teilen von Neu-Mexiko, einschließlich Standorten in Union (Des Moines), San Juan (Table Mesa), Harding (Bueyeros), Torrance (Estancia Valley) und anderen Countys. Zudem befindet sich das Bohrloch-Feld Fenton Hill nur etwa einen Kilometer westlich der Grenze des vulkanischen und heliumhaltigen Valles-Kalderas (Sasada, 1989, S. 257). Der Kaldera entstand zwischen 1,45 und 1,12 Millionen Jahren (Sasada, 1989, S. 257). Die jüngste Vulkanismusaktivität im Zusammenhang mit dem Kaldera ereignete sich vor etwa 130.000 Jahren (Sasada, 1989, S. 258). Selbst YEC Vardiman (1990, S. 6) gibt zu, dass vulkanische Ereignisse Helium freisetzen können. Offensichtlich hätten Gentry et al. und Humphreys et al. Proben aus einem anderen Gebiet auswählen sollen, wenn sie die Möglichkeit einer fremden Heliumkontamination vermeiden wollten.

Signifikante ³He-Mengen wurden in unterirdischen Fluiden in den Gesteinen des Valles Caldera (Standorte Baca-4, Baca-13, Baca-15, Baca-24, VC-2A und VC-2B; Goff und Gardner, 1994, S. 1816) nur etwa 8 bis 11 Kilometer vom Fenton Hill-Standort gefunden (siehe die Karte in Abbildung 2 von Goff und Gardner, 1994, S. 1804-1805). Insbesondere hatten geothermale Fluiden in den präkambrischen „granitoiden" unterirdischen Gesteinen am Standort VC-2B hohe R/R_A-Werte, die von 4,8 bis 5,4 reichten (Goff und Gardner, 1994, S. 1816), wobei R/R_A = ³He/⁴He der Probe geteilt durch ³He/⁴He der Luft ist. Wenn nur ⁴He in den Fluiden der Baca- und VC-Standorte vorhanden gewesen wäre, hätten die R/R_A-Werte null betragen müssen. Goff und Gardner (1994, S. 1816) sowie Smith und Kennedy (1985, S. 893) argumentieren begründet, dass die ³He-Anreicherung in den Baca- und VC-Proben aus Quellen in Magmen oder dem Erdmantel stammt.

Smith und Kennedy (1985, S. 897) weisen ebenfalls darauf hin, dass ⁴He derzeit in Fluiden aus den Baca-Standorten in Konzentrationen vorhanden ist, die von 0,0183 cc/kg für Baca-15 bis 0,1173 cc/kg für Baca-4 reichen (oder 0,0183 bis 0,1173 ncc STP/μg von zusätzlichem ⁴He). Nach Angaben von Goff und Gardner (1994, S. 1816) sind die Brunnen Baca-15 und Baca-4 tiefer als 1.000 Meter und weisen Bodentemperaturen von 267°C bzw. 295°C auf. Die nahen Fenton-Hill-Gesteine könnten ebenfalls leicht mindestens 0,01 ncc STP/μg von zusätzlichem Helium enthalten. Es sei zu erwarten, dass niemand realistische Ergebnisse von den „Kreationismus-" und „Uniformitarismus-Modellen" erwarten sollte, es sei denn, Humphreys et al. können zusätzliches Hintergrundhelium umfassend identifizieren und abziehen (beispielsweise könnten die extrem kleinen Q/Q₀-Werte, die vom „Uniformitarismus-Modell" in Tabelle 5 von Humphreys et al., 2003a, S. 12 vorhergesagt werden, leicht durch zusätzliches Helium überdeckt werden).

Junge-Erde-Kreationisten (YECs) behaupten oft unzutreffend, dass ein "nicht nachgewiesener Überschuss" (fremder) Argon (siehe Definitionen in McDougall und Harrison, 1999, S. 11) die K-Ar- und Ar-Ar-Datierung ungültig macht. Sicherlich ist bekannt, dass fremder Argon einige Mineralien kontaminieren kann (Faure, 1986, S. 72). AiG ist ebenfalls schnell damit, ihren Lesern mitzuteilen, dass Diamanten mit einem "Überschuss" (fremden) Argon kontaminiert sein könnten (siehe auch Faure, 1986, S. 72). Da Heliumatome viel kleiner sind als Argonatome, würden sie neigen, leichter in und aus den meisten Mineralien zu wandern als Argon. Wenn also YECs die Existenz von fremdem Argon enthusiastisch akzeptieren, warum sollten sie nicht anerkennen, dass oberflächennahe Mineralien (einschließlich Zirkone) wesentlich durch fremdes Helium kontaminiert sein könnten?

Falls in den Fenton-Hill-Zirkonen fremdes Helium vorhanden ist, könnte zumindest ³He identifiziert und entsprechende Korrekturen vorgenommen werden. Darüber hinaus gibt es Techniken zur Identifizierung von fremdem ("überschüssigem") Argon (Hanes, 1991; McDougall und Harrison, 1999, S. 114-130), und analoge Methoden könnten möglicherweise fremdes ⁴He identifizieren. Quarz und andere undurchlässige sowie uranarme Mineralien sollten ebenfalls auf fremdes Helium untersucht werden. Wenn in Quarz fremdes Helium vorkommt, ist es wahrscheinlich auch in angrenzenden Zirkonen vorhanden. Daher müssen Humphreys et al. vor dem Einsatz ihrer "Studien" zur Förderung ihrer religiösen Agenda eindeutig die R/R_A-Werte von frischen (nicht >30 Jahre alten) Proben messen und alle möglichen Einflüsse von fremdem Helium ausschließen.

Als Antwort auf die Möglichkeit von fremdem Helium in ihren Zirkonen oder auf Behauptungen ihrer Kritiker, dass hohe Heliumkonzentrationen in den Biotiten um ihre Zirkone herum existieren könnten, Humphreys et al. (2003a, S. 13) feststellen:

"Eine zweite uniformitaristische Verteidigungslinie könnte darin bestehen, zu behaupten, dass die Helium-4-Konzentration in der Biotit oder dem umgebenden Gestein derzeit etwa so hoch ist wie in den Zirkonen. (Ein solches Szenario wäre sehr ungewöhnlich, da die Hauptquelle für ⁴He die U- oder Th-Reihenradioaktivität in Zirkonen oder einigen wenigen anderen Mineralien wie Titanit oder Apatit ist, nicht jedoch in Biotit.) Das Szenario würde bedeuten, dass im Wesentlichen keine Diffusion in oder aus den Zirkonen stattfindet. Unsere Messungen (Anhang B) zeigen jedoch, dass mit Ausnahme möglicherweise der Proben 5 und 6 die Heliumkonzentration in der Biotit [Abschnitt 6, zwischen den Gleichungen (7) und (8)] viel niedriger ist als in den Zirkonen. Diffusion fließt immer von höherer zu niedrigerer Konzentration. Daher muss Helium aus den Zirkonen diffundieren und in den umgebenden Biotit."

Offensichtlich haben Humphreys et al. eine ungültige Lyell'sche Uniformitätsmentalität, die YECs so oft Wissenschaftlern vorwerfen. Das heißt, Humphreys et al. glauben fälschlicherweise, dass, wenn die Heliumkonzentrationen in "umgebenden" Biotiten jetzt relativ niedrig sind, dann diese Konzentrationen immer niedrig gewesen sein müssen. Humphreys et al. erkennen nicht, dass die Zirkone vor vielen Tausenden von Jahren mit fremdem Helium kontaminiert worden sein könnten. Seitdem könnte das fremde Helium weitgehend aus den Biotiten und anderen relativ durchlässigen Mineralen entwichen sein. Dennoch kann es in relativ undurchlässigen Zirkonen noch eingeschlossen sein bei 10^‑8 bis 10^‑11 cc STP/μg. Auch statt dass Heliumdrücke die Zirkone durchdringen, konnten Heliumdrücke, die die Mineralien umgaben, in der Vergangenheit periodisch hoch genug sein, um das Entweichen jeglichen Heliums aus den Zirkonen vorübergehend zu verhindern oder erheblich zu verlangsamen.

EINIGE ALLGEMEINE PROBLEME DER VERBREITUNG

Heliumlöslichkeit in Zirkonen, „Grenzflächenwiderstand" und offene Systeme

Als Antwort auf einen unbekannten Kritiker argumentieren Humphreys et al. (2004, S. 12-14), dass „Grenzflächenwiderstand" und die Heliumlöslichkeit in Zircons nicht signifikant genug sind, um den Fluss von Helium aus ihren Zircon-Proben zu behindern. Wie oben erklärt, weisen der Jemez Granodiorit (Zartman, 1979) und der darüberliegende Gneis (Anhang A in Humphreys et al., 2003a) diskordante U/Pb-Datierungen auf, die ein offenes Systemverhalten für Blei und/oder Uran, und zweifellos auch für Helium, anzeigen. Offene Systeme bedeuten nicht nur, dass Helium periodisch aus Zircons ausfließen kann, sondern wenn der Heliumdruck um die Mineralien herum einst höher war, konnte auch fremdes Helium periodisch in sie einströmen. Um in einen Zircon einzudringen, muss fremdes Helium nicht tatsächlich in die kristalline Struktur des Zircons lösen oder leicht über die Grenzfläche (Grenze) zwischen einem Biotit- und Zircon-Kristall wandern. Das Helium könnte in Rissen, durchlässigen metamiktischen Bereichen und anderen signifikanten Hohlräumen in den Zircons eingedrungen und gefangen worden sein. Wiederum könnten solche Ereignis(se) die hohen Heliumwerte in den 750-Meter-Zirconen erklären.

Manipulation von altem und mehrdeutigem sowjetischen Datenmaterial

Humphreys et al. (2003a, S. 6 und 2004, S. 2) zitieren Magomedov (1970), einen sowjetischen Artikel, der einige frühe Daten zur Heliumdiffusion in Zirkonen enthält. Nur eine kurze Zusammenfassung von Magomedov (1970) ist auf Englisch leicht verfügbar:

"Erhitzungsexperimente bei 1000 und 1150°C und bis zu 48 Stunden an Zirkon deuten darauf hin, dass der Verlust von Oberflächenblei und Helium in den ersten Stunden beträchtlich ist. Schätzungen der Aktivierungsenergie für die Volumendiffusion liegen bei 58 kcal/mol für Pb in Zirkon und nur 15 kcal/mol für He."

Humphreys hat jedoch eine englische Übersetzung des gesamten Artikels (Humphreys et al., 2003a, S. 16).

Humphreys et al. (2003a, S. 6) beschreiben ein Diagramm in Magomedov (1970) und reproduzieren es in ihrer Abbildung 5 (S. 6). Die y-Achse des Diagramms in Magomedov (1970) hat Einheiten von "ln(D,σ)," wobei D sich auf den Diffusionskoeffizienten bezieht und σ die elektrische Leitfähigkeit darstellt, die laut einer alten Referenz, Girifalco (1964, S. 92-102), die Diffusion in einigen Kristallen beeinflussen kann. Basierend auf Reiners et al.'s (2002) Ergebnissen zur Heliumdiffusion in Zirkonen aus dem Fish Canyon Tuff, Humphreys et al. (2003a, S. 6) schließen, dass die Einheiten auf Magomedovs Diagramm "falsch" sein müssen und die tatsächlichen Einheiten log zur Basis 10 D (log₁₀ D) sein sollten. Allerdings waren Magomedovs Zirkonen sehr metamikt; das heißt, sie waren durch Strahlung wahrscheinlich von hohen Urankonzentrationen stark beschädigt. Unter Berücksichtigung der Bedingungen der Proben und der Tatsache, dass verschiedene Exemplare desselben Minerals erheblich unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften aufweisen können, könnten die hohen Heliumdiffusionskoeffizienten in Magomedov (1970) real sein und Humphreys et al. (2003a) seien möglicherweise nicht berechtigt, die sowjetischen Daten zu "korrigieren". Sehr unterschiedliche Heliumdiffusionsraten wären zu erwarten, insbesondere wenn hochmetamikte Zirkonen mit im Wesentlichen nicht-metamikten Proben verglichen werden oder wenn Vergleiche zwischen hohen- und niedrigen-Helium-Zirkonen vorgenommen werden. Während Humphreys et al. (2003a, S. 6) rühmen, dass ihre log₁₀D Interpretation der sowjetischen Daten immer noch fünf Größenordnungen zu hoch für ihr "uniformitäres Modell" ist, vergessen sie zu erwähnen, dass bevor sie die Magomedov (1970) Daten "korrigierten", diese sowjetischen Ergebnisse mindestens fünf Größenordnungen höher waren als ihre "Jemez"-Messungen und die Fish Canyon Tuff Daten in Reiners et al. (2002).

Statt die Daten von Magomedov (1970) in ihren (2003a) Abbildungen 5 (S. 6) und 6a (S. 7) zu verändern, hätten Humphreys et al. ihre eigene Äußerung (2003a, S. 6) im Gedächtnis behalten sollen:

"Messungen der Edelgasdiffusion in einer bestimmten Art natürlich vorkommenden Mineralien zeigen oft signifikante Unterschiede von Ort zu Ort, verursacht durch Zusammensetzungsunterschiede."

Die Daten in Magomedov (1970) sind 35 Jahre alt und Humphreys et al. (2003a, S. 1, 6) sowie Humphreys et al. (2004, S. 2) haben sicher recht, wenn sie die Daten als mehrdeutig beschreiben. Humphreys et al. (2003a) hätten diese fragwürdigen Ergebnisse einfach ignorieren sollen, anstatt die Einheiten anzupassen, um Daten von Reiners et al. (2002) und letztlich ihren eigenen Ergebnissen (Abbildung 6a in Humphreys et al., 2003a, S. 7) anzupassen.

Arrhenius-Plots in Humphreys et al.: Fiktive Knie und imaginäre Defektlinien

Arrhenius-Diagramme beschreiben, wie Diffusionskoeffizienten unter Laborbedingungen mit der Temperatur variieren (Humphreys et al., 2003a, S. 5; ihre Abbildungen 4a und 4b). Zitat von Girifalco (1964, S. 102, 126) argumentieren Humphreys et al. (2003a, S. 5), dass Arrhenius-Plots „typischerweise" aus zwei Linien mit unterschiedlicher Steigung bestehen, die durch ein „Knie" verbunden sind. Da Zirkone und die meisten anderen Minerale Risse, Verunreinigungen, verlagerte Atome und andere Defekte in ihren kristallinen Strukturen aufweisen, erwarten Humphreys et al. (2003a, S. 5, 7; ihre Abbildung 4), dass „Knie" und flach geneigte Defektlinien bei niedrigeren Temperaturen auf den meisten Arrhenius-Plots erscheinen. Zum Beispiel behaupten Humphreys et al. (2003a, S. 7):

"Da die New Mexico [Fenton Hill] Zirkone radioaktiv sind, müssen sie einige Defekte aufweisen und sollten bei einer niedrigeren Temperatur als 300°C einen Knick aufweisen."

Obwohl fast alle natürlichen Kristalle beträchtliche Verunreinigungen und andere Defekte enthalten, erzeugen diese Merkmale nicht immer „Defektlinien" in Arrhenius-Plots, wie Humphreys et al. (2003a, S. 5, 7) erwarten. Die Arrhenius-Plots können recht linear sein, wie die Beispiele mit den Fish Canyon Tuff Zirkonen in Reiners et al. (2002), anderen Silikatmineralien in Lippolt und Weigel (1988), oder sogar Humphreys et al.'s (2003a; 2004) tatsächlichen Daten, wie sie in meiner Abbildung 1 dargestellt sind. Girifalco (1964, S. 100-102, 124, 126) erwähnt, dass Verunreinigungen in ionischen Kristallen (wie Halit [„Tischsalz"]) und polykristallinen (mehrere, meist ineinander gewachsene) Kristallproben „extrinsische" Kurven erzeugen können (das heißt, „Knie" und „Defektlinien" wie in Abbildung 4a von Humphreys et al., 2003a, S. 5). Da die Beschreibungen in Anhang C von Humphreys et al. (2003a, S. 20) das Vorhandensein von Einkristall- (nicht polykristallinen) Zirkongranaten und nicht von übermäßig exzessiven metamiktischen Merkmalen anzeigen, können signifikante Knie und Defektlinien nicht vorhanden sein.

Abbildung 1. Ein Arrhenius-Plot der Humphreys et al.'s (2003a; 2004) Zirkone aus Gneis-Proben, die in Tiefen von 750 und 1490 Metern vom Fenton Hill-Kern gesammelt wurden. 330°C = 1,66 1000/Temp (Kelvin), 197°C = 2,13 1000/Temp (K) und 175°C = 2,23 1000/Temp (K).

In Abbildung 5 von Humphreys et al. (2003a, S. 6) sind ein Knie und eine Defektkurve für die außergewöhnlich metamiktischen sowjetischen Zirkone sichtbar. Allerdings geben Humphreys et al. (2003a, S. 7) zu:

"Bei 390°C (Abszisse = 1,5) weist die russische Datenreihe einen Knick auf, der nach rechts in einen steileren, horizontaleren Verlauf für niedrigere Temperaturen übergeht. Dies impliziert eine hohe Anzahl von Defekten (siehe Abschnitt 4), was mit dem hohen Strahlenschaden übereinstimmt, den Magomedov berichtete. Die Daten aus Nevada und New Mexico reichen bis 300°C (Abszisse = 1,745) ohne starken Knick, was darauf hindeutet, dass die Daten im intrinsischen Bereich der Kurve liegen."

Messungen in Humphreys (2003) und Humphreys et al. (2004, Tabelle II, S. 6) erstrecken sich bis hinunter zu 175°C, wurden jedoch an Zirkonen aus Tiefen von 1490 Metern statt 750 Metern durchgeführt. Nun könnte Abbildung 6 in Humphreys et al. (2004, S. 7) eine leichte „Knie" bei etwa 1,75 = 1000/T(Kelvin) (ungefähr 300°C) zeigen, was zufällig der niedrigsten Temperaturmessung an den 750-Meter-Zirkonen entspricht (siehe auch meine Abbildung 1). Allerdings ist im Gegensatz zur folgenden Vorhersage aus Humphreys et al. (2003a, S. 7) auf der Kurve von Humphreys et al. kein offensichtlich scharfes Knie vorhanden, das dem in den sowjetischen Daten ähnelt:

"Da die New-Mexico-Zirkone radioaktiv sind, müssen sie einige Defekte aufweisen und sollten bei einer niedrigeren Temperatur als 300°C einen Knick aufweisen."

In der Abbildung auf S. iii von Humphreys (2003) und Abbildung 6 von Humphreys et al. (2004, S. 7) zeichnen Humphreys et al. einen „scharfen Knick" bei etwa 197°C (1000/T(K) = 2,13) als Teil einer zweigeteilten Kurve, die durch ihr „Kreationismus-Modell" erzeugt wird. Sobald jedoch die „Kurve des Kreationismus-Modells" aus ihren Abbildungen entfernt wird (siehe auch meine Abbildung 1), ist in den tatsächlichen Daten kein offensichtlicher Knick sichtbar. Sorgfältige Beobachtungen der tatsächlichen Zirkondaten in den Abbildungen von Humphreys et al. (siehe auch meine Abbildung 1) zeigen lediglich einen weiterhin leicht parabolischen Trend ohne irgendeinen offensichtlichen scharfen Knick oder Defektlinien.

Lippolt und Weigel (1988, S. 1452-1454) enthalten ebenfalls eine Reihe von ⁴He-Arrhenius-Diagrammen für verschiedene Minerale, einschließlich Sanidin, Nephelin, Hornblende, Pyroxene, Langbeinit und Muskovit. Statt Knie und Defektlinien aufzuweisen, sind viele der Daten bis fast 200°C linear, und Lippolt und Weigel extrapolieren alle Daten als gerade, kniefreie Linien bis auf 20°C. Offensichtlich betrachten Lippolt und Weigel (1988), Reiners et al. (2002) und andere Forscher Defektlinien nicht als häufige Merkmale in ihren Arrhenius-Diagrammen. Da Defektlinien und Knie in Arrhenius-Diagrammen der Heliumdiffusion in Silikatmineralien oft fehlen (Lippolt und Weigel, 1988; Reiners et al., 2002), besteht keine Gewissheit, dass Proben 1 und 2 auf Defektlinien liegen wie in den „Kreation"- und „Uniformitarismus-Modellen" in Abbildung 8 von Humphreys et al. (2003a, S. 11) oder Abbildung 6 in Humphreys et al. (2004, S. 7) dargestellt. Darüber hinaus, da Defektlinien nicht immer erwartet werden, hat „WeHappyFew" zutreffend bemerkt, dass der folgende Diffusionskoeffizient (D₁) und die außergewöhnlich niedrige Aktivierungsenergie (E₁) (Gleichung 18, S. 13 von Humphreys et al., 2003a), die vom „Defektlinien"-Modell des Humphreys et al. (2003a) „Kreationsmodells" „vorhergesagt" wurden, keinen Beleg für ihr Bestehen aufweisen:

E₁ ~ 3,76 kcal/mol, D₁ ~ 7,4 x 10^-14 cm²/sec

In einem weiteren Beispiel imaginärer Defektlinien zeigt Abbildung 6b von Humphreys et al. (2003a, S. 7) Muscovit-Konzentrationsdaten von Lippolt und Weigel (1988, S. 1454) (siehe auch meine Abbildung 2). Der Bereich mit den niedrigeren Temperaturen weist eine Streuung mehrerer Punkte auf. Lippolt und Weigel (1988, S. 1452, 1455) schreiben die Streuung ungleichmäßigen Verteilungen von Uran in den Muscovit-Körnern zu und erwähnen die Möglichkeit von Defektlinien auf ihrem Arrhenius-Diagramm nicht. Sie passen stattdessen einfach eine gerade Linie durch die Streuung und geben zu, dass diese Ergebnisse zur Muscovit-Diffusion und Aktivierungsenergie nicht quantitativ sind. Anstatt die Ergebnisse von Lippolt und Weigel treu wiederzugeben, Humphreys et al. (2003a, S. 7) lassen die beste lineare Anpassungskurve von Lippolt und Weigel weg und verbinden in ihrer Abbildung 6b (siehe auch meine Abbildung 2) selektiv einige der Punkte bei niedrigeren Temperaturen. Die Linien in Abbildung 6b von Humphreys et al. deuten auf das Vorhandensein eines „Knies" und einer „Defektlinie" hin, die Lippolt und Weigel (1988) niemals intendiert haben (vergleiche meine Abbildung 2 und Humphreys et al., 2003a, Abbildung 6b, S. 7).

Abbildung 2: Arrhenius-Plot von Muskovitdaten aus Lippolt und Weigel (1988, S. 1454) und ihrer linearen besten Anpassungskurve. In ihrer Abbildung 6b Humphreys et al. (2003a, S. 7) entfernen sie die beste Anpassungslinie von Lippolt und Weigel und verbinden selektiv einige Datenpunkte, was den falschen Eindruck erweckt, dass ein „Knick" und eine „Defektlinie" vorhanden sind.

Blei-Diffusion

Unter Verwendung von Informationen aus Nicolaysen (1957) und Magomedov (1970) in Fußnote 16 von Gentry et al. (1982b, S. 298), haben Humphreys et al. (2004, S. 10) einige Berechnungen durchgeführt und behauptet, dass 60-Mikrometer lange Zirkone (a = 30 Mikrometer) aus Probe 6 etwa 50 % ihres Bleis verlieren sollten, wenn sie 1,5 Milliarden Jahren lang einer Temperatur von 313°C ausgesetzt gewesen wären. Da die Zirkone angeblich immer noch etwa 90 % ihres Bleis enthalten (Humphreys et al., 2004, S. 9), argumentieren Humphreys et al. (2004, S. 10) irrtümlicherweise, dass die Zirkone viel jünger als 1,5 Milliarden Jahre alt sein müssen.

Mit Messungen aus einem 1979er Bericht von Zartman argumentieren Ludwig et al. (1984), dass Zirkone aus etwa 2900 Metern (Probe 3; Tabelle 1; nur 197°C im Jahr 1974) etwa 25% ihres Bleis verloren haben (siehe auch Gentry, 1984). Da der Bleiverlust der Zirkone der Probe 3 signifikant ist, haben die tieferen und wärmeren Zirkone der Probe 6 wahrscheinlich größere Bleiverluste erfahren, als Humphreys et al. (2004, S. 9-10) uns glauben machen wollen.

Mehrere neuere Aktivierungsenergie-Werte (161 kcal/mol) und temperaturunabhängige Diffusionskoeffizienten (ungefähr 3,9 x 10⁹ cm²/sec) für Blei in Zirkonen sind in Lee et al. (1997, S. 160, 161) aufgeführt. Diese Werte unterscheiden sich sehr stark von den älteren Messungen in Nicolaysen (1957) und Magomedov (1970). Das Einsetzen der Werte aus Lee et al. (1997) in die Gleichungen des Fußnotes 16 in Gentry et al. (1982b) führt zu Ergebnissen, die eine unbedeutende Bleidiffusionsverluste in Zirkonen bei ≤ 313°C über 1,5 Milliarden Jahre (vorhergesagter Bleiverlust von etwa 1% bei 313°C statt ungefähr 50%, wie von Humphreys et al. 2004, S. 10 behauptet) vorhersagen. Ein tatsächlicher Bleiverlust von 25% in den Proben 3 Zirkonen oder signifikante Verluste in den Zirkonen tieferer Proben könnten durch das Vorhandensein von metamorphen Flüssigkeiten und/oder langfristige Exposition gegenüber Temperaturen weit über 313°C zu einem bestimmten Zeitpunkt in ferner Vergangenheit erklärt werden. Statt sich mit vernünftigen Möglichkeiten auseinanderzusetzen, verwenden Humphreys et al. (2004) veraltete Messungen und machen falsche Annahmen, die dazu führen, dass sie fälschlicherweise zu dem Schluss kommen, dass die Bleidaten mit einem alten Alter für die Zirkonen unvereinbar sind.

Obwohl Zirkone im Fenton-Hill-Kern möglicherweise beträchtliche Mengen Blei verloren haben, würden typischerweise Pb-Pb-Datierungen nicht signifikant beeinflusst werden (Ludwig et al., 1984; Faure, 1998, S. 288). Die Massen der Bleiisotope sind so ähnlich (204, 206, 207 und 208 amu), dass Verlustereignisse nicht mehr eines Bleiisotops als eines anderen entfernen könnten.

WICHTIGE ANNAHMEN, UNKONSISTENZEN UND ANDERE PROBLEME IN DEN MODELLN VON HUMPHREYS ET AL.

Wichtige Annahmen in Humphreys et al.'s "Modellen"

Weil präzise Daten nicht immer verfügbar sind oder natürliche Bedingungen zu komplex sein können, um vollständig entschlüsselt zu werden, müssen Wissenschaftler oft Annahmen und Kompromisse treffen, um funktionierende Modelle zu entwickeln. Diese unvermeidlichen Annahmen und Kompromisse werden die Genauigkeit der Modelle oft verringern. Offensichtlich müssen Wissenschaftler bei der Formulierung von Annahmen sehr vorsichtig sein, um Modelle zu vermeiden, die irreführende falsche Ergebnisse liefern.

Humphreys et al. (2003a) treffen mehrere Annahmen, wenn sie ihre „Modelle" entwickeln und anwenden. Neben den zuvor genannten Beispielen werden weitere wichtige Annahmen unten aufgeführt und diskutiert. Wie in den folgenden Abschnitten gezeigt, sind einige dieser Annahmen völlig unvernünftig.

Voraussetzung #1: Laborergebnisse zur Vakuumdiffusion modellieren die Diffusion unter relativ hohem Druck und oberflächennahen Bedingungen genau.

Eine wesentliche Annahme der Arbeit von Humphreys et al. besteht darin, dass Diffusionsmessungen, die unter einem Laborvakuum gewonnen wurden, die natürlichen Diffusionsraten in Tiefen von 750 bis 4310 Metern im Untergrund (entspricht etwa 200 bis 1.200 bar Druck; Winkler, 1979, S. 5. Hinweis: Der durchschnittliche atmosphärische Druck beträgt etwa 1 bar.) genau schätzen können. Offensichtlich entgast Helium aus einem nackten Zirkon in einem schnell erhitzten Laborvakuum deutlich leichter als ein tief im Untergrund befindliches Zirkon, das von Mineralien und Hochdruckflüssigkeiten umgeben ist. Darüber hinaus können Vakua Mineralien (wie Biotite und andere Glimmer) zersetzen oder Risse öffnen, was es dem Helium ermöglicht, leichter zu entweichen als unter natürlichen Untergrundbedingungen. Farley (2002, S. 822) warnt davor, dass Labor-Diffusionsdaten sorgfältig auf natürliche Situationen angewendet werden müssen:

"Es ist wichtig zu beachten, dass solche Labormessungen unter natürlichen Bedingungen möglicherweise nicht zutreffen. Beispielsweise werden Diffusionskoeffizienten häufig bei Temperaturen gemessen, die weit höher sind als in der Natur relevant, sodass oft große und potenziell ungenaue Extrapolationen notwendig sind. Ebenso unterliegen einige Mineralien während der Vakuumheizung chemischen oder strukturellen Umwandlungen und möglicherweise der Defektreparatur; die Extrapolation von Laborwerten aus diesen veränderten Phasen auf natürliche Bedingungen kann zu fehlerhaften Vorhersagen führen."

Lippolt und Weigel (1988, S. 1451) stellen ebenfalls in Frage, ob Vakuumexperimente im Labor das Entgasungsverhalten bestimmter Mineralien unter natürlichen Bedingungen adäquat modellieren. Diese Fragen müssen bei der Bewertung der „Modelle" von Humphreys et al. berücksichtigt werden, insbesondere im Hinblick auf ihre Biotitdaten.

Annahme #2: Konstante Temperaturen über die Zeit.

Harrison et al. (1986) und Sasada (1989) widerlegen eindeutig eine wesentliche Annahme in Humphreys et al. (2003a, S. 8), wonach die Temperaturen unter der Erdoberfläche in Fenton Hill im Laufe der Zeit konstant geblieben seien. Unter Verwendung von ⁴⁰Ar/³⁹Ar-Datierungen von Feldspat in Tiefen von 1130, 2620 und 2900 Metern in den Fenton-Hill-Kernproben schlossen Harrison et al. (1986, S. 1899, 1901), dass die Temperaturen für diese Proben vor etwa 1030 Millionen Jahren unter ungefähr 200°C und vor etwa 870 Millionen Jahren unter ungefähr 130°C gefallen seien. Harrison et al. (1986, S. 1899) identifizierten zudem ein deutliches thermisches Ereignis in den Fenton-Hill-Kernproben innerhalb der letzten paar Zehntausend Jahre.

Abbildung 9 in Sasada (1989, S. 264) zeigt die variable thermische Geschichte des GT-2-Bohrkerns in einer Tiefe von 2624 Metern (Vergleichen Sie mit meiner Abbildung 3). Laut Sasada (1989, S. 262-265) ereignete sich vor langer Zeit eine warme Periode. Noch heißere frühere Ereignisse könnten viel oder sogar im Wesentlichen alle radiogenen Helium aus den Zirkonen entfernt haben. Die warme Periode wurde von einem kühleren Ereignis gefolgt, das die Einlagerung von Fluiden umfasste (siehe meine Abbildung 3). Insbesondere Sasada (1989) argumentiert, dass Fluiden in sekundären Einschlüssen innerhalb des Jemez Granodiorits in Tiefen von 2624 Metern gefangen wurden, wenn die Temperaturen mindestens 26°C kühler waren als heute (etwa 152°C statt des aktuellen Wertes von 178°C). Sasada (1989, S. 265) liefert keine definitiven Daten für die Heiz- und Abkühlungsereignisse, aber er argumentiert:

"Die Fluidinklusen in den Calcitadern und jene im Quarz der präkambrischen kristallinen Gesteine aus dem GT-2 deuten auf eine Aufheizung bis zum thermalen Maximum, Abkühlung und Calcitadern sowie erneut eine Aufheizung bis zur gegenwärtigen Temperatur hin."

Offensichtlich könnten diese Flüssigkeiten fremdes Helium enthalten. Während einer längeren Exposition könnten das Helium Biotite, Zirkone und andere Mineralien kontaminiert haben. Das Abkühlungsereignis wurde dann durch eine Wiedererwärmung auf die heutigen Temperaturen gefolgt. Während dieses aktuellen Wiedererwärmungsereignisses würden die Spaltflächen in Biotiten und anderen Micas hervorragende Wege bieten, damit ihr fremdes Helium weitgehend als Hintergrundheliumkonzentrationen in der regionalen Kruste dissipiert, während diese sanken. Allerdings könnten die relativ undurchlässigen Zirkone fremdes Helium für einen längeren Zeitraum behalten haben, möglicherweise bis zur Gegenwart. Daher analysieren Humphreys et al. (2003a,b) möglicherweise weitgehend verbleibendes fremdes Helium, das die Fenton Hill-Untergrundgesteine während relativ kühler Perioden in der jüngeren Vergangenheit kontaminiert hat. Nun könnten Humphreys et al. meine Hypothese vom fremden Helium belächeln, aber es ist zumindest eine gültige und überprüfbare wissenschaftliche Hypothese und keine übernatürliche religiöse Ausrede, um unerwünschte Beweise loszuwerden. Wiederum sollten Humphreys et al. die Anwesenheit von fremdem Helium bestätigen oder widerlegen können, indem sie nach ³He in Zirkonen und nach ⁴He in Uran- und Thorium-armen Mineralien aus frischen Fenton Hill-Proben suchen.

Abbildung 3. Thermische Geschichte des Fenton Hill Jemez Granodiorits in 2624 Metern Tiefe und hypothetische Beziehungen zu fremdem Helium (basierend auf Abbildung 9 in Sasada, 1989).

Wenn sie über ihr "Uniformitätsmodell" sprechen, geben Humphreys et al. (2003a, S. 10) zu, dass die Fenton-Hill-Proben eine variable Temperaturgeschichte aufweisen, die sowohl relativ warme als auch kühle Perioden umfasst. Dennoch ignorieren sie, wie Humphreys et al. (2003a, S. 10; 2004, S. 8) die thermische Geschichte der Fenton-Hill-Region diskutieren, die Bedeutung kühlerer Perioden, in denen hohe Fluid-Drücke die Diffusion von Helium aus den Zirkonen behindert haben könnten und diese möglicherweise sogar mit fremdem Helium kontaminiert haben. Unabhängig von der Geschichte des Heliums in den Zirkonen ist es für Humphreys et al. völlig unangemessen, ein Strohmann-Modell mit konstanter Temperatur für diese Mineralien zu konstruieren. Die offensichtlich zu komplexe Geschichte dieser Mineralien über 1,5 Milliarden Jahre ist für einen derart simplen Ansatz ungeeignet. Aufgrund dieser komplexen thermischen Geschichte haben Humphreys et al. (2003a, Abschnitt 10, S. 13-14) auch keine Berechtigung, die aktuellen Heliumkonzentrationen in den Zirkonen mit einem einzigen einfachen "Abschlussintervall" zu beschreiben.

Als Reaktion auf die Realität einer variablen thermischen Geschichte für das Gebiet von Fenton Hill (meine Abbildung 3) behaupten Humphreys et al. (2003a, S. 10; 2004, S. 8) einfach, dass sie konstante Temperaturen über die Zeit angenommen hätten, um den „Uniformitaristen" „großzügig" zu sein, und dass ohne konstante Temperaturen das „uniformitarische Modell" noch schlechter wäre. Genauigkeit ist jedoch immer wichtiger als offensichtlich falsche Strohmann Annahmen nur um „großzügig" gegenüber Ihren Gegnern zu sein. Wissenschaftler benötigen oder wollen keine fehlerhaften „Akt der Großzügigkeit" von Humphrey et al. Wenn ein Problem besteht, müssen Wissenschaftler damit realistisch umgehen. In der Zwischenzeit, bis bessere Daten gewonnen werden, haben Humphreys et al. keine rationalen Gründe, ihre Bibeln zu zitieren und „Gott-der-Lücken" heranzuziehen, um die Geschichte dieser Zirkone zu erklären.

Annahme #3: Biotite kapseln die Zirkone ein.

Das „Kreationismus-Modell" von Humphreys et al. (2003a, S. 8) betrachtet die Diffusion von Helium durch beide Zirkone und Biotite. Sie gehen davon aus, dass die Zirkone größtenteils von Biotiten umgeben waren, was möglicherweise zutrifft. Natürlich können Zirkone auch in anderen Mineralien vorkommen. Zum Beispiel sind in einigen Gneisen Zirkone in Cordierit, einem metamorphen Mineral, häufig (Perkins und Henke, 2004, Tafel 32a,b).

Annahme #4: Isotrope Diffusion in Zirkonen.

In ihren Modellierungsanstrengungen nehmen Humphreys et al. (2003a, S. 8; ihre Abbildung 7) an, dass die Heliumdiffusion in Zirkonen isotrop ist; das heißt, sphärisch. Natürlich haben Zirkonen tetragonale (anisotrope) statt isotroper kristalline Strukturen, was zu einer gewissen Anisotropie im Fluss von Helium durch die Minerale führen würde. Obwohl Wissenschaftler sphärische Diffusion in Zirkonen annehmen können, um Berechnungen zu vereinfachen (e.g., Reiners et al., 2002, S. 300-301), ist die Annahme nicht streng wahr und könnte in die „Modelle" von Humphreys et al. mindestens geringfügige Fehler einführen. Humphreys et al. (2004, S. 15) versuchen, das Problem zu minimieren, indem sie behaupten, dass der Wechsel der Diffusionsgeometrie von Zirkonen von einer isotropen Kugel zu einer anisotropen Zylinder ihre Ergebnisse um weniger als einen Faktor von zwei verändern würde. Allerdings stellen sie keine detaillierten Berechnungen zur Unterstützung dieser Behauptung bereit.

Annahme #5: Isotrope Diffusion in Biotiten.

Obwohl die Annahme einer sphärischen (isotropen) Diffusion in Zirkonen eine vernünftige Näherung sein mag, ist die Heliumdiffusion in Biotit definitiv anisotrop. Biotit besteht aus einer Reihe paralleler oder halbparalleler Spaltflächen. Helium würde vorzugsweise durch die gut definierten Spaltflächen wandern, anstatt eine gleichmäßige Ausbreitung in alle Richtungen (sphärische Ausbreitung) aufzuweisen. Obwohl Humphreys et al. (2003a, S. 8) anerkennen, dass die Heliumdiffusion in Biotiten anisotrop ist, nehmen sie unangemessenerweise isotrope Diffusion in den Micas an, um die Mathematik ihrer "Schöpfungs-" und "Uniformitätsmodelle" zu vereinfachen:

"Die Diffusion in Biotit ist nicht isotrop, da der Großteil des Helms zweidimensional entlang der Spaltflächen des Micas fließt. Die Berücksichtigung der Anisotropie im Biotit wäre jedoch sehr schwierig, sodass wir diese Verfeinerung den nächsten Generationen von Analysten überlassen. Um die Mathematik handhabbar zu halten, nehmen wir an, dass eine sphärische Symmetrie vorliegt..."

Wegen der ausgeprägten Spaltungsflächen in Biotiten ist dieser Abkürzung in ihrem "Modellierungs"-Ansatz völlig unbegründet und könnte zu sehr ungenauen und irreführenden Ergebnissen führen. Insbesondere basieren fast alle Gleichungen und Ergebnisse auf den Seiten 8-14 von Humphreys et al. (2003a) auf dieser grob ungültigen Annahme. Offensichtlich sind die Gleichungen und ihre Ergebnisse sowie "Modelle" aufgrund dieser und anderer falscher Annahmen (wie z. B. konstante Temperaturen; Annahme #2) unrealistisch und können nicht vertraut werden. Humphreys et al. hätten auf zuverlässige Ergebnisse von der "nächsten Generation von Analysten" warten sollen.

Das fiktive isotrope „Kreationsmodell" ist in Abbildung 7 von Humphreys et al. (2003a, S. 8) dargestellt, wo eine Schale, die isotrope Diffusion in Biotit darstellt, eine Kugel umgibt, die isotrope Diffusion in einem Zirkon repräsentiert. Statt von einer „Schale" aus isotropem Biotit umgeben zu sein, könnten eine Gruppe von realen Zirkonen innerhalb von Biotit-Spaltungsflächen liegen und die Form dieser Flächen verzerren, was die Helium-Diffusion weiter komplizieren würde. In einem weiteren wahrscheinlichen Szenario könnte ein größerer Zirkon leicht mehrere Spaltungsflächen durchschneiden. Jedes Helium, das aus diesem durchschneidenden Zirkon entweicht, könnte in mehrere Biotit-Spaltungsflächen strömen.

Annahme #6: Biotit und Zirkon haben die gleichen Diffusionskoeffizienten.

Um die Mathematik ihrer „Modelle" weiter zu vereinfachen, Humphreys et al. (2003a, S. 9) annehmen, dass die Diffusionskoeffizienten der Zirkone und der umgebenden Biotite gleich seien. Humphreys et al. (2003a, S. 9; 2004, S. 15) argumentieren, dass diese Annahme die Diffusionszeiten um nicht mehr als 30% verkürzen würde. Da sie glauben, dass ihre Altersbestimmungen durch diese Annahme verlängert würden, argumentieren Humphreys et al., dass „Uniformitaristen" dieser Annahme nicht widersprechen sollten. Berücksichtigt man jedoch die Komplexitäten des Heliumflusses durch verformte Biotit-Spaltungsflächen, variable Fluiddrücke über die Zeit und viele andere Unsicherheiten, könnten die Fehler viel größer als 30% sein.

Annahme #7: Messungen von b aus Biotiten gelten für mindestens Proben 3-5.

Obwohl bereits durch die Biotit-Anisotropie kollabiert, zerfällt das Fundament des „Kreationsmodells" weiter, da Humphreys et al. (2003a, S. 8) nicht angeben, wie viele Biotitkörner gemessen wurden, um b (der Radius des Biotits, der angeblich jeden Zirkon umgibt, wie in ihrer Abbildung 7 dargestellt) zu erhalten. Ohne Angabe von Standardabweichungen behaupten Humphreys et al. (2003a, S. 8) einfach, dass die Biotitflocken im „Jemez Granodiorit" im Durchschnitt etwa 0,2 Millimeter dick und ungefähr 2 Millimeter im „Durchmesser" sind. Basierend auf diesen Daten schließen Humphreys et al. (2003a, S. 8) dann, dass b ~ 1000 Mikrometer beträgt und dass dieser Wert bei der Berechnung von „Datierungen" für Proben 3-5 anwendbar ist (Gleichungen 14a-c und 17, Humphreys et al., 2003a, S. 9-12). Natürlich, wenn ihre Messungen an Biotiten aus dem 750 Meter tiefen Gneis durchgeführt wurden, können die Ergebnisse die Größen der Biotite im Jemez Granodiorit der Probe 3 und den Gesteinstypen (Jemez Granodiorit?) in den Proben 4 und 5 möglicherweise nicht einmal annähernd widerspiegeln.

Warum behandelten Humphreys et al. Probe 6 anders als Probe 5?

"Gewöhnliche" Diffusion in Proben 1-5?

Um ihr "Kreationismus-Modell" zu entwickeln und zu fördern, müssen Humphreys et al. die Heliumverteilungen in den Fenton-Hill-Kernproben erklären und nachweisen, dass ihre Diffusionsdaten nur mit einem Zeitspanne von 6.000 Jahren vereinbar sind. Während sie ihre Daten überprüften, stellten Humphreys et al. readily fest, dass die Q und Q/Q₀-Werte der Proben 1-5 mit zunehmender Tiefe und steigenden Tiefentemperaturen konsistent abnehmen (siehe meine Tabelle 1). Humphreys et al. schreiben diese inverse Beziehung zwischen Q/Q₀-Werten und Temperatur dem "gewöhnlichen Diffusionsprozess" zu. Wie Humphreys et al. (2003a, S. 4) feststellen:

"Zurückkehrend zu den Heliumdaten: Beachten Sie, dass die Retentionsniveaus [Q/Q₀-Werte] mit steigenden Temperaturen abnehmen. Dies ist mit gewöhnlicher Diffusion vereinbar: eine hohe Heliumkonzentration in den Zircons, die nach außen in eine viel niedrigere Konzentration in den umgebenden Mineralien diffundiert und in heißerem Gestein schneller diffundiert. Wie der nächste Abschnitt zeigt, steigen die Diffusionsraten stark mit der Temperatur an."

Humphreys et al. (2003a, S. 3) erkennen an, dass die Heliumkonzentration (~2 x 10^-11 cc STP/μg) in Probe 5 „übereinstimmt" mit den Temperatur- und Heliumkonzentrations-„Trends" in den Proben 1–4, dass eine identische Heliummessung aus Probe 6 jedoch „zu hoch" ist, um in ihr „Modell" zu passen. Um ihr „Schöpfungsmodell" zu validieren, müssen Humphreys et al. (2003a, S. 3, 8) nachweisen, dass die Q- und Q/Q₀-Werte für Probe 5 verlässlich sind und in ihre „Modelle" einbezogen werden sollten. Gleichzeitig müssen Humphreys et al. einen Grund finden, die identischen Ergebnisse aus Probe 6 als „Sonderfall" zu behandeln und sie auf irgendeine Weise aus den „Modellierungs"-Anstrengungen auszuschließen.

Wie bereits diskutiert, erkennen Humphreys et al. (2003a, S. 3) nicht, dass Proben 1-5 aus unterschiedlichen Gesteinstypen stammen (siehe meine Tabelle 1) und dass die Q/Q₀-Werte dieser verschiedenen Proben nicht verglichen werden sollten. In einer analogen Situation, die ihre Oberflächen- und Probe 1 (960 Meter tief) Zirkone betrifft, warnen Gentry et al. (1982a, S. 1130) korrekt davor, die Q/Q₀-Werte von Proben aus unterschiedlichen Lithologien zu vergleichen:

"Die nahezu gleiche Häufigkeit von He in den Zirkonen aus der Oberfläche und in einer Tiefe von 960 m [siehe meine Tabelle 1] ist NICHT besonders aussagekräftig, da die Zirkonen aus der Oberfläche aus einer VÖLLIG ANDEREN geologischen Einheit stammen und ZWEIFELLOS VERSCHIEDENE U-Th-Pb-Konzentrationen aufweisen als die Zirkonen aus den Kernproben." [meine Hervorhebung]

Nun, die Heliumkonzentrationen in den Proben 1-5 können tatsächlich auf eine relativ einfache Diffusion durch verschiedene Gesteinsschichten in der Erdkruste zurückzuführen sein. Bevor jedoch Humphreys et al. oder jemand anderes diese Behauptung abschließend unterstützen kann, müssen sie erkennen, dass die variable Chemie und die unterschiedlichen Gesteinsschichten in den Fenton-Hill-Kernen andere mögliche Erklärungen für die angebliche Abnahme der Q/Q₀-Werte mit der Tiefe bieten könnten. Zum Beispiel deuten die chemischen Daten in Gentry et al. (1982b) (auch in Tabelle B1 meines Anhangs B und meiner Tabelle 3 dargestellt) darauf hin, dass die Zirkone aus Probe 1 im Vergleich zu den meisten Zirkonen in den Proben 5 und 6 an Uran und Thorium angereichert sind. Da uran- und thoriumreiche Zirkone tendenziell höhere Helium- (Q)-Konzentrationen aufweisen, könnte die Anwendung eines konstanten Q₀-Wertes von 15 ncc STP/μg auf Zirkone mit variablen Uran- und Thoriumkonzentrationen (wie es Gentry et al., 1982a und Humphreys et al., 2003a, 2004 taten) eine Reihe von fiktiven Q/Q₀-Werten mit sehr täuschenden Trends erzeugen. Offensichtlich müssen Humphreys et al. geeignete Q/Q₀-Werte und unterstützende Daten bereitstellen, um die Heliumdiffusion eindeutig zu belegen und andere Szenarien auszuschließen.

Wie zuverlässig sind die Ergebnisse aus den Proben 5 und 6?

Statt quantitative oder sogar semiquantitative Heliummessungen (Q), wie Humphreys et al. (2003a) glauben, könnten die Ergebnisse für Proben 5 und 6 weitgehend Kontamination oder andere Arten von Störungen durch das Analysegerät von Gentry et al.'s (1982a) darstellen. Dies ist wahrscheinlich der Grund, warum Gentry et al. (1982a, S. 1130) die Werte lediglich als Näherungswerte auflisteten. Es ist auch möglich, dass sowohl das Helium in Proben 5 und 6 gänzlich fremde Hintergrundkonzentrationen sind, die aus regionaler vulkanischer Aktivität zu einem Zeitpunkt in der jüngeren geologischen Vergangenheit entstanden sind (Harrison et al., 1986). Wie bereits erwähnt, geben Gentry et al. (1982a, S. 1130) zu, dass die niedrigen Heliumkonzentrationen in den Zirkonen dieser Proben möglicherweise nicht in-situ radiogenes ⁴He sind:

"Tatsächlich sind wir derzeit NICHT sicher, ob die aufgezeichneten winzigen Mengen He aus den tiefsten Zirkonen (3930 und 4310 m [d.h., Proben 5 und 6]) tatsächlich residuales He in den Zirkonen sind ODER AUS EINER ANDEREN QUELLE HERSTAMMEN. [z.B., fremdes Helium oder analytische Störungen]" [meine Hervorhebung]

Obwohl Humphreys et al. (2003a, S. 3) behaupten, dass sie die Möglichkeit „in Betracht ziehen", dass der Fehler bei der Heliummessung der Probe 5 erheblich größer ist als die Fehler der Proben 1–4, listet ihre Tabelle 1 für den Q/Q₀-Wert der Probe 5 keinen Fehler auf, und sie behandeln die Heliumkonzentration der Probe in ihren Modellen im Allgemeinen quantitativ (wie in den Beispielen in den Tabellen 4 und 5 in Humphreys et al., 2003a, S. 12). Die semiquantitative (höchstens) Natur der Helium (Q)-Ergebnisse für die Proben 5 und 6 muss bei der Bewertung der Helium-Diffusions- „Datierungen" berücksichtigt werden.

Sind die Heliumverteilungen in Probe 6 gleichmäßig? Wie sieht es bei Probe 5 aus?

Statt beide Proben 5 und 6 als Kontamination während der Analyse, als unzuverlässiges Instrumentenrauschen, als geringe Helium-Hintergrundkonzentrationen oder auf eine andere konsistente Weise zu betrachten, versuchen Humphreys et al. (2003a) zu rechtfertigen, Probe 6 aus ihren "Modellen" auszuschließen. Gleichzeitig wenden sie dieselben Standards auf Probe 5 nicht an. Konkret führen Humphreys et al. (2003a, S. 8) die folgenden mehrdeutigen Argumente aus:

"Da b mehr als 32-mal größer ist als a, ist die scheibenförmige (nicht sphärische) Volumen [sic] des Biotits, in das Helium eindringt, mehr als 1000 (~32 im Quadrat) mal so groß wie das Volumen des Zirkons. Diese Überlegung beeinflusst die Randbedingungen, die wir für r = b wählen, und wie wir Probe 6 (siehe Abschn. 2) interpretieren, wie folgt. [neuer Absatz] Angenommen, Helium könne das Biotit überhaupt nicht verlassen. Dann würde sich bei fortschreitender Diffusion C im Zirkon verringern und im Biotit erhöhen, bis die Konzentration in beiden Materialien gleich ist. Danach würde C im Wesentlichen konstant bleiben, bei etwa 0,001 C₀. Der Anteil Q/Q₀, der im Zirkon verbleibt, wäre etwa 0,001, was genau dem entspricht, was Gentry in Probe 6 beobachtete."

Humphreys et al.'s Aussagen sind sicherlich sehr vage. Was ist mit "scheibenförmigem Volumen" gemeint? Wie können Humphreys et al. (2003a, S. 8) sagen: "...das scheibenförmige (nicht sphärische) Volumen des Biotits, in das das Helium eindringt, ist mehr als 1000 (~32 quadriert) mal das Volumen des Zirkons, [meine Hervorhebung]", wenn Volumina drei Dimensionen und nicht zwei haben? (Das heißt, kubisch und nicht quadrierte Dimensionen.) Wenn Humphreys et al. versuchen, a und b zu vergleichen, indem sie eine zufällige Ebene durch die Mitte eines Zirkons und in das umgebende Biotit legen, wie kann C ~ 0,001 C₀ sein, da die Ebene wahrscheinlich mehrere andere Zirkons schneiden würde, die zusätzliche Quellen für Helium sind? Vielleicht legen Humphreys et al. in ihren Aussagen nahe, dass all das Helium, das aus einer Probe 6 Zirkons diffundiert, nur in eine scheinbar zweidimensionale "scheibenförmige" Biotit-Spaltungsfläche eindringt. Wenn dies der Fall ist, wie in den folgenden Berechnungen gezeigt, ist das "scheibenförmige" Volumen von einer Spaltungsfläche in ihren Biotiten nicht 1000 mal das sphärische Diffusionsvolumen eines a = 30 Mikrometer Zirkonkristalls. Auf dem sehr unwahrscheinlichen Szenario, dass das Helium aus einem Zirkon auf irgendeine Weise nur in genau eine Biotit-Spaltungs ebene fließen könnte, würden mit den Daten von Humphreys et al. folgende Volumen-Vergleiche erzielt:

Das Diffusionsvolumen der Biotit-Spaltungsfläche von Humphreys et al. beträgt also nur etwa 0,0095 mal das eines a = 30 Mikrometer Zirkons. Natürlich ist die Helium-Diffusion in Biotiten schneller als in Zirkonen, da Zirkone relativ undurchlässig sind und keine regelmäßigen Spaltflächen aufweisen. Darüber hinaus würde sich jedes Helium wahrscheinlich durch mehrere und relativ durchlässige Spaltflächen in Biotiten bewegen. Aufgrund ihrer falschen und unrealistischen Aussage, dass „... das scheibenförmige (nicht sphärische) Volumen des Biotits, in das das Helium eindringt, mehr als 1000 (~32 im Quadrat) mal das Volumen des Zirkons beträgt," können Humphreys et al. (2003a, S. 8) nicht behaupten, dass „Der Anteil Q/Q₀, der im Zirkon verbleibt, etwa 0,001 betragen würde, was genau dem entspricht, was Gentry in Probe 6 beobachtet hat." Daher muss Humphreys et al. (2003a) einen weiteren Ausweg finden, um Probe 6 aus ihren „Modellen" zu entfernen.

Wegen ihrer ungültigen Vergleiche von Zirkon- und Biotit-"Volumina" haben Humphreys et al. (2003a, S. 8) auch keine Grundlage, um die folgenden Behauptungen über "uniforme" Heliumverteilungen zwischen den Zirkonen und Biotiten der Probe 6 aufzustellen:

"So eine mögliche Erklärung für Probe 6 ist, dass die Diffusion in die umgebenden Materialien (Feldspat, Quarz) und das Leckage (entlang der Korngrenzen) langsam genug war (während der relativ kurzen Zeit t [d. h. t = 6.000 Jahre im 'Kreationismus-Modell']), um den Helium-Ausfluss aus dem Biotit vernachlässigbar zu machen. Für diese Probe waren die Temperatur und der Diffusionskoeffizient hoch genug, damit sich Helium während dieser Zeit gleichmäßig durch sowohl Zirkon als auch Biotit ausbreiten konnte."

Anders ausgedrückt, nehmen Humphreys et al. an, dass das umgebende Quarz und Feldspat im Wesentlichen das Helium in den Biotiten und Zirkonen der Probe 6 eingefangen haben und dem Gas ermöglicht haben, sich innerhalb von 6.000 Jahren gleichmäßig zwischen den Zirkonen und dem umgebenden Biotit zu verteilen. Da sich Humphreys et al. davon überzeugt haben, dass das Helium in den Biotiten und Zirkonen der Probe 6 nahezu das „Gleichgewicht" erreicht hat, glauben sie fälschlicherweise, dass sie berechtigt sind, die Probe aus ihren „Modellen" zu entfernen.

Humphreys et al. (2003a, S. 8) erweitern ihre irreführenden Argumente, indem sie weiterhin folgern:

"Unsere Messungen (siehe Anhang B) zeigten, dass die Heliumkonzentration in der Biotit aus Jemez [sic, Gneiss] in einer Tiefe von 750 Metern gering war, nur etwa 0,32 x 10^‑9 cm³ (bei STP) pro Mikrogramm. Unter Berücksichtigung des Dichteunterschieds zwischen Biotit und Zirkon (3,2 g/cm³ und 4,7 g/cm³) entspricht dies fast genau der gleichen Heliummenge pro Volumeneinheit wie in Probe 6 enthalten. Das deutet darauf hin, dass Zirkon und Biotit in Probe 6 nahezu im Gleichgewicht waren, was unsere Hypothese stützt."

In diesen Aussagen haben Humphreys et al. (2003a, S. 8) Ähnlichkeiten zwischen den Heliumkonzentrationen von unreinen Biotiten (Anhang B in Humphreys et al., 2003a, S. 19) aus einem Gneis, der in einer Tiefe von 750 Metern gesammelt wurde, und den Zirkonen der Probe 6 (Jemez Granodiorit[?], 4310 Meter tief, überarbeitete Heliumdaten von Gentry et al., 1982a) festgestellt. Wie kann also jemand behaupten, dass die Heliumkonzentrationen der Zirkone und Biotite in Probe 6 im Wesentlichen gleich sind, basierend auf dem Vergleich der Heliummenge in den Zirkonen der Probe mit der Heliumkonzentration von unreinen Biotiten aus einem relativ flach liegenden Gneis? Auch hier geben Humphreys et al. (2003a, S. 6) zu, dass das Mischen von Messungen aus verschiedenen Lithologien unangemessen ist. Selbst wenn die Heliumkonzentrationen der Zirkone in 4310 Metern und der Biotite in 750 Metern zufällig ähnlich sind, könnten die Heliumkonzentrationen der Biotite in 4310 Metern nicht sogar noch niedriger sein?

Obwohl Humphreys et al. (2003a, S. 13) schließlich zugestehen, dass die Zirkone und Biotite in Probe 5 ebenfalls möglicherweise "uniforme" Heliumverteilungen aufweisen, rechtfertigen sie niemals, warum Probe 5 in ihren "Modellen" beibehalten werden sollte und nicht zusammen mit Probe 6 entfernt wird. Offensichtlich könnte das Helium in beiden Proben 5 und 6 denselben Ursprung haben. Wiederum könnten beide hauptsächlich analytische Störungen, Kontamination oder fremdes Hintergrundhelium sein. Bis diese Fragen geklärt sind, haben Humphreys et al. einfach keine Rechtfertigung, Probe 6 anders zu behandeln als Probe 5.

Obwohl die Heliumverteilung zwischen den Biotiten und Zirkonen der Proben 5 und/oder 6 möglicherweise einheitlich ist, haben Humphreys et al. keine Beweise zur endgültigen Unterstützung dieser Einheitlichkeit erbracht. Alternativ könnten zahlreiche Risse in den umgebenden Mineralien es dem Helium ermöglicht haben, in der jüngeren Vergangenheit leicht aus den Biotiten beider Proben zu entweichen, nicht jedoch aus den relativ undurchlässigen Zirkonen. Offensichtlich müsste für jeden, der eine einheitliche Heliumverteilung in den Proben 5 und 6 nachweisen will, die Heliumkonzentrationen der Biotite und Zirkone beider Proben analysiert worden sein, als sie 1974 erstmals aus dem Untergrund geborgen wurden.

Verwandte Behauptungen in Humphreys et al. (2004)

In einem verwandten Thema versuchen Humphreys et al. (2004, S. 9), auf einige Kritikpunkte von dem alt-Universum-Kreationisten Hugh Ross zu reagieren:

"Drittens, da das durchschnittliche Volumen der Biotit-Flakes hundertfach größer ist als das der Zirkone (Humphreys et al., 2003a, Abschnitt 6 [S. 7-10]), ist die Menge an Helium in den Biotiten in derselben Größenordnung wie die Menge an Helium, die von den Zirkonen verloren ging. Dies widerlegt eine schwindelhafte uniformitaristische Vermutung (Ross, 2003), dass vor 1,5 Milliarden Jahren riesige Mengen (100.000-mal größer als die bereits großen beobachteten Mengen) nicht radiogenen primordialen Heliums in den Zirkonen vorhanden gewesen sein könnten."

Weil Humphreys et al.’s Argumente auf vagen Messungen von b, ungültige isotrope Diffusionsberechnungen an Biotiten beruhen, die die Effekte mehrerer Spaltflächen nicht angemessen berücksichtigen, eine fehlende Analyse auf fremdes Helium, eine schwerwiegende Fehlberechnung der Heliummenge in Zirkonen aus 750 Metern Tiefe und vielen anderen unzulässigen Annahmen aus ihrem Dokument 2003a basieren, haben sie keine erfolgreiche Widerlegung gegen Ross und seine anderen Kritiker.

Fehlerhafte Grundlagen der Modelle von Humphreys et al.

Zusammenfassend deuten die relativ hohen Heliumkonzentrationen in den 750 Meter tiefen Zirkonen, die stark variierenden Uran- und Thoriumkonzentrationen selbst innerhalb einzelner Zirkone im Fenton-Hill-Kern (Gentry et al., 1982b), sowie die Unfähigkeit von Humphreys et al., unterschiedliche Gesteinsschichten im Untergrund der Fenton-Hill-Stelle zu erkennen (Sasada, 1989, S. 258; meine Tabelle 1), darauf hin, dass die Heliumdaten in den Dokumenten von Humphrey et al. zu fehlerhaft, anomal und/oder fremdartig sind, um sich eindeutig in vereinfachte Diffusionsraten-"Modelle" einfügen zu lassen. Bis Humphreys et al. ausreichende Unterstützung durch die "nächste Generation von Analysten" erhalten, die Heliumkonzentrationen und Q/Q₀-Werte ihrer Proben besser definieren, werden ihre Bemühungen um "Modellierung" keine wissenschaftliche Gültigkeit erlangen.

"MODELLIEREN"-ERGEBNISSE: INKONSISTENTE HELIUMDIFFUSIONSDATIERUNGEN

Je nach den verwendeten Gleichungen und den eingegebenen Werten liefern Humphreys et al. (2003a) verschiedene Methoden zur Generierung von Helium-Diffusions-"Datierungen". Obwohl die Gleichungen in Humphreys et al. (2003a) von vielen zweifelhaften oder outright ungültigen Annahmen abhängen, kann die innere Konsistenz dieser "Datierungs"-Gleichungen bewertet werden. Das heißt, auch wenn die gleichen Werte in die verschiedenen Gleichungen eingegeben werden, werden sie konsistent "Datierungen" ableiten, die das "Schöpfungsmodell" unterstützen?

Tabelle 4 fasst verschiedene „Kreationismus-Modell-Daten" zusammen, die Humphreys et al. in ihren 2003a- und 2004-Publikationen veröffentlicht haben. Die Ergebnisse in der 2003a-Publikation basieren auf Extrapolationen von Helium-Diffusionsdaten bei höheren Temperaturen auf niedrigere Temperaturen (Abbildung 8 in Humphreys et al., 2003a, S. 11), während die 2004-Daten angeblich direkter auf Messungen von Diffusionskoeffizienten bei niedrigeren Temperaturen basieren (Abbildung 6 in Humphreys et al., 2004, S. 7). Da Humphreys et al. die Proben 1, 2002 und 2003 als auf einer „Defektlinie" liegend betrachten, haben sie für diese keine „Daten" abgeleitet. Auch Probe 2 wurde laut Humphreys et al. (2003a) als auf der „Defektlinie" liegend betrachtet, doch änderte sich der Status dieser Probe im Artikel von 2004, und es wurde eine „Daten" generiert. Humphreys et al. erkennen zudem an, dass Probe 0 nicht vom Jemez Granodiorit stammt (siehe meine Tabelle 1), sodass für diese keine „Daten" berechnet wurden. Wie oben diskutiert, glauben Humphreys et al. (2003a), dass Probe 6 „ein Sonderfall" ist. Daher wurde auch für diese Probe kein Datum abgeleitet.

Beachten Sie, dass einige der „Daten" in Tabelle 4 seit 2003 drastisch verändert wurden. Im Jahr 2003 haben Humphreys et al. vorhergesagt, dass Probe 3 ein „Alter" irgendwo zwischen 7.899 und 14.439 Jahren haben würde. Jetzt liegt das „Datum" nur bei 2.400 Jahren, was weit außerhalb des Bereichs der ursprünglichen Vorhersage von 2003a liegt und selbst für YECs (Junge-Erde-Kreationisten) zu jung ist. Auch die „Daten" für Probe 5 aus den Jahren 2003a und 2004 unterscheiden sich erheblich.

In Humphreys et al. (2004, Tabelle III, S. 8) wurden die „Daten" für die Proben 2-5 (d.h., 7270, 2400, 5730 und 7330 Jahre) gemittelt. Der Mittelwert von 5.681 Jahren wurde dann auf 6.000 Jahre gerundet. Typischerweise werden Standardabweichungen mit einer „nicht-biased" Gleichung berechnet, die Freiheitsgrade (n-1) im Nenner verwendet, anstatt der Gesamtzahl der Proben (n) (Davis, 1986, S. 33; Keppel, 1991, S. 43-44, 58). Darüber hinaus wird eine Standardabweichung oft als zwei-Sigma angegeben, was groß genug ist, um 95 % aller theoretischen Messungen einzuschließen. Ein solcher Ansatz würde 6.000 ± 4.600 Jahre für die Ergebnisse von Humphreys et al. (2004) ergeben. Anstatt den traditionellen Ansatz zu nutzen, minimierten Humphreys et al. (2004, Tabelle III, S. 8) ihre Standardabweichung auf ± 2.000 Jahre, indem sie die „biased" Gleichung (n statt n-1 im Nenner) verwendeten und nur ein-Sigma (ca. 68 % der Messungen) berichteten. Dies ist ein alter statistischer Trick, den einige Personen verwenden, um ihre Fehler so klein wie möglich erscheinen zu lassen. Offensichtlich würden Humphreys et al. (2004) lieber eine Methode haben, die ein jüngstes „Schöpfungsdatum" von 2000 v. Chr. statt 600 n. Chr. liefert!

Die „Datierungen" von Humphreys et al. (2003a, 2004), die in meiner Tabelle 4 aufgeführt sind, wurden aus den Gleichungen 14a-c und 17 in Humphreys et al. (2003a) abgeleitet. Um ihre „Datierungen" von 2003a zu erhalten, fügten Humphreys et al. (2003a, S. 9f) zunächst ihre Q/Q₀-Werte in die Gleichung 14a-b ein, um x-Werte für die Proben 1-5 zu berechnen. Die Gleichung 14a-c lautet:

Wo:

Andere Variablen in den Gleichungen 14a-c sind oben definiert und in Humphreys et al. (2003a).

Humphreys et al. (2003a, S. 10) listen die resultierenden x-Werte in ihrem Tabelle 2 auf. Um "Datierungen" für Proben 3-5 zu berechnen, gaben Humphreys et al., (2003a, S. 11-12) x-Werte und Dispersionskoeffizienten, die aus Parametern in 5b (S. 7) abgeleitet wurden, in Gleichung 17 ein. Gleichung 17 ist einfach eine Umformung von Gleichung 14c und besagt:

Weil Humphreys et al. (2003a, Abbildung 8, S. 11) annahmen, dass Proben 1 und 2 sich auf einer „Defektlinie" befanden, argumentierten sie, dass Gleichung 17 nur auf Proben 3-5 anwendbar sei. Kürzlich jedoch behaupten Humphreys et al. (2004), dass Probe 2 tatsächlich Teil der intrinsischen Kurve zusammen mit Proben 3-5 ist und nicht auf einer „Defektlinie" liegt. In Humphreys et al. (2004, Tabelle III, S. 8; auch meine Tabelle 4) wurden für Proben 2-5 neue „Datierungen" ermittelt, indem die x-Werte aus dem Papier von 2003a und neue Diffusionskoeffizienten von 2004 in Gleichung 17 eingegeben wurden.

Weil ihr „uniformitäres Modell" (wo t = 1,5 Milliarden Jahre) Biotit als vernachlässigbaren Hindernis für den Heliumfluss betrachtet, haben Humphreys et al. (2003a, S. 10-11) Gleichung 16 statt 14a-b und 17 verwendet, um die Diffusionskoeffizienten für dieses „Modell" zu berechnen. Gleichung 16 lautet:

Jedoch, wenn man bedenkt, dass die Diffusionswerte von Humphreys et al. an nacktem Zirkon unter Vakuum ermittelt wurden und die Heliumkonzentrationen sowie die Diffusionsergebnisse für ihre Biotite so schlecht und unvollständig sind, warum könnte Gleichung 16 das „Kreationismus-Modell" nicht genauso gut oder sogar besser als Gleichungen 14a-b und 17 unterstützen?

Weil sie nicht erkannten, dass ihre Proben aus Tiefen von 750 und 1490 Metern tatsächlich aus Gneis und nicht vom Jemez Granodiorit stammten, mischten Humphreys et al. fälschlicherweise mehrere Messungen aus verschiedenen Gesteinstypen, um in ihrem Dokument von 2003a für Proben 3-5 und in ihrem Artikel von 2004 für Proben 2-5 „Datierungen" zu erzeugen. Konkret stammen die Werte für D und wahrscheinlich b vom Gneis, während ihre a- und Q/Q₀-Werte von Gentry et al. (1982a) stammen, die Messungen an Zirkonen vom Jemez Granodiorit beinhalten. Wie oben erwähnt, ist das Mischen dieser Parameter unangemessen und würde zu noch größerem Skeptizismus gegenüber ihren „Datierungen" führen.

Angesichts der unangemessenen und vereinfachenden Annahmen sowie der unzulässigen Vermischung von Zirkon-Messungen aus verschiedenen Gesteinstypen besteht kein Grund, anzunehmen, dass irgendeine der Gleichungen und damit verbundenen Ergebnisse in Humphreys et al. (2003a; 2004) und verwandten YEC-Dokumenten vernünftigerweise die Diffusion von Helium in Zirkonen datieren würden. Dennoch sollten die Gleichungen 14a-c, 16 und 17 von Humphreys et al.'s (2003a) einfach auf ihre innere Konsistenz hin überprüft werden, indem man für Proben 2, 3, 4 und 5 unter Verwendung meiner Q/Q₀ Werte „Datierungen" berechnet. Das heißt, werden diese Gleichungen ähnliche Ergebnisse liefern? Sind alle diese Datierungen wirklich mit dem „Kreationismus-Modell" konsistent?

In meinen Berechnungen wurden die im Labor gemessenen Diffusionskoeffizienten aus Tabelle III von Humphreys et al. (2004, S. 8) entnommen. Da für die b-Werte in Humphreys et al. (2003a, S. 8) keine Standardabweichungen angegeben sind und die Werte der Biotite des Jemez-Granodiorits möglicherweise signifikant von den von Humphreys et al. bereitgestellten Messungen abweichen können, wurden in den Gleichungen auch alternative b-Werte von 0,05 cm und 0,30 cm verwendet. Dieser Bereich an b-Werten ermöglicht eine gewisse Abschätzung, wie Schwankungen dieses Parameters die „Datierungs"-Ergebnisse aus diesen Gleichungen beeinflussen könnten.

Weil Humphreys et al. (2004, Tabelle I, S. 3 und S. 5) zugestehen, dass die Zirkone aus der 750 Meter-Probe nicht nach Größe sortiert wurden, wurden Werte für a auf 0,0020, 0,0030 und 0,0040 cm variiert. In meinen Berechnungen mit den Gleichungen 14a-c wurden die a-Werte mit b-Werten so paarweise kombiniert, dass ein maximaler Bereich möglicher „Datierungen" erzielt wurde. Meine resultierenden „Datierungen" sind in Tabelle 5 aufgeführt und mit „Datierungen" aus Humphreys et al. (2004) verglichen.

Wie in Tabelle 5 gezeigt, liefern die verschiedenen „Datierungs"-Gleichungen und Parameter sehr inkonsistente Ergebnisse, die oft älter als 10.000 Jahre sind; das heißt, zu alt für die Agenda des YEC. Angesichts der falschen Annahmen, die verwendet wurden, um diese Gleichungen abzuleiten, warum sollten die Ergebnisse überraschend sein und warum sollte man einem davon vertrauen?

Weil keine Belege für starke „Defektlinien" in den Daten von Humphreys et al. (2003a, 2004) existieren (siehe auch meine Abbildung 1), könnte die Konsistenz der Gleichungen 14a-c und 16 weiter getestet werden, indem für die Proben 1, 2002 und 2003 „Datierungen" abgeleitet werden. Zusätzlich, da Humphreys et al. (2003a) keine gültige Begründung für den Ausschluss der Ergebnisse der Probe 6 aus ihren „Modellen" haben, während sie die der Probe 5 beibehalten, könnten auch für die Probe 6 „Datierungen" berechnet werden. Wiederum haben diese „Datierungen" wahrscheinlich keine zeitliche Bedeutung, würden aber die Konsistenz der Gleichungen und unterstützenden Annahmen von Humphreys et al. testen.

Tab. 6 listet „Daten" für alle Proben unter Verwendung meiner Q/Q₀-Werte. Das Q/Q₀ für die 2003er Probe (1490 Meter Tiefe) wurde auf 0,15 geschätzt; das heißt, 6,3 ncc STP/μg aus Humphreys et al. (2004, Tab. I, S. 3) geteilt durch mein Q₀ von 41 ncc STP/μg. Die Q/Q₀-Werte für die Proben 1, 5 und 6 in Tab. 6 sind maximale und minimale Ergebnisse, die aus den Verfahren in Anhang B abgeleitet wurden. Obwohl diese Q/Q₀-Werte möglicherweise unrealistisch zu hoch oder zu niedrig sind, wird der resultierende Bereich von „Daten" wahrscheinlich einen starken Eindruck von der Konsistenz zwischen den Gleichungen von Humphreys et al. (2003a) und dem „Kreationismus-Modell" vermitteln. Während die Diffusionskoeffizienten für die Proben 2, 3, 4 und 5 aus Tab. III in Humphreys et al. (2004, S. 8) entnommen wurden, wurden Bereiche von Diffusionskoeffizienten für die anderen Proben aus Tab. II und Abb. 6 von Humphreys et al. (2004, S. 6, 7) geschätzt. Sie variierten von 1 x 10^-14 cm²/sec bis 1 x 10^-15 cm²/sec für Probe 6 (313°C) und bis hinunter zu 1 x 10^-17 cm²/sec bis 1 x 10^-18 cm²/sec (~100°C) für die Proben 2002 und 1. Zur einfachen Vergleichbarkeit werden die Ergebnisse in Tab. 5 aus den Gleichungen 14a-c und 16 erneut in Tab. 6 aufgeführt.

Der Durchschnitt aller „Daten" in Tabelle 6 und der „Daten" aus Gleichung 17 in Tabelle 5 beträgt 85.000 ± 780.000 (zwei-Sigma) Jahre. Die „Daten" reichen von -15.000 (aufgrund von Q/Q₀ > 1) bis zu 3.100.000 Jahren.

VERSCHIEDENE THEMEN

Einige weitere Themen werden kurz in Humphreys et al. (2003a) erwähnt. Wie bei ihren anderen Diskussionen machen Humphreys et al. eine Reihe von Aussagen, die auf fragwürdigen Behauptungen und offenkundigen Fehlern beruhen.

Atmosphärisches Helium: YECs verlieren ein weiteres Argument

Humphreys et al. (2003a, S. 2) besprechen kurz das YEC-Argument für atmosphärisches Helium. Seit Jahren haben Vardiman (1990), Melvin Cook (siehe Cook, 1957) und andere YECs argumentiert, dass die Atmosphäre der Erde zu wenig Helium enthält, um Milliarden Jahre alt zu sein. Allerdings zeigen eine Überprüfung von Vardiman (1990) und anderen YEC-Dokumenten, dass ihre Argumente weitgehend auf selektiven Zitaten veralteter Referenzen aus den 1960er und 1970er Jahren basieren.

Dalrymple (1984, S. 112) widerspricht prägnant vielen der Argumente des jungen-Erde-Kreationismus bezüglich atmosphärischen Heliums. Er zeigt, dass Junge-Erde-Kreationisten oft kritische Details zu verschiedenen atmosphärischen Helium-Entweichungsmechanismen, wie z. B. Photoionisation, weglassen. Junge-Erde-Kreationisten neigen auch dazu, die Auswirkungen der Helium-Verschmutzung im 20. Jahrhundert auf jegliche Versuche, atmosphärische Entweichungsmechanismen zu bewerten, zu vergessen.

Viele YECs betrachten Vardiman (1990) als das autoritative YEC-Dokument zur atmosphärischen Helium-"Datierung". Obwohl Vardiman (1990) sechs Jahre nach Dalrymple's Bericht verfasst wurde, wiederholen signifikante Teile dieses Berichts aus dem Jahr 1990 einfach alte YEC-Argumente, die bereits zuvor von Dalrymple widerlegt wurden. Zum Beispiel vergleichen Sie sorgfältig die Aussagen in Dalrymple, 1984 (S. 112) mit Vardiman (1990, S. 24-25).

Neuere Studien (wie LieSvendsen und Rees, 1996; Shizgal und Arkos, 1996) liefern zusätzliche Informationen über Helium-Entweichmechanismen, die die YEC-Argumente zu diesem Thema weiter untergraben. Dennoch war der letzte Nagel in den Sarg des YEC- Atmosphären-Helium-Arguments der Moment, als Satellitenbilder der NASA Helium und andere Gase zeigten, die ausgeblasen wurden von der Erdatmosphäre in den tiefen Weltraum. Ein Ereignis ereignete sich am 24.-25. September 1998 nach einer solaren koronalen Massenauswurf (siehe Sonnenwind bläst einen Teil der Erdatmosphäre in den Weltraum und Sonnenwind drückt einen Teil der Erdatmosphäre in den Weltraum).

Als Reaktion auf diese jüngsten Beobachtungen erwähnen Humphreys et al. (2003a, S. 2) lediglich, dass YECs die neuen Daten überprüfen müssen. Offensichtlich zeigen die aktuellen wissenschaftlichen Daten, dass ihre Helium-Argumente für eine "junge" Erde so tot sind wie ihre Mondstaub-Argumente und die Paluxy-"menschlichen" Fußabdrücke. Obwohl sie immer ihre Phantasie nutzen und vielleicht ein paar Wunder herbeirufen könnten, haben Humphreys et al. (2003a, S. 2) beschlossen, ihre Taktik zu ändern. Sie spekulieren nun, dass es zu viel Helium im Inneren der Erde gibt, damit unser Planet 4,6 Milliarden Jahre alt sein kann.

Vardiman (1990, S. 28-29) stellt korrekt fest, dass YECs die atmosphärischen Verweilzeiten schwererer Gase, wie Argon, untersuchen sollten, die weniger wahrscheinlich in den Weltraum aus der Atmosphäre der Erde entweichen. Es ist jedoch zweifelhaft, dass solche Studien ihre Genesis-Agenda unterstützen würden. Im Vergleich zu ³⁶Ar weist die Erdatmosphäre einen Überschuss an ⁴⁰Ar auf (Faure, 1986, S. 66), was mit Milliarden von Jahren ⁴⁰K-Zerfall in terrestrischen Gesteinen vereinbar ist (Dalrymple, 1984, S. 83; siehe auch Tolstikhin und Marty, 1998). Im Gegensatz dazu weisen Sternatmosphären mehr ³⁶Ar als ⁴⁰Ar auf (Krauskopf und Bird, 1995, S. 576), was mit der Sternenevolution übereinstimmt (Faure, 1998, S. 18).

Zitat aus 2. Petrus 3,4 und die Verzerrung der Realität WIEDER

Junge-Erde-Kreationisten zitieren häufig 2. Petrus 3:3-7 in ihrer Literatur. Hier ist die King James Bible-Version:

"3:3 Dies aber sei euch vor allem bekannt, dass in den letzten Tagen Spötter kommen werden, die nach ihren eigenen Begierden wandeln, 3:4 und sagen: Wo ist das Versprechen seiner Ankunft? Denn seit die Väter eingeschlafen sind, bleiben alle Dinge so, wie sie von Anfang der Schöpfung waren. 3:5 Denn dieses wissen sie gerne nicht, dass die Himmel durch das Wort Gottes von alters her waren und die Erde aus dem Wasser und im Wasser stand: 3:6 wodurch die Welt, die damals war, von Wasser überflutet, unterging: 3:7 aber die Himmel und die Erde, die jetzt sind, durch dasselbe Wort bewahrt werden und aufbewahrt sind zum Feuer am Tag des Gerichts und der Verdammnis der Gottlosen."

Junge-Erde-Kreationisten (YECs) glauben, dies sei eine „Prophezeiung" gegen den „Uniformitarismus". Nicht überraschend folgen Humphreys et al. (2003a, S. 4) der YEC-Mehrheit und zitieren ebenfalls 2. Petrus 3:4,5-6 in ihren Diskussionen. In Wirklichkeit ist 2. Petrus wahrscheinlich eine im 2. Jahrhundert geschriebene Fälschung, die als Antwort auf nichtchristliche Kritiker entstand, die die Christen bezüglich des „bald" erfolgenden Zweiten Kommens Christi auf ihre Lügen ausließen (e.g., Offenbarung 1:3). Die Verse haben nichts mit Geologie zu tun, und da sie wahrscheinlich die Worte eines Fälschers sind, sollten sie selbst von YECs nicht ernst genommen werden. Im Gegensatz zu YECs, die auf Schöpfungsmythen zurückgreifen, „Flood Geology", die seit dem frühen 19. Jahrhundert gründlich entlarvt wurde, und falschen Prophezeiungen aus der Bibel, haben Wissenschaftler die Natur oft erfolgreich ausschließlich durch natürliche Erklärungen erklärt. Daher steht im Gegensatz zur Aussage in Humphreys et al. (2003a, S. 4) der einzige „Elefant im Raum" einer rosa YEC-Halluzination.

FOLGERUNGEN

Trotz enthusiastischer Empfehlungen durch zahlreiche YECs basieren die „Helium-Diffusionsstudien" in Humphreys et al. (2003a,b; 2004) und Humphreys (2003) auf vielen fehlerhaften Argumenten, ad hoc-Wundern, schlechten Annahmen, unzuverlässigen Gleichungen und fragwürdigen Daten. Zum Beispiel können die relativ hohen Q/Q₀-Werte einiger Zirkone, die für die Ableitung vieler YEC-Helium-Diffusions-„Datierungen" wichtig sind, auf fremdem Helium oder Artefakten durch eine massive Unterschätzung der Q₀-Werte von Uran- und Thorium-reichen Zirkonen zurückzuführen sein.

Offensichtlich gibt es wesentliche und kritische Unterschiede zwischen vielen YEC-Forschern und echten Wissenschaftlern. Echte Wissenschaftler achten auf Details in ihrer Forschung, bewerten mehrere natürliche Hypothesen, sehen, wohin ihre Forschung führt, und ignorieren jegliche Äußerungen aus dem Humanist Manifesto, der Bibel, dem Book of Mormon oder dem Koran. Da YECs bereits glauben, dass sie in ihren Bibeln „die Antworten" haben, neigen sie dazu, einen „das Ziel heiligt die Mittel"-Ansatz zur „Forschung" zu verfolgen, was oft zu sorglosen Handlungen führt, einschließlich: unbegründeter Abkürzungen (wie z. B. die Annahme isotroper Diffusion in Biotiten), schlampiger Verfahren (zum Beispiel die Fehlberechnung von Q für die 750-Meter-Zirkone in Anhang C von Humphreys et al., 2003a) und dem Übersehen alternativer natürlicher Erklärungen, die mit ihrer Agenda in Konflikt stehen (als Beispiele: überschüssiges Helium oder außergewöhnlich hohe Urankonzentrationen in vielen ihrer Zirkone). Schließlich sind die „biblisch korrekten Antworten" und der Schutz ihres Glaubens für die meisten YECs von höchster Bedeutung.

Weil Wunder, schlechte Annahmen und fragwürdige Daten leicht manipuliert werden können, um beliebige gewünschte Ergebnisse zu erzielen, ist es nicht überraschend, dass Humphreys et al. mit ihren „Daten" ein „exzellentes Schöpfungsmodell" ableiten konnten. Es ist bedauerlich, dass der erfahrene Geochemiker Dr. Ken Farley nicht eine prominentere Rolle in den Bemühungen von Humphreys et al. übernehmen durfte. Hätte er dies getan, wären die Ergebnisse zuverlässiger gewesen. Auf der anderen Seite ist es zweifelhaft, dass die YECs die Ergebnisse erhalten hätten, die ihr Dogma fordert.

DANKSAGUNGEN

Internet-Kommentare zu Humphreys et al. (2003a,b) und Humphreys (2003) von "WeHappyFew", Dr. Joseph G. Meert und Jack DeBaun waren außerordentlich einleuchtend. Eine Reihe von Peer-Reviewern und anderen Personen lieferten wertvolle Kommentare zu verschiedenen Entwürfen dieses Manuskripts, darunter: Tom Baillieu, Tom Bridgman, John Brawley, Paul Heinrich, Mark Isaak, Mark D. Kluge, Ted Lawry und Frank Lovell. Ich danke Mike Hopkins für seine harte Arbeit beim Korrekturlesen und das Veröffentlichen dieses Essays im Internet.

REFERENZEN (einschließlich Internet-Links, sofern verfügbar)

ANHANG A: BERECHNUNG DER Q/Q₀-WERTES MIT DEN IN GENTRY ET AL. (1982a) ANGEGEBENEN ANNAHMEN

Q bezieht sich auf die gemessene Menge an Helium (voraussichtlich nur radiogenes ⁴He) in einem Mineral. Von seiner Kristallisation bis zum heutigen Zeitpunkt ist Q₀ die maximale Menge an radiogenem Helium (⁴He), die sich in einem Mineral durch den radioaktiven Zerfall von Uran und Thorium (Humphreys et al., 2003a, S. 3) anreichern könnte. Q₀ geht davon aus, dass keine Diffusion („Austritt“) stattgefunden hat, außer für „Alpha- Ejektion". Q/Q₀ würde dann den Anteil des radiogenen ⁴He (das heißt, voraussichtlich ohne jeglichen fremden Anteil) darstellen, der seit der Kristallisation in der Probe verblieben ist.

Indem sie mehrere sehr zweifelhafte Annahmen treffen, schätzten Gentry et al. (1982a, S. 1129) die Q/Q₀-Werte der Zirkone in ihren Proben. Gentry et al. (1982a, S. 1129) formulieren ihre Annahmen im folgenden Absatz:

"Für die anderen Zirkone aus dem Granit [sic, Granodiorit] und Gneis-Kernen [Proben 1-6] nahmen wir an, dass die radiogene Bleikonzentration in Zirkonen aus allen Tiefen im Durchschnitt dieselbe war wie die gemessene (Zartman, 1979) bei 2900 m, d. h. ~80 ppm mit ²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb und ²⁰⁶Pb/²⁰⁸Pb-Verhältnissen von zehn (Gentry et al., ...[1982b]; Zartman, 1979). Da jedes aus U und Th stammende Atom von ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb und ²⁰⁸Pb jeweils 8, 7 und 6 Alpha-Zerfälle repräsentiert, bedeutet dies, dass für jedes Pb-Atom in diesen Zirkonen ~7,7 He-Atome erzeugt werden sollten."

Zunächst gingen sie davon aus, dass die radiogenen Bleikonzentrationen (insgesamt ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb und ²⁰⁸Pb) der Zirkone aus jeder der sechs Proben im Durchschnitt 80 ppm (Teile pro Million) betragen. Natürlich kann diese Annahme nicht genau sein. Dennoch:

80 ppm = 80 Mikrogramm radiogenes Pb/gram Zirkon = 0,00008 g radiogenes Pb/g Zirkon

Obwohl die gesamte Atommasse von Pb (207,2 amu) nicht-radiogene ²⁰⁴Pb einschließt, liegt die Atommasse von radiogenem Pb nahe bei 207,2 amu. Daher:

0,00008 g/g geteilt durch 207,2 g Pb/Mol Pb = 3,9 x 10^-7 mol radiogenes Pb/g Zirkon

Die Konzentrationen der verschiedenen radiogenen Bleiisotope werden dann durch die folgende Gleichung dargestellt:

²⁰⁶Pb + ²⁰⁷Pb + ²⁰⁸Pb = 3,9 x 10^-7 mol Gesamt-radiogenes Pb/gram Zirkon

Gegeben:

²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb = 10. Das heißt: ²⁰⁷Pb = ²⁰⁶Pb/10. Gentry et al.'s (1982a) Annahme ist hier vernünftig. Tatsächliche Werte von Gentry et al. (1982b, S. 296) liegen bei etwa 9,6 bis 11,2.

²⁰⁶Pb/²⁰⁸Pb = 10. Das heißt: ²⁰⁸Pb = ²⁰⁶Pb/10. Diese Annahme von Gentry et al. (1982a) ist fragwürdiger. Gentry et al. (1982b, S. 296) hat tatsächliche Werte von低至 3,1 und bis zu 14.

Durch Kombinieren dieser Gleichungen und Anwendung einiger algebraischer Umformungen:

²⁰⁶Pb + ²⁰⁶Pb/10 + ²⁰⁶Pb/10 = 3,9 x 10^-7 Mol/g

Alles mit 10 multiplizieren:

10(²⁰⁶Pb) + ²⁰⁶Pb + ²⁰⁶Pb = 3,9 x 10^-6 mol/g

12 (²⁰⁶Pb) = 3.9 x 10^-6

²⁰⁶Pb = 3,25 x 10^-7 Mol/g

Dann: ²⁰⁷Pb = ²⁰⁸Pb = 3,25 x 10^-8 Mol/g

Gentry et al. (1982a, S. 1129) schreiben:

"Während des Zerfalls von Uran und Thorium hat jedes ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb und ²⁰⁸Pb-Atom entsprechend 8, 7 und 6 Alpha-Zerfälle."

Daher:

Gesamt radiogenes ⁴He, das mit dem radiogenen Pb produziert wurde:

Gesamt radiogenes ⁴He = 8(²⁰⁶Pb in Mol) + 7(²⁰⁷Pb in Mol) + 6(²⁰⁸Pb in Mol)

Total radiogenes He = 8(3,25 x 10^-7) + 7(3,25 x 10^-8) + 6(3,25 x 10^-8) = 2,60 x 10^-6 + 2,275 x 10^-7 + 1,95 x 10^-7 = 3,02 x 10^-6 Mol/g

Es gibt 10⁹ Nanomol in einem Mol.

Total radiogenes He = 3,02 x 10^-6 Mol/g x 10⁹ Nanomol/Mol = 3020 Nanomol He/gram Zirkon

Die Umrechnung in Humphreys et al.'s Skala von Kubikzentimetern (Standardtemperatur und -druck [STP]) von radiogenem He/Mikrogramm Zirkon erfordert die folgenden Schritte:

Die Gasgesetze besagen, dass bei Standardatmosphärentemperatur und -druck (STP) 1 Mol jedes Gases ein Volumen von 22,4 Litern hat:

22,4 Liter = 22.400 Milliliter (ml)

1,0 ml = 1,0 Kubikzentimeter (cc)

Daher: 22,4 Liter = 22.400 cc

Total radiogenes He = 3020 x 10^-9 Mol/g x 22.400 cm³ STP/Mol = 6,8 x 10^-2 cm³ STP/g

Es gibt 10⁶ Mikrogramm in einem Gramm. Daher:

6.8 x 10^-2 cc STP/g dividiert durch 10⁶ Mikrogramm/g = 6.8 x 10^-8 cc STP/Mikrogramm

Angenommen, bis zu 40 % des radiogenen Heliums gehen durch Alpha-Emission verloren, wie Gentry et al. (1982a, S. 1129–1130) argumentieren, dann:

60% von 6,8 x 10^-8 cc STP/Mikrogramm = 41 x 10^-9 cc STP radiogenes He/Mikrogramm Zirkon = Q₀

Laut Humphreys et al. (2004, S. 9) hat Gentry für seine Zirkone einen Q₀-Wert von ungefähr 15 x 10^-9 cc STP/Mikrogramm ermittelt. Wie Gentry genau diesen Wert ableitete, wird in Gentry et al. (1982a) oder Gentry et al. (1982b) nicht diskutiert. Dennoch ist mein Q₀ basierend auf Gentry et al.'s (1982a) Annahmen deutlich höher.

Unter Verwendung der gemessenen Heliumkonzentrationen (Q-Werte), die in Humphreys et al. (2003a, S. 3) aufgeführt sind, erhalte ich meine Q/Q₀-Werte. Diese sind in Tabelle A aufgeführt. Die Verwendung von Alpha-Ausstoßprozentsätzen unter 40 % würde meine Q/Q₀-Werte noch weiter senken.

ANHANG B: BERECHNUNG VON Q₀ UND GESCHÄTZTEN Q/Q₀ WERTE FÜR EINZELNE ZIRKONE AUS PROBE 1, 5 UND 6 MIT CHEMISCHEN DATEN VON GENTRY ET AL. (1982b)

Gentry et al. (1982b) listen chemische Daten für einzelne Zircons, die aus Tiefen von 960, 3930 und 4310 Metern in den Fenton Hill Kernen entnommen wurden (Proben 1, 5 und 6 in Gentry et al., 1982a). Diese Daten ermöglichen es, die Q₀-Werte für die drei Proben besser zu definieren, als lediglich die generischen Werte zu verwenden, die von Gentry et al. für Proben 1-6 berechnet wurden (15 ncc STP/μg, Humphreys et al., 2004, S. 9) oder in Anhang A dieses Berichts (41 ncc STP/μg). Die neuen Q₀-Werte können dann verwendet werden, um den Bereich der möglichen Q/Q₀-Werte für die drei Proben grob abzuschätzen.

Tabelle B1 zeigt den Bereich der Uran- und Thoriumkonzentrationen für sieben verschiedene Zirkone aus den Proben 1, 5 und 6 (Gentry et al., 1982b, S. 296). Die Buchstaben, die den Probennummern in Tabelle B1 zugeordnet sind, repräsentieren verschiedene Zirkonproben, die von jeder Tiefe durch Gentry et al. (1982b) analysiert wurden.

Typischerweise führten Gentry et al. (1982b) vier Paare von Uran- und Thorium-Analysen an jedem Zirkon durch. Gentry et al. (1982b) stellten fest, dass die Uran- und Thorium-Konzentrationen selbst an verschiedenen Stellen desselben Zirkon-Körners erheblich variierten. Bei der Berechnung der Konzentrationen gingen Gentry et al. (1982b) davon aus, dass die Zirkone reines ZrSiO₄ seien. Obwohl Zirkone typischerweise 1-4% Hafnium enthalten (Klein, 2002, S. 498), ist diese Annahme wahrscheinlich angemessen.

Die Berechnungen in diesem Anhang wurden in einer Microsoft Excel^TM-Tabelle durchgeführt. Die Berechnungen gehen davon aus, dass über die Zeit keine Uran- oder Thorium-Zusätze oder -verluste in den Zirkonen stattfanden. Um für jeden Zirkon in Tabelle B1 den maximal möglichen Bereich der Helium Q₀-Werte zu erhalten, wurden die Berechnungen die höchste Uran-Konzentration für jeden Zirkon mit seiner höchsten Thorium-Konzentration und die niedrigste Uran-Konzentration mit dem niedrigsten Thorium-Wert verknüpft.

Tabelle B2 zeigt die aktuellen maximalen und minimalen Uran- und Thoriumkonzentrationen für jeden Zirkon aus dem präkambrischen Gneis in einer Tiefe von 960 Metern (Probe 1). Werte in Teilen pro Million (ppm) entsprechen Mikrogramm pro Gramm. Die Mikrogramm-pro-Gramm-Konzentrationen können durch 1 x 10⁶ Mikrogramm pro Gramm geteilt werden, um sie in Gramm Element pro Gramm Zirkon umzurechnen. Konzentrationen in Mol Element pro Gramm Zirkon ergeben sich durch Division der Gramm-pro-Gramm-Konzentrationen durch die Atomgewichte von Uran und Thorium (238,03 bzw. 232,038 g/mol). Nun beträgt 99,2743 % des modernen natürlichen Urans ²³⁸U und nur 0,7200 % ist ²³⁵U (Faure, 1998, S. 284). Diese Prozentwerte werden verwendet, um die Konzentrationen in Mol/g jedes Uran-Isotops wie in Tabelle B2 dargestellt zu bestimmen. Anschließend werden die Mol/g von ²³⁸U, ²³⁵U und ²³²Th mit der Avogadro-Konstante (6,022 x 10²³ Atome/mol) multipliziert, um die Gesamtzahl der Atome (N) jedes Isotops in jedem Gramm Zirkon zu erhalten.

Laut Anhang A in Humphreys et al. (2003a) sind die Zirkone in 750 Metern Tiefe 1,4393 Milliarden Jahre alt. Zartman (1979) stellte fest, dass die Zirkone in 2903,8 Metern Tiefe 1,500 Milliarden Jahre alt sind. Ich gehe davon aus, dass die Zirkone in 960 Metern Tiefe etwa 1,44 Milliarden Jahre alt sind. Für die Proben in 3930 und 4310 Metern Tiefe stimme ich Humphreys et al. (2003a, S. 11) zu und gehe von einem Alter von 1,5 Milliarden Jahren aus.

Die folgenden Gleichungen und Daten aus Faure (1998, S. 281-284) werden verwendet, um die Anzahl der Mole radiogenen Bleis und Heliums (Q₀) zu berechnen, die durch den Zerfall von ²³⁸U, ²³⁵U und ²³²Th über 1,44 bis 1,5 Milliarden Jahre entstehen. In der Realität könnten Vulkanismus, Tektonik und Metamorphose die Zirkone vor langer Zeit teilweise oder vollständig von Helium befreit haben. Mindestens ein Teil der aktuellen Heliumkonzentration könnte auch aus fremdem ⁴He und ³He bestehen.

D^* = N(e^λt -1)

D^* = Anzahl der radiogenen Pb-Atome

N = Anzahl der Uran- und Thoriumatome, die aktuell in der Probe vorhanden sind.

λ = Zerfallskonstanten:

λ für ²³⁸U = 1,55125 x 10^-10 1/Jahr

λ für ²³⁵U = 9,8485 x 10^-10 1/Jahr

λ für ²³²Th = 4,9475 x 10^-11 1/Jahr

t = Alter der Probe

Die Anzahl der Tochteratome (ein D^*-Wert für ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb und ²⁰⁸Pb) kann nun berechnet werden, wie in Tabelle B3 dargestellt. Für jedes durch den Zerfall von ²³⁸U erzeugte ²⁰⁶Pb-Atom entstehen 8 ⁴He-Atome. Die Bildung eines ²⁰⁷Pb-Atoms führt zur Bildung von 7 ⁴He-Atomen, und 6 ⁴He-Atome sind mit jedem ²⁰⁸Pb-Atom verbunden (Gentry et al., 1982a, S. 1129). Tabelle B3 listet die Anzahl der radiogenen Heliumatome auf, die durch 1,44 Milliarden Jahre radioaktiven Zerfalls von ²³²Th, ²³⁵U und ²³⁸U entstehen würden.

Die Avogadro-Zahl wird verwendet, um die Anzahl der radiogenen Heliumatome in Mol umzurechnen (Tabelle B4). Für jede Berechnung des Minimums und Maximums bei Zirkon werden die Heliumkonzentrationen in Mol, die dem Zerfall von ²³⁸U, ²³⁵U und ²³²Th zugeordnet sind, addiert (Tabelle B4). Gemäß der Verwendung in Gentry et al. (1982a), Humphreys et al. (2003a) und Anhang A dieses Dokuments werden die Mol radiogenen Heliums anschließend in Kubikzentimeter Helium pro Mikrogramm Zirkon bei Standardtemperatur und -druck (STP) umgerechnet (Tabelle B4).

Wie im Haupttext diskutiert, waren die Alpha-Emissionen dieser Zirkone höchstwahrscheinlich 30–50 %. Um einen maximalen Bereich von Q₀-Werten für jeden Zirkon abzuleiten, wurden die Berechnungen mit den maximalen Uran- und Thoriumkonzentrationen einem Alpha-Emissionswert von nur 30 % zugewiesen, während die Berechnungen mit den minimalen Werten einem Wert von 50 % erhalten. Die resultierenden Q₀-Werte sind in Tabelle B5 dargestellt. Um für jeden Zirkon hochpräzise Q/Q₀-Werte zu erhalten, muss die Heliumkonzentration (Q) jedes Zirkons bekannt sein. Leider ist diese Information nicht verfügbar. Da die Uran-, Thorium- und Q₀-Werte der einzelnen Zirkone stark variieren (Tabellen B1 und B5), sind auch große Schwankungen der Q-Werte für die verschiedenen Zirkone zu erwarten. Bis die kritischen Q-Daten verfügbar werden, können nur fundierte Schätzungen über die möglichen Bereiche der Q/Q₀-Werte für Proben 1, 5 und 6 getroffen werden. Ein Einzelner könnte den Bereich der möglichen Q/Q₀-Werte für jede Probe schätzen, indem er die maximalen und minimalen Q₀-Werte für jeden Zirkon in Humphreys et al.'s überarbeitete Q-Werte für jede Probe (aus meiner Tabelle 1) teilt. Zum Beispiel zeigt Tabelle B6, dass der gesamte Q von 8,60 ncc STP/μg Zirkon durch die verschiedenen Q₀-Werte für Zirkone 1A–1C geteilt werden kann, um eine Reihe von Q/Q₀-Werten für Probe 1 zu erhalten. Diese reichen von 0,011 bis 0,21. Wahrscheinlich zufällig ist der maximale Q/Q₀-Wert von 0,21 identisch mit den Berechnungen für Probe 1 in Anhang A. Die maximalen und minimalen Q/Q₀-Werte für die Zirkone in Tiefen von 3930 und 4310 Metern wurden auf dieselbe Weise berechnet und als Näherungen in Tabelle 3 dargestellt.

Obwohl die Bereiche in Tabelle 3 eine grobe Vorstellung davon vermitteln, wie die Q/Q₀-Werte für die verschiedenen Proben möglicherweise variieren können, lässt sich eine typischere Näherung für die Zirkone erhalten, indem man den Gesamtwert von Q der Probe aus Tabelle 1 durch den mittleren Q₀-Wert der Gruppe teilt. Für Probe 1 beträgt der Durchschnitt der Q₀-Werte in Tabelle B5 281 ncc STP/μg. Daher ist die derzeit beste verfügbare Schätzung für Q/Q₀ bei Probe 1 wahrscheinlich 8,6 ncc STP/μg geteilt durch 281 ncc STP/μg oder 0,031.

Leider sind die Daten in Gentry et al. (1982a,b) und Humphreys et al. (2003a; 2004) zu unzureichend und schlecht definiert, um jegliche definitive Q/Q₀-Werte für die Fenton-Hill-Kernproben zu ermitteln. Ohne geeignete Daten sind die „Modellierungs"-Anstrengungen und Helium-Diffusions-„Datierungen" in Humphreys et al. (2003a,b; 2004) und Humphreys (2003) unzuverlässig und sogar irreführend.