CD031: KBS-Tuff-Datierung

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1. The KBS Tuff controversy illustrates many of the problems with radiometric dating, but it equally illustrates that the problems are not insurmountable.
   
   The KBS Tuff (for "Kay Behrensmeyer Site," after the geologist who first described it) is a layer of redeposited volcanic ash, so it contains a mixture of older sediments, too. It is still possible to date the layer, but care must be taken to choose only the youngest rocks, else one would be dating the age of older sediments washed into the layer, not the age of the layer itself. This is what happened with the first ages reported from the tuff. In a study to test the feasibility of dating samples from the tuff, the samples were contaminated with non-juvenile components which could not be separated out, giving ages over 200 million years. It was recommended that new samples be collected from which suitable individual crystals could be separated (Fitch and Miller 1970). These new samples were dated at 2.61 +/- 0.26 million years, based on the ⁴⁰Ar/³⁹Ar dating method (Fitch and Miller 1970).
   
   Discrepancies with this date soon turned up, though. Work with animal fossils, particularly of pigs, showed that the strata in question matched younger strata in the nearby Omo Valley. In its early stages, this fossil work was imprecise enough that the 2.61 Myr date could still be justified (Maglio 1972). However, the fossils continued to point to a younger date as the quality of the work on them improved (White and Harris 1977). And in 1975, another lab, using K-Ar dating, reported dates of 1.82 and 1.60 Myr (Curtis et al. 1975).
   
   Fitch and Miller turned to an independent method to resolve the discrepancy, fission-track dating. Initial results gave an age of 2.44 +/- 0.08 Myr (Hurford et al. 1976). This fit well with the age of 2.42 Myr, which Fitch et al. (1976) recalculated from their original results. Subsequent ⁴⁰Ar/³⁹Ar measurements they took gave a scattering of ages from 0.52 +/- 0.33 to 2.6 +/- 0.3 Myr. They attributed the spread to reheating of the crystals after deposition. Paleomagnetic studies gave ambiguous results (Brock and Isaac 1974; Hillhouse et al. 1977).
   
   The weight of evidence soon began to converge on an age near 1.9 Myr, though. A study of trace elements in the minerals showed that the KBS Tuff correlates with the H2 tuff in the Shungura Formation, uncontroversially dated about 1.8 Myr (Cerling et al. 1979). The 1.60 Myr age reported by Curtis et al. (1975) was found to be an error due to a faulty balance (Drake et al. 1980). A later fission-track study which took pains to eliminate possible errors gave an age of 1.87 +/- 0.04 Myr (Gleadow 1980). Because the controversy had become quite heated, another expert, Ian McDougall, was called in to do independent dating. He came up with an age of 1.89 +/- 0.01 using K-Ar dating and 1.88 +/- 0.02 using ⁴⁰Ar/³⁹Ar dating (McDougall et al. 1980; McDougall 1981, 1985). Geological evidence and the consistency of dates derived from various sources indicates that reheating after deposition is unlikely.
   
   The lessons to be learned from the KBS Tuff dating controversy are not that radiometric dating does not work, but that it works with some caveats.
   • Manche Formationen sind leichter zu datieren als andere. Der KBS Tuff war besonders schwierig zu datieren, da er vulkanische Sedimente verschiedener Altersstufen enthielt. Zudem sah er anderen Tuffen ähnlich aus, sodass sorgfältig geprüft werden musste, ob sich auf verschiedene Gebiete auf die gleiche Schicht bezogen wurde. All dies erfordert sorgfältige Arbeit durch kenntnisreiche Geologen. Wäre es nicht für seine Bedeutung bei der Bestimmung der Altersdaten wichtiger Hominidenfossilien, hätten sich Geologen wahrscheinlich gar nicht mit seiner Datierung beschäftigt.
   • Manche Datierungsmethoden sind in bestimmten Umständen einfach ungeeignet. Wie oben erwähnt, ist die paläomagnetische Untersuchung an dieser Stelle nicht besonders nützlich.
   • Widersprüchliche Altersdaten werden nicht einfach abgetan. Neben dem Versuch, das Problem durch weitere Datierungen aufzulösen, veranlassten die Diskrepanzen die Suche nach den Fehlerquellen. Das ursprüngliche fehlerhafte Datum von Fitch und Miller könnte ein korrektes Datum für eine etwa 2,5 Myr alte Ascheschicht sein, die in benachbarten Gebieten vorhanden war, aber anscheinend aus der Koobi Fora Formation erodiert war. Anscheinend war einige Pumice aus diesem vulkanischen Ereignis in den KBS Tuff eingearbeitet worden. Proben, die einem unabhängigen Labor zur „blind"en Datierung zugesandt wurden, bestätigten ihr älteres Alter (Fitch et al. 1996). Alternativ könnten diese und andere widersprüchlichen Altersdaten auf Kontamination mit älterem Material zurückzuführen sein. Solche Kontaminationen führten in der Analyse von Curtis et al. (1975) zu Altersdaten im Bereich von 2,0 bis 6,2 Myr, bis sie ihre Probenreinigungsverfahren überarbeiteten. Eine hohe atmosphärische Argon-Kontamination in ihren Proben und analytische Fehler könnten ebenfalls beigetragen haben (McDougall et al. 1980).
     
     Die Spaltspuruntersuchung, die das Alter von 2,44 Myr ergab, war die erste solche Untersuchung, die Zirkone dieses jungen Alters datierte. Die Neuanalyse durch Gleadow (1980) wies Probleme mit den Standardmethoden hin und trug neue Methoden zur Handhabung von Zirkonen mit niedrigen Spurndichten bei.
   • Vorurteile und Persönlichkeiten der Menschen können die objektive Auswertung der Daten behindern. In der KBS Tuff-Kontroverse könnten Persönlichkeitskonflikte zu Verzögerungen bei der Lösung beigetragen haben und sicher zum Drama beigetragen haben. Doch am Ende ist der objektive Beweis eine Einschränkung, die jeder Wissenschaftler erfüllen muss. Replikation, freier Zugang zu Informationen und Bewusstsein für Interessenkonflikte tragen dazu bei, dass persönliche Schwächen nicht die Ergebnisse bestimmen. Da solche Mechanismen vorhanden waren, akzeptierten alle Wissenschaftler, die ursprünglich das ältere Datum von 2,6 Myr für den KBS Tuff unterstützten, später das Alter von 1,88 Myr (Lewin 1987).
   
   Note that different methods give the same results when known sources of error are removed. K-Ar, ⁴⁰Ar/³⁹Ar, and fission-track methods ultimately all gave the same results. These results were correlated with strata of the same age at other locations on the basis of fossil and trace element analysis.
   
   
2. Die unterschiedlichen Altersangaben, die für den KBS Tuff ernsthaft diskutiert wurden, von 1,6 bis 2,6 Millionen Jahren, waren niemals in der Nähe der Altersangaben, die vom jungen-Erde-Kreationismus gefordert wurden.

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