Resultados Ratatosk da RATE: Hélio em Zircónios

RESUMO

Durante décadas, criacionistas da Terra jovem (CTJ) têm desesperadamente buscado "provas científicas" para atacar a datação radiométrica e proteger suas interpretações religiosas da história da Terra. Em 2003, muitos fundamentalistas cristãos ficaram muito entusiasmados com as declarações de CTJ em Humphreys et al. (2003a), Humphreys et al. (2003b) e Humphreys (2003). Humphreys et al. (2003a) afirmam que os zircões da "Granodiorite de Jemez" (núcleo de rocha de Fenton Hill, Novo México, EUA) contêm muito mais hélio "radiogênico" do que seria compatível com uma idade de bilhões de anos. Ao "modelar" as taxas de difusão de hélio nos zircões e assumir aumentos miraculosos infundados nas taxas de decaimento radioativo, Humphreys et al. ( 2003b, 2004) concluíram que os zircões têm apenas "6.000 ± 2.000 anos de idade." Não surpreendentemente, seus resultados convenientemente abrangem a data clássica de 4004 a.C. de "criação de Gênesis" de Ussher, bispo, para o mundo.

Os resultados em Humphreys et al. (2003a) e documentos relacionados de YEC são claramente baseados em inúmeras premissas inválidas, argumentos falhos e dados questionáveis, que incluem:

• invocar milagres infundados para explicar as datas U/Pb em zircões,
  
  
• identificar erroneamente as amostras como provenientes do Granodiorito de Jemez,
  
  
• realizar análises de hélio em separações de biotita impuras,
  
  
• revisar duvidosamente as medições de hélio de Gentry et al. (1982a),
  
  
• basear-se em valores questionáveis de Q/Q₀ (retenção de hélio) de Gentry et al. (1982a),
  
  
• não reconhecer que os valores de Q₀ (quantidade máxima possível de hélio radiogênico em um mineral) para suas amostras eram provavelmente muito maiores do que 15 ncc STP/μg,
  
  
• interpretar de forma inconsistente concentrações de hélio já questionáveis de amostras 5 e 6 para fazê-las cumprir as exigências de seus "modelos",
  
  
• subestimar seriamente as concentrações de hélio nos zircões de 750 metros de profundidade e não perceber que seu valor de Q/Q₀ para esta amostra (usando Q₀ = 15 ncc STP/μg) seria maior do que um e, portanto, espúrio,
  
  
• não considerar adequadamente a possível presença de hélio extranho ("excedente") ³He e ⁴He em seus zircões,
  
  
• listar a data média e o desvio padrão de seus resultados de 2004 como 6.000 ±2.000 anos, quando um desvio padrão (dois desvios-padrão) de ± 4.600 anos seria mais apropriado.
  
  
• "fingir" dados soviéticos antigos que deveriam ter sido ignorados,
  
  
• derivar "modelos" baseados em várias premissas inválidas (incluindo condições de temperatura constante ao longo do tempo, Q₀ de 15 ncc STP/μg e difusão isotrópica em biotita),
  
  
• não fornecer desvios padrão para medições de biotita (valores b) e, em seguida, aplicar incorretamente os valores a amostras de diferentes litologias,
  
  
• inserir linhas imaginárias de defeito em gráficos de Arrhenius, e
  
  
• derivar e utilizar equações que geram datas inconsistentes.

Os valores relativamente altos de Q/Q₀ de alguns dos zircões do núcleo de Fenton Hill podem ser devidos a hélio extranho ou a artefatos da subestimação grosseira dos valores de Q₀ de zircões ricos em urânio e tório. Por causa desses e outros problemas, as "datas" e conclusões do YEC em Humphreys et al. (2003a) e documentos relacionados são completamente inconfiáveis.

INTRODUÇÃO

Como os métodos de datação radiométrica entram em conflito com suas interpretações bíblicas, os criacionistas da Terra jovem (CTJs) desejam desesperadamente minar a confiabilidade desses métodos. Embora os CTJs afirmem acreditar que a Bíblia seja a "palavra poderosa de Deus", eles percebem plenamente que apenas citar suas escrituras não convencerá os geocronologistas e outros cientistas a abandonar suas pesquisas e correr para os altares das igrejas em arrependimento. Portanto, um pequeno grupo de doutores em filosofia (Ph.D.) associados ao Instituto para Criação "Pesquisa" (ICR), à Sociedade de Criação "Pesquisa" (CRS) e anteriormente ao "Respostas" em Gênesis (AiG) formou o comitê RATE (Radioisótopos e a Aidade da Terra Estrelada) (Vardiman et al., 2000; Humphreys et al., 2004, p. 3). Simplesmente dito, suas atividades incluem vasculhar a literatura científica e projetar "experimentos" de laboratório que, de alguma forma, verificarão o que eles já concluíram, a saber, que uma interpretação "literal" de Gênesis é "A Verdade" e qualquer coisa que entre em conflito com suas interpretações bíblicas está "errada."

No final de 2003, o ICR, o AiG, o cientista da computação YEC Dr. David A. Plaisted, o YEC Barry Setterfield, o Apologetics Press e muitos outros grupos e indivíduos YEC ficaram muito entusiasmados por uma série de alegações em Humphreys et al. (2003a) (arquivo Adobe Acrobat [pdf] em formato html está aqui e também aqui). Informações atualizadas sobre este projeto RATE estão resumidas em Humphreys et al. (2003b) (arquivo Adobe Acrobat), Humphreys (2003) e Humphreys et al. (2004). Muitos YECs acreditam sinceramente que esses artigos são excelentes exemplos de alta qualidade de "pesquisa" por YEC "cientistas" e uma conquista culminante para o comitê RATE.

As discussões em Humphreys et al. (2003a) e documentos relacionados tratam principalmente da difusão de hélio de zircons contendo urânio e tório (silicato de zircônio, ZrSiO₄). O hélio inclui dois isótopos principais: ³He e ⁴He. O ³He, que possui apenas um nêutron por átomo, é "primordial" (Dalrymple, 1984, p. 112); ou seja, o isótopo é um produto do Big Bang (Delsemme, 1998, p. 22-23) e da fusão nuclear em estrelas (Faure, 1998, p. 17). Alguns ³He foram aprisionados dentro da Terra quando nosso planeta se formou. O ³He está atualmente sendo degasificado do interior da Terra. O ⁴He, que possui dois nêutrons em cada átomo, é outro produto do Big Bang e da fusão estelar (Delsemme, 1998, p. 22-23; Faure, 1998, p. 17). Além disso, o ⁴He (partículas alfa) pode se formar a partir da decaimento radioativo do urânio e do tório. As seguintes informações de Langmuir (1996, p. 490-491) e Gentry et al. (1982a, p. 1129) (arquivo Adobe Acrobat) listam os tempos de meia-vida (T_1/2) de ²³⁸U, ²³⁵U e ²³²Th, as filhas estáveis de chumbo resultantes e o número total de átomos de ⁴He produzidos a partir do decaimento de cada isótopo de urânio ou tório até seus chumbos estáveis:

Usando definições análogas para o argônio em McDougall e Harrison (1999, p. 11), o hélio pode ser classificado como "radiogênico" ou "extrínseco". O hélio radiogênico refere-se ao ⁴He que se forma a partir do decaimento radioativo de urânio e tório em um mineral (como um zircônio) e depois permanece preso dentro do mineral. Em contraste, o ³He e ex-situ ⁴He são hélio extrínseco. Isso significa que, se o ⁴He escapar de seu mineral fonte e entrar e contaminar fluidos ou rochas circundantes, ele torna-se extrínseco. Vulcanismo e atividade tectônica podem causar que tanto o ³He quanto o ⁴He subam do interior da Terra, se misturem, acumulem-se em minerais na crosta superior e, em seguida, talvez eventualmente escapem para a atmosfera (veja também Baxter, 2003).

Humphreys et al. (2003a,b; 2004) e Humphreys (2003) discutem as supostas implicações de "Terra jovem" de seus experimentos de difusão de hélio com zircões. Os zircões foram retirados de amostras subsuperficiais do Precambriano coletadas em 1974 no local da perfuração Fenton Hill GT-2/EE-2 (Humphreys, 2003; Gentry et al., 1982b, p. 296 [arquivo Adobe Acrobat]) a cerca de 56 quilômetros a oeste de Los Alamos, Novo México, EUA. Humphreys et al. (2003a, p. 3 [os números de página para este documento são baseados no formato Adobe Acrobat (pdf)]) admitem que as datas urânio-chumbo (U/Pb) indicam que seus zircões contêm cerca de 1,5 bilhão de anos de chumbo radiogênico. Ao mesmo tempo, eles argumentam que os minúsculos zircões contêm muito mais hélio "radiogênico" do que seria esperado se tivessem bilhões de anos. Ou seja, esses YECs acreditam que o hélio deveria ter escapado dos zircões há muito tempo se eles realmente têm 1,5 bilhão de anos. Ao estudar as taxas de difusão de hélio, Humphreys et al. (2003a) inicialmente concluíram que os zircões devem ter apenas entre 4.000 e 14.000 anos. Posteriormente, em Humphreys et al. (2003b; 2004) e Humphreys (2003), a "idade" dos zircões foi ainda mais restrita a 6.000 ± 2.000 anos (desvio padrão de um sigma usando a equação "viciada" [i.e., n e não n-1 no denominador; Davis, 1986, p. 33; Keppel, 1991, p. 43-44, 58]; ver discussões abaixo). Não surpreendentemente, seu novo "intervalo de idade" convenientemente abrange a data clássica de "criação de Gênesis" de 4004 a.C. de Bishop Ussher para o mundo.

O YECs NÃO COMPREendem A CIÊNCIA

Para evitar quaisquer acusações de heresia por parte de outros criacionistas da Terra jovem (YEC), Humphreys et al. devem "reconciliar" seus resultados sobre a difusão de hélio com suas datas U/Pb de 1,5 bilhão de anos de uma forma que favoreça apenas sua agenda religiosa. Para explicar as datas U/Pb, Humphreys et al. (2003a; 2004, p. 11) utilizam uma tática YEC reprehensível que cientistas autênticos nunca considerariam - eles invocam um milagre. Humphreys et al. (2003a, p. 7; 2004, p. 11) afirmam que Deus criou "uma breve explosão de decaimento nuclear acelerado", que supostamente produziu as quantidades necessárias de chumbo e hélio radiogênico em um curto período de tempo sem derreter e esterilizar a Terra. Especificamente, Humphreys et al. (2003a, p. 7) afirmam:

"Como antes, o modelo criacionista começa com uma breve explosão de decaimento nuclear acelerado, gerando uma alta concentração C₀ de hélio uniformemente distribuída no zircônio (como a distribuição de átomos de U e Th), mas não na biotita circundante."

Humphreys et al. (2004, p. 11) reiteram ainda:

"Assim, nossos novos dados de difusão apoiam a hipótese principal da iniciativa de pesquisa RATE: que Deus acelerou drasticamente as taxas de decaimento de núcleos com meia-vida longa durante o passado recente da Terra."

Humphreys et al. (2003a, p. 15) especulam ainda que sua "explosão global de decaimento nuclear acelerado" poderia ter ocorrido durante a "Semana da Criação," "a Queda de Adão e Eva," e/ou "o Dilúvio de Noé." No entanto, por alguma razão, Humphreys et al. nunca explicam por que a Crucificação de Jesus Cristo não foi importante o suficiente para justificar um desses supostos "eventos de decaimento acelerado." Não importa quais histórias bíblicas sejam invocadas para explicar seus não comprovados "eventos de decaimento radioativo acelerado," Humphreys et al. então devem inventar desculpas miraculosas adicionais para impedir que o calor desses "eventos" vaporize Adão e/ou queime Noé e sua tripulação.

Como Humphreys et al. estão satisfeitos com sua suposta "idade de difusão de hélio" de 6000 ± 2000 anos, não têm necessidade de estender os milagres para afetar as taxas de difusão de hélio radiogênico através de zircões e biotitas. De fato, Humphreys et al. (2004, p. 11) admitem prontamente que não desejam lidar com os problemas que ameaçam a vida que resultariam de Deus universalmente acelerar as taxas de difusão:

"Mas as taxas de difusão estão diretamente ligadas às leis da física atômica, que por sua vez estão intimamente conectadas aos processos bioquímicos que sustentam a vida. É difícil imaginar qualquer diferença tão drástica na física atômica que teria permitido a existência da vida na Terra."

A coisa boa sobre milagres não comprovados e imaginários é que os indivíduos podem facilmente ligá-los e desligá-los para alcançar os resultados que desejam!

Claro, um "evento de decaimento nuclear acelerado" não é nada mais do que um exemplo da infame falácia de Gosse (Omphalos) (também aqui) e não tem lugar algum na ciência ou na realidade. Qualquer um pode usar sua imaginação para invocar um milagre para "explicar" qualquer problema que não goste. Como os YECs estão frequentemente dispostos a "resolver" qualquer problema ou sustentar qualquer uma de suas ideias religiosas com milagres ad hoc infalsificáveis, eles realmente não produzem resultados ou modelos científicos. Em contraste, os cientistas trabalham para resolver racionalmente os problemas em vez de fazê-los desaparecer com uma "vara da Bíblia". Claramente, se Humphreys et al. ou qualquer outra pessoa quiser rejeitar processos naturais e invocar a magia para proteger suas doutrinas religiosas, políticas ou filosóficas de refutação, então eles têm a responsabilidade de apresentar evidências definitivas de um milagre. Como explicado abaixo, as discussões em Humphreys et al. (2003a) e documentos YEC relacionados nem sequer se aproximam de justificar a necessidade de um milagre.

Em vez de defender as absurdidades das ações de Gosse, Humphreys et al. (2003a, p. 4) jogam um velho jogo do YEC e culpam os cientistas por supostamente serem tendenciosos, de mente estreita e dogmáticos porque apenas abraçam a "assunção uniformitarista de taxas de decaimento invariantes". No entanto, o que mais os cientistas podem fazer, especialmente quando as provas indicam que as taxas de decaimento têm sido constantes ao longo do tempo? (Por exemplo, veja McDougall e Harrison, 1999, p. 10, para discussões sobre a uniformidade da taxa de decaimento do ⁴⁰K.) Como o método científico pode funcionar se qualquer pessoa for permitida conjurar milagres para explicar qualquer problema ou cenário que não goste? Enquanto os YECs frequentemente denunciam o naturalismo metodológico do método científico porque ele exclui a magia das hipóteses científicas, os YECs esquecem que o naturalismo metodológico é a base da perícia criminal, da medicina moderna e de todas as outras disciplinas científicas. Se os psicólogos não culpam demônios por causar depressão maníaca, os cientistas forenses não invocam bruxaria para resolver crimes não testemunhados, e advogados defensores não afirmam que maldições de Vodu foram responsáveis por um assassinato não testemunhado, por que os geólogos deveriam usar o sobrenatural para explicar a origem de uma rocha?

REACÇÕES ÀS ALEGAÇÕES YEC DE HUMPHREYS ET AL.

Não é surpreendente que as reações dos criacionistas da Terra jovem (YEC) às alegações em Humphreys et al. (2003a) e documentos relacionados YEC tenham sido esmagadoramente positivas e, muitas vezes, descuidadamente incríticas. Como muitos YECs, Carl Wieland da AiG está muito confiante e orgulhoso dos resultados do RATE. Ele sugere que os "uniformitaristas" (ou seja, actualistas ou cientistas) estão em uma armadilha inescapável devido à suposta exaustividade do trabalho de Humphrey et al.:

"O [artigo de Humphreys et al., 2003a] examina as várias vias que um defensor da Terra jovem poderia tentar para escapar dessas implicações poderosas, mas parece haver pouca esperança para eles, a menos que possam demonstrar que as técnicas utilizadas para obter os resultados estavam seriamente (e misteriosamente, tendo sido executadas por um especialista de classe mundial não criacionista [Dr. Kenneth A. Farley]) defeituosas."

Como afirmado em Humphreys et al. (2003a, p. 20), o geoquímico Dr. Kenneth A. Farley (anonimamente referido como o "experimentador" em Humphreys et al., 2004) realizou as análises de difusão de hélio para este projeto RATE. No entanto, o Dr. Wieland claramente compreendeu mal como os cientistas veem o trabalho de outros cientistas. Embora o Dr. Farley seja um especialista muito respeitado, os cientistas não consideram ele ou qualquer outro colega como um papa ou profeta infalível. Novamente, em contraste com as concepções equivocadas de Wieland sobre a ciência e o método científico, os cientistas não apreciam os criacionistas da Terra jovem (YECs) que invocam milagres infundados e não comprovados para "resolver" quaisquer "contradições" entre as idades U/Pb e os resultados da difusão de hélio. Se houver quaisquer contradições na geocronologia, os geocronólogos procurariam pacientemente e persistentemente explicações naturais, assim como outros cientistas fazem ao resolver crimes ou diagnosticar doenças.

Os procedimentos analíticos e resultados em Humphreys et al. (2003a) e documentos relacionados do YEC foram extensivamente criticados por diversos indivíduos, incluindo: Dr. Joseph G. Meert e especialmente um revisor anônimo "WeHappyFew", cujos comentários estão vinculados em "More Second-Rate Science by the RATE Group" por Jack DeBaun. Humphreys respondeu a algumas das críticas de Meert. Mais recentemente, Humphreys et al. (2004, p. 9, 12-15) respondem às críticas do criacionista do universo antigo Ross (2003) e aos comentários de um crítico anônimo. Infelizmente, Humphreys et al. (2004) não têm a cortesia e a coragem de identificar o crítico ou mesmo referenciar seu(s) documento(s). A menos que estejam envolvidos questões de privacidade, os autores devem identificar seus oponentes e a literatura dos oponentes para que os leitores possam avaliar facilmente ambos os lados de uma questão e formar suas próprias opiniões de forma justa.

Apesar de algumas declarações imprecisas por parte dos críticos do RATE, uma revisão cuidadosa de Humphreys et al. (2003a,b; 2004), Humphreys (2003), suas referências principais, alegações de aliados do RATE da YEC, e comentários de vários céticos do RATE demonstram que a "pesquisa" de Humphreys et al. baseia-se em alegações não fundamentadas, números questionáveis, pressupostos inválidos, equações inconsistentes e muitos argumentos falhos. Como discutido abaixo, alguns de seus erros podem ser triviais. No entanto, outros erros e incertezas minam completamente qualquer confiança nas alegações de Humphreys et al..

IDENTIFICAÇÃO E TÉCNICAS DE MANUSEIO INADEQUADAS DA AMOSTRA

Humphreys et al. Identificam incorretamente suas Amostras Rochosas

Quando realizando pesquisas, os cientistas devem seguir cuidadosamente todos os procedimentos de controle de qualidade/segurança da qualidade (QC/QA). Os procedimentos essenciais de QC/QA incluem a coleta, identificação, etiquetagem, armazenamento e monitoramento adequados de todas as amostras. Se o local de coleta de um espécime for desconhecido ou se ele tiver sido armazenado inadequadamente por várias décadas, os dados resultantes são frequentemente inúteis.

Infelizmente para eles, Humphreys e seus colegas não cumpriram os requisitos mais fundamentais de QC/QA. Ao longo de seu artigo (2003a), Humphreys et al. afirmam que estudaram biotitas e zircões de amostras do "Granodiorite de Jemez" coletadas a uma profundidade de 750 metros no local do poço Fenton Hill. Enquanto Gentry et al. (1982a) reconheceram corretamente que algumas das amostras do poço Fenton Hill são gnaisse, Humphreys et al. (2003a, p. 3) afirmam erroneamente que todas as seis amostras subsuperficiais em Gentry et al. (1982a) vieram desse granodiorite. Mais recentemente, Humphreys et al. (2004, p. 5; 2003b) continuam a referir-se às suas amostras de "granodiorite" de profundidades de 750 e 1490 metros. No entanto, uma revisão da geologia subsuperficial do local do poço Fenton Hill, conforme descrita em Sasada (1989, Figura 2, p. 258 - NÃO "Sakada" conforme listado nas referências de Humphreys et al., 2003a, p. 16 e Humphreys et al., 2004, p. 16), indica que um granodiorite não é encontrado no local até profundidades superiores a 2500 metros. De acordo com Sasada (1989, p. 258), gnaisse do Precambriano e xistos máficos ocorrem entre as profundidades de 722 metros e ligeiramente abaixo de 2500 metros. Em particular, nas profundidades de 750 e 1490 metros, Humphreys et al. (2003a,b) claramente amostraram um gnaisse do Precambriano (uma rocha vulcânica, intrusiva ou sedimentar altamente metamorfizada) e não um granodiorite (uma rocha ígnea intrusiva intermediária) (Tabela 1).

Os criacionistas da Terra jovem (YECs) podem argumentar que, porque granodioritos e gnaisse do Pré-Cambriano foram mágicamente criados durante os seis dias de 24 horas da "Semana da Criação" (e.g., Snelling e Woodmorappe, 1998, p. 530), as distinções entre rochas do Pré-Cambriano realmente não são importantes. Apesar do fato de que os YECs invocam mitos e milagres para explicar a maioria das rochas intrusivas do Pré-Cambriano (e.g., Snelling e Woodmorappe, 1998, p. 530), Humphreys et al. (2003a, p. 2) admitem inadvertidamente que pelo menos algumas rochas intrusivas têm histórias significativas quando afirmam que os cristais de zircão ficam incorporados em cristais maiores conforme um magma "resfria e solidifica". No entanto, em contraste com as fantasias dos YECs sobre rochas se formando mágicamente durante uma "Semana da Criação", os cientistas reconhecem que gnaisse e granodioritos têm origens, químicas e histórias muito diferentes e frequentemente complexas. Isso é especialmente verdadeiro para os gnaisse, que (por definição) passaram por um ou mais eventos de aquecimento metamórfico de alta temperatura após a formação de suas rochas precursoras ígneas ou sedimentares (Hyndman, 1985, p. 442). É claro que, como um disco de fonógrafo velho riscado ou um carro velho amassado (role para baixo), as propriedades de uma rocha metamorfizada frequentemente indicam uma longa e complexa história.

Além das dissimilaridades litológicas e químicas, as idades do Granodiorito de Jemez e do gnaisse subjacente que Humphreys et al. (2003a,b; 2004) realmente estudaram são notavelmente diferentes. Zartman (1979) forneceu uma data de 1500 ± 20 milhões de anos para o granodiorito de biotita (Jemez) a uma profundidade de 2.903,8 metros. Não surpreendentemente, os zircões do gnaisse do Precambriano a 750 metros de profundidade fornecem uma data ligeiramente mais jovem de 1439,3 ± 1,8 milhões de anos (Apêndice A de Humphreys et al., 2003a).

Zartman (1979, p. 18) também encontrou que as datas U/Pb para os zircões e epidotas do granodiorito de Jemez eram discordantes. Os resultados U/Pb na tabela do Apêndice A de Humphreys et al. (2003a, p. 17) também indicam condições discordantes para o gnaisse. A discordância U/Pb deve-se à perda de chumbo e filhas intermediárias (na maioria dos casos) e/ou adição de urânio (Faure, 1998, p. 289-290), provavelmente devido ao metamorfismo ou outros eventos de alteração. A origem das texturas gnáissicas nas rochas estudadas por Humphreys et al. exigiria um ou mais eventos metamórficos e esses eventos poderiam ter causado perdas de chumbo (Faure, 1998, p. 288-290). Como os átomos de hélio são neutros, menores e, portanto, muito mais móveis que o chumbo, qualquer evento que resultasse em perda de chumbo provavelmente causaria muitas maiores perdas de hélio radiogênico.

Os criacionistas da Terra jovem (YECs) poderiam argumentar que identificar erroneamente um gnaisse como o Granodiorito de Jemez não é um erro grave e que esse erro não afetaria significativamente seus estudos de difusão de zircão ou seus resultados de "datação". No entanto, essa identificação incorreta é mais grave do que os YECs podem perceber. Como discutido abaixo, Humphreys et al. inadvertidamente utilizaram medições de laboratório obtidas de um gnaisse e as aplicaram incorretamente à datação das amostras 3-5, que provêm do Granodiorito de Jemez e possivelmente de litologias mais profundas. Nas afirmações a seguir, Humphreys et al. (2003a, p. 6) até mesmo admitem que misturar resultados experimentais de diferentes tipos de rocha não é apropriado:

"Medições de difusão de gases nobres em um determinado tipo de mineral naturalmente ocorrente frequentemente mostram diferenças significativas de local para local, causadas por variações na composição. Por esse motivo, é IMPORTANTE obter dados de difusão de hélio em zircão e biotita da MESMA unidade rochosa (o Granodiorito de Jemez), que foi a fonte das amostras de Gentry." [ênfase minha]

Este erro de identificação equivocada também diz muito sobre a incapacidade de Humphreys et al. de prestar atenção cuidadosa a detalhes geológicos importantes e levanta algumas dúvidas sérias sobre a qualidade e confiabilidade de seu outro trabalho.

Separações de biotita inadequadas da amostra de 750 metros

Estudos bem-sucedidos de difusão de hélio em biotitas e zircões exigem amostras minerais suficientemente puras. No Apêndice C de Humphreys et al. (2003a, p. 20), o Dr. Kenneth A. Farley observa que a pureza das amostras de zircão de 750 metros foi boa:

"Verificamos que o separado era de alta pureza e de fato era zircônio."

Em contraste, as seguintes declarações do Dr. Farley e Humphreys et al. {em chaves} no Apêndice B de Humphreys et al. (2003a, p. 19) levantam sérias dúvidas sobre a pureza aceitável das biotitas de 750 metros:

"A difusão neste [amostra de biotita do núcleo de Fenton Hill] segue um padrão bastante estranho, com uma curva perceptível em temperaturas intermediárias. Não tenho uma explicação óbvia para este fenômeno. Como a biotita BT-1B [Gnaiss de Beartooth, Wyoming, EUA] não apresentou esta curva, duvido que seja ruptura de vácuo. Executei mais etapas, com uma queda de temperatura após a etapa de 500°C, para ver se o fenômeno é reversível. Parece que é, i.e., a curva reaparece após a etapa de T mais alta, mas as duas etapas (12, 13) que definem esta curva tiveram muito baixo rendimento de gás e altas incertezas. É possível que estejamos lidando com mais de uma fonte de He (tamanhos de grão múltiplos ou minerais múltiplos?). {Nós [Humphreys et al.] achamos provável que houvesse alguns zircões portadores de hélio muito pequenos ainda embutidos nas lâminas de biotita, o que seria uma fonte. A outra fonte seria o hélio difundido fora de zircões maiores que não estão mais anexados às lâminas.}"

De acordo com Humphreys et al. (2004), Jakov Kapusta da Activation Laboratories, Ltd., extraiu as biotitas e os zircões de ambas as amostras de 750 metros (p. 4-5) e 1490 metros (p. 5). No entanto, Humphreys et al. (2003a, p. 6, 17) fornecem uma narrativa diferente e afirmam que o pessoal do ICR foi responsável pela extração das biotitas da amostra de 750 metros. Considerando o mau histórico do ICR em separar minerais específicos de rochas, não é surpreendente que Farley e Humphreys et al. (2003a) tenham descoberto impurezas nas biotitas se o pessoal do ICR foi realmente responsável pelas separações. É claro que separar minerais de rochas não é fácil e separações puras nem sempre são possíveis. No entanto, muitos estudos geoquímicos exigem separações de alta pureza, mesmo que isso signifique triar e limpar grãos microscópicos à mão. Como Humphreys et al. (2003a, p. 19) admitem que suas amostras provavelmente contêm impurezas de zircão microscópicas ou outras fontes de contaminação por hélio, os resultados da biotita de 750 metros em seu Apêndice B não podem ser confiáveis.

MUDANÇAS MISTERIOSAS NOS DADOS DE GENTRY et al.

Em 1982, Robert V. Gentry, defensor da Terra Jovem (YEC), foi o autor principal de um par de artigos revisados por pares sobre os zircões dos núcleos Fenton Hill GT-2/EE-2. A Tabela 1 em Humphreys et al. (2003a, p. 3) se baseia em grande parte nas informações da tabela em Gentry et al. (1982a, p. 1130). Em uma nota de rodapé com sua referência 9 (Gentry, "Glish" [sic, Gush] e McBay; i.e., Gentry et al., 1982a), Humphreys et al. (2003a, p. 15) comentam sobre várias alterações que foram feitas nos dados do Gentry et al. (1982a) quando foram importados para Humphreys et al. (2003a, p. 3):

"Após consultar o Dr. Gentry, eu [Humphreys?] corrigi, na terceira coluna da minha Tabela 1, dois aparentes erros tipográficos na coluna correspondente da sua tabela. Um está nas unidades da coluna, o outro está na amostra 4 dessa coluna. As razões cruciais Q/Q₀ na quarta coluna foram relatadas corretamente, conforme confirmamos com nossos próprios dados."

Uma declaração semelhante é feita em Humphreys et al. (2004, p. 16).

A minha Tabela 1 resume as diferenças entre os dados originais em Gentry et al. (1982a, p. 1130) e as revisões em Humphreys et al. (2003a, p. 3). Por exemplo, a concentração de hélio da amostra 4 foi modificada de 0,76 para 0,16 nano centímetros cúbicos (pressão e temperatura padrão, STP) He/micrograma de zircão (ncc STP/μg; Tabela 1). Humphreys et al., em consulta com Gentry, também reduziram as concentrações das outras medições de hélio em dez vezes. Embora Gentry et al. (1982a) contenha vários erros tipográficos óbvios (por exemplo, a profundidade da amostra de núcleo mais baixa é às vezes listada como "11310" em vez de 4310 metros), as alterações envolvendo os resultados de hélio são suspeitas e poderiam ser mais provavelmente uma resposta a erros matemáticos ou de medição inocentes do que simplesmente a correção de números copiados incorretamente de um caderno de laboratório. Claramente, Humphreys et al. (2003a) deveria ter fornecido mais detalhes para justificar essas mudanças misteriosas. Para evitar acusações injustas e cínicas de manipulação de dados, eles também deveriam explicar como os erros em Gentry et al. (1982a) foram descobertos e por que esses erros passaram despercebidos por mais de 20 anos.

VALORES DUVIDOSOS Q/Q₀

O valor Q/Q₀ compara os valores de hélio medidos e esperados para um zircão ou outro mineral. Q refere-se à quantidade medida de hélio (presumivelmente apenas radiogênico ⁴He) em um mineral. De sua cristalização até o presente, Q₀ é a máxima quantidade de hélio radiogênico (⁴He) que poderia acumular-se em um mineral a partir do decaimento radioativo do seu urânio e tório (Humphreys et al., 2003a, p. 3). Q₀ assume nenhuma perda por difusão ("vazamento") de hélio do mineral hospedeiro ao longo do tempo ou qualquer contaminação de hélio de fontes externas (i.e., hélio estranho). Para estimar as quantidades teóricas máximas de hélio radiogênico em seus zircões (Q₀), Gentry et al. (1982a, p. 1129) fizeram várias suposições questionáveis:

"Para os outros zircões dos granitos [sic, granodiorito] e gnaisse centrais [amostras 1-6], fizemos a suposição de que a concentração de Pb radiogênico nos zircões de todas as profundidades era, em média, a mesma que foi medida (Zartman, 1979) a 2900 m, i.e., ~80 ppm com ²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb e ²⁰⁶Pb/²⁰⁸Pb de razão de dez (Gentry et al., ...[1982b]; Zartman, 1979). Como cada átomo de U e Th derivado de ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb e ²⁰⁸Pb representa 8, 7 e 6 decaimentos alfa respectivamente, isso significa que deveria haver ~7,7 átomos de He gerados para cada átomo de Pb nesses zircões."

Embora Q₀ assuma "perda por difusão negligenciável" de hélio ao longo do tempo, Gentry et al. (1982a, p. 1129) aplicaram "fatores de compensação" aos seus cálculos porque reconheceram que o hélio radiogênico poderia inicialmente escapar de um grão de zircônio se a decaimento ocorresse próximo à borda do grão ou dentro de um zircônio muito pequeno. O escape de hélio de um zircônio durante sua formação radiogênica é chamado de "ejeção alfa" (Farley et al., 1996; Tagami et al., 2003). Uma vez que uma partícula ⁴He (alfa) se forma a partir do decaimento radioativo, a partícula viajará tipicamente cerca de 11 a 29 micrômetros em um grão de zircônio antes de parar (Farley et al., 1996, p. 4224). Gentry et al. (1982a, p. 1129-1130) assumem que 30-40% do hélio radiogênico em seus zircônios pequenos (40-50 micrômetros) foi perdido devido à "ejeção alfa." Equações em Tagami et al. (2003, p. 59) indicam que a perda de hélio por ejeção alfa é provavelmente próxima de 50% para zircônios com comprimentos e larguras de cerca de 40-50 micrômetros e talvez uma perda de 40% para os zircônios de 50-75 micrômetros na Tabela 1 de Gentry et al. (1982a). No entanto, Gentry et al. (1982a) não explicam adequadamente como os "fatores de compensação" foram exatamente utilizados em seus cálculos. Eles simplesmente (p. 1130) afirmam:

"As incertezas em nossas estimativas das massas de zircônio e dos fatores de compensação provavelmente significam que esses últimos valores [Q/Q₀] são bons apenas para ±30%."

Humphreys et al. (2004, p. 9) afirmam que Gentry obteve um valor geral Q₀ de aproximadamente 15 ncc STP/μg para os zircões nas amostras 1-6. Detalhes adequados sobre como este valor foi derivado não estão em Gentry et al. (1982a), Gentry et al. (1982b) ou em nenhum dos documentos de Humphreys.

Usando as informações disponíveis de Gentry et al. (1982a), as medições de hélio revisadas em Humphreys et al. (2003a, p. 3) e ignorando a possibilidade de ⁴He e ³He extrínsecos, não consegui derivar um Q₀ de 15 ncc STP/μg para os zircónios. Em vez disso, calculei Q₀ como 41 ncc STP/μg. Portanto, meus valores de Q/Q₀ para as amostras 1-6 são diferentes. Meus cálculos detalhados de Q₀ e Q/Q₀ estão mostrados em Apêndice A no final deste documento. Na Tabela 2, meus valores de Q/Q₀ são comparados com os valores de Gentry et al. (1982a) e Humphreys et al. (2003a).

Considerando as questionáveis suposições e explicações vagas em Gentry et al. (1982a) e Humphreys et al. (2003a; 2004), seus métodos para calcular os valores de Q/Q₀ provavelmente são errados. Infelizmente, valores estatisticamente confiáveis de Q e Q₀ não estão disponíveis para zircões individuais das amostras 1-6. Portanto, deve ser utilizado uma abordagem menos definitiva para testar a plausibilidade dos valores de Q/Q₀ em Gentry et al. (1982a) e Humphreys et al. (2003a,b; 2004). Utilizando dados de urânio e tório em grãos individuais de zircão de Gentry et al. (1982b) e um número de suposições inevitáveis, derivei um conjunto alternativo de valores de Q/Q₀ para os grãos de zircão das amostras 1, 5 e 6 (Tabela 3). Os cálculos detalhados estão apresentados no Apêndice B.

Os valores de Q/Q₀ em Gentry et al. (1982a), Humphreys et al. (2003a,b; 2004) e nas minhas Tabelas 2 e 3 estão certamente longe de serem ideais. No entanto, eu argumentaria que os meus valores nas Tabelas 2 e 3 são os melhores que podemos obter atualmente. Embora os meus resultados de Q/Q₀ em zircão em profundidades de 3930 e 4310 metros (amostras 5 e 6 na Tabela 1) sejam semelhantes aos de Humphreys et al. (2003a) e Gentry et al. (1982a), os meus valores de 960 metros (amostra 1) e amostras 2-4 na Tabela 2 são sempre significativamente menores. Os cálculos em Apêndice B também indicam claramente que os valores de Q₀ podem ser substancialmente maiores do que os 15 ncc STP/μg propostos por Gentry et al. (1982a) e Humphreys et al. (2004, p. 9). Como (como discutido abaixo) Q₀ e os valores resultantes Q/Q₀ têm papéis importantes nos "modelos" e "datas" de difusão de hélio de Humphreys et al. (2003a, equações 12, 14a-b, 16, etc.) e documentos associados RATE, valores menores erodiriam significativamente as suas interpretações e alegações YEC.

CONCENTRAÇÕES DE HÉLIO MAIORES DO QUE ESPERADO EM ZIRCÔNIAS DE PROFUNDIDADE DE 750 METROS

Como afirmado em Humphreys et al. (2003a, p. 20), o Dr. Farley realizou análises de hélio em zircões de uma profundidade de 750 metros no núcleo da perfuração GT-2 de Fenton Hill. Novamente, esses zircões foram retirados de um gnaisse e não do Granodiorito de Jemez, como Humphreys et al. (2003a) alega repetidamente. Durante o estudo, o Dr. Farley, não-YEC, não foi informado de que estava fornecendo dados para um projeto YEC (Humphreys et al., 2003a, p. 6-7).

No Apêndice C de Humphreys et al. (2003a, p. 20), o Dr. Farley refere-se às amostras de zircônio (750 metros de profundidade) como liberando "540" nanomoles de hélio/grama de amostra (nmol/g) (ou ~12,1 x 10^-9 cc STP/μg de zircônio; Humphreys et al., 2004, Tabela I, p. 3) durante a inicial fase de aquecimento até 500°C. Como mostrado na citação a seguir, Humphreys et al. (2003a, p. 13) consideram que esta medição de hélio parcial de alguma forma é compatível e suporte de suas revisões (veja minha Tabela 1) das medições de hélio total de Gentry et al.'s (1982a):

"Mas como o Apêndice C relata, nosso experimente Kenneth Farley, não sabendo quanto deveria encontrar e indo até apenas 500°C, obteve um RENDIMENTO PARCIAL (NÃO EXAUSTIVO) de 540 nanomoles de hélio por grama de zircônio, ou nas unidades de Gentry, 11 x 10^-9 cm³/micrograma [nota: o valor correto conforme listado em Humphreys et al., 2004, p. 3, é 12,1 x 10^-9 cm³/micrograma]. Isso está na mesma ordem de magnitude dos resultados de Gentry na Tabela 2 [Humphreys et al., 2003a], que relata a QUANTIDADE TOTAL (EXAUSTIVA) liberada após aquecimento a 1000°C até que nenhum mais hélio emergisse. Assim, nossos experimentos apoiam os dados de Gentry." [ênfase minha]

Como a medida de "540" nmol/g é apenas parcial e não um valor total finalizado, Humphreys et al. (2004, p. 3) não têm justificativa para relatar este valor como uma "aproximação" em sua Tabela 1 (isto é, ~ 12,1 ncc STP/μg). Humphreys et al. (2003a, p. 13) também não têm razão racional para comparar esta análise incompleta com revisões dos dados de Gentry et al. e, em seguida, declarar que as medições se "apóiam" mutuamente. A falácia desta comparação torna-se muito clara quando todos os dados na Tabela C1 do Apêndice C de Humphreys et al. (2003a, p. 21) são revisados. Na tabela, as etapas de aquecimento 1-14 representam o aumento inicial de temperatura até 500°C. Se as concentrações de hélio em nmol/g forem somadas para as 14 etapas (5,337083... 171,5538), o total de hélio liberado é 864 nmol/g e não 540 nmol/g. Se a quantidade de hélio liberada por todas as 44 etapas for somada, um total de 1794 nmol/g é obtido. No entanto, a fração cumulativa para a etapa 44 na Tabela C1 é apenas 0,423501. Por analogia com as análises de biotita nas Tabelas B1 e B2 em Humphreys et al. (2003a, p. 18-19) e os estudos de zircão na Tabela II de Humphreys et al. (2004, p. 6), Farley deve ter obtido 57,6499% do hélio total da amostra de zircão durante uma etapa de fusão. Esta etapa de fusão teria liberado 2442 nmol/g de hélio resultando em um total geral de 4236 nmol/g ou 9,5 x 10^-8 cc STP/μg (= 95 ncc STP/μg) de hélio da amostra.

Humphreys et al. (2004, Tabela I, p. 3) alegam que sua amostra de 750 metros tem um valor de Q/Q₀ de ~0,80, ou ~12,1 ncc STP/μg dividido pelo Q₀ de Gentry de 15 ncc STP/μg. No entanto, o valor real de Q para a amostra de 750 metros é de 95 ncc STP/μg. Embora os valores de Q/Q₀ devam sempre ser iguais ou menores que um, usando o Q₀ de Gentry, Q/Q₀ = 95 ncc STP/μg / 15 ncc STP/μg = 6,3! Meu valor de Q₀ do Apêndice A (41 ncc STP/μg) ainda resulta em Q/Q₀ = 2,3. Valores de Q/Q₀ maiores que um significam que os zircões têm mais hélio do que o esperado.

Então surge a questão: por que Q/Q₀ > 1 para a amostra de 750 metros? Ao determinar Q, Farley analisou um grupo de zircões excepcionalmente ricos em urânio e tório? Se for esse o caso, esses zircões poderiam ter tido Q₀ >> 41 ncc STP/μg. Como discutido no Apêndice B deste relatório, os dados de urânio e tório de Gentry et al. (1982b) são altamente variáveis e sugerem que os valores de Q₀ para os zircões de Fenton Hill podem ser excepcionalmente altos em muitos casos. Até mesmo as concentrações de urânio dos três zircões de 750 metros listados no Apêndice A de Humphreys et al. (2003a) mostram variações significativas (ou seja, de 218 a 612 ppm).

Outra explicação possível para Q/Q₀ > 1 é a presença de ³He e ⁴He extranhos ("excedentes") nos zircões de 750 metros. Ou seja, esses zircões foram contaminados com hélio do manto ou de locais circundantes na crosta? Para definir corretamente os valores de Q/Q₀ e eliminar a possibilidade de hélio extranho, análises precisas de urânio, tório, ³He e ⁴He devem ser realizadas nos mesmos grãos de zircão. Qualquer conjunto analisado de grãos também deve ser estatisticamente representativo das populações de zircões de suas rochas hospedeiras. Além disso, os zircões devem ser coletados de um núcleo de poço recentemente recuperado e não de um núcleo que tenha sido armazenado sob condições superficiais não especificadas por mais de 30 anos. Até que todos esses requisitos sejam atendidos, os valores de Q/Q₀ permanecerão mal definidos e incapazes de sustentar nenhum dos "modelos" em Humphreys et al. (2003a, p. 7-12; 2004).

HÉLIO ESTRANHO NAS AMOSTRAS DE SONDAJOS?

Como discutido na seção anterior, o hélio extranho (³He e ⁴He) é uma possível explicação para o valor relativamente alto de Q/Q₀ dos zircões de 750 metros. Em vez de considerar adequadamente a presença de hélio extranho em suas amostras, é óbvio a partir de suas escritas que Humphreys et al. simplesmente assumem que todo o hélio em seus zircões é radiogênico; ou seja, in-situ ⁴He decorrente do decaimento radioativo do urânio e do tório dos zircões. Embora Humphreys et al. (2003a, p. 3) afirmem que Gentry et al. mediram a quantidade de ⁴He em suas amostras, Gentry et al. (1982a) claramente não dão nenhuma indicação de que distinguiram hélio extranho ³He e ⁴He do ⁴He radiogênico em nenhuma de suas análises. Simplesmente devido à forma como os zircões das amostras 1-4 degasaram, e especialmente dois grupos da amostra 4 com espécimes relativamente grandes (150-250 micrômetros), Gentry et al. (1982a, p. 1130) pensaram que algum do hélio nas amostras 1-4 (Tabela 1) era radiogênico:

"Ou seja, nos dois grupos de zircão mais profundos (3930 e 4310 m [amostras 5 e 6]), observamos apenas rajadas curtas de He (~1-2 s), em contraste com a evolução prolongada de 20 s ou mais de He, que era típica da liberação de He de grupos de zircão até e incluindo 3502 m [amostras 1-4]. Na verdade, foi esse perfil prolongado de liberação de He observado em dois grupos de zircão de tamanho 150-250 micrômetros provenientes de 3502 m [amostra 4] que nos convence de que ALGUM He residual ainda está retido nos zircões até aquela profundidade (239°C)." [ênfase minha]

Claramente, esses perfis de degasificação não quantificaram e eliminaram a possível presença de hélio extranho nos zircões relativamente pequenos (50-75 micrômetros) nas amostras 1-4, que foram utilizados para derivar os valores de Q/Q₀ de Gentry et al.. Em relação às amostras 5 e 6, Gentry et al. (1982a, p. 1130) até mesmo admitem:

"De fato, no momento, NÃO estamos certos se as quantidades mínimas de He registradas nos zircões mais profundos (3930 e 4310 m [amostras 5 e 6]) são realmente He residual nos zircões OU DERIVADAS DE OUTRA FONTE." [ênfase minha]

"Derivado de outra fonte" provavelmente significaria hélio extranho ou possível contaminação de seus procedimentos analíticos.

Depósitos extensivos de hélio subsuperficial ocorrem em muitas partes do Novo México, incluindo locais em Union (Des Moines), San Juan (Table Mesa), Harding (Bueyeros), Torrance (Estancia Valley) e outros condados. Além disso, o local de sondagem Fenton Hill está localizado a apenas cerca de um quilômetro da fronteira oeste da caldeira vulcânica e portadora de hélio Valles (Sasada, 1989, p. 257). A caldeira formou-se entre 1,45 e 1,12 milhões de anos atrás (Sasada, 1989, p. 257). O vulcanismo mais recente associado à caldeira ocorreu há aproximadamente 130.000 anos (Sasada, 1989, p. 258). Mesmo YEC Vardiman (1990, p. 6) admite que eventos vulcânicos podem liberar hélio. Claramente, Gentry et al. e Humphreys et al. deveriam ter selecionado amostras de outra área se quisessem evitar a possibilidade de contaminação por hélio extranho.

Encontrou-se ³He significativo em fluidos subterrâneos nas rochas da Valles Caldera (locais Baca-4, Baca-13, Baca-15, Baca-24, VC-2A e VC-2B; Goff e Gardner, 1994, p. 1816) a apenas cerca de 8 a 11 quilômetros do local de Fenton Hill (veja o mapa na Figura 2 de Goff e Gardner, 1994, p. 1804-1805). Em particular, os fluidos geotérmicos nas rochas subterrâneas "granitóides" do período Precambiano no local VC-2B apresentaram valores de R/R_A elevados, variando de 4,8 a 5,4 (Goff e Gardner, 1994, p. 1816), onde R/R_A = ³He/⁴He da amostra dividido por ³He/⁴He do ar. Se apenas ⁴He estivesse presente nos fluidos dos locais Baca e VC, os valores de R/R_A deveriam ser zero. Goff e Gardner (1994, p. 1816) e Smith e Kennedy (1985, p. 893) argumentam razoavelmente que o enriquecimento em ³He nas amostras de Baca e VC originou-se de fontes em magmas ou no manto.

Smith e Kennedy (1985, p. 897) também indicam que o ⁴He está atualmente presente em fluidos provenientes dos locais de Baca em concentrações que variam de 0,0183 cc/kg para Baca-15 a 0,1173 cc/kg para Baca-4 (ou 0,0183 a 0,1173 ncc STP/μg de hélio extranho ⁴He). De acordo com Goff e Gardner (1994, p. 1816), os poços Baca-15 e Baca-4 têm mais de 1.000 metros de profundidade e temperaturas de fundo de 267°C e 295°C, respectivamente. As rochas próximas de Fenton Hill também poderiam facilmente conter pelo menos 0,01 ncc STP/μg de hélio extranho. A menos que Humphreys et al. possam identificar e subtrair minuciosamente qualquer hélio de fundo extranho, ninguém deve esperar resultados realistas dos "modelos de criação" e "uniformitaristas" (por exemplo, os extremamente pequenos valores de Q/Q₀ previstos pelo "modelo uniformitarista" na Tabela 5 de Humphreys et al., 2003a, p. 12 poderiam ser facilmente mascarados pelo hélio extranho).

Os criacionistas da Terra jovem (YECs) frequentemente alegam incorretamente que o "excesso não detectado" (extrínseco) de argônio (veja as definições em McDougall e Harrison, 1999, p. 11) invalida a datação K-Ar e Ar-Ar. Certamente, sabe-se que o argônio extrínseco pode contaminar alguns minerais (Faure, 1986, p. 72). O AiG também é rápido em informar aos seus leitores que diamantes podem estar contaminados com "excesso" (extrínseco) de argônio (também veja Faure, 1986, p. 72). Como os átomos de hélio são muito menores que os átomos de argônio, eles tendem a entrar e sair mais facilmente da maioria dos minerais do que o argônio. Portanto, se os YECs aceitam entusiasticamente a existência de argônio extrínseco, por que não deveriam reconhecer que minerais subsuperficiais (incluindo zircões) poderiam estar substancialmente contaminados com hélio extrínseco?

Se hélio extranho estiver presente nos zircões de Fenton Hill, pelo menos o ³He poderia ser identificado e correções apropriadas poderiam ser feitas. Além disso, existem técnicas para identificar argônio extranho ("excedente") (Hanes, 1991; McDougall e Harrison, 1999, p. 114-130) e métodos análogos poderiam ser capazes de identificar hélio extranho ⁴He. Quartzo e outros minerais impermeáveis e de baixo teor de urânio também devem ser analisados em busca de hélio extranho. Se hélio extranho ocorrer no quartzo, provavelmente também estará presente em zircões adjacentes. Portanto, antes que Humphreys et al. possam usar seus "estudos" para promover sua agenda religiosa, eles claramente precisam medir os valores de R/R_A de amostras frescas (não >30 anos de idade) e eliminar quaisquer efeitos possíveis provenientes de hélio extranho.

Em resposta à possibilidade de hélio extranho em seus zircões ou alegações de seus críticos de que altas concentrações de hélio poderiam existir nas biotitas que os rodeiam, Humphreys et al. (2003a, p. 13) afirmam:

"Uma segunda linha de defesa uniformitarista poderia ser alegar que a concentração de hélio-4 na biotita ou na rocha circundante é atualmente aproximadamente a mesma que na zircão. (Tal cenário seria muito incomum, porque a principal fonte de ⁴He é a radioatividade das séries de U ou Th em zircões ou em alguns outros minerais como titanita ou apatita, mas não em biotita.) O cenário significaria que essencialmente não há difusão para dentro ou para fora dos zircões. No entanto, nossas medições (Apêndice B) mostram que, exceto possivelmente nas amostras 5 e 6, a concentração de hélio na biotita [sec. 6, entre as eqs. (7) e (8)] é muito menor que na zircão. A difusão sempre flui de maiores para menores concentrações. Assim, o hélio deve estar difundindo-se para fora dos zircões e para dentro da biotita circundante."

Obviamente, Humphreys et al. têm uma mentalidade uniformitarista de Lyell inválida que os criacionistas da Terra jovem (YECs) tão frequentemente acusam os cientistas de possuírem. Ou seja, Humphreys et al. acreditam falsamente que se as concentrações de hélio em biotitas "circundantes" são agora relativamente baixas, então essas concentrações devem ter sido sempre baixas. Humphreys et al. falham em perceber que os zircões podem ter sido contaminados com hélio extranho muitos milhares de anos atrás. Desde então, o hélio extranho poderia ter se dispersado em grande parte das biotitas e outros minerais relativamente permeáveis. No entanto, pode ainda permanecer retido em 10^‑8 a 10^‑11 cc STP/μg em zircões relativamente impermeáveis. Além disso, em vez de sempre penetrar os zircões, as pressões de hélio circundantes os minerais podem ter sido periodicamente altas no passado o suficiente para temporariamente impedir ou extensivamente retardar a fuga de qualquer hélio dos zircões.

ALGUMAS QUESTÕES GERAIS DE DIFUSÃO

Solubilidade do Hélio em Zircons, "Resistência de Interface" e Sistemas Abertos

Em resposta a um crítico desconhecido, Humphreys et al. (2004, p. 12-14) argumentam que a "resistência de interface" e a solubilidade de hélio em zircões não são significativas o suficiente para impedir o fluxo de hélio para fora de seus amostras de zircão. Como explicado acima, o Granodiorito de Jemez (Zartman, 1979) e o gnaisse subjacente (Anexo A em Humphreys et al., 2003a) apresentam datas discordantes de U/Pb, o que indica comportamento de sistema aberto para chumbo e/ou urânio, e sem dúvida para hélio. Sistemas abertos não apenas significam que o hélio pode fluxar periodicamente para fora dos zircões, mas se as pressões de hélio ao redor dos minerais foram uma vez mais altas, hélio extrínseco poderia ter fluxado periodicamente para dentro deles. Para entrar em um zircão, o hélio extrínseco não precisa realmente se dissolver na estrutura cristalina do zircão ou migrar facilmente através da fronteira (interface) entre um cristal de biotita e zircão. O hélio poderia ter entrado e ficado preso em fraturas, áreas metamórficas permeáveis e outros vazios significativos nos zircões. Novamente, tais evento(s) poderiam explicar os altos valores de hélio nos zircões de 750 metros.

Manipulação de dados soviéticos antigos e ambíguos

Humphreys et al. (2003a, p. 6 e 2004, p. 2) citam Magomedov (1970), um artigo soviético que contém alguns dados iniciais sobre a difusão de hélio em zircônios. Apenas um breve resumo de Magomedov (1970) está prontamente disponível em inglês:

"Experimentos de aquecimento a 1000 e 1150°C e até 48 horas em zircônio sugerem que a perda de chumbo e hélio na superfície é considerável durante as primeiras horas. As estimativas da energia de ativação da difusão em massa são de 58 kcal/mol para Pb no zircônio e apenas 15 kcal/mol para He."

No entanto, Humphreys tem uma tradução em inglês do artigo inteiro (Humphreys et al., 2003a, p. 16).

Humphreys et al. (2003a, p. 6) descrevem um gráfico em Magomedov (1970) e reproduzem-no em sua Figura 5 (p. 6). O eixo y do gráfico em Magomedov (1970) tem unidades de "ln(D,σ)," onde D refere-se ao coeficiente de difusão e σ representa a condutividade elétrica, que pode influenciar a difusão em alguns cristais, de acordo com uma referência antiga, Girifalco (1964, p. 92-102). Com base nos resultados de Reiners et al. (2002) sobre a difusão de hélio em zircões do Tuff de Fish Canyon, Humphreys et al. (2003a, p. 6) concluem que as unidades no gráfico de Magomedov devem ser "incorretas" e que as unidades reais devem ser logaritmo na base 10 de D (log₁₀ D). No entanto, os zircões de Magomedov eram muito metamictos; isto é, severamente danificados pela radiação, provavelmente de alta concentração de urânio. Considerando as condições das amostras e o fato de que diferentes espécimes do mesmo mineral podem ter propriedades físicas e químicas significativamente diferentes, os altos coeficientes de difusão de hélio em Magomedov (1970) poderiam ser reais e Humphreys et al. (2003a) podem não estar justificados em "corrigir" os dados soviéticos. Seriam esperadas taxas de difusão de hélio muito diferentes, especialmente quando zircões altamente metamictos são comparados com espécimes essencialmente não metamictos ou se comparações forem feitas entre zircões de alto e baixo teor de hélio. Enquanto Humphreys et al. (2003a, p. 6) se gabam de que sua interpretação de log₁₀D dos dados soviéticos ainda está cinco ordens de grandeza acima para seu "modelo uniformitarista", eles esquecem de mencionar que antes de "corrigirem" os Magomedov (1970) dados, esses resultados soviéticos eram pelo menos cinco ordens de grandeza maiores que suas medições "Jemez" e os dados do Tuff de Fish Canyon em Reiners et al. (2002).

Em vez de alterar os dados de Magomedov (1970) em suas Figuras 5 (p. 6) e 6a (p. 7) de (2003a), Humphreys et al. deveriam ter lembrado de sua própria declaração (2003a, p. 6):

"Medições da difusão de gases nobres em um determinado tipo de mineral naturalmente existente frequentemente mostram diferenças significativas de local para local, causadas por variações na composição."

Os dados em Magomedov (1970) têm 35 anos e Humphreys et al. (2003a, p. 1, 6) e Humphreys et al. (2004, p. 2) estão certamente corretos ao descrever os dados como ambíguos. Humphreys et al. (2003a) deveriam ter simplesmente ignorado esses resultados questionáveis em vez de ajustar as unidades para se adequar aos dados de Reiners et al. (2002) e, em última análise, aos seus próprios resultados (Figura 6a em Humphreys et al., 2003a, p. 7).

Gráficos de Arrhenius em Humphreys et al.: Joelhos Fictícios e Linhas de Defeito Imaginárias

Gráficos de Arrhenius descrevem como os coeficientes de difusão mudam com a temperatura sob condições laboratoriais (Humphreys et al., 2003a, p. 5; seus Figuras 4a e 4b). Citando Girifalco (1964, p. 102, 126), Humphreys et al. (2003a, p. 5) argumentam que os gráficos de Arrhenius "tipicamente" consistem em duas linhas com inclinações diferentes conectadas por um "joelho." Como os zircões e a maioria dos outros minerais possuem fraturas, impurezas, átomos deslocados e outras defeitos em suas estruturas cristalinas, Humphreys et al. (2003a, p. 5, 7; sua Figura 4) esperam que "joelhos" e linhas de defeito com inclinação suave apareçam em temperaturas mais baixas na maioria dos gráficos de Arrhenius. Por exemplo, Humphreys et al. (2003a, p. 7) afirmam:

"Como os zircões de [Fenton Hill] no Novo México são radioativos, eles devem apresentar algumas imperfeições e deveriam ter um ponto de inflexão em uma temperatura inferior a 300°C."

Embora quase todos os cristais naturais contenham impurezas consideráveis e outras imperfeições, essas características nem sempre produzem "linhas de defeito" nos gráficos de Arrhenius como Humphreys et al. (2003a, p. 5, 7) esperam. Os gráficos de Arrhenius podem ser bastante lineares, como os exemplos com os zircões do Tuff de Fish Canyon em Reiners et al. (2002), outros minerais silicatados em Lippolt e Weigel (1988), ou até mesmo os dados reais de Humphreys et al.'s (2003a; 2004) conforme mostrado na minha Figura 1. Girifalco (1964, p. 100-102, 124, 126) menciona que as impurezas em cristais iônicos (como halita ["sal de mesa"]) e amostras poli-cristalinas (múltiplos, geralmente intercrescidos, cristais) podem produzir curvas "extrínsecas" (isto é, "joelhos" e "linhas de defeito" como na Figura 4a de Humphreys et al., 2003a, p. 5). Como as descrições no Apêndice C de Humphreys et al. (2003a, p. 20) indicam a presença de grãos de zircão de cristal único (não policristalino) e não características metamictas excessivamente acentuadas, joelhos significativos e linhas de defeito podem não estar presentes.

Figura 1. Um gráfico de Arrhenius dos zircões de Humphreys et al. (2003a; 2004) a partir de amostras de gnaisse coletadas a profundidades de 750 e 1490 metros do núcleo de Fenton Hill. 330°C = 1,66 1000/Temp (Kelvin), 197°C = 2,13 1000/Temp (K) e 175°C = 2,23 1000/Temp (K).

Um joelho e uma curva de defeito são visíveis na Figura 5 de Humphreys et al. (2003a, p. 6) para os zircónios soviéticos excepcionalmente metamictizados. No entanto, Humphreys et al. (2003a, p. 7) admitem:

"Aos 390°C (abscissa = 1,5), os dados russos apresentam um ponto de inflexão, desviando-se para a direita em direção a uma inclinação mais horizontal para temperaturas mais baixas. Isso implica um alto número de defeitos (ver seção 4), consistente com os altos danos por radiação relatados por Magomedov. Os dados de Nevada e Novo México descem até 300°C (abscissa = 1,745) sem uma forte inflexão, implicando que os dados estão na parte intrínseca da curva."

Medições em Humphreys (2003) e Humphreys et al. (2004, Tabela II, p. 6) estendem-se até 175°C, mas foram realizadas em zircónios provenientes de profundidades de 1490 metros, em vez de 750 metros. Agora, a Figura 6 em Humphreys et al. (2004, p. 7) pode mostrar um leve "joelho" em torno de 1,75 = 1000/T(Kelvin) (aproximadamente 300°C), o que, por coincidência, corresponde à menor temperatura medida nos zircónios de 750 metros (veja também a minha Figura 1). No entanto, em contraposição à seguinte previsão de Humphreys et al. (2003a, p. 7), não há um joelho obviamente nítido, semelhante ao presente nos dados soviéticos, na curva de Humphreys et al.:

"Como os zircões do Novo México são radioativos, eles devem apresentar algumas imperfeições e devem ter um ponto de inflexão em alguma temperatura inferior a 300°C."

No gráfico na p. iii de Humphreys (2003) e na Figura 6 de Humphreys et al. (2004, p. 7), Humphreys et al. traçam um "cotovelo afiado" em cerca de 197°C (1000/T(K) = 2,13) como parte de uma curva de duas inclinações gerada pelo seu "modelo criacionista". No entanto, uma vez que a "curva do modelo criacionista" é removida dos seus gráficos (veja também a minha Figura 1), não é visível nenhum cotovelo óbvio nos dados reais. Observações cuidadosas dos dados reais de zircônio nos gráficos de Humphreys et al. (veja também a minha Figura 1) mostram apenas uma tendência ligeiramente parabólica contínua, sem nenhum cotovelo afiado óbvio ou linha de defeito.

Lippolt e Weigel (1988, p. 1452-1454) também contém uma série de gráficos de Arrhenius de ⁴He para diferentes minerais, incluindo sanidina, nefelina, hornblenda, piroxênios, langbeinita e muscovita. Em vez de ter cotovelos e linhas de defeito, muitos dos dados são lineares até quase 200°C e Lippolt e Weigel extrapolam todos os dados como linhas retas sem cotovelos até 20°C. Claramente, Lippolt e Weigel (1988), Reiners et al. (2002) e outros pesquisadores não consideram as linhas de defeito como características comuns em seus gráficos de Arrhenius. Como as linhas de defeito e cotovelos estão frequentemente ausentes nos gráficos de Arrhenius de difusão de hélio em minerais silicatados (Lippolt e Weigel, 1988; Reiners et al., 2002), não há certeza de que as amostras 1 e 2 estejam sobre linhas de defeito, conforme mostrado nos modelos de "criação" e "uniformitarismo" na Figura 8 de Humphreys et al. (2003a, p. 11) ou na Figura 6 de Humphreys et al. (2004, p. 7). Além disso, como as linhas de defeito não são sempre esperadas, "WeHappyFew" corretamente notou que o seguinte coeficiente de difusão (D₁) e energia de ativação excepcionalmente baixa (E₁) (equação 18, p. 13 de Humphreys et al., 2003a) "previstos" pela "linha de defeito" do Humphreys et al. (2003a) "modelo de criação" não possuem evidência de existência:

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

Em outro exemplo de linhas de defeito imaginárias, a Figura 6b de Humphreys et al. (2003a, p. 7) mostra dados de concentração de muscovita de Lippolt e Weigel (1988, p. 1454) (veja também a minha Figura 2). A porção de temperatura mais baixa dos dados apresenta uma dispersão de vários pontos. Lippolt e Weigel (1988, p. 1452, 1455) atribuem a dispersão a distribuições irregulares de urânio nos grãos de muscovita e não mencionam a possibilidade de linhas de defeito em seu gráfico de Arrhenius. Eles simplesmente ajustam uma linha reta através da dispersão e admitem que esses resultados de difusão de muscovita e energia de ativação não são quantitativos. Em vez de representar fielmente os resultados de Lippolt e Weigel, Humphreys et al. (2003a, p. 7) omitem a curva linear de melhor ajuste de Lippolt e Weigel e conectam seletivamente alguns dos pontos de temperatura mais baixa em sua Figura 6b (veja também a minha Figura 2). As linhas na Figura 6b de Humphreys et al. sugerem a presença de um "joelho" e de uma "linha de defeito" que Lippolt e Weigel (1988) nunca pretendiam (compare a minha Figura 2 e Humphreys et al., 2003a, Figura 6b, p. 7).

Figura 2: Gráfico de Arrhenius de dados de muscovita de Lippolt e Weigel (1988, p. 1454) e sua curva de melhor ajuste linear. Em sua Figura 6b, Humphreys et al. (2003a, p. 7) removem a linha de melhor ajuste de Lippolt e Weigel e conectam seletivamente alguns dos pontos de dados, o que cria impressões falsas de que um "joelho" e uma "linha de defeito" estão presentes.

Difusão de chumbo

Usando informações de Nicolaysen (1957) e Magomedov (1970) na nota de rodapé 16 de Gentry et al. (1982b, p. 298), Humphreys et al. (2004, p. 10) realizaram alguns cálculos e afirmaram que zircões de 60 micrômetros de comprimento (a = 30 micrômetros) da amostra 6 deveriam perder cerca de 50% de seu chumbo se estivessem expostos a 313°C por 1,5 bilhão de anos. Como os zircões supostamente ainda possuem cerca de 90% de seu chumbo (Humphreys et al., 2004, p. 9), Humphreys et al. (2004, p. 10) argumentam indevidamente que os zircões devem ser muito mais jovens que 1,5 bilhão de anos.

Usando medições de um relatório de 1979 de Zartman, Ludwig et al. (1984) argumentam que zircões de aproximadamente 2900 metros (amostra 3; Tabela 1; apenas 197°C em 1974) perderam cerca de 25% de seu chumbo (veja também Gentry, 1984). Considerando que a perda de chumbo dos zircões da amostra 3 é significativa, os zircões mais profundos e mais quentes da amostra 6 provavelmente sofreram maiores perdas de chumbo do que o que Humphreys et al. (2004, p. 9-10) querem que acreditemos.

Valores mais recentes de energia de ativação (161 kcal/mol) e coeficiente de difusão independente da temperatura (aproximadamente 3,9 x 10⁹ cm²/seg) para chumbo em zircões estão listados em Lee et al. (1997, p. 160, 161). Esses valores são muito diferentes das medições mais antigas em Nicolaysen (1957) e Magomedov (1970). Inserindo os valores de Lee et al. (1997) nas equações da nota de rodapé 16 em Gentry et al. (1982b), obtêm-se resultados que preveem perdas insignificantes de difusão de chumbo em zircões a ≤ 313°C ao longo de 1,5 bilhão de anos (aproximadamente 1% de perda de chumbo prevista a 313°C, em vez de aproximadamente 50% como alegado por Humphreys et al., 2004, p. 10). Uma perda real de 25% de chumbo nos zircões da amostra 3 ou quaisquer perdas significativas nos zircões de amostras mais profundas poderia ser explicada pela presença de fluidos metamórficos e/ou exposição prolongada a temperaturas muito acima de 313°C em algum momento do distante passado. Em vez de lidar com possibilidades razoáveis, Humphreys et al. (2004) utilizam medições desatualizadas e fazem pressuposições falaciosas, o que os leva a concluir erroneamente que os dados de chumbo são incompatíveis com uma idade antiga para os zircões.

Embora os zircónios no núcleo de Fenton Hill possam ter perdido uma quantidade considerável de chumbo, as datas Pb-Pb normalmente não seriam afetadas significativamente (Ludwig et al., 1984; Faure, 1998, p. 288). As massas dos isótopos de chumbo são tão semelhantes (204, 206, 207 e 208 amu) que os eventos de perda não seriam capazes de remover mais de um isótopo de chumbo do que outro.

PRINCIPAIS SUPORTES, INCONSISTÊNCIAS E OUTROS PROBLEMAS NOS "MODELOS" DE HUMPHREYS ET AL.

Algumas Suposições Principais nos "Modelos" de Humphreys et al.

Como dados precisos nem sempre estão disponíveis ou as condições naturais podem ser demasiado complexas para serem completamente decifradas, os cientistas frequentemente têm de fazer suposições e concessões para desenvolver modelos funcionais. Estas suposições e concessões inevitáveis reduzirão frequentemente a precisão dos modelos. Obviamente, ao fazer suposições, os cientistas devem ter muito cuidado para não gerar modelos que produzam resultados enganadoramente errados.

Humphreys et al. (2003a) fazem várias suposições ao desenvolver e aplicar seus "modelos". Além dos exemplos mencionados anteriormente, outras suposições principais são listadas abaixo e discutidas. Como demonstrado nos parágrafos seguintes, algumas dessas suposições são inteiramente irrazoáveis.

Suposição #1: Resultados de Difusão em Vácuo de Laboratório Modelam com Precisão a Difusão sob Condições de Pressão Relativamente Alta no Subsolo.

Uma premissa fundamental do trabalho de Humphreys et al. é que as medições de difusão obtidas em um vácuo de laboratório podem estimar com precisão as taxas de difusão natural em profundidades de 750 a 4310 metros no subsuperfície (cerca de 200 a 1.200 barras de pressão; Winkler, 1979, p. 5. Nota: A pressão atmosférica média é de cerca de 1 bar.). Obviamente, o hélio escapará mais facilmente de um zircão exposto em um vácuo de laboratório aquecido rapidamente do que um zircão profundo no subsuperfície que está cercado por minerais e fluidos de alta pressão. Além disso, os vácuos podem decompor minerais (como biotitas e outras micas) ou abrir fraturas, o que permitiria que o hélio escapasse mais facilmente do que nas condições naturais do subsuperfície. Farley (2002, p. 822) adverte que os dados de difusão de laboratório devem ser aplicados com cuidado às situações naturais:

"É importante notar que tais medições laboratoriais podem não se aplicar em condições naturais. Por exemplo, os coeficientes de difusão são comumente medidos a temperaturas muito superiores às relevantes na natureza, de modo que extrapolações grandes e potencialmente imprecisas são frequentemente necessárias. Da mesma forma, alguns minerais sofrem transformações químicas ou estruturais e possivelmente recozimento de defeitos durante o aquecimento a vácuo; a extrapolação de dados laboratoriais dessas fases modificadas para condições naturais pode levar a previsões errôneas."

Lippolt e Weigel (1988, p. 1451) também questionam se os experimentos de vácuo em laboratório modelam adequadamente o comportamento de degasificação de certos minerais sob condições naturais. Essas questões devem ser levadas em conta ao avaliar os "modelos" de Humphreys et al., especialmente com seus dados de biotita.

Suposição #2: Temperaturas constantes ao longo do tempo.

Harrison et al. (1986) e Sasada (1989) refutam claramente uma premissa importante em Humphreys et al. (2003a, p. 8), que afirma que as temperaturas subsuperficiais em Fenton Hill permaneceram constantes ao longo do tempo. Usando datas ⁴⁰Ar/³⁹Ar de feldspatos a profundidades de 1130, 2620 e 2900 metros nas amostras de núcleo de Fenton Hill, Harrison et al. (1986, p. 1899, 1901) concluíram que as temperaturas para essas amostras caíram abaixo de aproximadamente 200°C há cerca de 1030 milhões de anos e abaixo de cerca de 130°C há cerca de 870 milhões de anos. Harrison et al. (1986, p. 1899) também identificaram um evento térmico perceptível nas amostras de núcleo de Fenton Hill nos últimos dezenas de milhares de anos.

A Figura 9 em Sasada (1989, p. 264) mostra o histórico térmico variável do núcleo do poço GT-2 a uma profundidade de 2624 metros (compare com a minha Figura 3). De acordo com Sasada (1989, p. 262-265), um período quente ocorreu em algum momento no passado. Eventos ainda mais quentes anteriormente poderiam ter removido grande parte ou mesmo essencialmente todo o hélio radiogênico dos zircões. O período quente foi seguido por um evento mais frio, que incluiu a intrusão de fluidos (veja a minha Figura 3). Em particular, Sasada (1989) argumenta que os fluidos foram retidos em inclusões secundárias dentro do Granodiorito de Jemez a profundidades de 2624 metros quando as temperaturas eram pelo menos 26°C mais frias do que as atuais (cerca de 152°C em vez do valor atual de 178°C). Sasada (1989, p. 265) não fornece datas definitivas para os eventos de aquecimento e resfriamento, mas ele argumenta:

"As inclusões fluidas nas veias de calcita e aquelas no quartzo das rochas cristalinas do Pré-Cambriano provenientes do GT-2 indicam aquecimento até o máximo térmico, resfriamento e veiação de calcita, e aquecimento novamente até a temperatura atual."

Obviamente, esses fluidos poderiam ter contido hélio estranho. Durante uma exposição prolongada, o hélio poderia ter contaminado biotitas, zircões e outros minerais. O evento de resfriamento foi então seguido por um aquecimento até as temperaturas atuais. Durante este atual evento de aquecimento, os planos de clivagem nas biotitas e outras micas forneceriam excelentes vias para que seu hélio estranho se dissipasse em grande parte, conforme as concentrações de hélio de fundo na crosta regional declinavam. No entanto, os zircões relativamente impermeáveis poderiam ter retido qualquer hélio estranho por um período mais longo, talvez até os dias de hoje. Portanto, em vez de observar os remanescentes substanciais de hélio radiogênico em zircões provenientes de 1,5 bilhão de anos de decaimento de urânio e tório, Humphreys et al. (2003a,b) podem estar analisando em grande parte o hélio estranho remanescente que contaminou as rochas subterrâneas de Fenton Hill durante períodos relativamente frios no passado recente. Agora, Humphreys et al. podem zombar da minha hipótese de hélio estranho, mas pelo menos é uma hipótese científica válida e testável e não uma desculpa religiosa sobrenatural para se livrar de evidências indesejáveis. Novamente, Humphreys et al. devem ser capazes de confirmar ou refutar a presença de hélio estranho procurando por ³He em zircões e ⁴He em minerais de baixo teor de urânio e tório de amostras frescas de Fenton Hill.

Figura 3. Histórico térmico do Granodiorito de Fenton Hill Jemez a 2624 metros de profundidade e relações hipotéticas com hélio extranho (com base na Figura 9 em Sasada, 1989).

Quando discutem seu "modelo uniformitarista", Humphreys et al. (2003a, p. 10) admitem que as amostras de Fenton Hill tiveram uma história de temperatura variável, que inclui tanto períodos relativamente quentes quanto frios. No entanto, ao discutirem a história térmica da região de Fenton Hill, Humphreys et al. (2003a, p. 10; 2004, p. 8) ignoram a importância dos períodos mais frios quando altas pressões de fluidos poderiam ter impedido a difusão de hélio dos zircões e talvez até contaminado-os com hélio estranho. Qualquer que seja a história do hélio nos zircões, é totalmente inadequado que Humphreys et al. construam um modelo "uniformitarista" de temperatura constante para esses minerais. A história de 1,5 bilhão de anos desses minerais é obviamente muito complexa para uma abordagem tão simplista. Devido a essa história térmica complexa, Humphreys et al. (2003a, Seção 10, p. 13-14) também não têm justificativa para descrever as concentrações atuais de hélio nos zircões com um único simples "intervalo de fechamento."

Em resposta à realidade de uma história térmica variável para a área de Fenton Hill (minha Figura 3), Humphreys et al. (2003a, p.10; 2004, p. 8) simplesmente alegam que assumiram temperaturas constantes ao longo do tempo para ser "generoso" com os "uniformitaristas" e que, sem temperaturas constantes, o "modelo uniformitarista" seria ainda pior. No entanto, a precisão é sempre mais importante do que adotar obviamente falsas estruturas de palha assunções apenas para ser "generoso" com seus oponentes. Cientistas não precisam ou querem quaisquer atos errôneos de "generosidade" de Humphrey et al. Se um problema existe, os cientistas devem lidar com ele de forma realista. Enquanto isso, até que melhores dados sejam obtidos, Humphreys et al. não têm bases racionais para citar suas Bíblias e invocar "deus-das-lacunas" para explicar a história desses zircônios.

Suposição #3: As Biotitas Encapsulam os Zircões.

O "modelo criacionista" de Humphreys et al. (2003a, p. 8) considera a difusão de hélio através de ambos os zircões e as biotitas. Eles assumem que os zircões eram em grande parte circundados por biotitas, o que pode ser verdade. É claro que os zircões também podem ocorrer em outros minerais. Por exemplo, em alguns gnaisse, os zircões são comuns na cordierita, um mineral metamórfico (Perkins e Henke, 2004, Placa 32a,b).

Suposição #4: Difusão Isotrópica em Zircões.

Em seus esforços de modelagem, Humphreys et al. (2003a, p. 8; sua Figura 7) assumem que a difusão de hélio em zircões é isotrópica; ou seja, esférica. É claro que os zircões possuem estruturas cristalinas tetragonais (anisotrópicas) em vez de isotrópicas, o que causaria alguma anisotropia no fluxo de hélio através dos minerais. Embora os cientistas possam assumir difusão esférica em zircões para simplificar os cálculos (e.g., Reiners et al., 2002, p. 300-301), a suposição não é estritamente verdadeira e poderia introduzir pelo menos erros menores nos "modelos" de Humphreys et al. Humphreys et al. (2004, p. 15) tentam minimizar o problema alegando que alterar a geometria de difusão dos zircões de uma esfera isotrópica para um cilindro anisotrópico alteraria seus resultados em menos de um fator de dois. No entanto, eles não fornecem cálculos detalhados para apoiar essa afirmação.

Suposição #5: Difusão Isotrópica em Biotitas.

Embora assumir difusão esférica (isotrópica) em zircões possa ser uma aproximação razoável, a difusão de hélio na biotita é definitivamente anisotrópica. A biotita consiste em uma série de planos de clivagem paralelos ou semi-paralelos. O hélio migraria preferencialmente através dos bem definidos planos de clivagem, em vez de sofrer dispersão igual em todas as direções (dispersão esférica). Embora Humphreys et al. (2003a, p. 8) reconheçam que a difusão de hélio é anisotrópica na biotita, eles indevidamente assumem difusão isotrópica nas micas para simplificar a matemática de seus "modelos" de "criação" e "uniformitarismo":

"A difusão na biotita não é isotrópica, porque a maior parte do hélio flui bidimensionalmente ao longo dos planos de clivagem da mica. Mas levar em conta a anisotropia na biotita seria bastante difícil, então deixamos esse refinamento para a próxima geração de analistas. Para manter a matemática tratável, assumiremos simetria esférica..."

Devido aos planos de clivagem proeminentes nas biotitas, este atalho em sua abordagem de "modelagem" é totalmente injustificado e pode levar a resultados muito imprecisos e enganosos. Em particular, quase todas as equações e resultados nas páginas 8-14 de Humphreys et al. (2003a) são baseadas nesta suposição grosseiramente inválida. Claramente, devido a isso e a outras suposições falsas (como, temperaturas constantes; Suposição #2), as equações e seus resultados e "modelos" são irrealistas e não podem ser confiados. Humphreys et al. deveriam ter esperado por resultados confiáveis da "próxima geração de analistas."

O modelo fictício isotrópico de "criação" é ilustrado na Figura 7 de Humphreys et al. (2003a, p. 8), onde uma casca representando difusão isotrópica em biotita envolve uma esfera representando difusão isotrópica em zircão. Em vez de estar cercada por uma "casca" de biotita isotrópica, um grupo de zircões do mundo real poderia estar contido em planos de clivagem da biotita e distorcer a forma desses planos, o que complicaria ainda mais a difusão de hélio. Em outro cenário provável, um zircão maior poderia facilmente atravessar vários planos de clivagem. Qualquer hélio escapando desse zircão transversal poderia fluir para vários planos de clivagem da biotita.

Suposição #6: Biotita e Zircônio têm os Mesmos Coeficientes de Difusão.

Para simplificar ainda mais a matemática de seus "modelos", Humphreys et al. (2003a, p. 9) assumem que os coeficientes de difusão dos zircões e das biotitas circundantes eram os mesmos. Humphreys et al. (2003a, p. 9; 2004, p. 15) argumentam que essa suposição reduziria os tempos de difusão em no máximo 30%. Como acreditam que suas idades seriam alongadas por essa suposição, Humphreys et al. argumentam que os "uniformitaristas" não deveriam se opor a essa suposição. No entanto, considerando as complexidades do fluxo de hélio através dos planos de clivagem de biotita deformada, pressões variáveis de fluidos ao longo do tempo e muitas outras incertezas, os erros poderiam ser muito maiores que 30%.

Suposição #7: Medições de b de Biotitas Aplicam-se a pelo menos as Amostras 3-5.

Embora já tenha sido comprometida pela anisotropia da biotita, a base do "modelo criacionista" se desintegra ainda mais porque Humphreys et al. (2003a, p. 8) não indicam quantos grãos de biotita foram medidos para obter b (o raio da biotita supostamente circundando cada zircão, conforme mostrado em sua Figura 7). Sem fornecer qualquer desvio padrão, Humphreys et al. (2003a, p. 8) simplesmente afirmam que as lâminas de biotita no "Granodiorito de Jemez" têm uma espessura média de cerca de 0,2 milímetro e aproximadamente 2 milímetros em "diâmetro". Com base nesses dados, Humphreys et al. (2003a, p. 8) concluem então que b ~ 1000 micrômetros e que este valor é aplicável ao calcular "datas" para as amostras 3-5 (equações 14a-c e 17, Humphreys et al., 2003a, p. 9-12). É claro que, se suas medições foram feitas em biotitas provenientes do gnaisse a 750 metros de profundidade, os resultados podem nem sequer aproximar-se dos tamanhos das biotitas no Granodiorito de Jemez da amostra 3 e nas litologias (Granodiorito de Jemez?) nas amostras 4 e 5.

Por que Humphreys et al. trataram a Amostra 6 de forma diferente da Amostra 5?

Difusão "Ordinária" nas Amostras 1-5?

Para desenvolver e promover seu "modelo criacionista", Humphreys et al. devem explicar as distribuições de hélio nas amostras de núcleo de Fenton Hill e demonstrar que seus dados de difusão são consistentes apenas com um intervalo de tempo de 6.000 anos. Ao revisar seus dados, Humphreys et al. notaram prontamente que os valores de Q e Q/Q₀ das amostras 1-5 parecem diminuir consistentemente com a profundidade e o aumento das temperaturas subsuperficiais (veja minha Tabela 1). Humphreys et al. atribuem essa relação inversa entre os valores de Q/Q₀ e a temperatura à "difusão ordinária." Como Humphreys et al. (2003a, p. 4) afirmam:

"Voltando aos dados de hélio, note que os níveis de retenção [valores Q/Q₀] diminuem à medida que as temperaturas aumentam. Isso é consistente com a difusão ordinária: uma alta concentração de hélio nos zircões difundindo-se para fora em direção a uma concentração muito menor nos minerais circundantes, e difundindo-se mais rapidamente em rochas mais quentes. Como mostra a próxima seção, as taxas de difusão aumentam fortemente com a temperatura."

Humphreys et al. (2003a, p. 3) reconhecem que a concentração de hélio (~2 x 10^-11 cc STP/μg) na amostra 5 "concorda" com as tendências de temperatura e concentração de hélio nas amostras 1-4, mas que uma medição idêntica de hélio da amostra 6 é "muito alta" para se encaixar em seu "modelo." Para validar seu "modelo criacionista," Humphreys et al. (2003a, p. 3, 8) devem demonstrar que os valores de Q e Q/Q₀ para a amostra 5 são confiáveis e devem ser incluídos em seus "modelos." Ao mesmo tempo, Humphreys et al. devem encontrar algum motivo para tratar os resultados idênticos da amostra 6 como um "caso especial" e de alguma forma eliminá-los dos esforços de "modelagem."

Como discutido anteriormente, Humphreys et al. (2003a, p. 3) não percebem que as amostras 1-5 provêm de diferentes tipos de rochas (veja minha Tabela 1) e que os valores de Q/Q₀ dessas amostras diferentes não devem ser comparados. Em uma situação análoga envolvendo seus zircões de superfície e amostra 1 (a 960 metros de profundidade), Gentry et al. (1982a, p. 1130) alertam corretamente sobre a comparação dos valores Q/Q₀ de amostras de diferentes litológicas:

"A igualdade quase perfeita das concentrações de He nos zircões da superfície e a 960 m de profundidade [veja minha Tabela 1] NÃO é particularmente significativa porque os zircões da superfície provinham de uma unidade geológica TOTALMENTE DIFERENTE e, SEM DÚVIDA, TÊM CONCENTRAÇÕES DE U-Th-Pb DIFERENTES dos zircões das amostras do núcleo." [ênfase minha]

Agora, as concentrações de hélio nas amostras 1-5 podem, de fato, resultar de uma difusão relativamente simples através de várias litologias diferentes na crosta. No entanto, antes que Humphreys et al. ou qualquer outra pessoa possam endossar conclusivamente essa alegação, eles devem perceber que a química variável e as litologias nos núcleos de Fenton Hill poderiam fornecer outras explicações possíveis para a suposta diminuição dos valores de Q/Q₀ com a profundidade. Por exemplo, os dados químicos em Gentry et al. (1982b) (também mostrados na Tabela B1 do meu Apêndice B e na minha Tabela 3) sugerem que os zircões da amostra 1 são enriquecidos em urânio e tório em comparação com a maioria dos zircões nas amostras 5 e 6. Como zircões ricos em urânio e tório tenderiam a ter concentrações de hélio mais altas (Q), aplicar um valor constante de Q₀ de 15 ncc STP/μg a zircões com concentrações variáveis de urânio e tório (como Gentry et al., 1982a e Humphreys et al., 2003a, 2004 fizeram) poderia gerar uma série de valores fictícios de Q/Q₀ com tendências muito enganosas. Claramente, Humphreys et al. devem fornecer valores adequados de Q/Q₀ e dados de suporte para demonstrar definitivamente a difusão de hélio e descartar outros cenários.

Quão confiáveis são os resultados das Amostras 5 e 6?

Em vez de serem medições quantitativas ou até mesmo semiquantitativas de hélio (Q) como Humphreys et al. (2003a) acreditam, os resultados para as amostras 5 e 6 poderiam representar em grande parte contaminação ou outros tipos de interferência do equipamento analítico de Gentry et al.'s (1982a). É provavelmente por isso que Gentry et al. (1982a, p. 1130) listaram os valores apenas como aproximações. Também é possível que tanto o hélio nas amostras 5 e 6 sejam concentrações de fundo inteiramente alheias que resultaram da atividade vulcânica regional em algum momento do passado geológico recente (Harrison et al., 1986). Como dito anteriormente, Gentry et al. (1982a, p. 1130) admitem que as baixas concentrações de hélio nos zircões dessas amostras podem não ser in-situ radiogênico ⁴He:

"De fato, no momento, NÃO estamos certos se as quantidades mínimas de He registradas nos zircões mais profundos (3930 e 4310 m [i.e., amostras 5 e 6]) são realmente He residual nos zircões OU DERIVADO DE OUTRA FONTE. [e.g., hélio estranho ou interferências analíticas]" [ênfase minha]

Embora Humphreys et al. (2003a, p. 3) afirmem que permitirão "a possibilidade" de que o erro na medição de hélio da amostra 5 seja consideravelmente maior do que os erros das amostras 1-4, sua Tabela 1 não lista nenhum erro para o valor de Q/Q₀ da amostra 5 e, em geral, tratam a concentração de hélio da amostra de forma quantitativa em seus modelos (como exemplos, as Tabelas 4 e 5 em Humphreys et al., 2003a, p. 12). A natureza semiquantitativa (no melhor dos casos) dos resultados de hélio (Q) para as amostras 5 e 6 deve ser lembrada ao avaliar as "datas" de difusão de hélio.

As Distribuições de Hélio na Amostra 6 são Uniformes? E quanto à Amostra 5?

Em vez de tratar ambas as amostras 5 e 6 como contaminação durante a análise, ruído de instrumento não confiável, concentrações menores de hélio de fundo ou de outra maneira consistente, Humphreys et al. (2003a) tentam justificar a eliminação da amostra 6 de seus "modelos". Ao mesmo tempo, eles falham em aplicar os mesmos padrões à amostra 5. Especificamente, Humphreys et al. (2003a, p. 8) fazem os seguintes argumentos ambíguos:

"Como b é mais de 32 vezes maior que a, o volume em forma de disco (não esférico) [sic] da biotita que o hélio entra é mais de 1000 (~32 ao quadrado) vezes o volume do zircônio. Esta consideração afeta as condições de contorno que escolhemos para r = b, e como podemos interpretar a amostra 6 (veja sect. 2), da seguinte forma. [novo parágrafo] Suponha que o hélio não pudesse escapar da biotita de forma alguma. Então, à medida que a difusão prossegue, C diminuiria no zircônio e aumentaria na biotita, até que a concentração fosse a mesma em todo os dois materiais. Após isso, C permaneceria essencialmente constante, em cerca de 0,001 C₀. A fração Q/Q₀ restante no zircônio seria cerca de 0,001, que é exatamente o que Gentry observou na amostra 6."

As afirmações de Humphreys et al. são certamente muito vagas. O que se entende por "volume em forma de disco"? Como Humphreys et al. (2003a, p. 8) podem dizer: "...o volume em forma de disco (não esférico) de biotita no qual o hélio entra é mais de 1000 (~32 ao quadrado) vezes o volume do zircônio, [ênfase minha]" quando os volumes têm três dimensões e não duas? (Ou seja, ao cubo e não ao quadrado.) Se Humphreys et al. estão tentando comparar a e b passando um plano aleatório pelo centro de um zircônio e em direção à biotita ao seu redor, como C ~ 0,001 C₀ já que o plano provavelmente intersectaria vários outros zircônios que são fontes adicionais de hélio? Talvez, Humphreys et al. estejam sugerindo em suas afirmações que todo o hélio que difunde de uma amostra de 6 zircônios entra apenas em um plano de clivagem de biotita "em forma de disco" aparentemente bidimensional. Se for assim, como mostrado nos cálculos a seguir, o "volume em forma de disco" de um plano de clivagem em suas biotitas é não 1000 vezes o volume de difusão esférico de um cristal de zircônio a = 30 micrômetros. Na cenário muito improvável de que o hélio de um zircônio pudesse de alguma forma fluir apenas para apenas um plano de clivagem de biotita, então as seguintes comparações de volume seriam obtidas com os dados de Humphreys et al.:

Portanto, o volume de difusão do plano de clivagem da biotita de Humphreys et al. é apenas cerca de 0,0095 vezes o de um a = 30 micrômetros de zircão. É claro que a difusão de hélio em biotitas é mais rápida do que no zircão porque o zircão é relativamente impermeável e não contém planos de clivagem regulares. Além disso, qualquer hélio provavelmente migraria através de múltiplos e relativamente permeáveis planos de clivagem nas biotitas. Devido à sua afirmação errônea e irreal de que "... o volume em forma de disco (não esférico) da biotita que o hélio entra é mais de 1000 (~32 ao quadrado) vezes o volume do zircão," Humphreys et al. (2003a, p. 8) não pode afirmar que "A fração Q/Q₀ restante no zircão seria de cerca de 0,001, o que é exatamente o que Gentry observou na amostra 6." Portanto, Humphreys et al. (2003a) devem encontrar outra desculpa para remover a amostra 6 de seus "modelos."

Devido às suas comparações inválidas de "volume" de zircão e biotita, Humphreys et al. (2003a, p. 8) também não têm base para fazer as seguintes alegações sobre as distribuições "uniformes" de hélio entre os zircões e as biotitas da amostra 6:

"Portanto, uma explicação possível para a amostra 6 é que a difusão nos materiais circundantes (feldspato, quartzo) e a fuga (ao longo das fronteiras dos grãos) foram lentas o suficiente (durante o tempo relativamente curto t [ou seja, t = 6.000 anos no 'modelo criacionista']) para tornar o fluxo de hélio da biotita desprezível. Para aquela amostra, a temperatura e o coeficiente de difusão foram altos o suficiente para que o hélio se espalhasse uniformemente tanto no zircão quanto na biotita durante esse período."

Em outras palavras, Humphreys et al. assumem que o quartzo e os feldspatos circundantes essencialmente aprisionaram o hélio nas biotitas e zircões da amostra 6 e permitiram que o gás se distribua uniformemente entre os zircões e as biotitas circundantes em menos de 6.000 anos. Como Humphreys et al. convenceram-se de que o hélio nas biotitas e zircões da amostra 6 quase atingiu o "equilíbrio", eles incorretamente acreditam que estão justificados em remover a amostra de seus "modelos."

Humphreys et al. (2003a, p. 8) expandem seus argumentos falaciosos ao concluir ainda mais:

"Nossas medições (veja o Apêndice B) mostraram que a concentração de hélio na biotita de Jemez [sic, gnaisse] a uma profundidade de 750 metros era pequena, apenas cerca de 0,32 x 10^‑9 cm³ (a CNTP) por micrograma. Tendo em conta a diferença de densidade entre biotita e zircão (3,2 g/cm³ e 4,7 g/cm³), isso corresponde a quase exatamente a mesma quantidade de hélio por unidade de volume que a amostra 6 continha. Isso sugere que o zircão e a biotita estavam próximos do equilíbrio na amostra 6, apoiando assim nossa hipótese."

Nestas afirmações, Humphreys et al. (2003a, p. 8) notaram semelhanças entre as concentrações de hélio de biotitas impuras (Apêndice B em Humphreys et al., 2003a, p. 19) de um gnaisse coletado a uma profundidade de 750 metros e os zircões da amostra 6 (Granodiorito de Jemez[?], 4310 metros de profundidade, dados revisados de hélio de Gentry et al., 1982a). Então, como alguém pode argumentar que as concentrações de hélio dos zircões e biotitas na amostra 6 são essencialmente as mesmas com base na comparação da quantidade de hélio nos zircões da amostra com a concentração de hélio de biotitas impuras de um gnaisse relativamente superficial? Novamente, Humphreys et al. (2003a, p. 6) admitem que misturar medições de diferentes litologias é inadequado. Mesmo que as concentrações de hélio dos zircões a 4310 metros e das biotitas a 750 metros acabem por ser semelhantes, não poderiam as concentrações de hélio das biotitas a 4310 metros ser ainda menores?

Embora Humphreys et al. (2003a, p. 13) eventualmente admitam que os zircónios e biotitas na amostra 5 também possam ter distribuições de hélio "uniformes", eles nunca justificam por que a amostra 5 deve ser mantida em seus "modelos" e não removida junto com a amostra 6. Claramente, o hélio em ambas as amostras 5 e 6 poderia ter tido a mesma origem. Novamente, ambos poderiam ser majoritariamente interferência analítica, contaminação ou hélio de fundo extranho. Até que estas questões sejam resolvidas, Humphreys et al. simplesmente não têm justificativa para tratar a amostra 6 de forma diferente da 5.

Embora a distribuição de hélio entre as biotitas e os zircões das amostras 5 e/ou 6 possa ser uniforme, Humphreys et al. não forneceram qualquer evidência para apoiar definitivamente a uniformidade. Alternativamente, numerosas fraturas nos minerais circundantes poderiam ter permitido que o hélio escapasse facilmente das biotitas de ambas as amostras no passado recente, mas não dos relativamente impermeáveis zircões. Claramente, para que alguém demonstre distribuições uniformes de hélio nas amostras 5 e 6, as concentrações de hélio das biotitas e dos zircões de ambas as amostras deveriam ter sido analisadas quando foram primeiramente recuperadas do subsolo em 1974.

Alegações relacionadas em Humphreys et al. (2004)

Em uma questão relacionada, Humphreys et al. (2004, p. 9) tentam responder a algumas críticas do criacionista do Universo antigo Hugh Ross:

"Terceiro, porque o volume médio das lâminas de biotita é centenas de vezes maior do que o dos zircónios (Humphreys et al., 2003a, seção 6 [p. 7-10]), a quantidade de hélio nas biotitas está na mesma ordem de grandeza que a quantidade de hélio perdida pelos zircónios. Isso refuta uma conjectura uniformitarista falaciosa (Ross, 2003) de que poderia haver existido quantidades vastas (100.000 vezes maiores do que as já grandes quantidades observadas) de hélio primordial não radiogênico nos zircónios há 1,5 bilhão de anos."

Como os argumentos de Humphreys et al. são baseados em medições vagas de b, cálculos de difusão isotrópica inválidos em biotitas que não consideram adequadamente os efeitos de múltiplos planos de clivagem, falha em analisar hélio extranho, um grave erro de cálculo da quantidade de hélio em zircões de 750 metros de profundidade e muitas outras premissas ilegítimas de seu documento de 2003a, eles não têm uma refutação bem-sucedida contra Ross e seus outros críticos.

FUNDAMENTOS FALHOS DOS MODELOS DE HUMPHREYS ET AL.

Em resumo, as concentrações relativamente altas de hélio nos zircónios de 750 metros, as concentrações altamente variáveis de urânio e tório mesmo em zircónios individuais no núcleo de Fenton Hill (Gentry et al., 1982b), e a incapacidade de Humphreys et al. de reconhecer diferentes litologias no subsolo do local de Fenton Hill (Sasada, 1989, p. 258; minha Tabela 1) indicam que os dados de hélio nos documentos de Humphrey et al. são demasiado errôneos, anômalos e/ou estranhos para se encaixar definitivamente em modelos simplistas de taxas de difusão.

Até que Humphreys et al. obtenham assistência adequada da "próxima geração de analistas" e definam melhor as concentrações de hélio e os valores de Q/Q₀ de suas amostras, seus esforços de "modelagem" não alcançarão nenhuma validade científica.

"MODELAGEM" DOS RESULTADOS: DIFUSÃO DE HÉLIO INCONSISTENTE "DATAS"

Dependendo de quais equações são utilizadas e quais valores são inseridos nelas, Humphreys et al. (2003a) fornecem várias maneiras diferentes de gerar "datas" de difusão de hélio. Embora as equações em Humphreys et al. (2003a) dependam de muitas suposições questionáveis ou inteiramente inválidas, a consistência interna dessas equações de "datação" pode ser avaliada. Ou seja, mesmo que os mesmos valores sejam inseridos nas várias equações, elas consistentemente derivarão "datas" que apoiem o "modelo criacionista"?

A Tabela 4 resume várias "datas de modelos criacionistas" que Humphreys et al. publicaram em seus artigos de 2003a e 2004. Os resultados no artigo de 2003a são baseados em extrapolações de temperaturas mais baixas de dados de difusão de hélio a temperaturas mais altas (Figura 8 em Humphreys et al., 2003a, p. 11), enquanto os dados de 2004 são supostamente mais diretamente baseados em medições de temperaturas mais baixas de coeficientes de difusão (Figura 6 em Humphreys et al., 2004, p. 7). Como Humphreys et al. consideram as amostras 1, 2002 e 2003 como estando em uma "linha de defeito", eles não derivaram "datas" para elas. A amostra 2 também foi considerada como estando na "linha de defeito" de acordo com Humphreys et al. (2003a), mas o status desta amostra mudou no artigo de 2004 e uma "data" foi gerada. Humphreys et al. também reconhecem que a amostra 0 não é de Granodiorito de Jemez (veja minha Tabela 1), portanto, nenhuma "data" foi calculada para ela. Como discutido acima, Humphreys et al. (2003a) acreditam que a amostra 6 é "um caso especial". Portanto, nenhuma data foi derivada para esta amostra também.

Observe que algumas das "datas" na Tabela 4 mudaram radicalmente desde 2003. Em 2003, Humphreys et al. previram que a amostra 3 teria uma "idade" em algum lugar entre 7.899 e 14.439 anos. Agora, a "data" é apenas de 2.400 anos, o que está muito fora do intervalo da previsão original de 2003a e é muito jovem mesmo para os criacionistas da Terra jovem (YECs). As "datas" de 2003a e 2004 para a amostra 5 também são significativamente diferentes.

Em Humphreys et al. (2004, Tabela III, p. 8), as "datas" para as amostras 2-5 (i.e., 7270, 2400, 5730 e 7330 anos) foram médias. O valor médio de 5.681 anos foi então arredondado para 6.000 anos. Tipicamente, desvios padrão são calculados com uma equação "não tendenciosa", que utiliza graus de liberdade (n-1) no denominador em vez do número total de amostras (n) (Davis, 1986, p. 33; Keppel, 1991, p. 43-44, 58). Além disso, um desvio padrão é frequentemente apresentado como dois-sigma, o que é suficientemente amplo para incluir 95% de todas as medições teóricas. Tal abordagem resultaria em 6.000 ± 4.600 anos para os resultados de Humphreys et al. (2004). Em vez de utilizar a abordagem tradicional, Humphreys et al. (2004, Tabela III, p. 8) minimizaram seu desvio padrão para ± 2.000 anos ao utilizar a equação "tendenciosa" (n em vez de n-1 no denominador) e relatando apenas um-sigma (cerca de 68% das medições). Esta é uma antiga pegadinha estatística que alguns indivíduos utilizam para fazer seus erros parecerem tão pequenos quanto possível. Obviamente, Humphreys et al. (2004) prefeririam que seu método fornecesse uma "data criacionista" mais recente de 2.000 a.C. em vez de 600 d.C.!

As "datas" de Humphreys et al. (2003a, 2004), listadas na minha Tabela 4, foram obtidas a partir das equações 14a-c e 17 em Humphreys et al. (2003a). Para derivar suas "datas" de 2003a, Humphreys et al. (2003a, p. 9f) primeiro inseriram seus valores de Q/Q₀ na equação 14a-b para calcular os valores de x para as amostras 1-5. A equação 14a-c estabelece:

Onde:

Outras variáveis na equação 14a-c são definidas acima e em Humphreys et al. (2003a).

Humphreys et al. (2003a, p. 10) listam os valores resultantes de x em sua Tabela 2. Para calcular as "datas" das amostras 3-5, Humphreys et al., (2003a, p. 11-12) inseriram os valores de x e os coeficientes de dispersão derivados de parâmetros em 5b (p. 7) na equação 17. A equação 17 é simplesmente uma reorganização da equação 14c e afirma:

Como Humphreys et al. (2003a, Figura 8, p. 11) acreditavam que as amostras 1 e 2 estavam localizadas em uma "linha de defeito", eles argumentaram que a equação 17 só se aplicaria às amostras 3-5. Recentemente, no entanto, Humphreys et al. (2004) afirmam que a amostra 2 faz parte da curva intrínseca junto com as amostras 3-5, em vez de estar em uma "linha de defeito." Em Humphreys et al. (2004, Tabela III, p. 8; também minha Tabela 4), novas "datas" foram obtidas para as amostras 2-5 inserindo os valores de x do artigo de 2003a e novos coeficientes de difusão de 2004 na equação 17.

Como seu "modelo uniformitarista" (onde t = 1,5 bilhão de anos) considera a biotita como um obstáculo negligenciável ao fluxo de hélio, Humphreys et al.'s (2003a, p. 10-11) usou a equação 16 em vez de 14a-b e 17 para calcular os coeficientes de difusão para este "modelo". A equação 16 afirma:

No entanto, considerando que os valores de difusão de Humphreys et al. foram obtidos em zircões nus sob vácuo e que as concentrações de hélio e os resultados de difusão para suas biotitas são tão pobres e incompletos, por que a equação 16 não poderia apoiar o "modelo criacionista" tão bem ou melhor do que as equações 14a-b e 17?

Por não terem percebido que suas amostras de profundidades de 750 e 1490 metros na verdade provinham de um gnaisse e não do Granodiorito de Jemez, Humphreys et al. misturaram incorretamente várias medições de diferentes tipos de rocha para produzir "datas" para as amostras 3-5 em seu documento de 2003a e as amostras 2-5 em seu artigo de 2004. Especificamente, os valores para D e provavelmente b vieram do gnaisse, enquanto seus valores de a e Q/Q₀ são de Gentry et al. (1982a), que incluem medições em zircões do Granodiorito de Jemez. Como mencionado acima, a mistura desses parâmetros é inadequada e levaria a ainda mais ceticismo sobre suas "datas."

Considerando as suposições inadequadas e simplistas e a mistura impropria de medições de zircão de diferentes tipos de rocha, não há razão para acreditar que qualquer uma das equações e resultados associados em Humphreys et al. (2003a; 2004) e documentos relacionados de CTE (Criacionismo da Terra Jovem) datariam razoavelmente a difusão de hélio em zircões. No entanto, as equações 14a-c, 16 e 17 de Humphreys et al.'s (2003a) devem ser simplesmente avaliadas para consistência interna, calculando "datas" para as amostras 2, 3, 4 e 5 usando meus valores de Q/Q₀. Ou seja, essas equações produzirão resultados semelhantes? Todas essas datas são realmente consistentes com o "modelo criacionista"?

Em meus cálculos, os coeficientes de difusão medidos em laboratório foram retirados da Tabela III de Humphreys et al. (2004, p. 8). Como não há desvios padrão fornecidos para os valores de b em Humphreys et al. (2003a, p. 8) e porque os valores das biotitas do granodiorito de Jemez poderiam ser significativamente diferentes das medições fornecidas por Humphreys et al., valores alternativos de b de 0,05 cm e 0,30 cm também foram utilizados nas equações. Esta faixa de valores de b permite alguma estimativa de como variações neste parâmetro podem afetar os resultados de "datação" dessas equações.

Como Humphreys et al. (2004, Tabela I, p. 3 e p. 5) admitem que os zircónios da amostra de 750 metros não foram classificados por tamanho, os valores de a foram permitidos variar em 0,0020, 0,0030 e 0,0040 cm. Em meus cálculos com a equação 14a-c, os valores de a foram emparelhados com valores de b de tal forma a obter uma amplitude máxima de possíveis "datas". Meus "datas" resultantes estão listadas na Tabela 5 e comparadas com "datas" de Humphreys et al. (2004).

Como mostrado na Tabela 5, as diferentes equações de "datação" e parâmetros fornecem resultados muito inconsistentes, que são frequentemente superiores a 10.000 anos; ou seja, muito antigos para a agenda do YEC. Considerando as premissas falsas que foram usadas para derivar essas equações, por que os resultados deveriam ser surpreendentes e por que qualquer um deles deveria ser confiável?

Como não existem evidências para fortes "linhas de defeito" nos dados de Humphreys et al. (2003a, 2004) (veja também a Figura 1 do autor), a consistência das equações 14a-c e 16 poderia ser testada ainda mais derivando "datas" para as amostras 1, 2002 e 2003. Além disso, como Humphreys et al. (2003a) não têm justificativa válida para excluir os resultados da amostra 6 de seus "modelos" enquanto mantêm os da amostra 5, "datas" também poderiam ser calculadas para a amostra 6. Novamente, essas "datas" provavelmente não têm significado temporal, mas testariam a consistência das equações e das premissas de suporte de Humphreys et al..

A Tabela 6 lista "datas" para todas as amostras usando meus valores de Q/Q₀. O Q/Q₀ para a amostra de 2003 (1490 metros de profundidade) foi estimado em 0,15; isto é, 6,3 ncc STP/μg de Humphreys et al. (2004, Tabela I, p. 3) dividido pelo meu Q₀ de 41 ncc STP/μg. Os valores de Q/Q₀ para as amostras 1, 5 e 6 na Tabela 6 são resultados máximo e mínimo que foram derivados dos procedimentos no Apêndice B. Embora esses valores de Q/Q₀ possam ser irrealmente muito altos ou muito baixos, a faixa resultante de "datas" provavelmente fornecerá uma forte sensação da consistência entre as equações de Humphreys et al. (2003a) e o "modelo criacionista". Enquanto os coeficientes de difusão para as amostras 2, 3, 4 e 5 foram tomados da Tabela III em Humphreys et al. (2004, p. 8), faixas de coeficientes de difusão para as outras amostras foram estimadas a partir da Tabela II e da Figura 6 de Humphreys et al. (2004, p. 6, 7). Eles variaram de 1 x 10^-14 cm²/seg a 1 x 10^-15 cm²/seg para a amostra 6 (313°C) e tão baixo quanto 1 x 10^-17 cm²/seg a 1 x 10^-18 cm²/seg (~100°C) para as amostras 2002 e 1. Para comparações convenientes, os resultados na Tabela 5 das equações 14a-c e 16 são novamente listados na Tabela 6.

A média de todas as "datas" na Tabela 6 e das "datas" da equação 17 da Tabela 5 é de 85.000 ± 780.000 (dois desvios-padrão) anos. As "datas" variam de -15.000 (devido a Q/Q₀ > 1) a 3.100.000 anos.

QUESTÕES VARIADAS

Vários outros tópicos são brevemente mencionados em Humphreys et al. (2003a). Como em suas outras discussões, Humphreys et al. fazem várias afirmações baseadas em alegações questionáveis e erros diretos.

Hélio Atmosférico: os YECs Perdem Outro Argumento

Humphreys et al. (2003a, p. 2) discutem brevemente o argumento YEC sobre o hélio atmosférico. Por anos, Vardiman (1990), Melvin Cook (veja Cook, 1957) e outros criacionistas da Terra jovem (YEC) argumentaram que a atmosfera da Terra tem muito pouco hélio para ter bilhões de anos. No entanto, uma revisão de Vardiman (1990) e outros documentos YEC mostra que seus argumentos são em grande parte baseados em citações seletivas de referências desatualizadas das décadas de 1960 e 1970.

Dalrymple (1984, p. 112) desafia de forma concisa muitos dos argumentos YEC sobre hélio atmosférico. Ele mostra que os YECs frequentemente omitem detalhes críticos sobre vários mecanismos de escape de hélio atmosférico, como a fotoionização. Os YECs também tendem a esquecer os impactos da poluição de hélio do século XX em qualquer tentativa de avaliar mecanismos de escape atmosférico.

Muitos criacionistas da Terra jovem (YEC) consideram Vardiman (1990) o documento YEC autoritário sobre a "datação" de hélio atmosférico. Embora Vardiman (1990) tenha sido escrito seis anos depois do relatório de Dalrymple, partes significativas deste relatório de 1990 simplesmente repetem antigos argumentos YEC que haviam sido refutados anteriormente por Dalrymple. Por exemplo, compare cuidadosamente as afirmações em Dalrymple, 1984 (p. 112) com Vardiman (1990, p. 24-25).

Estudos mais recentes (tais como LieSvendsen e Rees, 1996; Shizgal e Arkos, 1996) fornecem informações adicionais sobre os mecanismos de escape de hélio, que enfraquecem ainda mais os argumentos do YEC sobre este assunto. No entanto, o golpe final no argumento do YEC sobre o hélio atmosférico ocorreu quando imagens de satélites da NASA mostraram hélio e outros gases sendo varridos da atmosfera da Terra para o espaço profundo. Um evento ocorreu em 24-25 de setembro de 1998 após uma emissão de massa coronal solar (veja Vento Solar Expulsa Parte da Atmosfera da Terra para o Espaço e Vento Solar Comprime Parte da Atmosfera da Terra para o Espaço).

Em resposta a essas observações recentes, Humphreys et al. (2003a, p. 2) mencionam apenas que os criacionistas da Terra jovem precisam revisar os novos dados. Claramente, os dados científicos atuais indicam que seus argumentos de hélio para uma Terra "jovem" estão tão mortos quanto seu argumento sobre a poeira lunar e as pegadas "humanas" do Paluxy. Embora eles possam sempre usar suas imaginações e podem invocar alguns milagres, Humphreys et al. (2003a, p. 2) decidiram mudar de tática. Eles estão agora especulando que há muito hélio no interior da Terra para nosso planeta ter 4,6 bilhões de anos de idade.

Vardiman (1990, p. 28-29) afirma corretamente que os criacionistas da Terra jovem (YECs) devem estudar os tempos de residência atmosférica de gases mais pesados, como o argônio, que são menos propensos a escapar para o espaço da atmosfera da Terra. No entanto, é duvidoso que tais estudos apoiem sua agenda de Gênesis. Quando comparado com ³⁶Ar, a atmosfera da Terra tem excesso de ⁴⁰Ar (Faure, 1986, p. 66), o que é compatível com bilhões de anos de decaimento de ⁴⁰K em rochas terrestres (Dalrymple, 1984, p. 83; veja também Tolstikhin e Marty, 1998). Em contraste, as atmosferas estelares têm mais ³⁶Ar do que ⁴⁰Ar (Krauskopf e Bird, 1995, p. 576), o que é consistente com a evolução estelar (Faure, 1998, p. 18).

Citando 2 Pedro 3:4 e Distorcendo a Realidade NOVAMENTE

Os criacionistas da Terra jovem frequentemente citam 2 Pedro 3:3-7 em suas publicações. Aqui está a Versão da Bíblia King James:

"3:3 Sabendo isto primeiro, que nos últimos dias virão escarnecedores, andando segundo suas próprias concupiscências, 3:4 E dizendo: Onde está a promessa da sua vinda? pois desde que os pais adormeceram, todas as coisas continuam como eram desde o princípio da criação. 3:5 Por isso estão eles voluntariamente ignorantes, que pelo verbo de Deus os céus foram antigamente, e a terra, saindo da água e na água: 3:6 Pelo qual o mundo que então era, sendo alagado com água, pereceu: 3:7 Mas os céus e a terra, que agora são, pelo mesmo verbo são guardados em depósito, reservados para o fogo no dia do juízo e da perdição dos homens impíos."

Os criacionistas da Terra jovem (YECs) acreditam que isso é uma "profecia" contra o "uniformitarismo". Não surpreendentemente, Humphreys et al. (2003a, p. 4) seguem a multidão dos YECs e também citam 2 Pedro 3:4,5-6 como parte de suas discussões. Na realidade, 2 Pedro é provavelmente uma falsificação do século II escrita em resposta a críticos não cristãos desafiando os cristãos sobre a "próxima" Segunda Vinda de Cristo (e.g., Apocalipse 1:3). Os versículos não têm nada a ver com geologia e, como provavelmente são as palavras de um falsificador, nem mesmo os YECs devem levá-los a sério. Em contraste com os YECs que invocam mitos de criação, a "geologia do Dilúvio" que foi completamente desacreditada desde o início do século XIX, e falsas profecias da Bíblia, os cientistas frequentemente explicaram com sucesso a natureza usando apenas explicações naturais. Portanto, ao contrário da afirmação em Humphreys et al. (2003a, p. 4), o único "elefante na sala" é uma alucinação rosa dos YECs.

CONCLUSÕES

Apesar dos entusiásticos endossos por numerosos criacionistas da Terra jovem (YEC), os "estudos de difusão de hélio" em Humphreys et al. (2003a,b; 2004) e Humphreys (2003) baseiam-se em muitos argumentos falhos, milagres ad hoc, más premissas, equações não confiáveis e dados questionáveis. Por exemplo, os valores relativamente altos de Q/Q₀ de alguns dos zircónios, que são importantes para derivar muitas das "datas" de difusão de hélio dos YEC, podem ser devidos a hélio extranho ou a artefatos da subestimação grosseira dos valores de Q₀ de zircónios ricos em urânio e tório.

Obviamente, existem diferenças importantes e críticas entre muitos "pesquisadores" YEC e cientistas reais. Cientistas reais prestam atenção aos detalhes em suas pesquisas, avaliam múltiplas hipóteses naturais, observam para onde suas pesquisas os levam e ignoram quaisquer pronunciamentos do Manifesto Humanista, da Bíblia, do Livro de Mórmon ou do Alcorão. Como os YECs já acreditam que possuem "As Respostas" em suas Bíblias, tendem a adotar uma abordagem de "os fins justificam os meios" em relação à "pesquisa", o que frequentemente leva a ações descuidadas, incluindo: tomar atalhos injustificados (como, assumir difusão isotrópica em biotitas), usar procedimentos apressados (por exemplo, calcular incorretamente Q para os zircões de 750 metros no Apêndice C de Humphreys et al., 2003a) e negligenciar explicações naturais alternativas que conflitam com sua agenda (como exemplos, hélio extranho ou concentrações excepcionalmente altas de urânio em muitos de seus zircões). Afinal, obter "as respostas bíblicamente corretas" e proteger sua fé são prioritários para a maioria dos YECs.

Como milagres, más premissas e dados duvidosos podem ser facilmente manipulados para produzir qualquer resultado desejado, não é surpreendente que Humphreys et al. tenham sido capazes de derivar um "excelente modelo criacionista" com seus "dados". É lamentável que o geocientista especialista Dr. Ken Farley não tenha sido permitido ter um papel mais proeminente nos esforços de Humphreys et al. Se ele tivesse, os resultados teriam sido mais confiáveis. Por outro lado, é duvidoso que os YECs teriam obtido os resultados que seu dogma exige.

AGRADECIMENTOS

Os comentários na Internet sobre Humphreys et al. (2003a,b) e Humphreys (2003) por "WeHappyFew", Dr. Joseph G. Meert e Jack DeBaun foram excepcionalmente perspicazes. Vários revisores por pares e outras pessoas forneceram comentários valiosos sobre vários rascunhos deste manuscrito, incluindo: Tom Baillieu, Tom Bridgman, John Brawley, Paul Heinrich, Mark Isaak, Mark D. Kluge, Ted Lawry e Frank Lovell. Agradeço a Mike Hopkins pelo seu trabalho árduo na revisão e publicação deste ensaio na Internet.

REFERÊNCIAS (incluindo links da Internet, quando disponíveis)

APÊNDICE A: CÁLCULO DOS VALORES DE Q/Q₀ UTILIZANDO AS HIPÓTESES EM GENTRY ET AL. (1982a)

Q refere-se à quantidade medida de hélio (presumivelmente apenas radiogênico ⁴He) em um mineral. Da sua cristalização até o presente, Q₀ é a quantidade máxima de hélio radiogênico (⁴He) que poderia acumular-se em um mineral a partir do decaimento radioativo do seu urânio e tório (Humphreys et al., 2003a, p. 3). Q₀ assume que não houve difusão ("vazamento"), exceto para a "ejeção alfa". Q/Q₀ representaria então a fração de hélio radiogênico ⁴He (isto é, presumivelmente sem qualquer componente estranho) que permanece na amostra desde sua cristalização.

Fazendo várias muito questionáveis suposições, Gentry et al. (1982a, p. 1129) estimaram os valores de Q/Q₀ dos zircões em suas amostras. Gentry et al. (1982a, p. 1129) apresentam suas suposições no parágrafo seguinte:

"Para os outros zircões dos granitos [sic, granodiorito] e gnaisse centrais [amostras 1-6], fizemos a suposição de que a concentração de Pb radiogênico nos zircões de todas as profundidades era, em média, a mesma medida (Zartman, 1979) a 2900 m, i.e., ~80 ppm com ²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb e ²⁰⁶Pb/²⁰⁸Pb de dez (Gentry et al., ...[1982b]; Zartman, 1979). Como cada átomo de U e Th derivado de ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb e ²⁰⁸Pb representa 8, 7 e 6 decaimentos alfa respectivamente, isso significa que deve haver ~7,7 átomos de He gerados para cada átomo de Pb nesses zircões."

Primeiro, eles assumiram que as concentrações de chumbo radiogênico (total ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb, e ²⁰⁸Pb) dos zircões de cada um dos seis amostras médias 80 partes por milhão (ppm). É claro que, esta suposição pode não ser precisa. No entanto:

80 ppm = 80 microgramas de Pb radiogênico/grama de zircônio = 0,00008 g de Pb radiogênico/g de zircônio

Embora a massa atômica total do Pb (207,2 amu) inclua o ²⁰⁴Pb não radiogênico, a massa atômica do Pb radiogênico está próxima de 207,2 amu. Portanto:

0,00008 g/g dividido por 207,2 g Pb/mol Pb = 3,9 x 10^-7 moles de Pb radiogênico/g de zircônio

As concentrações dos vários isótopos de chumbo radiogênico são então representadas pela seguinte equação:

²⁰⁶Pb + ²⁰⁷Pb + ²⁰⁸Pb = 3.9 x 10^-7 moles totais de Pb radiogênico/grama zircônio

Dado:

²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb = 10. Ou seja: ²⁰⁷Pb = ²⁰⁶Pb/10. A suposição de Gentry et al. (1982a) é razoável aqui. Os valores reais de Gentry et al. (1982b, p. 296) são aproximadamente 9,6 a 11,2.

²⁰⁶Pb/²⁰⁸Pb = 10. Isto é: ²⁰⁸Pb = ²⁰⁶Pb/10. Esta suposição por Gentry et al. (1982a) é mais questionável. Gentry et al. (1982b, p. 296) apresenta valores reais tão baixos como 3,1 e tão altos como 14.

Combinando essas equações e usando um pouco de álgebra:

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

Multiplicando tudo por 10:

10(²⁰⁶Pb) + ²⁰⁶Pb + ²⁰⁶Pb = 3.9 x 10^-6 moles/g

12 (²⁰⁶Pb) = 3,9 x 10^-6

²⁰⁶Pb = 3.25 x 10^-7 mole/g

Então: ²⁰⁷Pb = ²⁰⁸Pb = 3,25 x 10^-8 mol/g

Gentry et al. (1982a, p. 1129) afirmam:

"Durante o decaimento do urânio e do tório, cada átomo de ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb e ²⁰⁸Pb sofre, respectivamente, 8, 7 e 6 decaimentos alfa."

Portanto:

Hélio radiogênico ⁴He total produzido com o Pb radiogênico:

He radiogênico total ⁴ = 8(²⁰⁶Pb em mols) + 7(²⁰⁷Pb em mols) + 6(²⁰⁸Pb em mols)

Total de He radiogênico = 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 moles/g

Existem 10⁹ nanomoles em um mol.

He radiogênico total = 3,02 x 10^-6 moles/g x 10⁹ nanomoles/mole = 3020 nanomoles He/grama de zircônio

Converter para a escala de centímetros cúbicos (Temperatura e Pressão Padrão [STP]) de He radiogênico/micrograma de zircônio de Humphreys et al. requer os seguintes passos:

As leis dos gases estabelecem que, à temperatura e pressão atmosférica padrão (STP), 1 mol de qualquer gás tem um volume de 22,4 litros:

22,4 litros = 22.400 mililitros (ml)

1,0 ml = 1,0 centímetro cúbico (cc)

Portanto: 22,4 litros = 22.400 cc

He radiogênico total = 3020 x 10^-9 moles/g x 22,400 cc STP/mole = 6.8 x10^-2 cc STP/g

Existem 10⁶ microgramas em um grama. Portanto:

6.8 x 10^-2 cc STP/g dividido por 10⁶ microgramas/g = 6.8 x 10^-8 cc STP/micrograma

Assumindo que até 40% do hélio radiogênico é perdido por ejeção alfa, conforme argumentam Gentry et al. (1982a, p. 1129-1130), então:

60% de 6,8 x 10^-8 cc STP/micrograma = 41 x 10^-9 cc STP He radiogênico/micrograma zircônio = Q₀

De acordo com Humphreys et al. (2004, p. 9), Gentry de alguma forma obteve um valor de Q₀ para seus zircónios de aproximadamente 15 x 10^-9 cc STP/micrograma. Como Gentry exatamente derivou esse valor não é discutido em Gentry et al. (1982a) ou Gentry et al. (1982b). No entanto, meu Q₀ baseado em Gentry et al.'s (1982a) suposições é consideravelmente maior.

Usando as concentrações de hélio medidas (valores de Q) listadas em Humphreys et al. (2003a, p. 3), obtenho meus valores de Q/Q₀. Eles estão listados na Tabela A. O uso de porcentagens de ejeção de alfa abaixo de 40% reduziria ainda mais meus valores de Q/Q₀.

APÊNDICE B: CÁLCULO DE Q₀ E VALORES ESTIMADOS DE Q/Q₀ PARA ZIRCÕES INDIVIDUAIS DAS AMOSTRAS 1, 5 E 6 UTILIZANDO DADOS QUÍMICOS DE GENTRY ET AL. (1982b)

Gentry et al. (1982b) listam dados químicos para zircões individuais retirados de profundidades de 960, 3930 e 4310 metros nos núcleos de Fenton Hill (amostras 1, 5 e 6 em Gentry et al., 1982a). Esses dados permitem que os valores Q₀ para as três amostras sejam melhor definidos do que simplesmente utilizar os valores genéricos que foram calculados para as amostras 1-6 por Gentry et al. (15 ncc STP/μg, Humphreys et al., 2004, p. 9) ou no Apêndice A deste relatório (41 ncc STP/μg). Os novos valores Q₀ podem então ser utilizados para estimar grosseiramente a faixa de possíveis valores Q/Q₀ para as três amostras.

A Tabela B1 mostra a faixa de concentrações de urânio e tório para sete zircões diferentes de amostras 1, 5 e 6 (Gentry et al., 1982b, p. 296). As letras associadas aos números de amostra na Tabela B1 representam diferentes espécimes de zircão que foram analisados de cada profundidade por Gentry et al. (1982b).

Tipicamente, Gentry et al. (1982b) realizaram quatro pares de análises de urânio e tório em cada zircão. Gentry et al. (1982b) notaram que as concentrações de urânio e tório variavam consideravelmente mesmo em locais diferentes no mesmo grão de zircão. Ao calcular as concentrações, Gentry et al. (1982b) assumiram que os zircões eram puros ZrSiO₄. Embora os zircões contenham tipicamente 1-4% de háfnio (Klein, 2002, p. 498), essa suposição provavelmente é razoável.

Os cálculos neste apêndice foram realizados em uma planilha Microsoft Excel^TM. Os cálculos pressupõem nenhuma adição ou perda de urânio ou tório nos zircões ao longo do tempo. Para obter uma faixa máxima possível de valores de hélio Q₀ para cada zircão na Tabela B1, os cálculos emparelharam a maior concentração de urânio para cada zircão com sua maior concentração de tório e a menor concentração de urânio com o menor valor de tório.

A Tabela B2 mostra as concentrações máximas e mínimas atuais de urânio e tório para cada zircão do gnaisse do Pré-Cambriano a uma profundidade de 960 metros (amostra 1). Os valores em partes por milhão (ppm) são os mesmos que microgramas/grama. As concentrações em microgramas/grama podem ser divididas por 1 x 10⁶ microgramas/grama para convertê-las em gramas de elemento/grama de zircão. As concentrações em moles de elemento/grama de zircão são obtidas dividindo-se as concentrações em gramas/grama pelos pesos atômicos do urânio e do tório (238,03 e 232,038 g/mole, respectivamente). Agora, 99,2743% do urânio natural moderno é ²³⁸U e apenas 0,7200% é ²³⁵U (Faure, 1998, p. 284). Essas porcentagens são usadas para determinar as concentrações em moles/g de cada isótopo de urânio, conforme mostrado na Tabela B2. Em seguida, os moles/g de ²³⁸U, ²³⁵U e ²³²Th são multiplicados pelo número de Avogadro (6,022 x 10²³ átomos/mole) para obter o número total de átomos (N) de cada isótopo em cada grama de zircão.

De acordo com o Apêndice A em Humphreys et al. (2003a), os zircões a 750 metros de profundidade têm 1,4393 bilhão de anos. Zartman (1979) encontrou os zircões a 2903,8 metros de profundidade com 1,500 bilhão de anos. Vou assumir que os zircões a 960 metros de profundidade têm cerca de 1,44 bilhão de anos. Para as amostras a 3930 e 4310 metros, concordo com Humphreys et al. (2003a, p. 11) e assumo uma idade de 1,5 bilhão de anos.

As equações e dados a seguir, de Faure (1998, p. 281-284), são usados para calcular o número de mols de chumbo radiogênico e hélio (Q₀) produzidos a partir do decaimento de ²³⁸U, ²³⁵U e ²³²Th ao longo de 1,44 a 1,5 bilhão de anos. Na realidade, o vulcanismo, o tectonismo e o metamorfismo poderiam ter parcialmente ou totalmente degasificado os zircões de hélio há muito tempo. Pelo menos parte da concentração atual de hélio também poderia consistir em ⁴He e ³He extrínsecos.

D^* = N(e^λt -1)

D^* = número de átomos de Pb radiogênico

N = número de átomos de urânio e tório atualmente presentes na amostra.

λ = constantes de decaimento:

λ para ²³⁸U = 1,55125 x 10^-10 1/ano

λ para ²³⁵U = 9,8485 x 10^-10 1/ano

λ para ²³²Th = 4,9475 x 10^-11 1/ano

t = idade da amostra

O número de átomos filhas (um valor D^* para ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb e ²⁰⁸Pb) pode agora ser calculado, conforme mostrado na Tabela B3. Para cada átomo de ²⁰⁶Pb produzido pelo decaimento de ²³⁸U, formam-se 8 átomos de ⁴He. A formação de um átomo de ²⁰⁷Pb resulta na formação de 7 átomos de ⁴He e 6 átomos de ⁴He estão associados a cada átomo de ²⁰⁸Pb (Gentry et al., 1982a, p. 1129). A Tabela B3 lista o número de átomos de hélio radiogênico que seriam produzidos por 1,44 bilhão de anos de decaimento radioativo de ²³²Th, ²³⁵U e ²³⁸U.

O número de Avogadro é utilizado para converter o número de átomos de hélio radiogênico em mols (Tabela B4). Para cada cálculo de zircônio mínimo e máximo, as concentrações de hélio em mols associadas ao decaimento de ²³⁸U, ²³⁵U e ²³²Th são somadas (Tabela B4). Seguindo o uso em Gentry et al. (1982a), Humphreys et al. (2003a) e no Apêndice A deste documento, os mols de hélio radiogênico são então convertidos em centímetros cúbicos de hélio por micrograma de zircônio na temperatura e pressão padrão (TPS) (Tabela B4).

Como discutido no texto principal, as ejeções alfa desses zircões foram provavelmente de 30-50%. Para derivar uma faixa máxima de valores de Q₀ para cada zircão, os cálculos usando as concentrações máximas de urânio e tório foram atribuídos um valor de ejeção alfa de apenas 30% e os cálculos com os valores mínimos foram dados um valor de 50%. Os valores resultantes de Q₀ são mostrados na Tabela B5. Para obter valores altamente precisos de Q/Q₀ para cada zircão, a concentração de hélio (Q) de cada zircão deve ser conhecida. Infelizmente, essas informações não estão disponíveis. Como os valores de urânio, tório e Q₀ dos zircões individuais são altamente variáveis (Tabelas B1 e B5), grandes variações nos valores de Q também são esperadas para os diferentes zircões. Até que os dados críticos de Q estejam disponíveis, apenas chutes educados podem ser feitos sobre as faixas possíveis de valores de Q/Q₀ para as amostras 1, 5 e 6. Um indivíduo pode estimar a faixa de valores possíveis de Q/Q₀ para cada amostra dividindo os valores máximo e mínimo de Q₀ para cada zircão nos valores revisados de Q de cada amostra de Humphreys et al. (da minha Tabela 1). Por exemplo, como mostrado na Tabela B6, o Q geral de 8,60 ncc STP/μg de zircão pode ser dividido pelos vários valores de Q₀ para os zircões 1A-1C para obter uma série de valores de Q/Q₀ para a amostra 1. Eles variam de 0,011 a 0,21. Provavelmente por acaso, o valor máximo de Q/Q₀ de 0,21 é idêntico aos cálculos para a amostra 1 no Apêndice A. Os valores máximo e mínimo de Q/Q₀ para os zircões nas profundidades de 3930 e 4310 metros foram calculados da mesma forma e são mostrados como aproximações na Tabela 3.

Embora as faixas na Tabela 3 forneçam uma ideia geral de como os valores de Q/Q₀ poderiam variar para as diferentes amostras, uma aproximação mais típica para os zircões poderia ser obtida dividindo o valor geral de Q da amostra da Tabela 1 pelo valor médio de Q₀ do grupo. Para a amostra 1, a média dos valores de Q₀ na Tabela B5 é 281 ncc STP/μg. Portanto, a melhor estimativa atualmente disponível de Q/Q₀ para a amostra 1 é provavelmente 8,6 ncc STP/μg dividida por 281 ncc STP/μg, ou seja, 0,031.

Infelizmente, os dados em Gentry et al. (1982a,b) e Humphreys et al. (2003a; 2004) são demasiado inadequados e mal definidos para obter quaisquer valores definitivos de Q/Q₀ para as amostras do núcleo de Fenton Hill. Sem dados adequados, os esforços de "modelagem" e as "datas" de difusão de hélio em Humphreys et al. (2003a,b; 2004) e Humphreys (2003) são não confiáveis e até mesmo enganosos.