Resultados rateros de RATE: Helio en zircones

RESUMEN

Durante décadas, los creacionistas de la Tierra joven (CTJ) han buscado desesperadamente "evidencia científica" para atacar la datación radiométrica y proteger sus interpretaciones religiosas de la historia de la Tierra. En 2003, muchos fundamentalistas cristianos se entusiasmaron mucho con las afirmaciones de CTJ en Humphreys et al. (2003a), Humphreys et al. (2003b) y Humphreys (2003). Humphreys et al. (2003a) afirman que los zircones del "Granodiorita de Jemez" (núcleo de roca de Fenton Hill, Nuevo México, EE. UU.) contienen demasiado helio "radiogénico" como para tener miles de millones de años. Mediante el "modelado" de las tasas de difusión de helio en los zircones y asumiendo algunos aumentos milagrosos infundados en las tasas de desintegración radiactiva, Humphreys et al. (2003b, 2004) concluyeron que los zircones solo tienen "6.000 ± 2.000 años de antigüedad". No sorprende que sus resultados se ajusten convenientemente a la fecha clásica de "creación del Génesis" de 4004 a.C. del obispo Ussher para el mundo.

Los resultados en Humphreys et al. (2003a) y documentos relacionados de YEC se basan claramente en numerosas suposiciones inválidas, argumentos defectuosos y datos cuestionables, que incluyen:

• invocar milagros infundados para explicar las fechas U/Pb en zirconos,
  
  
• identificar erróneamente las muestras como procedentes del Granodiorita de Jemez,
  
  
• realizar análisis de helio en separaciones de biotita impuras,
  
  
• revisar dudosamente las mediciones de helio de Gentry et al. (1982a),
  
  
• basarse en cuestionables valores de Q/Q₀ (retención de helio) de Gentry et al. (1982a),
  
  
• no reconocer que los valores de Q₀ (cantidad máxima posible de helio radiogénico en un mineral) para sus muestras probablemente eran mucho mayores que 15 ncc STP/μg,
  
  
• interpretar de manera inconsistente las ya cuestionables concentraciones de helio de las muestras 5 y 6 para hacerlas cumplir con los requisitos de sus "modelos",
  
  
• subestimar seriamente las concentraciones de helio en los zirconos a 750 metros de profundidad y no darse cuenta de que su valor de Q/Q₀ para esta muestra (usando Q₀ = 15 ncc STP/μg) sería mayor que uno y, por lo tanto, espurio,
  
  
• no considerar adecuadamente la posible presencia de helio extráneo ("excedente") ³He y ⁴He en sus zirconos,
  
  
• listar la fecha promedio y la desviación estándar de sus resultados de 2004 como 6.000 ±2.000 años cuando una desviación estándar (dos sigma) de ± 4.600 años es más apropiada.
  
  
• "manipular" datos soviéticos antiguos que deberían haber sido ignorados,
  
  
• derivar "modelos" que se basan en varias suposiciones inválidas (incluyendo condiciones de temperatura constante a lo largo del tiempo, Q₀ de 15 ncc STP/μg y difusión isotrópica en biotita),
  
  
• no proporcionar desviaciones estándar para las mediciones de biotita (valores b) y luego aplicar incorrectamente los valores a muestras de diferentes litologías,
  
  
• insertar líneas de defecto imaginarias en los gráficos de Arrhenius, y
  
  
• derivar y utilizar ecuaciones que producen fechas inconsistentes.

Los valores relativamente altos de Q/Q₀ de algunos zircónes del núcleo de Fenton Hill pueden deberse a helio extraterrestre o a artefactos derivados de una subestimación excesiva de los valores de Q₀ de los zircónes ricos en uranio y torio. Debido a estos y otros problemas, las "fechas" y conclusiones del YEC en Humphreys et al. (2003a) y documentos relacionados son completamente poco fiables.

INTRODUCCIÓN

Debido a que los métodos de datación radiométrica entran en conflicto con sus interpretaciones bíblicas, los creacionistas de la Tierra joven (CTJ) desean desesperadamente socavar la fiabilidad de estos métodos. Aunque los CTJ afirman creer que la Biblia es la "palabra poderosa de Dios", se dan cuenta plenamente de que simplemente citar sus escrituras no convencerá a los geocronólogos y otros científicos para que abandonen su investigación y acudan a los altares de la iglesia en arrepentimiento. Por lo tanto, un pequeño grupo de doctorados en CTJ asociados con el Instituto para la Creación "Investigación" (ICR), la Sociedad de Creación "Investigación" (CRS) y anteriormente "Respuestas" en Génesis (AiG) formó el comité RATE (Radioisótopos y la Age de The Earth) (Vardiman et al., 2000; Humphreys et al., 2004, p. 3). Simplemente dicho, sus actividades incluyen revisar la literatura científica y diseñar "experimentos" de laboratorio que de alguna manera verifiquen lo que ya han concluido, a saber, que una interpretación "literal" de Génesis es "La Verdad" y cualquier cosa que entre en conflicto con sus interpretaciones bíblicas es "incorrecta".

A finales de 2003, ICR, AiG, el informático creacionista de la Tierra joven Dr. David A. Plaisted, el creacionista de la Tierra joven Barry Setterfield, Apologetics Press, y muchos otros grupos e individuos creacionistas de la Tierra joven se mostraron muy entusiasmados por una serie de afirmaciones en Humphreys et al. (2003a) (archivo Adobe Acrobat [pdf] en formato html) (la versión html está aquí y también aquí). La información actualizada sobre este proyecto RATE se resume en Humphreys et al. (2003b) (archivo Adobe Acrobat), Humphreys (2003), y Humphreys et al. (2004). Muchos creacionistas de la Tierra joven creen sinceramente que estos artículos son excelentes ejemplos de "investigación" de alta calidad por parte de los "científicos" creacionistas de la Tierra joven "científicos" y una hazaña culminante para el comité RATE.

Las discusiones en Humphreys et al. (2003a) y documentos relacionados tratan principalmente sobre la difusión de helio procedente de zirconos que contienen uranio y torio (silicato de circonio, ZrSiO₄). El helio incluye dos isótopos principales: ³He y ⁴He. ³He, que solo tiene un neutrón por átomo, es "primordial" (Dalrymple, 1984, p. 112); es decir, el isótopo es un producto del Big Bang (Delsemme, 1998, p. 22-23) y la fusión nuclear en estrellas (Faure, 1998, p. 17). Algunos ³He quedaron atrapados dentro de la Tierra cuando nuestro planeta se formó. ³He está actualmente desgasificándose desde el interior de la Tierra. ⁴He, que tiene dos neutrones en cada átomo, es otro producto del Big Bang y la fusión estelar (Delsemme, 1998, p. 22-23; Faure, 1998, p. 17). Además, ⁴He (partículas alfa) puede formarse a partir de la desintegración radiactiva del uranio y el torio. La siguiente información de Langmuir (1996, p. 490-491) y Gentry et al. (1982a, p. 1129) (archivo Adobe Acrobat) lista los periodos de semidesintegración (T_1/2) de ²³⁸U, ²³⁵U y ²³²Th, las hijas de plomo estables resultantes y el número total de átomos de ⁴He producidos a partir de la desintegración de cada isótopo de uranio o torio hasta sus plomos estables:

Utilizando definiciones análogas para el argón en McDougall y Harrison (1999, p. 11), el helio puede clasificarse como "radiogénico" o "extraterrestre". El helio radiogénico se refiere al ⁴He que se forma a partir del decaimiento radiactivo del uranio y del torio en un mineral (como un zircón) y luego permanece atrapado dentro del mineral. En contraste, el ³He y el ex-situ ⁴He son helio extraterrestre. Es decir, si el ⁴He escapa de su mineral fuente y entra y contamina fluidos o rocas circundantes, se convierte en helio extraterrestre. El vulcanismo y la actividad tectónica pueden causar que tanto el ³He como el ⁴He suban desde el interior de la Tierra, se mezclen, se acumulen en minerales en la corteza superior y luego, quizás eventualmente, escapen a la atmósfera (véase también Baxter, 2003).

Humphreys et al. (2003a,b; 2004) y Humphreys (2003) discuten las supuestas implicaciones de "Tierra joven" de sus experimentos de difusión de helio con circones. Los circones fueron tomados de muestras subsuperficiales del Precámbrico recolectadas en 1974 en el sitio de perforación Fenton Hill GT-2/EE-2 (Humphreys, 2003; Gentry et al., 1982b, p. 296 [archivo Adobe Acrobat]) a unos 56 kilómetros al oeste de Los Álamos, Nuevo México, EE. UU. Humphreys et al. (2003a, p. 3 [los números de página de este documento se basan en el formato Adobe Acrobat (pdf)]) admiten que las fechas uranio-plomo (U/Pb) indican que sus circones contienen aproximadamente 1.500 millones de años de plomo radiogénico. Al mismo tiempo, argumentan que los pequeños circones contienen demasiado helio "radiogénico" como para tener miles de millones de años. Es decir, estos creacionistas de la Tierra joven (YEC) creen que el helio debería haber escapado de los circones hace mucho tiempo si realmente tienen 1.500 millones de años. Al estudiar las tasas de difusión de helio, Humphreys et al. (2003a) concluyeron inicialmente que los circones solo pueden tener entre 4.000 y 14.000 años. Posteriormente, en Humphreys et al. (2003b; 2004) y Humphreys (2003), la "edad" de los circones se restringió aún más a 6.000 ± 2.000 años (desviación estándar de un sigma utilizando la ecuación "sesgada" [i.e., n y no n-1 en el denominador; Davis, 1986, p. 33; Keppel, 1991, p. 43-44, 58]; ver discusiones a continuación). No sorprende que su nuevo "rango de edad" encaje convenientemente con la fecha clásica de "creación del Génesis" de 4004 a.C. de Bishop Ussher para el mundo.

El YEC malinterpreta la ciencia

Para evitar cualquier acusación de herejía por parte de otros creacionistas de la Tierra joven (YEC), Humphreys et al. deben "reconciliar" sus resultados sobre la difusión de helio con sus fechas U/Pb de 1.500 millones de años de una manera que solo favorezca su agenda religiosa. Para explicar las fechas U/Pb, Humphreys et al. (2003a; 2004, p. 11) utilizan una táctica reprehensible de los YEC que ningún científico auténtico consideraría jamás: invocar un milagro. Humphreys et al. (2003a, p. 7; 2004, p. 11) afirman que Dios creó un "breve estallido de desintegración nuclear acelerada", lo cual supuestamente produjo las cantidades necesarias de plomo y helio radiogénicos en un período corto de tiempo sin derretir ni esterilizar la Tierra. Específicamente, Humphreys et al. (2003a, p. 7) declaran:

"Como antes, el modelo creacionista comienza con un breve estallido de desintegración nuclear acelerada que genera una alta concentración C₀ de helio distribuido uniformemente en todo el zircón (como la distribución de los átomos de U y Th), pero no en la biotita circundante."

Humphreys et al. (2004, p. 11) reiteran además:

"Por lo tanto, nuestros nuevos datos de difusión apoyan la hipótesis principal de la iniciativa de investigación RATE: que Dios aceleró drásticamente las tasas de desintegración de los núcleos de vida media larga durante el pasado reciente de la Tierra."

Humphreys et al. (2003a, p. 15) especulan además que su "explosión global de desintegración nuclear acelerada" podría haber ocurrido durante la "Semana de la Creación," "la Caída de Adán y Eva," y/o "el Diluvio de Noé." Sin embargo, por alguna razón, Humphreys et al. nunca explican por qué la Crucifixión de Jesucristo no fue lo suficientemente importante como para merecer uno de estos supuestos "eventos de desintegración acelerada." No importa qué historias bíblicas se invoquen para explicar sus no fundamentadas "eventos de desintegración radiactiva acelerada," Humphreys et al. deben entonces inventar excusas milagrosas adicionales para evitar que el calor de estos "eventos" vaporice a Adán y/o freír a Noé y su tripulación.

Como Humphreys et al. están satisfechos con su supuesto "edad por difusión de helio" de 6000 ± 2000 años, no tienen necesidad de extender los milagros para afectar las tasas de difusión del helio radiogénico a través de los zircónes y las biotitas. De hecho, Humphreys et al. (2004, p. 11) admiten fácilmente que no quieren ocuparse de los problemas que amenazan la vida que resultarían de que Dios acelerara universalmente las tasas de difusión:

"Pero las tasas de difusión están vinculadas directamente a las leyes de la física atómica, las cuales, a su vez, están íntimamente conectadas con los procesos bioquímicos que sostienen la vida. Es difícil imaginar alguna diferencia tan drástica en la física atómica que hubiera permitido que la vida existiera en la Tierra."

Lo bueno de los milagros no probados e imaginarios es que las personas pueden encenderlos y apagarlos fácilmente para lograr los resultados que deseen.

Por supuesto, un "evento de desintegración nuclear acelerada" no es más que un ejemplo de la infame falacia de Gosse (Omphalos) (también aquí) y no tiene lugar alguno en la ciencia o la realidad. Cualquiera puede usar su imaginación para invocar un milagro para "explicar" cualquier problema que no les guste. Dado que los YEC suelen estar dispuestos a "resolver" cualquier problema o a respaldar cualquiera de sus ideas religiosas con milagros ad hoc infalsificables, realmente no producen resultados o modelos científicos. Por el contrario, los científicos trabajan para resolver racionalmente los problemas en lugar de hacerlos desaparecer con una "varita bíblica". Claramente, si Humphreys et al. o cualquier otra persona desea rechazar los procesos naturales e invocar la magia para proteger sus doctrinas religiosas, políticas o filosóficas de la refutación, entonces tienen la responsabilidad de presentar evidencia definitiva de un milagro. Como se explica a continuación, las discusiones en Humphreys et al. (2003a) y documentos YEC relacionados ni siquiera se acercan a justificar la necesidad de un milagro.

En lugar de defender las absurdidades de las acciones de Gosse, Humphreys et al. (2003a, p. 4) juegan un viejo juego del YEC y culpan a los científicos por supuestamente ser sesgados, de mente estrecha y dogmáticos porque solo abrazan la "suposición uniformitarista de tasas de desintegración invariantes". Sin embargo, ¿qué más pueden hacer los científicos, especialmente cuando la evidencia indica que las tasas de desintegración han sido constantes a lo largo del tiempo? (Por ejemplo, véase McDougall y Harrison, 1999, p. 10, para discusiones sobre la uniformidad de la tasas de desintegración del ⁴⁰K.) ¿Cómo puede funcionar el método científico si cualquiera está permitido invocar milagros para explicar cualquier problema o escenario que no les guste? Mientras que los YEC a menudo denuncian el naturalismo metodológico del método científico porque excluye la magia de las hipótesis científicas, los YEC olvidan que el naturalismo metodológico es la base de la forense criminal, la medicina moderna y todas las demás disciplinas científicas. Si los psicólogos no culpan a los demonios por causar depresión maníaca, los científicos forenses no invocan la brujería para resolver crímenes no presenciados, y los abogados de la defensa no afirman que las maldiciones de Vudú fueron responsables de un asesinato no presenciado, ¿por qué deberían los geólogos usar lo sobrenatural para explicar el origen de una roca?

REACCIONES A LAS AFIRMACIONES DE LA TIERRA JOVEN (YEC) DE HUMPHREYS ET AL.

Como no es sorprendente, las reacciones de los YEC frente a las afirmaciones en Humphreys et al. (2003a) y documentos relacionados de YEC han sido abrumadoramente positivas y demasiado a menudo descuidadas y sin crítica. Como muchos YEC, Carl Wieland de AiG está muy seguro y orgulloso de los resultados de RATE. Él sugiere que los "uniformitaristas" (es decir, actualistas o científicos) están en una trampa ineludible debido a la supuesta exhaustividad del trabajo de Humphrey et al.:

"El [artículo de Humphreys et al., 2003a] examina las diversas vías que un creacionista de la Tierra joven podría tomar para esquivar estas poderosas implicaciones, pero parece haber poca esperanza para ellos a menos que puedan demostrar que las técnicas utilizadas para obtener los resultados estaban seriamente (y misteriosamente, habiendo sido realizadas por un experto de clase mundial no creacionista [Dr. Kenneth A. Farley]) defectuosas."

Como se indica en Humphreys et al. (2003a, p. 20), el geoquímico Dr. Kenneth A. Farley (referido anónimamente como el "experimentador" en Humphreys et al., 2004) realizó los análisis de difusión de helio para este proyecto RATE. No obstante, el Dr. Wieland claramente no comprende cómo los científicos consideran el trabajo de otros científicos. Aunque el Dr. Farley es un experto muy respetado, los científicos no lo consideran a él ni a ningún otro colega como un infalible papa o profeta. De nuevo, en contraste con los malentendidos de Wieland sobre la ciencia y el método científico, los científicos no valoran que los YEC apelen a milagras infundados y no probados milagros para "resolver" cualquier "contradicción" entre las edades U/Pb y los resultados de la difusión de helio. Si existen alguna contradicción en la geocronología, los geocronólogos buscarían pacientemente y persistentemente explicaciones naturales tal como lo hacen otros científicos al resolver crímenes o diagnosticar enfermedades.

Los procedimientos analíticos y resultados en Humphreys et al. (2003a) y documentos relacionados de YEC han sido extensamente criticados por un número de individuos, incluyendo: Dr. Joseph G. Meert y especialmente un revisor anónimo "WeHappyFew", cuyos comentarios están enlazados en "More Second-Rate Science by the RATE Group" por Jack DeBaun. Humphreys ha respondido a algunas de las críticas de Meert. Más recientemente, Humphreys et al. (2004, p. 9, 12-15) responden a las críticas del creacionista de un universo antiguo Ross (2003) y los comentarios de un crítico anónimo. Desafortunadamente, Humphreys et al. (2004) no tienen la cortesía y el valor para identificar al crítico ni siquiera hacer referencia a su/su documento(s). A menos que estén involucrados problemas de privacidad, los autores deberían identificar a sus oponentes y la literatura de los oponentes para que los lectores puedan evaluar fácilmente ambos lados de un asunto y formarse su propia opinión de manera justa.

A pesar de algunas declaraciones inexactas por parte de los críticos de RATE, una revisión cuidadosa de Humphreys et al. (2003a,b; 2004), Humphreys (2003), sus referencias clave, afirmaciones de los aliados de Humphrey et al. en el YEC, y comentarios de varios escépticos de RATE demuestra que la "investigación" de Humphreys et al. se basa en afirmaciones no fundamentadas, números cuestionables, suposiciones inválidas, ecuaciones inconsistentes y muchos argumentos defectuosos. Como se discute a continuación, algunos de sus errores pueden ser triviales. Sin embargo, otros errores e incertidumbres socavan completamente cualquier confianza en las afirmaciones de Humphreys et al..

IDENTIFICACIÓN Y TÉCNICAS DE MANEJO INADECUADAS DE LAS MUESTRAS

Humphreys et al. Identifican incorrectamente sus Muestras de Rocas

Al realizar investigaciones, los científicos deben seguir cuidadosamente todos los procedimientos de control de calidad/aseguramiento de la calidad (QC/QA). Los procedimientos esenciales de QC/QA incluyen la recolección, identificación, etiquetado, almacenamiento y monitoreo adecuados de todas las muestras. Si el sitio de recolección de un espécimen es desconocido o si ha sido almacenado inadecuadamente durante varias décadas, los datos resultantes suelen ser inútiles.

Desafortunadamente para ellos, Humphreys y sus colegas han fallado en cumplir con los requisitos más fundamentales de QC/QA. A lo largo de su artículo (2003a), Humphreys et al. afirman que han estudiado biotitas y circones de muestras del "Granodiorita de Jemez" recolectadas a una profundidad de 750 metros desde el sitio del pozo Fenton Hill. Mientras que Gentry et al. (1982a) reconocieron correctamente que algunas de las muestras del pozo Fenton Hill son gneises, Humphreys et al. (2003a, p. 3) afirman erróneamente que las seis muestras subterráneas en Gentry et al. (1982a) procedían de este granodiorita. Más recientemente, Humphreys et al. (2004, p. 5; 2003b) continúan refiriéndose a sus muestras de "granodiorita" de profundidades de 750 y 1490 metros. No obstante, una revisión de la geología subterránea del sitio del pozo Fenton Hill como se describe en Sasada (1989, Figura 2, p. 258 - NO "Sakada" como se lista en las referencias de Humphreys et al., 2003a, p. 16 y Humphreys et al., 2004, p. 16) indica que un granodiorita no se encuentra en el sitio hasta profundidades de más de 2500 metros. Según Sasada (1989, p. 258), gneises precámbricos y esquistos máficos ocurren entre profundidades de 722 metros y hasta ligeramente por debajo de 2500 metros. En particular, a profundidades de 750 y 1490 metros, Humphreys et al. (2003a,b) claramente tomaron muestras de un gneis precámbrico (una roca volcánica, intrusiva o sedimentaria altamente metamorfizada) y no de un granodiorita (una roca ígnea intrusiva intermedia) (Tabla 1).

Los YEC podrían argumentar que, dado que los granodioritas y gneises precámbricos fueron todos mágicamente creados durante los seis días de 24 horas de la "Semana de la Creación" (e.g., Snelling y Woodmorappe, 1998, p. 530), las distinciones entre las rocas precámbricas realmente no son importantes. A pesar de que los YEC invocan mitos y milagros para explicar la mayoría de las rocas intrusivas precámbricas (e.g., Snelling y Woodmorappe, 1998, p. 530), Humphreys et al. (2003a, p. 2) admiten sin querer que al menos algunas rocas intrusivas tienen historias significativas cuando afirman que los cristales de zircón se incrustan en cristales más grandes a medida que una magma "se enfría y se solidifica". No obstante, en contraste con las fantasías YEC sobre rocas que se forman mágicamente durante una "Semana de la Creación", los científicos reconocen que los gneises y granodioritas tienen orígenes, químicas e historias muy diferentes y a menudo complejas. Esto es especialmente cierto para los gneises, que (por definición) han sufrido uno o más eventos de calentamiento metamórfico de alta temperatura después de la formación de sus rocas precursoras ígneas o sedimentarias (Hyndman, 1985, p. 442). Por supuesto, como un viejo disco de fonógrafo rayado o un coche viejo con abolladuras (haga scroll hacia abajo), las propiedades de una roca metamorfizada a menudo indican una larga y compleja historia.

Además de las diferencias litológicas y químicas, las edades del granodiorita de Jemez y del gneis que yace encima, que Humphreys et al. (2003a,b; 2004) estudiaron realmente, son notablemente diferentes. Zartman (1979) proporciona una fecha de 1500 ± 20 millones de años para el granodiorita de biotita (Jemez) a una profundidad de 2.903,8 metros. No sorprende que los zircones del gneis precámbrico a una profundidad de 750 metros proporcionen una fecha algo más joven de 1439,3 ± 1,8 millones de años (Apéndice A de Humphreys et al., 2003a).

Zartman (1979, p. 18) también determinó que las fechas U/Pb para los zircones y epidotas procedentes del granodiorita de Jemez eran discordantes. Los resultados U/Pb en la tabla del Apéndice A de Humphreys et al. (2003a, p. 17) también indican condiciones discordantes para el gneis. La discordancia U/Pb se debe a la pérdida de plomo y hijos intermedios (en la mayoría de los casos) y/o adición de uranio (Faure, 1998, p. 289-290), probablemente debido a metamorfismo u otros eventos de alteración. El origen de las texturas gneisicas en las rocas estudiadas por Humphreys et al. requeriría uno o más eventos metamórficos y estos eventos podrían haber causado pérdidas de plomo (Faure, 1998, p. 288-290). Dado que los átomos de helio son neutros, más pequeños y por lo tanto mucho más móviles que el plomo, cualquier evento que resultara en la pérdida de plomo probablemente habría causado pérdidas mucho mayores de helio radiogénico.

Los creacionistas de la Tierra joven (YEC) podrían argumentar que identificar erróneamente un gnaisse como el Granodiorita de Jemez no es un error grave y que este error no afectaría significativamente sus estudios de difusión de circones ni sus resultados de "datación". Sin embargo, esta identificación errónea es más grave de lo que los YEC podrían darse cuenta. Como se discute a continuación, Humphreys et al. han tomado inconscientemente mediciones de laboratorio de un gnaisse y luego las han aplicado incorrectamente a las muestras 3-5 de datación, que provienen del Granodiorita de Jemez y quizás de litologías más profundas. En las siguientes declaraciones, Humphreys et al. (2003a, p. 6) incluso admiten que mezclar resultados experimentales de diferentes tipos de roca no es apropiado:

"Las mediciones de la difusión de gases nobles en un tipo dado de mineral que ocurre naturalmente a menudo muestran diferencias significativas de un lugar a otro, causadas por variaciones en la composición. Por esa razón es IMPORTANTE obtener datos de difusión de helio en zircón y biotita de la MISMA unidad de roca (el Granodiorita de Jemez) que fue la fuente de las muestras de Gentry." [mi énfasis]

Este error de identificación errónea también dice mucho sobre la incapacidad de Humphreys et al. de prestar atención cuidadosa a detalles geológicos importantes y plantea algunas dudas serias sobre la calidad y fiabilidad de su otro trabajo.

Separaciones inadecuadas de biotita de la muestra de 750 metros

Los estudios exitosos de difusión de helio en biotitas y zircones requieren muestras minerales que sean lo suficientemente puras. En el Apéndice C de Humphreys et al. (2003a, p. 20), el Dr. Kenneth A. Farley señala que la pureza de las muestras de zircones de 750 metros fue buena:

"Verificamos que el material separado era de alta pureza y efectivamente era zircón."

En contraste, las siguientes declaraciones del Dr. Farley y Humphreys et al. {en llaves} en el Apéndice B de Humphreys et al. (2003a, p. 19) plantean dudas serias sobre la pureza aceptable de las biotitas de 750 metros:

"La difusión en esta muestra [biotita del núcleo de Fenton Hill] sigue un patrón bastante extraño, con una curva notable a temperaturas intermedias. No tengo una explicación obvia para este fenómeno. Como la biotita BT-1B [Gneis de Beartooth, Wyoming, EE. UU.] no mostró esta curva, dudo que sea una ruptura del vacío. Realicé más pasos, con una disminución de temperatura después del paso de 500°C, para ver si el fenómeno es reversible. Parece que lo es, i.e., la curva aparece nuevamente después del paso de T más alto, pero los dos pasos (12, 13) que definen esta curva tuvieron un rendimiento de gas muy bajo y grandes incertidumbres. Es posible que estemos tratando con más de una fuente de He (tamaños de grano múltiples o minerales múltiples?). {Pensamos [Humphreys et al.] que es probable que hubiera algunos zircónes portadores de helio muy pequeños aún incrustados en las escamas de biotita, lo cual sería una fuente. La otra fuente sería el helio difundido fuera de zircónes más grandes que ya no están adheridos a las escamas.}"

Según Humphreys et al. (2004), Jakov Kapusta de Activation Laboratories, Ltd., extrajo las biotitas y los zircones de ambas muestras de 750 metros (p. 4-5) y 1490 metros (p. 5). Sin embargo, Humphreys et al. (2003a, p. 6, 17) dan una cuenta diferente y afirman que el personal de ICR fue responsable de extraer las biotitas de la muestra de 750 metros. Considerando el poco buen historial de ICR para separar minerales específicos de las rocas, no es sorprendente que Farley y Humphreys et al. (2003a) descubrieran impurezas en las biotitas si el personal de ICR fue realmente responsable de las separaciones. Por supuesto, separar minerales de rocas no es fácil y las separaciones puras no siempre son posibles. No obstante, muchos estudios geoquímicos requieren separaciones de alta pureza, incluso si eso implica clasificar y limpiar granos microscópicos a mano. Dado que Humphreys et al. (2003a, p. 19) admiten que sus muestras probablemente contienen impurezas de zircon microscópicas u otras fuentes de contaminación por helio, los resultados de biotita de 750 metros en su Apéndice B no pueden ser confiados.

CAMBIOS MISTERIOSOS EN LOS DATOS DE GENTRY et al.

En 1982, Robert V. Gentry, un defensor del creacionismo de la Tierra joven (YEC), fue el autor principal de un par de artículos revisados por pares sobre los zircones de los núcleos Fenton Hill GT-2/EE-2. La Tabla 1 en Humphreys et al. (2003a, p. 3) se basa en gran medida en la información de la tabla en Gentry et al. (1982a, p. 1130). En una nota al pie con su referencia 9 (Gentry, "Glish" [sic, Gush] y McBay; i.e., Gentry et al., 1982a), Humphreys et al. (2003a, p. 15) comentan sobre varios cambios que se realizaron en los datos de Gentry et al. (1982a) cuando fueron importados en Humphreys et al. (2003a, p. 3):

"Después de consultar con el Dr. Gentry, yo [Humphreys?] he corregido, en la tercera columna de mi Tabla 1, dos errores tipográficos aparentes en la columna correspondiente de su tabla. Uno está en las unidades de la columna, y el otro en la muestra 4 de dicha columna. Las razones cruciales Q/Q₀ en la cuarta columna fueron reportadas correctamente, como hemos confirmado con nuestros propios datos."

Una declaración similar se hace en Humphreys et al. (2004, p. 16).

La Tabla 1 de este documento resume las diferencias entre los datos originales en Gentry et al. (1982a, p. 1130) y las revisiones en Humphreys et al. (2003a, p. 3). Por ejemplo, la concentración de helio de la muestra 4 se modificó de 0.76 a 0.16 nanocentímetros cúbicos (presión y temperatura estándar, STP) He/microgramo de zircón (ncc STP/μg; Tabla 1). Humphreys et al. en consulta con Gentry también redujeron las concentraciones de las otras mediciones de helio en diez veces. Aunque Gentry et al. (1982a) contiene varios errores tipográficos evidentes (por ejemplo, la profundidad de la muestra de núcleo más baja a veces se lista como "11310" en lugar de 4310 metros), los cambios que involucran los resultados de helio son sospechosos y podrían ser más probablemente una respuesta a errores matemáticos o de medición inocentes que simplemente la corrección de números mal copiados de un cuaderno de laboratorio. Claramente, Humphreys et al. (2003a) debería haber proporcionado más detalles para justificar estos misteriosos cambios. Para evitar cualquier acusación injusta y cínica de manipulación de datos, también deberían explicar cómo se descubrieron los errores en Gentry et al. (1982a) y por qué estos errores pasaron desapercibidos por más de 20 años.

VALORES DUDOSOS Q/Q₀

Un valor Q/Q₀ compara los valores medidos y esperados de helio para un zircón u otro mineral. Q se refiere a la cantidad medida de helio (presumiblemente solo radiogénico ⁴He) en un mineral. Desde su cristalización hasta el presente, Q₀ es la máxima cantidad de helio radiogénico (⁴He) que podría acumularse en un mineral desde la desintegración radiactiva de su uranio y torio (Humphreys et al., 2003a, p. 3). Q₀ asume ninguna pérdida por difusión ("fuga") de helio desde el mineral huésped con el tiempo o cualquier contaminación de helio desde fuentes externas (i.e., helio extraneo). Para estimar las cantidades teóricas máximas de helio radiogénico en sus zircones (Q₀), Gentry et al. (1982a, p. 1129) hicieron varias cuestionables suposiciones:

"Para los otros zircones de los núcleos de granito [sic, granodiorita] y gnaisse [muestras 1-6], asumimos que la concentración de Pb radiogénico en los zircones de todas las profundidades fue, en promedio, la misma que la medida (Zartman, 1979) a 2900 m, i.e., ~80 ppm con ²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb y ²⁰⁶Pb/²⁰⁸Pb de diez (Gentry et al., ...[1982b]; Zartman, 1979). Dado que cada átomo de ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb y ²⁰⁸Pb derivado de U y Th representa 8, 7 y 6 desintegraciones alfa respectivamente, esto significa que debería haber ~7.7 átomos de He generados por cada átomo de Pb en estos zircones."

Aunque Q₀ asume una "pérdida por difusión despreciable" de helio a lo largo del tiempo, Gentry et al. (1982a, p. 1129) aplicaron "factores de compensación" a sus cálculos porque reconocieron que el helio radiogénico podría inicialmente escapar de un grano de zircón si la desintegración ocurrió cerca del borde del grano o dentro de un zircón muy pequeño. El escape de helio de un zircón durante su formación radiogénica se llama "eyección alfa" (Farley et al., 1996; Tagami et al., 2003). Una vez que una partícula ⁴He (alfa) se forma a partir de la desintegración radiactiva, la partícula viajará típicamente unos 11 a 29 micras en un grano de zircón antes de detenerse (Farley et al., 1996, p. 4224). Gentry et al. (1982a, p. 1129-1130) asumen que el 30-40% del helio radiogénico en sus zircones pequeños (40-50 micras) se perdió debido a la "eyección alfa". Las ecuaciones en Tagami et al. (2003, p. 59) indican que la pérdida de helio por eyección alfa es probablemente cercana al 50% para zircones con longitudes y anchuras de unos 40-50 micras y quizás una pérdida del 40% para los zircones de 50-75 micras en la Tabla 1 de Gentry et al. (1982a). No obstante, Gentry et al. (1982a) no explican adecuadamente cómo se utilizaron exactamente los "factores de compensación" en sus cálculos. Simplemente (p. 1130) afirman:

"Las incertidumbres en nuestras estimaciones de las masas de zircón y los factores de compensación probablemente significan que estos últimos valores [Q/Q₀] son buenos solo con una precisión de ±30%."

Humphreys et al. (2004, p. 9) indican que Gentry obtuvo un valor general Q₀ de aproximadamente 15 ncc STP/μg para los zircones en las muestras 1-6. Los detalles adecuados sobre cómo se derivó este valor no se encuentran en Gentry et al. (1982a), Gentry et al. (1982b) ni en ninguno de los documentos de Humphreys.

Utilizando la información disponible de Gentry et al. (1982a), las mediciones revisadas de helio en Humphreys et al. (2003a, p. 3) e ignorando la posibilidad de helio extráneo ⁴He y ³He, no pude derivar un Q₀ de 15 ncc STP/μg para los zircones. En su lugar, calculé Q₀ como 41 ncc STP/μg. Por lo tanto, mis valores de Q/Q₀ para las muestras 1-6 son diferentes. Mis cálculos detallados de Q₀ y Q/Q₀ se muestran en Apéndice A al final de este documento. En la Tabla 2, mis valores de Q/Q₀ se comparan con los valores de Gentry et al. (1982a) y Humphreys et al. (2003a).

Considerando las cuestionables suposiciones y las vagas explicaciones en Gentry et al. (1982a) y Humphreys et al. (2003a; 2004), sus métodos para calcular los valores de Q/Q₀ probablemente son erróneos. Desafortunadamente, no están disponibles valores de Q y Q₀ estadísticamente fiables para zircones individuales de las muestras 1-6. Por lo tanto, debe utilizarse un enfoque menos definitivo para probar la plausibilidad de los valores de Q/Q₀ en Gentry et al. (1982a) y Humphreys et al. (2003a,b; 2004). Utilizando datos de uranio y torio en granos de zircón individuales de Gentry et al. (1982b) y un número de suposiciones inevitables, derivé un conjunto alternativo de valores de Q/Q₀ para los granos de zircón de las muestras 1, 5 y 6 (Tabla 3). Los cálculos detallados se muestran en Apéndice B.

Los valores de Q/Q₀ en Gentry et al. (1982a), Humphreys et al. (2003a,b; 2004), y mis Tablas 2 y 3 están ciertamente muy lejos de ser ideales. Sin embargo, argumentaría que mis valores en las Tablas 2 y 3 son los mejores que podemos obtener actualmente. Aunque mis resultados de Q/Q₀ en zircón a profundidades de 3930 y 4310 metros (muestras 5 y 6 en la Tabla 1) son similares a los de Humphreys et al. (2003a) y Gentry et al. (1982a), mis valores desde los 960 metros (muestra 1) y las muestras 2-4 en la Tabla 2 son siempre significativamente más bajos. Los cálculos en Apéndice B también indican claramente que los valores de Q₀ pueden ser sustancialmente mayores que los 15 ncc STP/μg propuestos por Gentry et al. (1982a) y Humphreys et al. (2004, p. 9). Dado que (como se discute a continuación) Q₀ y los valores resultantes Q/Q₀ tienen roles importantes en los "modelos" y "fechas" de difusión de helio de Humphreys et al. (2003a, ecuaciones 12, 14a-b, 16, etc.) y los documentos asociados RATE, valores más bajos erosionarían significativamente sus interpretaciones YEC y afirmaciones.

CONCENTRACIONES DE HELIO SUPERIORES A LAS ESPERADAS EN ZIRCONES A PROFUNDIDADES DE 750 METROS

Como se indica en Humphreys et al. (2003a, p. 20), el Dr. Farley realizó análisis de helio en zircones procedentes de una profundidad de 750 metros en el núcleo de la perforación GT-2 de Fenton Hill. De nuevo, estos zircones fueron extraídos de un gneis y no del Granodiorito de Jemez, como Humphreys et al. (2003a) afirma repetidamente. Durante el estudio, el Dr. Farley, no creacionista de la Tierra joven (no-YEC), no fue informado de que estaba proporcionando datos para un proyecto de creacionismo de la Tierra joven (Humphreys et al., 2003a, p. 6-7).

En el Apéndice C de Humphreys et al. (2003a, p. 20), el Dr. Farley se refiere a las muestras de zircón (profundidad de 750 metros) como liberando "540" nanomoles de helio/gramo de muestra (nmol/g) (o ~12.1 x 10^-9 cc STP/μg de zircón; Humphreys et al., 2004, Tabla I, p. 3) durante la inicial fase de calentamiento hasta 500°C. Como se muestra en la siguiente cita, Humphreys et al. (2003a, p. 13) consideran que esta medición de helio parcial es de alguna manera compatible y favorable para sus revisiones (véase mi Tabla 1) de las mediciones de helio total de Gentry et al.'s (1982a):

"Pero como informa el Apéndice C, nuestro experimentador Kenneth Farley, sin saber cuánto debería encontrar y limitándose a 500°C, obtuvo un RENDIMIENTO PARCIAL (NO EXHAUSTIVO) de 540 nanomoles de helio por gramo de zircón, o en las unidades de Gentry, 11 x 10^-9 cm³/microgramo [nota: el valor correcto según se lista en Humphreys et al., 2004, p. 3, es 12.1 x 10^-9 cm³/microgramo]. Eso está del mismo orden de magnitud que los resultados de Gentry en la Tabla 2 [Humphreys et al., 2003a], que reporta la CANTIDAD TOTAL (EXHAUSTIVA) liberada después de calentar a 1000°C hasta que ya no saliera más helio. Por lo tanto, nuestros experimentos apoyan los datos de Gentry." [mi énfasis]

Como la medición de helio de "540" nmol/g es solo parcial y no un valor total finalizado, Humphreys et al. (2004, p. 3) no tienen justificación para incluso reportar este valor como una "aproximación" en su Tabla 1 (es decir, ~ 12.1 ncc STP/μg). Humphreys et al. (2003a, p. 13) tampoco tienen razón racional para comparar este análisis incompleto con revisiones de los datos de Gentry et al. y luego declarar que las mediciones se "apoyan" mutuamente. La falacia de esta comparación se vuelve muy clara cuando se revisan todos los datos en la Tabla C1 del Apéndice C de Humphreys et al. (2003a, p. 21). En la tabla, las etapas de calentamiento 1-14 representan el aumento inicial de temperatura hasta 500°C. Si se suman las concentraciones de helio en nmol/g para las 14 etapas (5.337083... 171.5538), la cantidad total de helio liberado es de 864 nmol/g y no 540 nmol/g. Si se suman las cantidades de helio liberadas por todas las 44 etapas, se obtiene un total de 1794 nmol/g. Sin embargo, la fracción acumulada para la etapa 44 en la Tabla C1 es solo 0.423501. Por analogía con los análisis de biotita en las Tablas B1 y B2 en Humphreys et al. (2003a, p. 18-19) y los estudios de zircón en la Tabla II de Humphreys et al. (2004, p. 6), Farley debe haber obtenido el 57.6499% del helio total de la muestra de zircón durante una etapa de fusión. Esta etapa de fusión habría liberado 2442 nmol/g de helio dando un total general de 4236 nmol/g o 9.5 x 10^-8 cc STP/μg (= 95 ncc STP/μg) de helio de la muestra.

Humphreys et al. (2004, Tabla I, p. 3) afirman que su muestra de 750 metros tiene un valor de Q/Q₀ de ~0.80, o ~12.1 ncc STP/μg dividido por el Q₀ de Gentry de 15 ncc STP/μg. Sin embargo, el valor real de Q para la muestra de 750 metros es de 95 ncc STP/μg. Aunque los valores de Q/Q₀ siempre se supone que son uno o menos, utilizando el Q₀ de Gentry, Q/Q₀ = 95 ncc STP/μg / 15 ncc STP/μg = 6.3. Mi valor de Q₀ del Apéndice A (41 ncc STP/μg) aún produce Q/Q₀ = 2.3. Los valores de Q/Q₀ mayores que uno significan que los zircones tienen más helio del esperado.

Entonces surge la pregunta, ¿por qué Q/Q₀ > 1 para la muestra de 750 metros? Al determinar Q, ¿analizó Farley un grupo de zircones excepcionalmente ricos en uranio y torio? Si es así, estos zircones podrían haber tenido Q₀ >> 41 ncc STP/μg. Como se discutió en el Apéndice B de este informe, los datos de uranio y torio de Gentry et al. (1982b) son altamente variables y sugieren que los valores de Q₀ para los zircones de Fenton Hill podrían ser excepcionalmente altos en muchos casos. Incluso las concentraciones de uranio de los tres zircones de 750 metros listados en el Apéndice A de Humphreys et al. (2003a) muestran variaciones significativas (es decir, 218 a 612 ppm).

Otra posible explicación para Q/Q₀ > 1 es la presencia de ³He y ⁴He extráneos ("excesivos") en los zircones de 750 metros. Es decir, ¿han sido estos zircones contaminados con helio procedente del manto o de ubicaciones circundantes en la corteza? Para definir correctamente los valores de Q/Q₀ y eliminar la posibilidad de helio extráneo, deben realizarse análisis precisos de uranio, torio, ³He y ⁴He sobre los mismos granos de zircón. Cualquier conjunto de granos analizado también debe ser estadísticamente representativo de las poblaciones de zircones de sus rocas anfitrionas. Además, los zircones deben ser recogidos de un núcleo de pozo recuperado recientemente y no de un núcleo que haya sido almacenado bajo condiciones superficiales no especificadas durante más de 30 años. Hasta que se cumplan todos estos requisitos, los valores de Q/Q₀ permanecerán mal definidos e incapaces de respaldar ninguno de los "modelos" en Humphreys et al. (2003a, p. 7-12; 2004).

HIDRÓGENO EXTRANEO EN LAS MUESTRAS DE SONDAJE?

Como se discutió en la sección anterior, el helio extraterrestre (³He y ⁴He) es una posible explicación para el valor relativamente alto de Q/Q₀ de los zircónes de 750 metros. En lugar de considerar adecuadamente la presencia de helio extraterrestre en sus muestras, es obvio a partir de sus escritos que Humphreys et al. simplemente asumen que todo el helio en sus zircónes es radiogénico; es decir, in-situ ⁴He proveniente de la desintegración radiactiva del uranio y el torio de los zircónes. Aunque Humphreys et al. (2003a, p. 3) afirman que Gentry et al. midieron la cantidad de ⁴He en sus muestras, Gentry et al. (1982a) claramente no dan ninguna indicación de que distinguieron el ³He y ⁴He extraterrestres del ⁴He radiogénico en ninguno de sus análisis. Simplemente debido a cómo los zircónes de las muestras 1-4 se desgasificaron, y especialmente dos grupos de la muestra 4 con especímenes relativamente grandes (150-250 micras), Gentry et al. (1982a, p. 1130) pensaron que alguno del helio en las muestras 1-4 (Tabla 1) era radiogénico:

"Es decir, en los dos grupos de zircón más profundos (3930 y 4310 m [muestras 5 y 6]), observamos solo ráfagas cortas de He (~1-2 segundos) en contraste con la prolongada evolución de 20 segundos o más de He que era típica de la liberación de He de grupos de zircón hasta y incluyendo 3502 m [muestras 1-4]. De hecho, fue este perfil prolongado de liberación de He observado en dos grupos de zircón de tamaño 150-250 micras desde 3502 m [muestra 4] lo que nos convence de que ALGÚN He residual sigue atrapado en los zircones hasta esa profundidad (239°C)." [mi énfasis]

Claramente, estos perfiles de desgasificación no cuantificaron y eliminaron la posible presencia de helio extráneo en los zircónes relativamente pequeños (50-75 micras) de las muestras 1-4, que se utilizaron para derivar los valores de Q/Q₀ de Gentry et al.. Con respecto a las muestras 5 y 6, Gentry et al. (1982a, p. 1130) incluso admiten:

"De hecho, en la actualidad NO estamos seguros de si las cantidades mínimas de He registradas en los zircónes más profundos (3930 y 4310 m [muestras 5 y 6]) son realmente He residual en los zircónes O PROCEDENTE DE ALGUNA OTRA FUENTE." [mi énfasis]

"Derivado de alguna otra fuente" probablemente significaría helio extrínseco o posible contaminación de sus procedimientos analíticos.

Se han encontrado extensos depósitos de helio subsuperficiales en muchas partes de Nuevo México, incluyendo sitios en Union (Des Moines), San Juan (Table Mesa), Harding (Bueyeros), Torrance (Estancia Valley) y otros condados. Además, el sitio de perforación de Fenton Hill se encuentra a solo aproximadamente un kilómetro de la frontera occidental de la Caldera de Valles, volcánica y portadora de helio (Sasada, 1989, p. 257). La caldera se formó entre 1,45 y 1,12 millones de años atrás (Sasada, 1989, p. 257). El vulcanismo más reciente asociado con la caldera ocurrió aproximadamente hace 130.000 años (Sasada, 1989, p. 258). Incluso YEC Vardiman (1990, p. 6) admite que los eventos volcánicos pueden liberar helio. Claramente, Gentry et al. y Humphreys et al. deberían haber seleccionado muestras de otra área si querían evitar la posibilidad de contaminación por helio extráneo.

Se ha encontrado ³He significativo en fluidos subsuperficiales en las rocas de la Caldera de Valles (sitios Baca-4, Baca-13, Baca-15, Baca-24, VC-2A y VC-2B; Goff y Gardner, 1994, p. 1816) a solo unos 8 a 11 kilómetros del sitio de Fenton Hill (véase el mapa en la Figura 2 de Goff y Gardner, 1994, p. 1804-1805). En particular, los fluidos geotérmicos en las rocas subsuperficiales "granitoideas" precámbricas del sitio VC-2B tenían valores de R/R_A altos que oscilaron entre 4.8 y 5.4 (Goff y Gardner, 1994, p. 1816), donde R/R_A = ³He/⁴He de la muestra dividido por ³He/⁴He del aire. Si solo estuviera presente ⁴He en los fluidos de los sitios de Baca y VC, los valores de R/R_A deberían haber sido cero. Goff y Gardner (1994, p. 1816) y Smith y Kennedy (1985, p. 893) argumentan razonablemente que el enriquecimiento de ³He en las muestras de Baca y VC se originó en fuentes de magmas o del manto.

Smith y Kennedy (1985, p. 897) también indican que el ⁴He está actualmente presente en fluidos procedentes de los sitios de Baca en concentraciones que van desde 0,0183 cc/kg para Baca-15 hasta 0,1173 cc/kg para Baca-4 (o 0,0183 a 0,1173 ncc STP/μg de helio extráneo ⁴He). Según Goff y Gardner (1994, p. 1816), los pozos Baca-15 y Baca-4 tienen una profundidad superior a 1.000 metros y temperaturas de fondo de 267°C y 295°C, respectivamente. Las rocas de Fenton Hill cercanas también podrían contener fácilmente al menos 0,01 ncc STP/μg de helio extráneo. A menos que Humphreys et al. puedan identificar y restar minuciosamente cualquier helio de fondo extráneo, nadie debería esperar resultados realistas de los "modelos de creación" y "uniformitarismo" (por ejemplo, los valores extremadamente pequeños de Q/Q₀ predichos por el "modelo uniformitarista" en la Tabla 5 de Humphreys et al., 2003a, p. 12 podrían ser fácilmente enmascarados por helio extráneo).

Los creacionistas de la Tierra joven (YEC) a menudo afirman incorrectamente que el "exceso no detectado" (extrínseco) de argón (véanse las definiciones en McDougall y Harrison, 1999, p. 11) invalida la datación K-Ar y Ar-Ar. Ciertamente, se sabe que el argón extrínseco puede contaminar algunos minerales (Faure, 1986, p. 72). AiG también se apresura a informar a sus lectores de que los diamantes pueden estar contaminados con "exceso" (extrínseco) de argón (véase también Faure, 1986, p. 72). Dado que los átomos de helio son mucho más pequeños que los átomos de argón, tienden a moverse con mayor facilidad dentro y fuera de la mayoría de los minerales que el argón. Por lo tanto, si los YEC aceptan entusiásticamente la existencia de argón extrínseco, ¿por qué no deberían reconocer que los minerales subsuperficiales (incluidos los zircones) podrían estar sustancialmente contaminados con helio extrínseco?

Si el helio extraterrestre está presente en los zircones de Fenton Hill, al menos el ³He podría identificarse y se podrían realizar las correcciones apropiadas. Además, existen técnicas para identificar el argón extraterrestre ("excesivo") (Hanes, 1991; McDougall y Harrison, 1999, p. 114-130) y métodos análogos podrían ser capaces de identificar el helio extraterrestre ⁴He. El cuarzo y otros minerales impermeables y de bajo contenido de uranio también deberían analizarse en busca de helio extraterrestre. Si el helio extraterrestre ocurre en el cuarzo, probablemente también esté presente en los zircones adyacentes. Por lo tanto, antes de que Humphreys et al. puedan utilizar sus "estudios" para promover su agenda religiosa, claramente necesitan medir los valores de R/R_A de muestras frescas (no >30 años de antigüedad) y eliminar cualquier posible efecto del helio extraterrestre.

En respuesta a la posibilidad de helio extraterrestre en sus zircones o a las afirmaciones de sus críticos de que altas concentraciones de helio podrían existir en las biotitas que rodean sus zircones, Humphreys et al. (2003a, p. 13) declaran:

"Una segunda línea de defensa uniformitarista podría ser afirmar que la concentración de helio-4 en la biotita o en la roca circundante es actualmente aproximadamente la misma que en los zircones. (Tal escenario sería muy inusual, porque la fuente principal de ⁴He es la radioactividad de las series de U o Th en los zircones o en unos pocos otros minerales como la titanita o la apatita, pero no en la biotita.) El escenario implicaría que esencialmente no está ocurriendo difusión hacia adentro o hacia afuera de los zircones. Sin embargo, nuestras mediciones (Apéndice B) muestran que, excepto posiblemente en las muestras 5 y 6, la concentración de helio en la biotita [sección 6, entre las ecuaciones (7) y (8)] es mucho menor que en los zircones. La difusión siempre fluye desde concentraciones mayores a menores. Por lo tanto, el helio debe estar difundiendo fuera de los zircones y hacia la biotita circundante."

Obviamente, Humphreys et al. tienen una mentalidad uniformitarista de Lyell inválida que los creacionistas de la Tierra joven (YEC) acusan con tanta frecuencia a los científicos de poseer. Es decir, Humphreys et al. creen falsamente que si las concentraciones de helio en las biotitas "circundantes" son ahora relativamente bajas, entonces estas concentraciones siempre han sido bajas. Humphreys et al. no se dan cuenta de que los zircones pudieron haber sido contaminados con helio extráneo hace muchos miles de años. Desde entonces, el helio extráneo podría haberse dispersado en gran medida de las biotitas y otros minerales relativamente permeables. Sin embargo, aún podría permanecer atrapado a 10^‑8 a 10^‑11 cc STP/μg en zircones relativamente impermeables. También, en lugar de penetrar siempre los zircones, las presiones de helio circundantes los minerales pudieron haber sido periódicamente altas en el pasado lo suficiente como para prevenir temporalmente o ralentizar extensamente la fuga de cualquier helio de los zircones.

ALGUNOS PROBLEMAS GENERALES DE DIFUSIÓN

Solubilidad del helio en zirconos, "resistencia de interfaz" y sistemas abiertos

En respuesta a un crítico desconocido, Humphreys et al. (2004, p. 12-14) argumentan que la "resistencia de interfaz" y la solubilidad del helio en los zircones no son lo suficientemente significativas para impedir el flujo de helio hacia fuera de sus muestras de zircones. Como se explicó anteriormente, el Granodiorita de Jemez (Zartman, 1979) y el gneis superpuesto (Anexo A en Humphreys et al., 2003a) tienen fechas discordantes de U/Pb, lo que indica un comportamiento de sistema abierto para el plomo y/o el uranio, y sin duda para el helio. Los sistemas abiertos no solo significan que el helio puede fluir periódicamente hacia fuera de los zircones, sino que si las presiones de helio que rodeaban los minerales fueron una vez más altas, el helio extranjero podría haber fluído periódicamente hacia dentro de ellos. Para entrar en un zircon, el helio extranjero no necesita disolverse realmente en la estructura cristalina del zircon ni migrar fácilmente a través de la frontera (interfaz) entre un cristal de biotita y un cristal de zircon. El helio podría haber entrado y quedar atrapado en fracturas, áreas metamórficas permeables y otros vacíos significativos en los zircones. De nuevo, tales evento(s) podrían explicar los altos valores de helio en los zircones de 750 metros.

Manipulación de datos soviéticos antiguos y ambiguos

Humphreys et al. (2003a, p. 6 y 2004, p. 2) citan Magomedov (1970), un artículo soviético que contiene algunos datos tempranos sobre la difusión de helio en zircones. Solo está disponible en inglés un breve resumen de Magomedov (1970):

"Los experimentos de calentamiento a 1000 y 1150°C y hasta 48 horas en zircón sugieren que la pérdida de plomo y helio de la superficie es considerable durante las primeras horas. Las estimaciones de la energía de activación de la difusión en masa son de 58 kcal/mol para Pb en zircón, y solo 15 kcal/mol para He."

No obstante, Humphreys tiene una traducción al inglés del artículo completo (Humphreys et al., 2003a, p. 16).

Humphreys et al. (2003a, p. 6) describen un gráfico en Magomedov (1970) y lo reproducen en su Figura 5 (p. 6). El eje y del gráfico en Magomedov (1970) tiene unidades de "ln(D,σ)," donde D se refiere al coeficiente de difusión y σ representa la conductividad eléctrica, la cual puede influir en la difusión en algunos cristales según una referencia antigua, Girifalco (1964, p. 92-102). Basándose en los resultados de Reiners et al. (2002) sobre la difusión de helio en zircón del Tuff de Fish Canyon, Humphreys et al. (2003a, p. 6) concluyen que las unidades en el gráfico de Magomedov deben ser "incorrectas" y que las unidades reales deberían ser logaritmo en base 10 de D (log₁₀ D). Sin embargo, los zircones de Magomedov eran muy metamictos; es decir, severamente dañados por radiación, probablemente de altas concentraciones de uranio. Considerando las condiciones de las muestras y el hecho de que diferentes especímenes del mismo mineral pueden tener propiedades físicas y químicas significativamente diferentes, los altos coeficientes de difusión de helio en Magomedov (1970) podrían ser reales y Humphreys et al. (2003a) pueden no estar justificados al "corregir" los datos soviéticos. Se esperarían tasas de difusión de helio muy diferentes, especialmente cuando se comparan zircones altamente metamictos con especímenes esencialmente no metamictos o si se realizan comparaciones entre zircones de alto y bajo helio. Mientras que Humphreys et al. (2003a, p. 6) se jactan de que su interpretación de log₁₀D de los datos soviéticos sigue siendo cinco órdenes de magnitud demasiado alta para su "modelo uniformitarista", olvidan mencionar que antes de "corregir" los datos de Magomedov (1970), estos resultados soviéticos eran al menos cinco órdenes de magnitud más altos que sus mediciones "Jemez" y los datos del Tuff de Fish Canyon en Reiners et al. (2002).

En lugar de alterar los datos de Magomedov (1970) en sus (2003a) Figuras 5 (p. 6) y 6a (p. 7), Humphreys et al. deberían haber recordado su propia declaración (2003a, p. 6):

"Las mediciones de la difusión de gases nobles en un tipo determinado de mineral que ocurre naturalmente a menudo muestran diferencias significativas de un lugar a otro, causadas por variaciones en la composición."

Los datos en Magomedov (1970) tienen 35 años y Humphreys et al. (2003a, p. 1, 6) y Humphreys et al. (2004, p. 2) tienen razón al describir los datos como ambiguos. Humphreys et al. (2003a) deberían haber simplemente ignorado estos resultados cuestionables en lugar de ajustar las unidades para que coincidan con los datos de Reiners et al. (2002) y, en última instancia, sus propios resultados (Figura 6a en Humphreys et al., 2003a, p. 7).

Gráficos de Arrhenius en Humphreys et al.: Rodillas Ficticias y Líneas de Defecto Imaginarias

Los gráficos de Arrhenius describen cómo cambian los coeficientes de difusión con la temperatura bajo condiciones de laboratorio (Humphreys et al., 2003a, p. 5; sus Figuras 4a y 4b). Citando Girifalco (1964, p. 102, 126), Humphreys et al. (2003a, p. 5) argumentan que los gráficos de Arrhenius "típicamente" consisten en dos líneas de diferente pendiente conectadas por una "rodilla". Debido a que los zircones y la mayoría de los demás minerales tienen fracturas, impurezas, átomos desplazados y otros defectos en sus estructuras cristalinas, Humphreys et al. (2003a, p. 5, 7; su Figura 4) esperan que aparezcan "rodillas" y líneas de defecto con pendiente suave a temperaturas más bajas en la mayoría de los gráficos de Arrhenius. Por ejemplo, Humphreys et al. (2003a, p. 7) afirman:

"Debido a que los zircones de Nuevo México [Fenton Hill] son radiactivos, deben tener algunos defectos y deberían presentar una rodilla a una temperatura inferior a 300°C."

Aunque casi todos los cristales naturales contienen impurezas considerables y otros defectos, estas características no siempre producen "líneas de defecto" en los gráficos de Arrhenius como Humphreys et al. (2003a, p. 5, 7) esperan. Los gráficos de Arrhenius pueden ser bastante lineales, como los ejemplos con los zircónes de la Tufa Fish Canyon en Reiners et al. (2002), otros minerales silicatados en Lippolt y Weigel (1988), o incluso los datos reales de Humphreys et al.'s (2003a; 2004) como se muestra en mi Figura 1. Girifalco (1964, p. 100-102, 124, 126) menciona que las impurezas en cristales iónicos (como la halita ["sal de mesa"]) y las muestras poli cristalinas (múltiples, generalmente intercrecidas, cristales) pueden producir curvas "extrínsecas" (es decir, "rodillas" y "líneas de defecto" como en la Figura 4a de Humphreys et al., 2003a, p. 5). Dado que las descripciones en el Apéndice C de Humphreys et al. (2003a, p. 20) indican la presencia de granos de zircón de cristal único (no policristalino) y no características metamictas excesivamente abundantes, es posible que no estén presentes rodillas significativas y líneas de defecto.

Figura 1. Un gráfico de Arrhenius de los zircónes de Humphreys et al. (2003a; 2004) recolectados de muestras de gneis a profundidades de 750 y 1490 metros del núcleo de Fenton Hill. 330°C = 1.66 1000/Temp (Kelvin), 197°C = 2.13 1000/Temp (K) y 175°C = 2.23 1000/Temp (K).

Una rodilla y una curva de defecto son visibles en la Figura 5 de Humphreys et al. (2003a, p. 6) para los zircónes soviéticos excepcionalmente metamictizados. Sin embargo, Humphreys et al. (2003a, p. 7) admiten:

"A 390°C (abscisa = 1.5), los datos rusos tienen una rodilla, rompiéndose hacia la derecha en una pendiente más horizontal para temperaturas más bajas. Eso implica un alto número de defectos (véase la sección 4), consistente con el alto daño por radiación que Magomedov reportó. Los datos de Nevada y Nuevo México bajan hasta 300°C (abscisa = 1.745) sin una rodilla fuerte, lo que implica que los datos están en la parte intrínseca de la curva."

Las mediciones en Humphreys (2003) y Humphreys et al. (2004, Tabla II, p. 6) se extienden hasta 175°C, pero se realizaron en zircones provenientes de profundidades de 1490 metros en lugar de 750 metros. Ahora, la Figura 6 en Humphreys et al. (2004, p. 7) podría mostrar una ligera "rodilla" a aproximadamente 1.75 = 1000/T(Kelvin) (aproximadamente 300°C), lo cual coincide con la medición de temperatura más baja en los zircones de 750 metros (véase también mi Figura 1). Sin embargo, en contraposición a la siguiente predicción de Humphreys et al. (2003a, p. 7), no está presente en la curva de Humphreys et al. una rodilla claramente aguda que se parezca a la que aparece en los datos soviéticos:

"Debido a que los zircones de Nuevo México son radiactivos, deben tener algunos defectos y deberían presentar una rodilla a una temperatura inferior a 300°C."

En la figura de la p. iii de Humphreys (2003) y la Figura 6 de Humphreys et al. (2004, p. 7), Humphreys et al. dibujan una "rodilla aguda" a aproximadamente 197°C (1000/T(K) = 2,13) como parte de una curva de dos pendientes generada por su "modelo de creación". Sin embargo, una vez que se elimina la "curva del modelo de creación" de sus figuras (también, véase mi Figura 1), no se observa ninguna rodilla evidente en los datos reales. Observaciones cuidadosas de los datos reales de zircón en las figuras de Humphreys et al. (también véase mi Figura 1) solo muestran una tendencia parabólica ligeramente continua sin ninguna rodilla o línea de defecto aguda.

Lippolt y Weigel (1988, p. 1452-1454) también contiene una serie de gráficos de Arrhenius de ⁴He para diferentes minerales, incluyendo sanidina, nefelina, hornblenda, piroxenos, langbeinita y mica blanca. En lugar de tener rodillas y líneas de defecto, muchos de los datos son lineales hasta casi 200°C y Lippolt y Weigel extrapolan todos los datos como líneas rectas sin rodillas hasta 20°C. Claramente, Lippolt y Weigel (1988), Reiners et al. (2002) y otros investigadores no consideran que las líneas de defecto sean características comunes en sus gráficos de Arrhenius. Debido a que las líneas de defecto y las rodillas a menudo están ausentes en los gráficos de Arrhenius de la difusión de helio en minerales silicatados (Lippolt y Weigel, 1988; Reiners et al., 2002), no hay certeza de que las muestras 1 y 2 se encuentren en líneas de defecto como se muestra en los modelos de "creación" y "uniformitarismo" en la Figura 8 de Humphreys et al. (2003a, p. 11) o la Figura 6 en Humphreys et al. (2004, p. 7). Además, debido a que las líneas de defecto no siempre se esperan, "WeHappyFew" notó correctamente que el siguiente coeficiente de difusión (D₁) y la energía de activación excepcionalmente baja (E₁) (ecuación 18, p. 13 de Humphreys et al., 2003a) "predichos" por la "línea de defecto" del Humphreys et al. (2003a) "modelo de creación" no tienen evidencia de existir:

E₁ ~ 3.76 kcal/mol, D₁ ~ 7.4 x 10^-14 cm²/seg

En otro ejemplo de líneas de defecto imaginarias, la Figura 6b de Humphreys et al. (2003a, p. 7) muestra datos de concentrado de muscovita de Lippolt y Weigel (1988, p. 1454) (véase también mi Figura 2). La porción de menor temperatura de los datos presenta una dispersión de varios puntos. Lippolt y Weigel (1988, p. 1452, 1455) atribuyen la dispersión a distribuciones irregulares de uranio en los granos de muscovita y no mencionan la posibilidad de líneas de defecto en su gráfico de Arrhenius. Simplemente ajustan una línea recta a través de la dispersión y admiten que estos resultados de difusión de muscovita y energía de activación no son cuantitativos. En lugar de representar fielmente los resultados de Lippolt y Weigel, Humphreys et al. (2003a, p. 7) omiten la curva lineal de mejor ajuste de Lippolt y Weigel y conectan selectivamente algunos de los puntos de menor temperatura en su Figura 6b (véase también mi Figura 2). Las líneas en la Figura 6b de Humphreys et al. sugieren la presencia de una "rodilla" y una "línea de defecto" que Lippolt y Weigel (1988) nunca tuvieron la intención de representar (comparar mi Figura 2 y Humphreys et al., 2003a, Figura 6b, p. 7).

Figura 2: Gráfico de Arrhenius de datos de muscovita de Lippolt y Weigel (1988, p. 1454) y su curva de mejor ajuste lineal. En su Figura 6b, Humphreys et al. (2003a, p. 7) eliminan la línea de mejor ajuste de Lippolt y Weigel y conectan selectivamente algunos de los puntos de datos, lo que crea falsas impresiones de que están presentes una "rodilla" y una "línea de defecto".

Difusión de plomo

Utilizando información de Nicolaysen (1957) y Magomedov (1970) en la nota al pie 16 de Gentry et al. (1982b, p. 298), Humphreys et al. (2004, p. 10) realizaron algunos cálculos y afirmaron que los zircones de 60 micras de longitud (a = 30 micras) de la muestra 6 deberían perder aproximadamente el 50% de su plomo si estuvieran expuestos a 313°C durante 1.500 millones de años. Dado que los zircones supuestamente aún tienen aproximadamente el 90% de su plomo (Humphreys et al., 2004, p. 9), Humphreys et al. (2004, p. 10) argumentan erróneamente que los zircones deben ser mucho más jóvenes que 1.500 millones de años.

Utilizando mediciones de un informe de 1979 de Zartman, Ludwig et al. (1984) argumentan que los zircones de aproximadamente 2900 metros (muestra 3; Tabla 1; solo 197°C en 1974) han perdido alrededor del 25% de su plomo (véase también Gentry, 1984). Teniendo en cuenta que la pérdida de plomo de los zircones de la muestra 3 es significativa, los zircones más profundos y cálidos de la muestra 6 probablemente han experimentado mayores pérdidas de plomo de lo que Humphreys et al. (2004, p. 9-10) quieren que creamos.

Se listan valores más recientes de energía de activación (161 kcal/mol) y coeficiente de difusión independiente de la temperatura (aproximadamente 3.9 x 10⁹ cm²/seg) para el plomo en zircones en Lee et al. (1997, p. 160, 161). Estos valores son muy diferentes de las mediciones más antiguas en Nicolaysen (1957) y Magomedov (1970). Insertar los valores de Lee et al. (1997) en las ecuaciones de la nota al pie 16 de Gentry et al. (1982b) produce resultados que predicen pérdidas insignificantes de difusión de plomo en zircones a ≤ 313°C durante 1.5 mil millones de años (aproximadamente 1% de pérdida de plomo predicha a 313°C en lugar de aproximadamente 50% como se afirma por Humphreys et al., 2004, p. 10). Una pérdida real de plomo del 25% en los tres zircones de la muestra 3 o cualquier pérdida significativa en los zircones de muestras más profundas podría explicarse por la presencia de fluidos metamórficos y/o exposición prolongada a temperaturas muy superiores a 313°C en algún momento del pasado remoto. En lugar de abordar posibilidades razonables, Humphreys et al. (2004) utilizan mediciones obsoletas y hacen suposiciones falaces, lo que les lleva a concluir erróneamente que los datos de plomo son incompatibles con una edad antigua para los zircones.

Aunque los zircones en el núcleo de Fenton Hill pueden haber perdido una cantidad considerable de plomo, habitualmente las fechas Pb-Pb no se verían afectadas de manera significativa (Ludwig et al., 1984; Faure, 1998, p. 288). Las masas de los isótopos de plomo son tan similares (204, 206, 207 y 208 amu) que los eventos de pérdida no podrían eliminar más de un isótopo de plomo que de otro.

PRINCIPALES SUPUESTOS, INCONSISTENCIAS Y OTROS PROBLEMAS EN LOS "MODELOS" DE HUMPHREYS ET AL.

Algunas suposiciones principales en los "Modelos" de Humphreys et al.

Debido a que los datos precisos no siempre están disponibles o las condiciones naturales pueden ser demasiado complejas para ser descifradas a fondo, los científicos a menudo deben hacer suposiciones y concesiones para desarrollar modelos funcionales. Estas inevitables suposiciones y concesiones reducirán con frecuencia la precisión de los modelos. Obviamente, al hacer suposiciones, los científicos deben tener mucho cuidado de no generar modelos que produzcan resultados erróneos engañosos.

Humphreys et al. (2003a) plantean varias suposiciones al desarrollar y aplicar sus "modelos". Además de los ejemplos mencionados anteriormente, otras suposiciones principales se listan a continuación y se discuten. Como se demuestra en los párrafos siguientes, algunas de estas suposiciones son totalmente irrazonables.

Suposición #1: Los resultados de la difusión en vacío de laboratorio modelan con precisión la difusión bajo condiciones de presión relativamente alta en el subsuelo.

Un supuesto principal del trabajo de Humphreys et al. es que las mediciones de difusión obtenidas bajo un vacío de laboratorio pueden estimar con precisión las tasas de difusión natural a profundidades de 750 a 4310 metros en el subsuelo (aproximadamente 200 a 1.200 bares de presión; Winkler, 1979, p. 5. Nota: La presión atmosférica promedio es de aproximadamente 1 bar.). Obviamente, el helio se desgasificará más fácilmente de un zircón desnudo en un vacío de laboratorio calentado rápidamente que un zircón profundo del subsuelo que está rodeado por minerales y fluidos de alta presión. Además, los vacíos pueden descomponer minerales (como biotitas y otras micas) o abrir fracturas, lo que permitiría que el helio escapara más fácilmente que bajo las condiciones naturales del subsuelo. Farley (2002, p. 822) advierte que los datos de difusión de laboratorio deben aplicarse cuidadosamente a situaciones naturales:

"Es importante notar que tales mediciones de laboratorio pueden no aplicarse en condiciones naturales. Por ejemplo, los coeficientes de difusión se miden comúnmente a temperaturas mucho más altas que las relevantes en la naturaleza, por lo que a menudo son necesarias grandes y potencialmente inexactas extrapolaciones. De manera similar, algunos minerales sufren transformaciones químicas o estructurales y posiblemente recocido de defectos durante el calentamiento en vacío; la extrapolación de datos de laboratorio desde estas fases modificadas a condiciones naturales puede llevar a predicciones erróneas."

Lippolt y Weigel (1988, p. 1451) también cuestionan si los experimentos de vacío en laboratorio modelan adecuadamente el comportamiento de desgasificación de ciertos minerales bajo condiciones naturales. Estos problemas deben tenerse en cuenta al evaluar los "modelos" de Humphreys et al., especialmente con sus datos de biotita.

Suposición #2: Temperaturas constantes a lo largo del tiempo.

Harrison et al. (1986) y Sasada (1989) refutan claramente una suposición importante en Humphreys et al. (2003a, p. 8), que establece que las temperaturas subsuperficiales en Fenton Hill han sido constantes a lo largo del tiempo. Utilizando fechas ⁴⁰Ar/³⁹Ar de feldespatos a profundidades de 1130, 2620 y 2900 metros en las muestras de núcleo de Fenton Hill, Harrison et al. (1986, p. 1899, 1901) concluyeron que las temperaturas para estas muestras cayeron por debajo de aproximadamente 200°C hace unos 1030 millones de años y por debajo de unos 130°C alrededor de hace 870 millones de años. Harrison et al. (1986, p. 1899) también identificó un evento térmico notable en las muestras de núcleo de Fenton Hill dentro de los últimos decenas de miles de años.

La Figura 9 en Sasada (1989, p. 264) muestra el historial térmico variable del núcleo del pozo GT-2 a una profundidad de 2624 metros (comparar con mi Figura 3). Según Sasada (1989, p. 262-265), ocurrió un período cálido en algún momento del pasado. Incluso eventos más calientes en épocas anteriores podrían haber eliminado gran parte o incluso casi todo el helio radiogénico de los zircones. El período cálido fue seguido por un evento más frío, que incluyó la emplazamiento de fluidos (véase mi Figura 3). En particular, Sasada (1989) argumenta que los fluidos quedaron atrapados en inclusiones secundarias dentro del Granodiorito de Jemez a profundidades de 2624 metros cuando las temperaturas eran al menos 26°C más frías que las actuales (aproximadamente 152°C en lugar del valor actual de 178°C). Sasada (1989, p. 265) no proporciona ninguna fecha definitiva para los eventos de calentamiento y enfriamiento, pero argumenta:

"Las inclusiones fluidas en las vetas de calcita y aquellas en cuarzo de las rocas cristalinas del Precámbrico procedentes del GT-2 indican calentamiento hasta el máximo térmico, enfriamiento y vetas de calcita, y calentamiento nuevamente hasta la temperatura actual."

Obviamente, estos fluidos podrían haber contenido helio extraterrestre. Durante una exposición prolongada, el helio podría haber contaminado biotitas, circones y otros minerales. El evento de enfriamiento fue seguido luego por un recalentamiento hasta las temperaturas actuales. Durante este actual evento de recalentamiento, los planos de clivaje en las biotitas y otras micas proporcionarían excelentes vías para que su helio extraterrestre se disipe en gran medida a medida que las concentraciones de helio de fondo en la corteza regional disminuyeron. Sin embargo, los circones relativamente impermeables podrían haber retenido cualquier helio extraterrestre durante un período de tiempo más largo, quizás hasta el presente. Por lo tanto, en lugar de observar los restos sustanciales de helio radiogénico en circones de 1.5 mil millones de años de desintegración de uranio y torio, Humphreys et al. (2003a,b) podrían estar analizando en gran medida el helio extraterrestre restante que contaminó las rocas subterráneas de Fenton Hill durante períodos relativamente fríos en el pasado reciente. Ahora, Humphreys et al. podrían burlarse de mi hipótesis del helio extraterrestre, pero al menos es una hipótesis científica válida y comprobable y no una excusa religiosa sobrenatural para deshacerse de evidencia indeseable. De nuevo, Humphreys et al. deberían ser capaces de confirmar o refutar la presencia de helio extraterrestre buscando ³He en circones y ⁴He en minerales de bajo uranio y torio de muestras frescas de Fenton Hill.

Figura 3. Historia térmica de la granodiorita de Fenton Hill Jemez a 2624 metros de profundidad y relaciones hipotéticas con helio extraterrestre (basado en la Figura 9 en Sasada, 1989).

Al discutir su "modelo uniformitarista", Humphreys et al. (2003a, p. 10) admiten que las muestras de Fenton Hill han tenido una historia de temperatura variable, que incluye tanto periodos relativamente cálidos como fríos. No obstante, al Humphreys et al. (2003a, p. 10; 2004, p. 8) discutir la historia térmica de la región de Fenton Hill, ignoran la importancia de los periodos más fríos cuando las altas presiones de fluidos podrían haber dificultado la difusión de helio desde los zircónes y quizás incluso contaminado con helio extráneo. Sea cual fuere la historia del helio en los zircónes, es totalmente inapropiado que Humphreys et al. construyan un modelo "uniformitarista" de temperatura constante para estos minerales. La historia de 1.500 millones de años de estos minerales es obviamente demasiado compleja para un enfoque tan simplista. Debido a esta compleja historia térmica, Humphreys et al. (2003a, Sección 10, p. 13-14) tampoco tienen justificación para describir las concentraciones actuales de helio en los zircónes con un único simple "intervalo de cierre."

En respuesta a la realidad de un historial térmico variable para el área de Fenton Hill (mi Figura 3), Humphreys et al. (2003a, p.10; 2004, p. 8) simplemente afirman que asumieron temperaturas constantes a lo largo del tiempo para ser "generosos" con los "uniformitaristas" y que sin temperaturas constantes, el "modelo uniformitarista" sería aún peor. Sin embargo, la precisión siempre es más importante que adoptar asumptions obviamente falsas strawperson solo para ser "generosos" con sus oponentes. Los científicos no necesitan ni quieren ningún erróneo "acto de generosidad" de Humphrey et al. Si existe un problema, los científicos deben abordarlo de manera realista. Mientras tanto, hasta que se obtengan mejores datos, Humphreys et al. no tienen razones racionales para citar sus Biblias e invocar "god-of-the-gaps" para explicar la historia de estos zircones.

Asumo #3: Las biotitas encapsulan los zircones.

El modelo de creación de Humphreys et al. (2003a, p. 8) considera la difusión de helio a través de tanto zircones como biotitas. Asumen que los zircones estaban en gran parte rodeados por biotitas, lo cual puede ser cierto. Por supuesto, los zircones también pueden ocurrir en otros minerales. Por ejemplo, en algunos gneises, los zircones son comunes en la cordierita, un mineral metamórfico (Perkins y Henke, 2004, Placa 32a,b).

Suposición #4: Difusión isotrópica en zircones.

En sus esfuerzos de modelado, Humphreys et al. (2003a, p. 8; su Figura 7) asumen que la difusión de helio en zircones es isotrópica; es decir, esférica. Por supuesto, los zircones tienen estructuras cristalinas tetragonales (anisotrópicas) en lugar de isotrópicas, lo que causaría cierta anisotropía en el flujo de helio a través de los minerales. Aunque los científicos pueden asumir una difusión esférica en zircones para simplificar los cálculos (e.g., Reiners et al., 2002, p. 300-301), el supuesto no es estrictamente cierto y podría introducir al menos errores menores en los "modelos" de Humphreys et al. Humphreys et al. (2004, p. 15) intentan minimizar el problema al afirmar que cambiar la geometría de difusión de los zircones de una esfera isotrópica a un cilindro anisotrópico cambiaría sus resultados en menos de un factor de dos. Sin embargo, no proporcionan cálculos detallados para respaldar esta afirmación.

Suposición #5: Difusión isotrópica en biotitas.

Aunque asumir una difusión esférica (isotrópica) en zircones puede ser una aproximación razonable, la difusión de helio en biotita es definitivamente anisotrópica. La biotita consiste en una serie de planos de exfoliación paralelos o semi-paralelos. El helio migraría preferentemente a través de los planos de exfoliación bien definidos en lugar de experimentar una dispersión igual en todas las direcciones (dispersión esférica). Aunque Humphreys et al. (2003a, p. 8) reconocen que la difusión de helio es anisotrópica en las biotitas, asumen inapropiadamente una difusión isotrópica en las micas para simplificar la matemática de sus modelos de "creación" y "uniformitarismo":

"La difusión en la biotita no es isotrópica, porque la mayor parte del helio fluye bidimensionalmente a lo largo de los planos de exfoliación de la mica. Pero tener en cuenta la anisotropía en la biotita sería bastante difícil, por lo que dejamos ese refinamiento para la próxima generación de analistas. Para mantener la matemática manejable, asumiremos simetría esférica..."

Debido a los prominentes planos de clivaje en las biotitas, este atajo en su enfoque de "modelado" es totalmente injustificado y podría llevar a resultados muy inexactos y engañosos. En particular, casi todas las ecuaciones y resultados en las páginas 8-14 de Humphreys et al. (2003a) se basan en esta suposición grossamente inválida. Claramente, debido a esto y otras suposiciones falsas (como, temperaturas constantes; Suposición #2), las ecuaciones y sus resultados y "modelos" son poco realistas y no pueden ser confiables. Humphreys et al. deberían haber esperado resultados confiables de la "próxima generación de analistas."

El modelo ficticio isotrópico de "creación" se ilustra en la Figura 7 de Humphreys et al. (2003a, p. 8), donde una cáscara que representa la difusión isotrópica en biotita rodea una esfera que representa la difusión isotrópica en un zircón. En lugar de estar rodeado por una "cáscara" de biotita isotrópica, un grupo de zircones del mundo real podría encontrarse dentro de planos de exfoliación de biotita y distorsionar la forma de los planos, lo que complicaría aún más la difusión de helio. En otro escenario probable, un zircón más grande podría fácilmente cruzar varios planos de exfoliación. Cualquier helio que escape de este zircón transversal podría fluir hacia varios planos de exfoliación de biotita.

Suposición #6: La biotita y el zircón tienen los mismos coeficientes de difusión.

Para simplificar aún más la matemática de sus "modelos", Humphreys et al. (2003a, p. 9) asumen que los coeficientes de difusión de los zircones y las biotitas circundantes fueron los mismos. Humphreys et al. (2003a, p. 9; 2004, p. 15) argumentan que esta suposición acortaría los tiempos de difusión en no más del 30%. Dado que creen que sus edades se alargarían con esta suposición, Humphreys et al. argumentan que los "uniformitaristas" no deberían objetar a esta suposición. Sin embargo, considerando las complejidades del flujo de helio a través de los planos de fractura de biotita deformados, las presiones variables de fluidos a lo largo del tiempo y muchas otras incertidumbres, los errores podrían ser mucho mayores del 30%.

Suposición #7: Las mediciones de b de las biotitas se aplican a al menos las muestras 3-5.

Aunque ya colapsada por la anisotropía de la biotita, la base del "modelo de creación" se desintegra aún más porque Humphreys et al. (2003a, p. 8) no indican cuántos granos de biotita se midieron para obtener b (el radio de la biotita supuestamente que rodea cada zircón, como se muestra en su Figura 7). Sin proporcionar ninguna desviación estándar, Humphreys et al. (2003a, p. 8) simplemente afirman que las escamas de biotita en el "Granodiorita de Jemez" tienen un grosor promedio de aproximadamente 0,2 milímetros y un "diámetro" de aproximadamente 2 milímetros. Basándose en estos datos, Humphreys et al. (2003a, p. 8) concluyen entonces que b ~ 1000 micras y que este valor es aplicable al calcular "fechas" para las muestras 3-5 (ecuaciones 14a-c y 17, Humphreys et al., 2003a, p. 9-12). Por supuesto, si sus mediciones se realizaron en biotitas procedentes del gneis a 750 metros de profundidad, los resultados ni siquiera podrían aproximarse al tamaño de las biotitas en el Granodiorita de Jemez de la muestra 3 y las litologías (¿Granodiorita de Jemez?) en las muestras 4 y 5.

¿Por qué trataron Humphreys et al. la Muestra 6 de manera diferente que la Muestra 5?

¿Difusión "ordinaria" en las muestras 1-5?

Para desarrollar y promover su "modelo de creación", Humphreys et al. deben explicar las distribuciones de helio en las muestras del núcleo de Fenton Hill y demostrar que sus datos de difusión son coherentes únicamente con un lapso de tiempo de 6.000 años. Mientras revisaban sus datos, Humphreys et al. notaron fácilmente que los valores de Q y Q/Q₀ de las muestras 1-5 parecen disminuir consistentemente con la profundidad y el aumento de las temperaturas subsuperficiales (véase mi Tabla 1). Humphreys et al. atribuyen esta relación inversa entre los valores de Q/Q₀ y la temperatura a la "difusión ordinaria". Como Humphreys et al. (2003a, p. 4) señalan:

"Volviendo a los datos de helio, observe que los niveles de retención [valores Q/Q₀] disminuyen a medida que aumentan las temperaturas. Esto es consistente con la difusión ordinaria: una alta concentración de helio en los zirconos difundiendo hacia el exterior hacia una concentración mucho menor en los minerales circundantes, y difundiendo más rápido en rocas más calientes. Como muestra la siguiente sección, las tasas de difusión aumentan fuertemente con la temperatura."

Humphreys et al. (2003a, p. 3) reconocen que la concentración de helio (~2 x 10^-11 cc STP/μg) en la muestra 5 "concuerda" con las tendencias de temperatura y concentración de helio en las muestras 1-4, pero que una medición idéntica de helio de la muestra 6 es "demasiado alta" para encajar en su "modelo." Para validar su "modelo de creación," Humphreys et al. (2003a, p. 3, 8) deben demostrar que los valores de Q y Q/Q₀ para la muestra 5 son confiables y deben incluirse en sus "modelos." Al mismo tiempo, Humphreys et al. deben encontrar alguna excusa para tratar los resultados idénticos de la muestra 6 como un "caso especial" y de alguna manera eliminarlos de los esfuerzos de "modelado."

Como se discutió anteriormente, Humphreys et al. (2003a, p. 3) no se dan cuenta de que las muestras 1-5 provienen de diferentes tipos de rocas (véase mi Tabla 1) y de que los valores Q/Q₀ de estas muestras diferentes no deben compararse. En una situación análoga que involucra sus circones de superficie y muestra 1 (a 960 metros de profundidad), Gentry et al. (1982a, p. 1130) advierten correctamente sobre la comparación de los valores Q/Q₀ de muestras de diferentes litológicas:

"La casi igualdad de las concentraciones de He en los zircones de la superficie y a 960 m de profundidad [véase mi Tabla 1] NO es particularmente significativa porque los zircones de la superficie procedían de una unidad geológica COMPLETAMENTE DIFERENTE y, sin duda, TIENEN CONCENTRACIONES DE U-Th-Pb DIFERENTES que los zircones de las muestras del núcleo." [mi énfasis]

Ahora, las concentraciones de helio en las muestras 1-5 pueden efectivamente resultar de una difusión relativamente simple a través de varias litologías en la corteza. Sin embargo, antes de que Humphreys et al. o cualquier otra persona puedan respaldar concluyentemente esta afirmación, deben darse cuenta de que la química variable y las litologías en los núcleos de Fenton Hill podrían proporcionar otras explicaciones posibles para la supuesta disminución de los valores de Q/Q₀ con la profundidad. Por ejemplo, los datos químicos en Gentry et al. (1982b) (también mostrados en la Tabla B1 de mi Apéndice B y mi Tabla 3) sugieren que los zircones de la muestra 1 están enriquecidos en uranio y torio en comparación con la mayoría de los zircones en las muestras 5 y 6. Dado que los zircones ricos en uranio y torio tenderían a tener concentraciones más altas de helio (Q), aplicar un valor constante de Q₀ de 15 ncc STP/μg a zircones con concentraciones variables de uranio y torio (como lo hicieron Gentry et al., 1982a y Humphreys et al., 2003a, 2004) podría generar una serie de valores ficticios de Q/Q₀ con tendencias muy engañosas. Claramente, Humphreys et al. deben proporcionar valores de Q/Q₀ adecuados y datos de apoyo para demostrar definitivamente la difusión de helio y descartar otros escenarios.

¿Qué tan confiables son los resultados de las muestras 5 y 6?

En lugar de ser mediciones cuantitativas o incluso semicuantitativas de helio (Q) como cree Humphreys et al. (2003a), los resultados para las muestras 5 y 6 podrían representar en gran parte contaminación u otros tipos de interferencia del equipo analítico de Gentry et al. (1982a). Probablemente por esto Gentry et al. (1982a, p. 1130) listaron los valores solo como aproximaciones. También es posible que tanto el helio en las muestras 5 y 6 sean concentraciones de fondo enteramente ajenas que resultaron de la actividad volcánica regional en algún momento del pasado geológico reciente (Harrison et al., 1986). Como se ha dicho antes, Gentry et al. (1982a, p. 1130) admiten que las bajas concentraciones de helio en los zircones de estas muestras pueden no ser in-situ radiogénico ⁴He:

"De hecho, en la actualidad NO estamos seguros de si las cantidades mínimas de He registradas en los zircónes más profundos (3930 y 4310 m [es decir, muestras 5 y 6]) son realmente He residual en los zircónes O PROCEDENTE DE ALGUNA OTRA FUENTE. [por ejemplo, helio extrínseco o interferencias analíticas]" [mi énfasis]

Aunque Humphreys et al. (2003a, p. 3) afirman que "permitirán la posibilidad" de que el error en la medición de helio de la muestra 5 sea considerablemente mayor que los errores de las muestras 1-4, su Tabla 1 no lista ningún error para el valor Q/Q₀ de la muestra 5 y generalmente tratan la concentración de helio de la muestra de manera cuantitativa en sus modelos (como ejemplos, las Tablas 4 y 5 en Humphreys et al., 2003a, p. 12). La naturaleza semicuantitativa (en el mejor de los casos) de los resultados de helio (Q) para las muestras 5 y 6 debe tenerse en cuenta al evaluar las "fechas" de difusión de helio.

¿Las distribuciones de helio en la muestra 6 son uniformes? ¿Y qué hay de la muestra 5?

En lugar de tratar tanto la muestra 5 como la 6 como contaminación durante el análisis, ruido instrumental poco fiable, concentraciones menores de helio de fondo o de otra manera consistente, Humphreys et al. (2003a) intentan justificar la eliminación de la muestra 6 de sus "modelos". Al mismo tiempo, no aplican los mismos estándares a la muestra 5. Específicamente, Humphreys et al. (2003a, p. 8) presentan los siguientes argumentos ambiguos:

"Dado que b es más de 32 veces mayor que a, el volumen en forma de disco (no esférico) [sic] de biotita por el que entra el helio es más de 1000 (~32 al cuadrado) veces el volumen del zircón. Esta consideración afecta las condiciones de frontera que elegimos para r = b, y cómo podríamos interpretar la muestra 6 (véase la sect. 2), de la siguiente manera. [nuevo párrafo] Supongamos que el helio no pudiera escapar de la biotita en absoluto. Entonces, a medida que avanza la difusión, C disminuiría en el zircón y aumentaría en la biotita, hasta que la concentración fuera la misma en todo los dos materiales. Después de eso, C permanecería esencialmente constante, en aproximadamente 0.001 C₀. La fracción Q/Q₀ que permanece en el zircón sería aproximadamente 0.001, lo cual es exactamente lo que Gentry observó en la muestra 6."

Las declaraciones de Humphreys et al. son ciertamente muy vagas. ¿Qué se entiende por "volumen en forma de disco"? ¿Cómo pueden Humphreys et al. (2003a, p. 8) decir: "...el volumen en forma de disco (no esférico) de biotita en el que entra el helio es más de 1000 (~32 al cuadrado) veces el volumen del zircón, [mi énfasis]" cuando los volúmenes tienen tres dimensiones y no dos? (Es decir, cúbicas y no al cuadrado dimensiones.) Si Humphreys et al. están tratando de comparar a y b pasando un plano aleatorio a través del centro de un zircón y hacia su biotita circundante, ¿cómo puede C ~ 0.001 C₀ dado que el plano probablemente intersectaría varios otros zircones que son fuentes adicionales de helio? Quizás, Humphreys et al. están sugiriendo en sus declaraciones que todo el helio que difunde fuera de una muestra de 6 zircones entra únicamente en un plano de exfoliación de biotita "en forma de disco" aparentemente bidimensional. Si es así, como se muestra en los cálculos siguientes, el volumen "en forma de disco" de un plano de exfoliación en sus biotitas es no 1000 veces el volumen de difusión esférico de un a = 30 micras cristal de zircón. En el escenario muy improbable de que el helio de un zircón pudiera de alguna manera fluir solo hacia justo uno plano de exfoliación de biotita plano, entonces las siguientes comparaciones de volumen se obtendrían con los datos de Humphreys et al.:

Por lo tanto, el volumen de difusión del plano de exfoliación de la biotita de Humphreys et al. es solo aproximadamente 0.0095 veces el de un a = 30 micras de zircón. Por supuesto, la difusión de helio en biotitas es más rápida que en el zircón porque el zircón es relativamente impermeable y no contiene planos de exfoliación regulares. Además, cualquier helio probablemente migraría a través de múltiples y relativamente permeables planos de exfoliación en las biotitas. Debido a su errónea y poco realista afirmación de que "... el volumen en forma de disco (no esférico) de biotita que entra el helio es más de 1000 (~32 al cuadrado) veces el volumen del zircón," Humphreys et al. (2003a, p. 8) no puede afirmar que "La fracción Q/Q₀ restante en el zircón sería aproximadamente 0.001, que es exactamente lo que Gentry observó en la muestra 6." Por lo tanto, Humphreys et al. (2003a) deben encontrar otra excusa para eliminar la muestra 6 de sus "modelos."

Debido a sus comparaciones inválidas de "volumen" de zircón y biotita, Humphreys et al. (2003a, p. 8) tampoco tienen base para hacer las siguientes afirmaciones sobre las distribuciones "uniformes" de helio entre los zircones y las biotitas de la muestra 6:

"Por lo tanto, una posible explicación para la muestra 6 es que la difusión hacia los materiales circundantes (feldespato, cuarzo) y la fuga (a lo largo de los límites de grano) fueron lo suficientemente lentas (durante el tiempo relativamente corto t [es decir, t = 6.000 años en el 'modelo creacionista']) como para que el flujo de helio fuera despreciable. Para esa muestra, la temperatura y el coeficiente de difusión fueron lo suficientemente altos para que el helio se distribuyera uniformemente tanto en el zircón como en la biotita durante ese tiempo."

En otras palabras, Humphreys et al. asumen que el cuarzo y los feldespatos circundantes atraparon esencialmente el helio en las biotitas y los zircones de la muestra 6 y permitieron que el gas se distribuyera uniformemente entre los zircones y las biotitas circundantes en menos de 6.000 años. Dado que Humphreys et al. se han convencido a sí mismos de que el helio en las biotitas y los zircones de la muestra 6 ha alcanzado casi el "equilibrio", creen incorrectamente que están justificados en retirar la muestra de sus "modelos".

Humphreys et al. (2003a, p. 8) amplían sus argumentos falaces al concluir además:

"Nuestras mediciones (véase el Apéndice B) mostraron que la concentración de helio en la biotita de Jemez [sic, gneis] a una profundidad de 750 metros era pequeña, solo aproximadamente 0.32 x 10^‑9 cm³ (a CNTP) por microgramo. Teniendo en cuenta la diferencia en la densidad de la biotita y el zircón (3.2 g/cm³ y 4.7 g/cm³), esto corresponde a casi exactamente la misma cantidad de helio por unidad de volumen que contenía la muestra 6. Eso sugiere que el zircón y la biotita estaban cerca del equilibrio en la muestra 6, apoyando así nuestra hipótesis."

En estas afirmaciones, Humphreys et al. (2003a, p. 8) notaron similitudes entre las concentraciones de helio de biotitas impuras (Apéndice B en Humphreys et al., 2003a, p. 19) de un gnaisse recolectado a una profundidad de 750 metros y los zircones de la muestra 6 (Granodiorita de Jemez[?], 4310 metros de profundidad, datos de helio revisados de Gentry et al., 1982a). Entonces, ¿cómo puede alguien argumentar que las concentraciones de helio de los zircones y biotitas en la muestra 6 son esencialmente las mismas basándose en la comparación de la cantidad de helio en los zircones de la muestra con la concentración de helio de biotitas impuras de un gnaisse relativamente superficial? Nuevamente, Humphreys et al. (2003a, p. 6) admiten que mezclar mediciones de diferentes litologías es inapropiado. Incluso si las concentraciones de helio de los zircones a 4310 metros y las biotitas a 750 metros resultan ser similares, ¿no podrían las concentraciones de helio de las biotitas a 4310 metros ser aún más bajas?

Aunque Humphreys et al. (2003a, p. 13) finalmente admiten que los zircones y biotitas en la muestra 5 también pueden tener distribuciones de helio "uniformes", nunca justifican por qué la muestra 5 debe mantenerse en sus "modelos" y no eliminarse junto con la muestra 6. Claramente, el helio en ambas muestras 5 y 6 podría haber tenido el mismo origen. De nuevo, ambas podrían ser mayoritariamente interferencia analítica, contaminación o helio de fondo extráneo. Hasta que estos temas se resuelvan, Humphreys et al. simplemente no tienen justificación para tratar la muestra 6 de manera diferente a la 5.

Aunque la distribución de helio entre las biotitas y los zircones de las muestras 5 y/o 6 pueda ser uniforme, Humphreys et al. no han proporcionado ninguna evidencia que respalde definitivamente dicha uniformidad. Alternativamente, numerosas fracturas en los minerales circundantes podrían haber permitido que el helio escapara fácilmente de las biotitas de ambas muestras en el pasado reciente, pero no de los relativamente impermeables zircones. Claramente, para que alguien demuestre distribuciones uniformes de helio en las muestras 5 y 6, las concentraciones de helio de las biotitas y los zircones de ambas muestras deberían haber sido analizadas cuando fueron recuperadas por primera vez del subsuelo en 1974.

Afirmaciones relacionadas en Humphreys et al. (2004)

En un tema relacionado, Humphreys et al. (2004, p. 9) intentan responder a algunas críticas del creacionista de la Tierra antigua Hugh Ross:

"Tercero, porque el volumen promedio de las escamas de biotita es cientos de veces mayor que el de los zircones (Humphreys et al., 2003a, sección 6 [p. 7-10]), la cantidad de helio en las biotitas es del mismo orden de magnitud que la cantidad de helio perdida por los zircones. Eso refuta una especiosa conjetura uniformitarista (Ross, 2003) de que podría haber existido cantidades vastas (100.000 veces mayores que las ya grandes cantidades observadas) de helio primigenio no radiogénico en los zircones hace 1.500 millones de años."

Debido a que los argumentos de Humphreys et al. se basan en mediciones vagas de b, cálculos de difusión isotrópica inválidos en biotitas que no consideran adecuadamente los efectos de múltiples planos de exfoliación, un fallo en el análisis de helio extráneo, un grave error de cálculo en la cantidad de helio en zircones a 750 metros de profundidad y muchas otras suposiciones ilegítimas de su documento de 2003a, no tienen una refutación exitosa frente a Ross y sus otros críticos.

FUNDAMENTOS FLACOS DE LOS MODELOS DE HUMPHREYS ET AL.

En resumen, las concentraciones relativamente altas de helio en los zircones de 750 metros, las concentraciones altamente variables de uranio y torio incluso en zircones individuales dentro del núcleo de Fenton Hill (Gentry et al., 1982b), y la incapacidad de Humphreys et al. de reconocer diferentes litologías en el subsuelo del sitio de Fenton Hill (Sasada, 1989, p. 258; mi Tabla 1) indican que los datos de helio en los documentos de Humphreys et al. son demasiado erróneos, anómalos y/o extráneos para encajar definitivamente en modelos simplistas de tasas de difusión.

Hasta que Humphreys et al. obtengan asistencia adecuada de la "próxima generación de analistas" y definan mejor las concentraciones de helio y los valores de Q/Q₀ de sus muestras, sus esfuerzos de "modelado" no alcanzarán ninguna validez científica.

RESULTADOS DE "MODELOS": FECHAS DE DIFUSIÓN DE HELIO INCONSISTENTES

Dependiendo de qué ecuaciones se utilicen y qué valores se introduzcan en ellas, Humphreys et al. (2003a) ofrecen varias formas diferentes de generar "fechas" de difusión de helio. Aunque las ecuaciones en Humphreys et al. (2003a) dependen de muchas suposiciones cuestionables o directamente inválidas, la coherencia interna de estas ecuaciones de "datación" puede evaluarse. Es decir, incluso si los mismos valores se introducen en las diversas ecuaciones, ¿derivarán consistentemente "fechas" que apoyen el "modelo de creación"?

La Tabla 4 resume varias "fechas de modelos creacionistas" que Humphreys et al. han publicado en sus artículos de 2003a y 2004. Los resultados del artículo de 2003a se basan en extrapolaciones a temperaturas más bajas de datos de difusión de helio a temperaturas más altas (Figura 8 en Humphreys et al., 2003a, p. 11), mientras que los datos de 2004 supuestamente se basan más directamente en mediciones a temperaturas más bajas de los coeficientes de difusión (Figura 6 en Humphreys et al., 2004, p. 7). Dado que Humphreys et al. consideran que las muestras 1, 2002 y 2003 se encuentran en una "línea de defectos", no derivaron "fechas" para ellas. La muestra 2 también se consideró que se encontraba en la "línea de defectos" según Humphreys et al. (2003a), pero el estado de esta muestra cambió en el artículo de 2004 y se generó una "fecha". Humphreys et al. también reconocen que la muestra 0 no proviene de la Granodiorita de Jemez (vea mi Tabla 1), por lo que no se calculó ninguna "fecha" para ella. Como se discutió anteriormente, Humphreys et al. (2003a) creen que la muestra 6 es "un caso especial". Por lo tanto, tampoco se derivó ninguna fecha para esta muestra.

Observe que algunas de las "fechas" en la Tabla 4 han cambiado radicalmente desde 2003. En 2003, Humphreys et al. predijeron que la muestra 3 tendría una "edad" en algún lugar entre 7.899 y 14.439 años. Ahora, la "fecha" es solo de 2.400 años, lo cual está muy fuera del rango de la predicción original de 2003a y es demasiado joven incluso para los YECs. Las "fechas" de 2003a y 2004 para la muestra 5 también son significativamente diferentes.

En Humphreys et al. (2004, Tabla III, p. 8), las "fechas" para las muestras 2-5 (i.e., 7270, 2400, 5730 y 7330 años) fueron promediadas. El valor promedio de 5.681 años fue luego redondeado a 6.000 años. Típicamente, las desviaciones estándar se calculan con una ecuación "no sesgada", que utiliza los grados de libertad (n-1) en el denominador en lugar del número total de muestras (n) (Davis, 1986, p. 33; Keppel, 1991, p. 43-44, 58). Además, una desviación estándar a menudo se da como dos sigma, que es lo suficientemente grande como para incluir el 95% de todas las mediciones teóricas. Un enfoque de este tipo produciría 6.000 ± 4.600 años para los resultados de Humphreys et al. (2004). En lugar de utilizar el enfoque tradicional, Humphreys et al. (2004, Tabla III, p. 8) minimizaron su desviación estándar a ± 2.000 años utilizando la ecuación "sesgada" (n en lugar de n-1 en el denominador) y solo reportando una sigma (aproximadamente el 68% de las mediciones). Este es un viejo truco estadístico que algunas personas utilizan para hacer que sus errores parezcan lo más pequeños posibles. Obviamente, Humphreys et al. (2004) preferirían que su método proporcionara una "fecha de creación" más reciente de 2000 a.C. en lugar de 600 d.C.!

Las "fechas" de Humphreys et al. (2003a, 2004), que se listan en mi Tabla 4, se obtuvieron de las ecuaciones 14a-c y 17 en Humphreys et al. (2003a). Para derivar sus "fechas" de 2003a, Humphreys et al. (2003a, p. 9f) insertaron primero sus valores de Q/Q₀ en la ecuación 14a-b para calcular los valores de x para las muestras 1-5. La ecuación 14a-c establece:

Dónde:

Las demás variables en la ecuación 14a-c se definen anteriormente y en Humphreys et al. (2003a).

Humphreys et al. (2003a, p. 10) listan los valores resultantes de x en su Tabla 2. Para calcular las "fechas" de las muestras 3-5, Humphreys et al., (2003a, p. 11-12) introdujeron los valores de x y los coeficientes de dispersión derivados de los parámetros en 5b (p. 7) en la ecuación 17. La ecuación 17 es simplemente una reordenación de la ecuación 14c y establece:

Como Humphreys et al. (2003a, Figura 8, p. 11) creían que las muestras 1 y 2 se ubicaban en una "línea defectuosa", argumentaron que la ecuación 17 solo se aplicaría a las muestras 3-5. Recientemente, sin embargo, Humphreys et al. (2004) afirman que la muestra 2 es en realidad parte de la curva intrínseca junto con las muestras 3-5 en lugar de estar en una "línea defectuosa". En Humphreys et al. (2004, Tabla III, p. 8; también mi Tabla 4), se obtuvieron nuevas "fechas" para las muestras 2-5 introduciendo los valores x del artículo de 2003a y los nuevos coeficientes de difusión de 2004 en la ecuación 17.

Debido a que su "modelo uniformitarista" (donde t = 1.5 mil millones de años) considera que la biotita es un obstáculo despreciable para el flujo de helio, Humphreys et al. (2003a, p. 10-11) utilizaron la ecuación 16 en lugar de las 14a-b y 17 para calcular los coeficientes de difusión para este "modelo". La ecuación 16 establece:

Sin embargo, considerando que los valores de difusión de Humphreys et al. se obtuvieron en zircones desnudos bajo vacío y que las concentraciones de helio y los resultados de difusión para sus biotitas son tan pobres e incompletos, ¿por qué no podría la ecuación 16 apoyar el "modelo de creación" tan bien o mejor que las ecuaciones 14a-b y 17?

Debido a que no se dieron cuenta de que sus muestras procedentes de profundidades de 750 y 1490 metros en realidad provenían de un gneis y no del Granodiorito de Jemez, Humphreys et al. mezclaron incorrectamente varias mediciones de diferentes tipos de roca para producir "fechas" para las muestras 3-5 en su documento de 2003a y las muestras 2-5 en su artículo de 2004. Específicamente, los valores para D y probablemente b provienen del gneis, mientras que sus valores de a e Q/Q₀ provienen de Gentry et al. (1982a), que incluyen mediciones sobre zircones del Granodiorito de Jemez. Como se mencionó anteriormente, la mezcla de estos parámetros es inapropiada y conduciría a aún más escepticismo sobre sus "fechas."

Dado que existen suposiciones inapropiadas y simplistas, y una mezcla inadecuada de mediciones de circones de diferentes tipos de rocas, no hay razón para creer que ninguna de las ecuaciones y resultados asociados en Humphreys et al. (2003a; 2004) y documentos relacionados de YEC (creacionismo de la Tierra joven) puedan razonablemente fechar la difusión de helio en circones. No obstante, las ecuaciones 14a-c, 16 y 17 de Humphreys et al.'s (2003a) deberían simplemente evaluarse por consistencia interna calculando "fechas" para las muestras 2, 3, 4 y 5 utilizando mis valores de Q/Q₀. Es decir, ¿producirán estas ecuaciones resultados similares? ¿Son todas estas fechas realmente consistentes con el "modelo de creación"?

En mis cálculos, los coeficientes de difusión medidos en laboratorio se tomaron de la Tabla III de Humphreys et al. (2004, p. 8). Dado que no se proporcionan desviaciones estándar para los valores de b en Humphreys et al. (2003a, p. 8) y dado que los valores de las biotitas del granodiorita de Jemez podrían diferir significativamente de las mediciones proporcionadas por Humphreys et al., también se utilizaron valores alternativos de b de 0,05 cm y 0,30 cm en las ecuaciones. Este rango de valores de b proporciona una estimación de cómo las variaciones en este parámetro podrían afectar los resultados de "datación" de estas ecuaciones.

Como Humphreys et al. (2004, Tabla I, p. 3 y p. 5) admiten que los zircónes de la muestra de 750 metros no fueron clasificados por tamaño, los valores de a se permitieron variar en 0.0020, 0.0030 y 0.0040 cm. En mis cálculos con la ecuación 14a-c, los valores de a se emparejaron con valores de b de tal manera como para obtener un rango máximo de posibles "fechas". Mis "fechas" resultantes se listan en la Tabla 5 y se comparan con "fechas" de Humphreys et al. (2004).

Como se muestra en la Tabla 5, las diferentes ecuaciones de "datación" y parámetros proporcionan resultados muy inconsistentes, que a menudo son mayores de 10.000 años; es decir, demasiado antiguos para la agenda del YEC. Considerando las suposiciones falsas que se utilizaron para derivar estas ecuaciones, ¿por qué los resultados deberían ser sorprendentes y por qué debería confiarse en alguno de ellos?

Como no existe evidencia de fuertes "líneas de defecto" en los datos de Humphreys et al. (2003a, 2004) (véase también mi Figura 1), la coherencia de las ecuaciones 14a-c y 16 podría probarse aún más derivando "fechas" para las muestras 1, 2002 y 2003. Adicionalmente, como Humphreys et al. (2003a) no tienen una justificación válida para excluir los resultados de la muestra 6 de sus "modelos" mientras mantienen los de la muestra 5, también podrían calcularse "fechas" para la muestra 6. De nuevo, estas "fechas" probablemente no tienen significado temporal, pero probarían la coherencia de las ecuaciones y los supuestos de apoyo de Humphreys et al..

La Tabla 6 lista las "fechas" para todas las muestras utilizando mis valores de Q/Q₀. El valor de Q/Q₀ para la muestra de 2003 (1490 metros de profundidad) se estimó en 0.15; es decir, 6.3 ncc STP/μg de Humphreys et al. (2004, Tabla I, p. 3) dividido por mi Q₀ de 41 ncc STP/μg. Los valores de Q/Q₀ para las muestras 1, 5 y 6 en la Tabla 6 son los resultados máximo y mínimo que se derivaron de los procedimientos en Apéndice B. Aunque estos valores de Q/Q₀ pueden ser irrealmente demasiado altos o demasiado bajos, el rango resultante de "fechas" probablemente proporcionará una fuerte sensación de la consistencia entre las ecuaciones de Humphreys et al. (2003a) y el "modelo de creación". Mientras que los coeficientes de difusión para las muestras 2, 3, 4 y 5 se tomaron de la Tabla III en Humphreys et al. (2004, p. 8), los rangos de coeficientes de difusión para las otras muestras se estimaron a partir de la Tabla II y la Figura 6 de Humphreys et al. (2004, p. 6, 7). Variaron desde 1 x 10^-14 cm²/seg hasta 1 x 10^-15 cm²/seg para la muestra 6 (313°C) y tan bajo como 1 x 10^-17 cm²/seg hasta 1 x 10^-18 cm²/seg (~100°C) para las muestras 2002 y 1. Para comparaciones convenientes, los resultados en la Tabla 5 de las ecuaciones 14a-c y 16 se listan nuevamente en la Tabla 6.

El promedio de todas las "fechas" en la Tabla 6 y las "fechas" de la ecuación 17 de la Tabla 5 es de 85.000 ± 780.000 (dos sigma) años. Las "fechas" varían desde -15.000 (debido a Q/Q₀ > 1) hasta 3.100.000 años.

OTROS ASUNTOS

Varios otros temas se mencionan brevemente en Humphreys et al. (2003a). Al igual que en sus otras discusiones, Humphreys et al. realizan una serie de afirmaciones basadas en reclamaciones cuestionables y errores flagrantes.

Helio atmosférico: los YEC pierden otro argumento

Humphreys et al. (2003a, p. 2) discuten brevemente el argumento atmosférico del helio del YEC. Durante años, Vardiman (1990), Melvin Cook (véase Cook, 1957) y otros YEC han argumentado que la atmósfera de la Tierra tiene demasiado poco helio para tener miles de millones de años. Sin embargo, una revisión de Vardiman (1990) y otros documentos YEC muestra que sus argumentos se basan en gran medida en citas selectivas de referencias obsoletas de los años 1960 y 1970.

Dalrymple (1984, p. 112) desafía de manera concisa muchos de los argumentos YEC sobre el helio atmosférico. Demuestra que los YEC a menudo omiten detalles críticos sobre varios mecanismos de escape de helio atmosférico, como la fotoionización. Los YEC también tienden a olvidar los impactos de la contaminación por helio del siglo XX en cualquier intento de evaluar los mecanismos de escape atmosférico.

Muchos YEC consideran que Vardiman (1990) sea el documento YEC autorizado sobre la "datación" atmosférica de helio. Aunque Vardiman (1990) fue escrito seis años después del informe de Dalrymple, secciones significativas de este informe de 1990 simplemente repiten viejos argumentos YEC que habían sido refutados anteriormente por Dalrymple. Por ejemplo, compare cuidadosamente las declaraciones en Dalrymple, 1984 (p. 112) con Vardiman (1990, p. 24-25).

Estudios más recientes (como LieSvendsen y Rees, 1996; Shizgal y Arkos, 1996) proporcionan información adicional sobre los mecanismos de escape de helio, lo que socava aún más los argumentos del YEC sobre este tema. No obstante, el golpe final al ataúd del argumento del helio atmosférico del YEC ocurrió cuando las imágenes de satélites de la NASA mostraron que el helio y otros gases eran arrastrados de la atmósfera terrestre hacia el espacio profundo. Un evento ocurrió el 24-25 de septiembre de 1998 después de una emisión de masa coronal solar (véase El Viento Solar Arrastra Parte de la Atmósfera de la Tierra al Espacio y El Viento Solar Comprime Parte de la Atmósfera de la Tierra al Espacio).

En respuesta a estas observaciones recientes, Humphreys et al. (2003a, p. 2) solo mencionan que los YEC deben revisar los nuevos datos. Claramente, los datos científicos actuales indican que sus argumentos de helio para una Tierra "joven" están tan muertos como su argumento del polvo lunar y las huellas "humanas" de Paluxy. Aunque siempre podrían usar su imaginación y pueden invocar algunos milagros, Humphreys et al. (2003a, p. 2) han decidido cambiar de táctica. Ahora especulan que hay demasiado helio en el interior de la Tierra para que nuestro planeta tenga 4.6 mil millones de años de antigüedad.

Vardiman (1990, p. 28-29) afirma correctamente que los creacionistas de la Tierra joven (YEC) deberían estudiar los tiempos de residencia atmosférica de gases más pesados, como el argón, que son menos propensos a escapar al espacio desde la atmósfera de la Tierra. Sin embargo, es dudoso que tales estudios apoyen su agenda de Génesis. Al compararse con el ³⁶Ar, la atmósfera de la Tierra tiene un exceso de ⁴⁰Ar (Faure, 1986, p. 66), lo cual es compatible con miles de millones de años de desintegración de ⁴⁰K en rocas terrestres (Dalrymple, 1984, p. 83; véase también Tolstikhin y Marty, 1998). En contraste, las atmósferas estelares tienen más ³⁶Ar que ⁴⁰Ar (Krauskopf y Bird, 1995, p. 576), lo cual es consistente con la evolución estelar (Faure, 1998, p. 18).

Citando 2 Pedro 3:4 y Distorsionando la REALIDAD DE NUEVO

Los creacionistas de la Tierra joven (YEC) citan con frecuencia 2 Pedro 3:3-7 en su literatura. Aquí está la versión de la Biblia Reina Valera:

"3:3 Sabiendo esto primero, que en los últimos días vendrán burladores, siguiendo sus propias concupiscencias, 3:4 y diciendo: ¿Dónde está la promesa de su venida? pues desde que los padres durmieron, todo continúa como era desde el principio de la creación. 3:5 Porque de esto voluntariamente son ignorantes, que por la palabra de Dios los cielos fueron de antiguo, y la tierra saliendo del agua y en el agua: 3:6 Por lo cual el mundo que entonces era, siendo inundado con agua, pereció: 3:7 Mas los cielos y la tierra que ahora son, por la misma palabra se guardan en reserva, reservados para el fuego contra el día del juicio y perdición de los hombres impíos."

Los creacionistas de la Tierra joven (YEC) sienten que esto es una "profecía" contra el "uniformitarismo". No sorprende que Humphreys et al. (2003a, p. 4) sigan a la multitud de los YEC y también citen 2 Pedro 3:4,5-6 como parte de sus discusiones. En realidad, 2 Pedro es probablemente una falsificación del siglo II escrita en respuesta a críticos no cristianos que desafiaban la credibilidad cristiana sobre la "próxima" Segunda Venida de Cristo (e.g., Apocalipsis 1:3). Los versículos no tienen nada que ver con la geología y, dado que probablemente son las palabras de un falsificador, ni siquiera los YEC deberían tomarlos en serio. En contraste con los YEC que invocan mitos de creación, la "geología del Diluvio" que ha sido desacreditada a fondo desde finales del siglo XIX, y las falsas profecías de la Biblia, los científicos han explicado con éxito la naturaleza utilizando únicamente explicaciones naturales. Por lo tanto, en contraposición a la afirmación en Humphreys et al. (2003a, p. 4), el único "elefante en la habitación" es una alucinación rosada de los YEC.

CONCLUSIONES

A pesar de los entusiastas respaldos de numerosos creacionistas de la Tierra joven (YEC), los "estudios de difusión de helio" en Humphreys et al. (2003a,b; 2004) y Humphreys (2003) se basan en muchos argumentos defectuosos, milagros ad hoc, malas suposiciones, ecuaciones poco fiables y datos cuestionables. Por ejemplo, los valores relativamente altos de Q/Q₀ de algunos de los zircones, que son importantes para derivar muchas de las "fechas" de difusión de helio de los YEC, pueden deberse a helio extraneal o a artefactos de una subestimación excesiva de los valores de Q₀ de los zircones ricos en uranio y torio.

Obviamente, existen diferencias importantes y críticas entre muchos investigadores YEC y los científicos reales. Los científicos reales prestan atención a los detalles en su investigación, evalúan múltiples hipótesis naturales, observan hacia dónde los lleva su investigación e ignoran cualquier declaración del Manifiesto Humanista, la Biblia, el Libro de Mormón o el Corán. Dado que los YEC ya creen que tienen "Las Respuestas" en sus Biblias, tienden a adoptar un enfoque de "el fin justifica los medios" en la "investigación", lo que a menudo conduce a acciones descuidadas, incluyendo: tomar atajos injustificados (como, asumir difusión isotrópica en biotitas), utilizar procedimientos descuidados (por ejemplo, calcular mal Q para los zircónes de 750 metros en el Apéndice C de Humphreys et al., 2003a) y pasar por alto explicaciones naturales alternativas que entran en conflicto con su agenda (como ejemplos, helio extrínseco o concentraciones excepcionalmente altas de uranio en muchos de sus zircónes). Después de todo, obtener las "respuestas bíblicamente correctas" y proteger su fe son prioritarios para la mayoría de los YEC.

Como los milagros, malas suposiciones y datos cuestionables pueden ser fácilmente manipulados para producir cualquier resultado deseado, no es sorprendente que Humphreys et al. hayan podido derivar un "excelente modelo creacionista" con sus "datos". Es lamentable que el experto geoquímico Dr. Ken Farley no haya sido permitido tener un papel más prominente en los esfuerzos de Humphreys et al. Si lo hubiera hecho, los resultados habrían sido más fiables. Por otro lado, es dudoso que los YECs hubieran obtenido los resultados que su dogma exige.

RECONOCIMIENTOS

Los comentarios en Internet sobre Humphreys et al. (2003a,b) y Humphreys (2003) por "WeHappyFew", el Dr. Joseph G. Meert y Jack DeBaun fueron excepcionalmente perspicaces. Un número de revisores por pares y otras personas proporcionaron comentarios valiosos sobre varios borradores de este manuscrito, incluyendo: Tom Baillieu, Tom Bridgman, John Brawley, Paul Heinrich, Mark Isaak, Mark D. Kluge, Ted Lawry y Frank Lovell. Agradezco a Mike Hopkins por su arduo trabajo en la corrección de pruebas y por publicar este ensayo en Internet.

REFERENCIAS (incluyendo enlaces a Internet, cuando estén disponibles)

APÉNDICE A: CÁLCULO DE Q/Q₀ UTILIZANDO LOS SUPUESTOS EN GENTRY ET AL. (1982a)

Q se refiere a la cantidad medida de helio (presumiblemente solo radiogénico ⁴He) en un mineral. Desde su cristalización hasta el presente, Q₀ es la cantidad máxima de helio radiogénico (⁴He) que podría acumularse en un mineral desde el decaimiento radiactivo de su uranio y torio (Humphreys et al., 2003a, p. 3). Q₀ asume que no ha ocurrido difusión ("fuga") excepto por la "eyección alfa". Q/Q₀ representaría entonces la fracción de helio radiogénico ⁴He (es decir, presumiblemente sin ningún componente extraño) que permanece en la muestra desde su cristalización.

Haciendo varias muy cuestionables suposiciones, Gentry et al. (1982a, p. 1129) estimaron los valores de Q/Q₀ de los zircónes en sus muestras. Gentry et al. (1982a, p. 1129) exponen sus suposiciones en el párrafo siguiente:

"Para los otros zircones de los núcleos de granito [sic, granodiorita] y gnaisse [muestras 1-6], asumimos que la concentración de Pb radiogénico en los zircones de todas las profundidades fue, en promedio, la misma que la medida (Zartman, 1979) a 2900 m, i.e., ~80 ppm con ²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb y ²⁰⁶Pb/²⁰⁸Pb de diez (Gentry et al., ...[1982b]; Zartman, 1979). Dado que cada átomo de U y Th derivado de ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb y ²⁰⁸Pb representa 8, 7 y 6 desintegraciones alfa respectivamente, esto significa que debería haber ~7.7 átomos de He generados por cada átomo de Pb en estos zircones."

En primer lugar, asumieron que las concentraciones de plomo radiogénico (plomo total ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb y ²⁰⁸Pb) de los zircónes de cada una de las seis muestras promediaban 80 partes por millón (ppm). Por supuesto, esta suposición puede no ser precisa. No obstante:

80 ppm = 80 microgramos de Pb radiogénico/gramo de zircón = 0,00008 g de Pb radiogénico/g de zircón

Aunque la masa atómica general del Pb (207.2 amu) incluye el ²⁰⁴Pb no radiogénico, la masa atómica del Pb radiogénico es cercana a 207.2 amu. Por lo tanto:

0.00008 g/g dividido por 207.2 g Pb/mol Pb = 3.9 x 10^-7 moles de Pb radiogénico/g de zircón

Las concentraciones de los diversos isótopos de plomo radiogénico se representan entonces mediante la siguiente ecuación:

²⁰⁶Pb + ²⁰⁷Pb + ²⁰⁸Pb = 3.9 x 10^-7 moles totales de Pb radiogénico/gramo de zircón

Dado:

²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb = 10. Es decir: ²⁰⁷Pb = ²⁰⁶Pb/10. La suposición de Gentry et al. (1982a) es razonable aquí. Los valores reales de Gentry et al. (1982b, p. 296) son aproximadamente 9,6 a 11,2.

²⁰⁶Pb/²⁰⁸Pb = 10. Es decir: ²⁰⁸Pb = ²⁰⁶Pb/10. Esta suposición por parte de Gentry et al. (1982a) es más cuestionable. Gentry et al. (1982b, p. 296) tiene valores reales tan bajos como 3.1 y tan altos como 14.

Combinando estas ecuaciones y usando algo de álgebra:

²⁰⁶Pb + ²⁰⁶Pb/10 + ²⁰⁶Pb/10 = 3.9 x 10^-7 moles/g

Multiplicando todo 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 mol/g

Luego: ²⁰⁷Pb = ²⁰⁸Pb = 3.25 x 10^-8 mol/g

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

"Durante el decaimiento del uranio y el torio, cada átomo de ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb y ²⁰⁸Pb ha experimentado 8, 7 y 6 decaimientos alfa, respectivamente."

Por lo tanto:

Helio radiogénico ⁴He total producido con el Pb radiogénico:

Total radiogénico ⁴He = 8(²⁰⁶Pb en moles) + 7(²⁰⁷Pb en moles) + 6(²⁰⁸Pb en moles)

Total radiogénico He = 8(3.25 x 10^-7) + 7(3.25 x 10^-8) + 6(3.25 x 10^-8) = 2.60 x 10^-6 + 2.275 x 10^-7 + 1.95 x 10^-7 = 3.02 x 10^-6 moles/g

Hay 10⁹ nanomoles en un mol.

Total radiogénico He = 3.02 x 10^-6 moles/g x 10⁹ nanomoles/mol = 3020 nanomoles He/gramo de zircón

Convertir a la escala de centímetros cúbicos (Temperatura y Presión Estándar [STP]) de He radiogénico/microgramo de zircón de Humphreys et al. requiere los siguientes pasos:

Las leyes de los gases establecen que a temperatura y presión atmosférica estándar (STP), 1 mol de cada gas tiene un volumen de 22.4 litros:

22,4 litros = 22.400 mililitros (ml)

1.0 ml = 1.0 centímetro cúbico (cc)

Por lo tanto: 22,4 litros = 22.400 cc

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

Hay 10⁶ microgramos en un gramo. Por lo tanto:

6.8 x 10^-2 cc STP/g dividido por 10⁶ microgramos/g = 6.8 x 10^-8 cc STP/microgramo

Suponiendo que hasta el 40% del helio radiogénico se pierde por eyección alfa según argumentan Gentry et al. (1982a, p. 1129-1130), entonces:

60% de 6,8 x 10^-8 cc STP/microgramo = 41 x 10^-9 cc STP de He radiogénico/microgramo de zircón = Q₀

Según Humphreys et al. (2004, p. 9), Gentry obtuvo de alguna manera un valor de Q₀ para sus zirconos de aproximadamente 15 x 10^-9 cc STP/microgramo. Cómo Gentry derivó exactamente este valor no se discute en Gentry et al. (1982a) o Gentry et al. (1982b). No obstante, mi Q₀ basado en las suposiciones de Gentry et al. (1982a) es considerablemente más alto.

Utilizando las concentraciones de helio medidas (valores de Q) listadas en Humphreys et al. (2003a, p. 3), obtengo mis valores de Q/Q₀. Estos se listan en la Tabla A. El uso de porcentajes de eyección de alfa por debajo del 40% reduciría aún más mis valores de Q/Q₀.

APÉNDICE B: CÁLCULO DE Q₀ Y VALORES ESTIMADOS DE Q/Q₀ PARA ZIRCONES INDIVIDUALES DE LAS MUESTRAS 1, 5 Y 6 UTILIZANDO DATOS QUÍMICOS DE GENTRY ET AL. (1982b)

Gentry et al. (1982b) listan datos químicos para zircones individuales extraídos de profundidades de 960, 3930 y 4310 metros en los núcleos de Fenton Hill (muestras 1, 5 y 6 en Gentry et al., 1982a). Estos datos permiten definir mejor los valores Q₀ para las tres muestras que simplemente utilizar los valores genéricos que fueron calculados para las muestras 1-6 por Gentry et al. (15 ncc STP/μg, Humphreys et al., 2004, p. 9) o en el Apéndice A de este informe (41 ncc STP/μg). Los nuevos valores Q₀ pueden entonces utilizarse para estimar aproximadamente el rango de posibles valores Q/Q₀ para las tres muestras.

La Tabla B1 muestra el rango de concentraciones de uranio y torio para siete zircones diferentes de las muestras 1, 5 y 6 (Gentry et al., 1982b, p. 296). Las letras asociadas con los números de muestra en la Tabla B1 representan diferentes especímenes de zircón que fueron analizados de cada profundidad por Gentry et al. (1982b).

Por lo general, Gentry et al. (1982b) realizaron cuatro pares de análisis de uranio y torio en cada zircón. Gentry et al. (1982b) notaron que las concentraciones de uranio y torio variaban considerablemente incluso en diferentes ubicaciones del mismo grano de zircón. Al calcular las concentraciones, Gentry et al. (1982b) asumieron que los zircones eran puros ZrSiO₄. Aunque los zircones típicamente contienen entre 1-4% de hafnio (Klein, 2002, p. 498), esta suposición probablemente es razonable.

Los cálculos en este apéndice se realizaron en una hoja de cálculo de Microsoft Excel^TM. Los cálculos asumen que no hubo adición ni pérdida de uranio o torio en los zircones con el paso del tiempo. Para obtener un rango máximo posible de valores de helio Q₀ para cada zircon en la Tabla B1, los cálculos emparejaron la concentración más alta de uranio para cada zircon con su concentración más alta de torio y la concentración más baja de uranio con el valor más bajo de torio.

La Tabla B2 muestra las concentraciones máximas y mínimas actuales de uranio y torio para cada zircón del gnaisse precámbrico a una profundidad de 960 metros (muestra 1). Los valores en partes por millón (ppm) son los mismos que microgramos/gramo. Las concentraciones en microgramos/gramo pueden dividirse por 1 x 10⁶ microgramos/gramo para convertirlas en gramos de elemento/gramo de zircón. Las concentraciones en moles de elemento/gramo de zircón se obtienen dividiendo las concentraciones en gramos/gramo por los pesos atómicos del uranio y el torio (238.03 y 232.038 g/mol, respectivamente). Ahora, el 99.2743% del uranio natural moderno es ²³⁸U y solo el 0.7200% es ²³⁵U (Faure, 1998, p. 284). Estos porcentajes se utilizan para determinar las concentraciones en moles/g de cada isótopo de uranio, como se muestra en la Tabla B2. A continuación, los moles/g de ²³⁸U, ²³⁵U y ²³²Th se multiplican por el número de Avogadro (6.022 x 10²³ átomos/mol) para obtener el número total de átomos (N) de cada isótopo en cada gramo de zircón.

Según el Apéndice A en Humphreys et al. (2003a), los zircones a una profundidad de 750 metros tienen 1.439 mil millones de años. Zartman (1979) encontró que los zircones a una profundidad de 2903.8 metros tienen 1.500 mil millones de años. Asumiré que los zircones a una profundidad de 960 metros tienen aproximadamente 1.44 mil millones de años. Para las muestras a 3930 y 4310 metros, estaré de acuerdo con Humphreys et al. (2003a, p. 11) y asumiré una edad de 1.5 mil millones de años.

Las siguientes ecuaciones y datos de Faure (1998, p. 281-284) se utilizan para calcular el número de moles de plomo radiogénico y helio (Q₀) producidos por el decaimiento de ²³⁸U, ²³⁵U y ²³²Th durante 1.44 a 1.5 mil millones de años. En la realidad, el vulcanismo, el tectonismo y el metamorfismo podrían haber desgasificado parcialmente o totalmente los zircones de helio hace mucho tiempo. Al menos parte de la concentración actual de helio también podría consistir en ⁴He y ³He extrínsecos.

D^* = N(e^λt -1)

D^* = número de átomos de Pb radiogénico

N = número de átomos de uranio y torio actualmente presentes en la muestra.

λ = constantes de desintegración:

λ para ²³⁸U = 1.55125 x 10^-10 1/año

λ para ²³⁵U = 9.8485 x 10^-10 1/año

λ para ²³²Th = 4.9475 x 10^-11 1/año

t = edad de la muestra

El número de átomos hijas (un valor de D^* para ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb y ²⁰⁸Pb) ahora puede calcularse, como se muestra en la Tabla B3. Por cada átomo de ²⁰⁶Pb producido por el decaimiento de ²³⁸U, se forman 8 átomos de ⁴He. La formación de un átomo de ²⁰⁷Pb resulta en la formación de 7 átomos de ⁴He y 6 átomos de ⁴He están asociados con cada átomo de ²⁰⁸Pb (Gentry et al., 1982a, p. 1129). La Tabla B3 lista el número de átomos de helio radiogénico que serían producidos por 1.44 mil millones de años de decaimiento radiactivo de ²³²Th, ²³⁵U y ²³⁸U.

El número de Avogadro se utiliza para convertir el número de átomos de helio radiogénico en moles (Tabla B4). Para cada cálculo de circonio mínimo y máximo, se suman las concentraciones de helio en moles asociadas con la desintegración de ²³⁸U, ²³⁵U y ²³²Th (Tabla B4). Siguiendo el uso en Gentry et al. (1982a), Humphreys et al. (2003a) y el Apéndice A de este documento, los moles de helio radiogénico se convierten luego en centímetros cúbicos de helio por microgramo de circonio a temperatura y presión estándar (TPS) (Tabla B4).

Como se discutió en el texto principal, las emisiones alfa de estos circones fueron probablemente del 30-50%. Para derivar un rango máximo de valores de Q₀ para cada zircón, los cálculos utilizando las concentraciones máximas de uranio y torio se asignaron un valor de emisión alfa de solo el 30% y los cálculos con los valores mínimos se les dio un valor del 50%. Los valores resultantes de Q₀ se muestran en la Tabla B5. Para obtener valores altamente precisos de Q/Q₀ para cada zircón, se debe conocer la concentración de helio (Q) de cada zircón. Desafortunadamente, esta información no está disponible. Debido a que los valores de uranio, torio y Q₀ de los circones individuales son altamente variables (Tablas B1 y B5), también se esperan grandes variaciones en los valores de Q para los diferentes circones. Hasta que los datos críticos de Q estén disponibles, solo se pueden hacer conjeturas informadas sobre los posibles rangos de valores de Q/Q₀ para las muestras 1, 5 y 6. Una persona podría estimar el rango de posibles valores de Q/Q₀ para cada muestra dividiendo los valores máximo y mínimo de Q₀ para cada zircón en los valores revisados de Q de cada muestra de Humphreys et al. (de mi Tabla 1). Por ejemplo, como se muestra en la Tabla B6, el Q general de 8.60 ncc STP/μg de zircón puede dividirse por los diversos valores de Q₀ para los circones 1A-1C para obtener una serie de valores de Q/Q₀ para la muestra 1. Estos varían desde 0.011 hasta 0.21. Probablemente por azar, el valor máximo de Q/Q₀ de 0.21 es idéntico a los cálculos para la muestra 1 en el Apéndice A. Los valores máximo y mínimo de Q/Q₀ para los circones a profundidades de 3930 y 4310 metros se calcularon de la misma manera y se muestran como aproximaciones en la Tabla 3.

Aunque los rangos en la Tabla 3 proporcionan una idea general de cómo podrían variar los valores de Q/Q₀ para las diferentes muestras, una aproximación más típica para los zircones podría obtenerse dividiendo el valor global de Q de la muestra de la Tabla 1 por el valor Q₀ promedio del grupo. Para la muestra 1, el promedio de los valores de Q₀ en la Tabla B5 es de 281 ncc STP/μg. Por lo tanto, la mejor estimación actualmente disponible de Q/Q₀ para la muestra 1 es probablemente 8.6 ncc STP/μg dividida por 281 ncc STP/μg, es decir, 0.031.

Desafortunadamente, los datos en Gentry et al. (1982a,b) y Humphreys et al. (2003a; 2004) son demasiado inadecuados y mal definidos para obtener cualquier valor definitivo de Q/Q₀ para las muestras del núcleo de Fenton Hill. Sin datos adecuados, los esfuerzos de "modelado" y las "fechas" de difusión de helio en Humphreys et al. (2003a,b; 2004) y Humphreys (2003) son poco fiables e incluso engañosos.