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矛盾中的放射性‘測年法’

‘古老的’熔岩流內的樹木化石中測出放射性碳

作者:安德魯斯奈林(Andrew Snelling)翻譯: 中國創造論團契

1993年,在昆士蘭中部的新文殊蘭煤礦(Crinum Coal Mine,見下方地圖),煤礦工人建造通風井時有發現了一個罕見的現象。挖開沙和粘土的薄層,穿過玄武岩層,在距離地面21米(大約69英尺)深的地方,他們發現了一些被埋在玄武岩底層的木材。 1

玄武岩層以下有粘土岩、粉砂岩和夾有煤層的砂岩2

在玄武岩層中的“古老”木化石

map

在玄武岩層中發現的木材有三種狀態:灰燼、碳化的和完整的1。當時在現場的人推測,被發現的木材來自兩棵不同的樹,部分保持直立姿勢,仍含有機質,所以並非化石。在玄武岩層中還發現了一片樹葉的拓印,這個發現也是非常驚人的,畢竟包裹這些木頭和樹葉的岩層曾經是熔岩,噴發時溫度大約在1000-1200°C(約1800-2200°F) 。

那麼這些樹幹在被熔岩吞噬後是怎麼倖存下來呢? 4米(13英尺)厚的玄武岩流相對來講比較薄,1 , 3因此熔岩的冷卻速度會很快(也許幾天,最多不超過幾週4)。這個推斷可以通過對玄武岩層內部結構的觀察得到證實。 1,5樹幹被熔岩流覆蓋時位於其底層,那裡的熔岩可能是立即冷卻的,存於樹幹中的水份也會有助於迅速的包裹,因而得到了保護。

從周邊地區的地質環境判斷,該玄武岩流大約是在“3千萬年前”形成的,1 , 3為要與這個地區其它玄武岩流的年代保持一致,它們被認定屬於(傳統術語的)“第三紀”。因為樹幹被埋在玄武岩熔流中,所以這木材至少應該有3千萬年了。同時,在這片玄武岩層以下的粉砂岩層中,也發現了類似樹根的物質,3表明這些樹在存活的時候植根於粉砂岩中,就是說當時的生長地被玄武熔岩覆蓋了(附近發生火山爆發)。這一層粉砂岩屬於二疊紀德國溪(German Creek)煤層,按照傳統的觀點,它的年齡約為2.55億年。 6

採集樣本

我們收到了少量的這些木材的碎屑樣品,隨後在1994年8月下旬訪問了那個煤礦。 7我們檢查了煤礦工人所發現的樹木化石和帶有樹葉印痕的岩石,並拍了照片,但不能進入(發現樹木化石的)通風井,也未能取得包裹樹木化石的玄武岩樣本,因為它們早已和其它廢石一起被扔掉了。然而,在(發現樹木化石的)通風井附近他們又鑽了一個勘探孔。在玄武岩層的底部,就在玄武岩流與下面的​​​​粉砂岩的交界處,岩芯內發現了被玄武岩包裹著的含有機碳的樹木化石碎片。在得到煤礦公司的許可之後,這個鑽孔的岩芯隨後被寄給了我們。 7

在造訪了煤礦之後,我們還對附近同一個玄武岩流形成的地面岩石進行了調查和採樣。這是為了確保如果煤礦公司不給我們岩芯,我們至少還有一些玄武岩的樣品。

Charred fossil wood

碳化的樹木化石

Intact fossil wood

保留原狀的樹木化石

Basalt with holes

(由於熔岩中的氣泡而造成的)帶孔玄武岩

Fossil tree with roots in siltstone

在粉砂岩中的樹與根的化石

我們從鑽孔岩芯中被玄武岩包裹的樹木化石碎片中,取了兩份微量樣品,送到兩個著名的實驗室進行放射性碳(碳-14)分析。這兩個實驗室分別是在波士頓(美國)劍橋的地質紀(Geochron)實驗室,以及在澳大利亞悉尼附近盧卡斯山莊(Lucas Heights)的澳大利亞核科技組織(ANSTO)的安塔勒斯質譜( Antares Mass Spectrometry)實驗室。為確保檢測結果不受成見的影響,樣品送檢時並沒有向這兩個實驗室透露樣品的來源。兩個實驗室使用了靈敏度高的加速器質譜法(AMS)對樣品進行放射性碳分析。地質紀實驗室是商業實驗室,而安塔勒斯實驗室是一個重點研究實驗室。我們將最初寄來的在建造通風井時發現的樹木化石的微量碎片也送到這兩個實驗室,進行放射性碳分析。

我們也同樣把露出地面的玄武岩石和鑽孔岩芯樣本送交實驗室分析,對送檢的岩石進行主要元素、次要元素和微量元素分析,以確定這些岩石的性質,但主要是進行放射性“測年法”的分析。在澳大利亞的阿姆德萊(AMDEL)實驗室對露出地面的兩個玄武岩樣品進行了鉀-氬(K-Ar)“測年法”分析;而兩個露出地面的玄武岩樣品中的一個,以及兩個岩芯樣品(其中一個是與樹木化石接觸的岩石樣品),送去地質紀實驗室進行“測年法”分析。

測試結果

放射性碳(碳-14)測年法的結果如表1示。 8很顯然,所有的樹木化石中都可以檢測到放射性碳,所以實驗室的工作人員毫不遲疑地、輕而易舉地計算出了樹木化石的碳-14“年齡”。之後,當我們問及放射性碳分析法的使用範圍以及樣品受到污染的可能性時,兩個實驗室的工作人員(博士科學家),9 對大部分結果(的可靠性)非常有把握,認為(樹木化石的放射性碳)在可測範圍內,所以測定結果提供了有引用價值的有限“年齡”,只有一個實驗室對一個樣本沒有把握。 8 此外,他們指出幾個樹木化石樣本中的δ13C檢測結果是幾乎一樣的(見表1最後一列),表明碳元素來自木材中的有機碳,提示不存在污染的可能性。因此提供報告的實驗室堅定地表示表1中的分析結果是真確有效的,岩芯中埋藏在玄武岩中的樹木化石的“年齡”大約是44000-45500年。

使用鉀-氬(K-Ar)測年法得到的玄武岩“年齡”(見 如表2).8樹木化石的年齡形成鮮明對比。 8從兩家實驗室提供的第二個露出岩石樣本年齡,可見測定結果的差異很大。要測得一致的、“可接受的”鉀-氬“年齡”成了一個問題,因為兩個露出岩石樣品和兩個岩芯樣品可能代表同一個玄武岩流的不同位置,(因此才有了表2最後一列算出的平均年齡)。 10兩個實驗室的工作人員(同樣是博士科學家)都堅持他們的分析結果是可靠的,8,11並且毫不猶豫地肯定,根據放射性鉀-氬“測年法”的分析結果,這些玄武岩樣品的年齡約為4500萬年。

樣本 實驗室 實驗室編號 碳-14“年齡” δ13C15
鑽孔中的樹木化石 Geochron
ANSTO
GX-20798-AMS
OZB472
>35,620
44,700± 950
-25.7‰
-25.78 ‰
其他木頭材 Geochron GX-20087-AMS 29,544±759 -25.1‰
其他木頭材 ANSTO OZB473 37,800±3,450 -26.16‰

所有參與此工作的實驗室所提供的分析,其質量和準確性無疑是值得尊重的,但是所計算出來的&ldquo ;年齡”僅僅是基於一些未經證實的假設:假設放射性衰變的速率恆定,而且這些元素(及其同位素)在無法觀測到的過去,其地質化學特性都是恆定不變的。對於持有年輕地球觀點的創造論者而言,這些被埋藏在玄武岩中的樹木化石在地質學意義上顯然代表了一些後洪水時期的樹木,在挪亞洪水後它們被附近的火山噴發出的熔岩所掩埋,因而這些樹木化石和玄武岩年齡都不到4500年。 12

然而,在傳統的(均變論的)解釋框架下,這兩種放射性“測年”結果之間存在明顯的矛盾。通常在這樣一個“古老”的玄武岩層中發現的樹木化石,是不會被拿來用放射性碳進行“測年”的,因為樹木化石會被認為太古老,以致其內部不會存在任何放射性碳(全部衰變了)。 13這件事再次證實了這些放射性“測年法”是不可靠的,對於鑑定樹木化石和玄武岩的真實年齡顯然是無用的。 14因此,任何從這些“測年法”所得到的結果,均不應用以質疑聖經紀年的可靠性,聖經的記述是(自有永有的)創造者自己向我們詳細啟示的。

玄武岩樣本 實驗室 實驗室編號 鉀-氬元素“年齡”(百萬年) 平均鉀-氬元素“年齡”(百萬年)
露出岩層1 AMDEL G878300G/95 44.9 ±1.1
43.9
+4.0
–4.8
露出岩層2 AMDEL
Geochron
G878300G/95
R-11800
47.9 ±1.6
39.1 ±1.5
岩芯 Geochron R-11798 58.3 ±2.0 47.5±10.8
包裹樹木化石的岩芯 Geochron R-11799 36.7 ±1.2
表2: 玄武岩標本的鉀氬年代測定結果回到內文

參考文獻和備註

  1. 'Rare find unearthed at Crinum', BHP Australia Coal Newsline, p. 1, December 1993–January 1994.返回文章
  2. 地質岩層截面圖和鑽孔相關的分析數據由“殊蘭煤礦項目”工作人員慷慨提供。 返回文章
  3. “殊蘭煤礦項目”的總工程師格雷格•B•查爾默斯(Greg B. Chalmers)1994年4月27日來函。 返回文章
  4. AA Snelling, The formation and cooling of dykes, Journal of Creation 5(1): 81-90, 1991. 返回文章
  5. (玄武岩)上層充滿了空泡(由於熔岩中帶有的氣泡而造成球形洞),中層顆粒粗糙,底層堅硬、緻密、顆粒纖細,顯示自下向上和自上向下同時快速冷卻。 返回文章
  6. Falkner, 'Sedimentological studies in the German Creek coal measures and their relevance to longwall mining', New Developments in Coal Geology (A Symposium) , JW Beetson (ed.), Coal Geology Group ( Geological Society of Australia), pp. 143–148, 1993.返回文章
  7. 感謝​​格雷格•B•查爾默斯(Greg B. Chalmers)總工程師、BHP澳大利亞煤炭私人有限公司以及殊蘭煤礦的工作人員,允許我們造訪,對他們的樹木化石和葉痕標本進行拍照,並提供本次研究關鍵的樹木化石樣本和幾米長的岩芯樣本。 返回文章
  8. 所有實驗室分析和“測年法”正式報告的原件,以及與實驗室工作人員的通信,均已存檔。 返回文章
  9. 一個例外是由於從樹木化石樣本中提取的碳的量太少,但另一個實驗室進行重複的試驗,就得到一個肯定的“年齡”結果。 返回文章
  10. 然而,其他分析結果提示,露出地面的岩石可能代表一層形成較晚的玄武岩流,但與岩芯樣本所代表的岩流關係密切。 返回文章
  11. 他們提出岩石樣本可能受到大氣中氬元素某種程度的污染,但絕對不是由他們實驗室的操作程序造成的污染。 返回文章
  12. 我們需要記住,在洪水過程中和洪水之後的短時間內,地球強大而波動的磁場影響了宇宙射線對地球的作用,因此放射性碳的產量降低了,因此放射性碳“測年”所得到的年齡結果比真實的年齡大得多。 返回文章
  13. 本次研究的結果表明,(所謂的“地質柱”)更深層中發現的其他化石木材,即使是在洪水中被掩埋的洪水前的樹木化石,也可能含有可檢測的放射性碳。進一步研究正在進行中。 返回文章
  14. 隨後我們發表了包含所有技術和分析細節的更詳細的報告,包括來自其它放射性“測年法”的結果和鑑定樹木化石的嘗試, Latest Technical Journal (vol. 14 no. 2) rebuts skeptics, 2000. 返回文章
  15. δ13CPDB 表示與PDB(南卡羅來納州白碚石)標準樣品相比,樣本中碳-12 /碳-13(均為穩定同位素)的比例差異。 PDB是美國南卡羅來納州的白堊紀皮迪構造(Pee Dee Formation)中的烏賊化石。使用的單位是“千分之幾”,寫成“‰”或“千分之”(如百分之幾的單位,寫成“%”或百分之)。不同生活方式的生物,其內部的有機碳會形成不同的 δ13CPDB 特徵值。 返回文章

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