Jak funguje datování draslík-argon
Jednou z nejpoužívanějších datovacích metod je metoda draslík-argon, která se po desetiletí používá na „datování“ hornin, zejména vyvřelin, které ztuhly z roztaveného magmatu. Oblíbenost metody spočívá ve skutečnosti, že jedním z dceřiných prvků je argon, což je inertní plyn. To znamená, že dokud je magma ještě tekuté, může geolog oprávněně předpokládat únik veškerého plynného argonu z roztavené hmoty. Má za to, že tím se řeší jeho problém ohledně neznalosti počátečního množství dceřiného prvku v minulosti, neboť se nemůže vrátit zpět v čase a provést měření. Předpokládá, že počáteční obsah argonu je nulový.1
Domnívá se, že jakýkoli argon-40, který naměřil ve svém vzorku horniny, musel vzniknout radioaktivním rozpadem draslíku-40 od okamžiku ztuhnutí horniny. Představuje si, že když hornina ztuhla, jeho přesýpací hodiny se utěsnily a radioaktivní časovač začal běžet. A doufá, že hornina zůstala takto zapečetěna až do doby, kdy odebral svůj vzorek.
Aby geolog s těmito předpoklady mohl vypočítat stáří horniny, potřebuje změřit pouze relativní množství draslíku-40 a argonu-40 v hornině ve stejné době. Přestože jde o jednoduchý výpočet, velký otazník zůstává nad tím, zda jeho předpoklady o hornině byly správné.
Pokud hornina po svém ztuhnutí skutečně obsahovala nějaký argon-40, pak by vypočítané stáří bylo příliš vysoké. Na druhou stranu, pokud by hornina byla později narušena geologickými pohyby a argon by z ní unikl, stáří by bylo příliš nízké. Takže jak toto může geolog vědět? Jednoduše nemůže.
Udělá tedy to, že porovná své naměřené hodnoty stáří s výsledky ostatních datovacích metod. Jinými slovy, zkontroluje, zda jeho vypočítané stáří spadá do rozsahu očekávaných hodnot vzhledem ke geologickému umístění své nalezené horniny. Ostatně tuto kontrolu provádí vždy, protože nelze důvěřovat žádné datovací metodě samostatně.
Co se tedy stane, pokud jsou výsledky v rozporu? Je to jednoduché; geolog změní své předpoklady ohledně historie té horniny.
Například pokud je stáří nad očekávání vyšší, řekne, že jeho hornina obsahuje „nadbytečný argon“ nebo „argon bez rodičů“. Tím myslí, že plynný argon v jeho hornině pochází z nějakých roztavených starších hornin hluboko pod zemí a kontaminoval jeho vzorek na vyšší koncentraci argonu-40, a proto je jeho stáří příliš vysoké.
Toto je zcela běžné vysvětlení, a přitom je to v podstatě nový příběh o minulosti, odlišný od původního příběhu, který vysvětloval fungování datovací metody draslík-argon. Také si můžeme položit otázku, které detaily tohoto příběhu byly pozorovány.
Je to příběh o starších horninách, roztavených horninách, ztuhlých horninách a o plynném argonu. Snaží se nám vysvětlit, jak se každá položka chovala hluboko pod zemí před miliony let. Příběh vysvětluje, že to příliš vysoké stáří způsobilo chování „nadbytečného argonu“ (dokonce má i své jméno). Příliš vysoké stáří – ale v porovnání s čím? Se skutečným stářím horniny. Jenže nemělo být právě toto předmětem měření té datovací metody?
Problém je v tom, že ačkoli radiogenní argon a nadbytečný argon mají různé názvy, stále jde o přesně stejný izotop — argon-40. Je nemožné je od sebe vzájemně experimentálně rozlišit. Jak tedy zjistíme, kolik máme nadbytečného argonu? Množství přebytečného argonu můžeme vypočítat pouze tehdy, známe-li skutečné stáří horniny. Ale není to náhodou to, co jsme se pokoušeli změřit?
Co se stane, když je stáří příliš vysoké? V tomto případě se metoda opět zachrání tím, že se změní její předpoklady o minulosti. Uvolnění argonu z pevné horniny často vyvolá také nějaká tepelná událost, i když existují i jiné předpoklady.
Co nastane, když stáří zapadne do očekávaného rozmezí? V tomto případě geolog má za to, že všechno proběhlo v pořádku, a svůj výsledek publikuje jako krystalizační stáří horniny.
Přestože se metoda draslík-argon používá k datování hornin po celá desetiletí, přinášené výsledky měly tendenci především posílit již existující geologický rámec. Maximálně mohly tento rámec malinko poupravit. Spousta naměřených výsledků datování má podobný život jako u slepic v kurníku. Kdykoli je představen nový údaj o datování, musí se pro něho najít v rámci geologické komunity jeho (evolučně) odpovídající hierarchické umístění. Některá data jsou přijata, některá zamítnuta, některá zrušena a některá se upravují tak dlouho, až je všechno na svém místě a opět zavládne řád.
Publikováno dne 24. června 2008
Odkazy
- Geologové ve skutečnosti předpokládají, že malé množství argonu bylo přítomno v hornině kvůli nepatrné koncentraci argonu v zemské atmosféře. Obvykle kvůli tomu provádějí malou atmosférickou korekci. Zpět k textu.
Readers’ comments
Comments are automatically closed 14 days after publication.