¿Es K-Ar un método fiable para datar las edades de las rocas?

En primer lugar: por favor trate de no involucrar la creación/evolución en esto. Otorgaré la respuesta correcta a una respuesta que proporcione enlaces a evidencia y explicaciones sólidas.

Motivación para la pregunta a seguir:

Algunos de los errores comunes que cometemos al evaluar afirmaciones son resistir la evidencia contraria, buscar evidencia que lo confirme y preferir la evidencia disponible. Para contrarrestar estas tendencias, debemos tomar medidas deliberadas para examinar críticamente incluso nuestras afirmaciones más preciadas, buscar evidencia tanto para refutar como para confirmar, y mirar más allá de la evidencia que es simplemente la más llamativa o memorable. (ver enlace)

Guión:

Escuché acerca de un grupo de personas (sí, resultan ser creacionistas con una agenda, ¡pero esto debería ser irrelevante para la pregunta que estoy planteando!) que obtuvieron algunas muestras de rocas de un flujo de lava del Monte Ngauruhoe en Nueva Zelanda. Afirman que las rocas que obtuvieron fueron de un flujo de lava que salió del volcán en 1945. Enviaron estas rocas a 2 laboratorios y las fecharon con potasio-argón entre 270 000 y 1 millón de años. (Vea las partes relevantes del enlace, ¡e ignore todas las cosas basadas en la agenda que hay allí!)

Mi pregunta:

Dado que la edad real de las rocas era de alrededor de 50 años, ¿demuestra esto que la datación K-Ar es inexacta? Puedo pensar en varias posibilidades en respuesta a esta pregunta:

  1. K-Ar nunca dará un número inferior a algo así como 200 000 años.
  2. Mienten sobre los resultados
  3. Enviaron las rocas equivocadas

2 y 3 parecen fácilmente falsificables: cualquier otra persona podría simplemente repetir el procedimiento y ver si sus resultados fueron los mismos. No he oído hablar de esto, sin embargo, si tiene alguna evidencia al respecto, compártala.

La respuesta a 1 puede ser lo que busco. Tengo muy poco conocimiento en el campo de la datación radiactiva y ni siquiera estoy seguro de si 1 es una afirmación verdadera. Sin embargo, si lo es, ¿no invalidaría esto los resultados obtenidos con la datación K-Ar?

Responda con fallas en mi razonamiento o cualquier razón adicional por la que el experimento fue defectuoso.

editar 1

arriba dije

Enviaron estas rocas a 2 laboratorios y las fecharon con potasio-argón entre 270 000 y 1 millón de años.

que escribí en base a un vistazo rápido a la tabla 1 en el enlace. sin embargo, debería haber leído el artículo con más atención y haber escrito esto:

Enviaron estas rocas a 2 laboratorios y las fecharon con potasio-argón en menos de 270 000 años o hasta 3,7 millones de años.

(el límite superior proviene de la cifra de 3,5+0,2 de la tabla 1). disculpas.

LETRAS MAYÚSCULAS == 0
No soy un experto, pero recuerdo que todos esos métodos de datación tienen solo un cierto rango en el que son precisos. Si está fuera del rango, no obtendrá resultados confiables, pero puede usar diferentes isótopos que den buenos resultados en el rango deseado.
@Fabian: eso era un poco a lo que me refería con el n.° 1. pero tampoco soy un experto. ¿Cuál sería el rango de precisión para k-ar?
¿Qué papel juega K-Arla datación en las teorías científicas? Pensé que la datación por uranio se usaba para la tierra y la datación por carbono para la materia orgánica.
@mulllhausen: nuevamente, no estoy seguro de lo que están tratando de probar en el enlace provisto. Incluso si K-Arse demostró que la datación es incorrecta, no afecta la edad estimada de la tierra, porque eso se establece mediante la datación por uranio.
¿Debería trasladarse a la física?
aquí hay una refutación; curiosamente, proviene de un sitio web que apoya el 'creacionismo de la tierra vieja'
Si elimina la crítica de las partes basadas en el sesgo de la agenda de esta pregunta y la teoría favorita, creo que esta sería una gran pregunta.
Además de sus 3 posibles explicaciones, agregaría: 4) Las condiciones bajo las cuales se formó el magma fueron insuficientes para "restablecer" la relación K-Ar, o 5) Las condiciones bajo las cuales se formó la muestra condujo a la contaminación al mezclarse con material cercano (Wikipedia dice que esto no es raro), o 6) Las muestras se contaminaron de alguna manera después de ser recolectadas.

Respuestas (6)

La disparidad estadísticamente significativa en las edades medidas es inconsistente con las suposiciones requeridas para hacer predicciones de datación radiométrica. Por lo tanto, ninguna predicción de la teoría ha sido contradicha.

Hacer inferencias a partir de la datación radiométrica requiere al menos dos suposiciones básicas:

  1. En el momento en que se formó la roca, no estaba presente ningún producto hijo.
  2. Ningún producto hijo o padre ha entrado en la muestra desde entonces.

La roca ígnea a menudo se forma bajo condiciones favorables (1). Pero no siempre, la contaminación de ambos tipos es común.

Para falsificar la datación K-Ar, como intenta hacer la afirmación, uno no solo debe demostrar que las predicciones de las mediciones K-Ar conducen a años incorrectos, sino que ambas suposiciones (1) y (2) se cumplen.

El reclamo muestra una muestra que data de 3,5 +/- 0,2 millones de años antes del presente. Mientras que otras respuestas son correctas en cuanto a que la vida media del potasio-40 es muy grande, las barras de error de 0,2 MY indican que las mediciones fueron lo suficientemente precisas para establecer la "edad" con un alto grado de certeza. La afirmación "la proporción real de elementos indicaría una muestra de 50 años" se encuentra a más de 17 desviaciones estándar de la medida media, por lo que es muy poco probable que la muestra coincida con esa predicción.

Pero aquí hay un problema. El mismo flujo produjo muestras que datan de 1,3 +/- 0,3 MYA, 0,8 +/- 0,2 MYA y 1,2 +/- 0,2 MYA. Estos también son números significativos. (Una muestra también data de hace menos de 270.000 años, lo que parece ser el valor mínimo medible, por lo que no es una aberración significativa).

La datación radiométrica predeciría que, si se cumplen los supuestos (1) y (2), las muestras del mismo flujo tendrían la misma edad. Pero esto no es lo que se observa, por lo que la teoría rechaza (1) y/o (2). Por lo tanto, la datación radiométrica no predice que las rocas datarían con precisión.

Por lo tanto, estos datos no pueden usarse para falsificar la datación K-Ar, porque no viola una predicción de datación radiométrica. En cambio, los escenarios hipotéticos de contaminación propuestos por otras respuestas/comentarios ganan apoyo.

Otros métodos, como la datación Isochron , podrían usarse potencialmente para mostrar que los datos aún son consistentes con la teoría geológica actual.

Nota : esta respuesta ha sido completamente reescrita. Escribí el primer borrador pensando que todo el rango de fechas informadas representaba las barras de error en una muestra, lo que implica que el error de datación percibido no era estadísticamente significativo. Más tarde me di cuenta de que no era así.

esa es una muy buena explicación matemática :) sin embargo, una pregunta: cuando dices "el error en la medición, de 270,000 a 1 millón de años", ¿cómo obtuviste este valor de 1 millón? No puedo verlo en el artículo. salud
Lo tomé de su pregunta: "Enviaron estas rocas a 2 laboratorios y las fecharon con potasio-argón entre 270, 000 y 1 millón de años". Debería haber leído el artículo con más cuidado primero y haber usado 3 millones (de ahí la edición).
He reescrito la respuesta para reflejar mejor la naturaleza real de los datos.
ah saludos culpa mía. También he editado mi pregunta original.
Esta es la mejor respuesta. va directamente en línea con los tres puntos de bertrand russell sobre la opinión de expertos de "la voluntad de dudar": (1) when the experts are agreed, the opposite opinion cannot be held to be certain; (2) when they are not agreed, no opinion can be regarded as certain by a non-expert; and (3) when they all hold that no sufficient grounds for a positive opinion exist, the ordinary man would do well to suspend his judgment.donde (2) es aplicable aquí.
Además, no sabemos la sensibilidad del espectrómetro de masas utilizado. Algunos equipos, por ejemplo, solo son confiables para muestras de más de 2 millones de años (debido a la contaminación de muestras anteriores, etc.), y esto no siempre se tiene en cuenta al informar los errores estándar.
Llego tarde, pero no entiendo este argumento. ¿No es la falacia No True Scotsman? Si la muestra reunida por estos escépticos no se puede medir con precisión (supuestamente debido a violaciones de suposiciones), ¿cómo podemos confiar en los resultados obtenidos en otras muestras?
@Oddthinking: Descartar las afirmaciones de datos anómalos es un No True Scotsman si se hace de manera arrogante. En la filosofía de la ciencia, este peligro se describe en la Tesis de Durhem-Quine ( en.wikipedia.org/wiki/Duhem%E2%80%93Quine_thesis ). Dado que todos los datos conllevan la posibilidad de error, la solución no es "seleccionar y elegir" qué datos considera confiables, sino usar líneas convergentes de evidencia para sintetizar todos los datos y su incertidumbre. Así es como funcionan los filtros Bayes para permitir que los robots razonen sobre la evidencia bajo incertidumbre. Desafortunadamente, la ciencia es menos formal que la robótica.
Las líneas convergentes de evidencia para la datación radiométrica están fuera del alcance de esta pregunta. Pero básicamente, es como ver una imagen de TV en una señal ruidosa. Cada píxel es algo poco confiable, pero cuando se junta la imagen completa, las predicciones de la hipótesis "esa es la cara del Sr. Rogers" se cumplen tan bien que es inequívocamente cierto que el Sr. Rogers está jugando en la televisión. También podremos poner límites a la falta de fiabilidad de cada píxel una vez que sepamos cómo es la cara del Sr. Rogers. Pero es más fácil simplemente muestrear más píxeles: obtener montones, montones de rocas de esa montaña.
@SigmaX: Uh, lo que saqué de eso fue "K-Ar es un método ruidoso y no se puede confiar en muestras individuales, pero con suficientes muestras se puede determinar una señal fuerte". Si eso es cierto, me parece que ESO es una parte clave de la respuesta: no es confiable sin una gran cantidad de muestras.
Además, @Oddthinking, parece que "La disparidad estadísticamente significativa en las edades medidas es inconsistente con las suposiciones " ... es decir, si la disparidad es inconsistente con las suposiciones, prefieren creer en las suposiciones. Lo que significa que "dejar que la evidencia dirija" debe cambiarse por "dejar que las suposiciones guíen". Tenga en cuenta que no estoy diciendo que las suposiciones creacionistas sean más correctas.
Pero de todos modos: ¿Cómo diablos puede "En el momento en que se formó la roca, no había ningún producto secundario presente". ser una preocupación en este caso. ¿Como si el "producto secundario" de alguna manera se incluyera para ser parte de la roca cuando se forma para afectar la datación? ¿Por qué medios? ¿Retrocausalidad? ¿Y cómo puede eso ser una preocupación en este caso, cuando como máximo cualquier "producto secundario" incluido solo debería reducir la edad calculada (si el proceso de datación funciona como debería).
@user100487 '¿Como si el "producto secundario" de alguna manera estuviera incluido para ser parte de la roca cuando se forma para afectar la datación? ¿Por qué medios? ¿Retrocausalidad? En este contexto, "producto secundario" simplemente se refiere al argón en general, ya sea que el argón se derive o no directamente del potasio en la muestra (a través de la descomposición), o si de alguna manera se mezcló con la muestra desde una fuente externa durante la formación inicial. . ¡No se requiere "retrocausalidad"!
@Oddthinking, ¡no había leído tu comentario! Estoy de acuerdo en que esta fuerte defensa de las citas K-Ar parece vulnerable a la falacia de "No True Scotsman". ¿Hay problemas con las citas K-Ar? No.* ¿Hay problemas con la datación K-Ar sobre la que leemos? Hmm, tal vez... ¡pero no si lo estaban haciendo correctamente!

La precisión de la datación K-Ar depende de lo siguiente:

Entonces, hay razones por las que su prueba podría regresar de la manera en que lo hizo.

gracias por los enlaces, ¡eso es un buen conocimiento! pero según la respuesta de @ElendilTheTall, los resultados nunca serán precisos para una roca de menos de 100 000 años. por lo que parece que las inexactitudes que menciona entran en juego al datar rocas que se encuentran en este rango de edad y no son la razón de las inexactitudes en este caso particular

La roca que salió del volcán no se transformó mágicamente en un material completamente nuevo: es solo una roca antigua del manto que se levantó.

Lea la datación radiométrica, el tiempo geológico y la edad de la Tierra: una respuesta al creacionismo "científico" de G. Brent Dalrymple. Informe de archivo abierto del Servicio Geológico de EE. UU. 86-110.

Su pregunta exacta está en la página 26. Estos estudios (defectuosos) citan ejemplos de edades "anómalas" de témpanos de lava específicos:

Sus afirmaciones:

"Las rocas volcánicas producidas por los flujos de lava que ocurrieron en Hawái en los años 1800-1801 fueron fechadas por el método de potasio-argón. El exceso de argón produjo edades aparentes que oscilaron entre 160 millones y 2960 millones de años". (Kofahl y Segraves, 1975, p.200)

Y la respuesta del autor:

Estos autores citan un estudio de Funkhouser y Naughton (1968) sobre inclusiones xenolíticas en el flujo de 1801 del volcán Hualalei en la isla de Hawai. El flujo de 1801 es un flujo inusual porque lleva inclusiones muy abundantes de rocas extrañas a la lava. Estas inclusiones, llamadas xenolitos (que significan rocas extrañas), consisten principalmente en olivino, un mineral de silicato de hierro y magnesio de color verde pálido. Proceden de las profundidades del manto y fueron transportados hacia la superficie por la lava.

En el campo, se ven como pasas grandes en un budín, e incluso se encuentran en lechos apilados uno encima del otro, pegados por la lava. El estudio de Funkhouser y Naughton (1968) se centró en los xenolitos, no en la lava. Los xenolitos, que varían en composición y varían en tamaño desde granos de un solo mineral hasta rocas del tamaño de pelotas de baloncesto, de hecho contienen un exceso de argón en grandes cantidades. Funkhouser y Naughton fueron bastante cuidadosos al señalar que las "edades" aparentes que midieron no eran geológicamente significativas. En pocas palabras, los xenolitos son uno de los tipos de rocas que no se pueden fechar mediante técnicas K-Ar.

Funkhouser y Naughton pudieron determinar que el exceso de gas reside principalmente en burbujas de fluido en los minerales de los xenolitos, de donde no puede escapar al llegar a la superficie. Estudios como el de Funkhouser y Naughton (1968) se realizan para determinar qué materiales son adecuados para la datación y cuáles no, y para determinar la causa de resultados a veces extraños. Son parte del esfuerzo continuo por aprender.

Ha habido dos extensos estudios K-Ar sobre flujos de lava históricos (Dalrymple, 1969; Krummenacher, 1970) que mostraron que el exceso de argón no es un problema serio para datar los flujos de lava. Una excepción es la lava del flujo Hualalei de 1801, que está tan contaminada por los xenolitos que no es posible obtener una muestra completamente libre de inclusiones.

Esa es una posible explicación, pero no veo ninguna evidencia para confirmarlo.

Las citas K-Ar a veces son complicadas, pero si comprende lo que está haciendo, los resultados son generalmente confiables. Los geólogos evitan datar rocas vítreas, polideformadas o muy alteradas con K-Ar, porque se sabe que a veces son problemáticas. Muchas de las dificultades con el método K-Ar descritas por el otro usuario aquí son abordadas por el nuevo método 40Ar/39Ar que permite :

  1. desgasificación por etapas y generación de isócronas: la composición y la concentración iniciales del argón se vuelven menos importantes
  2. mucho mejores incertidumbres
  3. medición de K y Ar en la misma alícuota de muestra
  4. patrones de desgasificación que pueden indicar si una alícuota ha perdido o ganado Ar

Por lo tanto, el método 40Ar/39Ar arroja resultados que se consideran más robustos.

Estas son las afirmaciones originales detrás de las rocas volcánicas de Ngauruhoe del Instituto para la Investigación de la Creación.

Si observa los datos en la Tabla 4 , verá que solo una porción muy pequeña del 40Ar es radiogénica (Columna 40Ar*) entre 1.7 y 4 por ciento, en relación con el 40Ar total. Se supone que el resto es atmosférico; el 40Ar atmosférico se resta del 40Ar total: 40Ar* = 40Ar(tot)-295,5*36Ar (porque en la atmósfera se supuso que la relación 40Ar/36Ar era 295,5 durante estas determinaciones)

Se han realizado algunos ajustes en la composición exacta conocida del argón atmosférico utilizado para las correcciones, ahora se considera que es 40Ar/36Ar = ~298,56 en lugar de 295,5

Normalmente esto no importa demasiado porque trabajamos con rocas antiguas que albergan mucho más 40Ar* en relación con 40Ar(tot) y esta corrección es algo despreciable. Sin embargo, para rocas muy jóvenes como estas es un problema. Si rehaces los cálculos y calculas las edades con la proporción de 298,56 y propagas los errores correctamente, encontrarás que la mayoría o todos ellos se superponen con la edad 0 en el nivel dos sigma, por lo que datan correctamente las rocas de este volcán en su edad conocida. . Lo que significa que en este caso, el método K/Ar solo midió edades cero. Porque no es lo suficientemente preciso para rocas jóvenes.

¿Sería tan amable de vincular a un notable artículo de lanzamiento anticipado sobre el nuevo método 40Ar/39Ar, para que podamos adivinar si un informe dado del campo se realizó con el mejor método o no?
El método 40Ar/39Ar se usa en cientos de laboratorios, por lo que hay muchas publicaciones. Para obtener una descripción completa, recomiendo este libro: McDougall, I. y Harrison, TM, 1999. Geochronology and Thermochronology by the 40Ar/39Ar Method. Prensa de la Universidad de Oxford bajo demanda. Para artículos sobre rocas relativamente jóvenes, intente realizar una búsqueda en Google Scholar como esta: Scholar.google.no/…

Definitivamente no es un sitio web de creación :

Problemas con las citas K-Ar

  • Procedimientos complejos y separados para medir cantidades de K y Ar
  • Las mediciones de K y Ar están sujetas a errores del orden de un porcentaje; el error en la proporción es aún mayor
  • K y Ar deben medirse en diferentes partes de la muestra: errores de falta de homogeneidad
  • No hay forma de saber si la edad es correcta o si la muestra ha perdido o ganado K o Ar

geo.arizona. edu/~reiners/.../kelly2002:

Una de las suposiciones fundamentales de la datación K-Ar (suposición 3 anterior) es que después de corregir el argón atmosférico, todo el 40 Ar en la muestra es el resultado de la descomposición in situ de 40 K, una suposición que no siempre es válida.

Mi primera publicación fue eliminada por no ser referenciada, pero piensen por qué las citas K-Ar no se usan para el rock "joven". Se supone que no hay suficiente 40Ar en la muestra para medir. Sin embargo, se encontró suficiente 40Ar en muestras de roca volcánica formadas recientemente. La excusa de la prueba equivocada no se sostiene. Además, la excusa del "exceso de argón" tampoco se sostiene. Es que la cantidad de Argón no es la que esperaban. Por cierto, no estoy tratando de decir que la Tierra es joven o vieja; Solo digo que K-Ar no funciona porque las suposiciones no son válidas.

La datación K-Ar se basa en vidas medias muy largas y, por lo tanto, no debe usarse para datar rocas nuevas. Wikipedia dice que "la técnica es más aplicable para datar minerales y rocas de más de 100.000 años. Para escalas de tiempo más cortas, es probable que no haya tenido tiempo de acumularse suficiente Argón 40 para poder medirse con precisión".

Aparte, este artículo del Creation Institute admite que el rango efectivo de K-Ar comienza en unos 400.000 años. Eso debería refutar a tus amigos creacionistas.

todo lo que dices es cierto, pero creo que te perdiste el punto de la datación K-Ar: la idea es usar K-Ar para determinar la edad de la roca sin ningún conocimiento externo. Digamos que una persona (los creacionistas en este caso) sabe la edad de la roca y otra persona (los diversos laboratorios en este caso) no saben cuándo se formó la roca, los resultados de cada fuente independiente de conocimiento no deben contradecirse entre sí. esto también se conoce como prueba ciega y es una de las mejores formas de evaluar la precisión de una prueba. los creacionistas pueden estar equivocados pero...
al menos usaron un método científico válido para intentar probar sus teorías. el hecho de que fracasó solo agrega credibilidad al método de datación K-Ar.
"menos de 270.000 años o hasta 3,7 millones de años". - todas las figuras coinciden en que las rocas son muy jóvenes. Pero los científicos deberían haber sido más cuidadosos al señalar que las rocas eran demasiado jóvenes para datarlas de forma fiable. Además, tenga en cuenta que la última entrada en la tabla está fechada en 1975. 40 años de progreso desde entonces deberían darnos una mayor precisión hoy. ¡Los creacionistas a menudo usan datos muy antiguos para probar su punto!
¿Es K-Ar un método fiable para datar las edades de las rocas?
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