Replik till Mats Molén

av Åke Johansson

I sitt nya inlägg i diskussionen om geologisk åldersbestämning och jordens ålder upprepar Mats Molén en del av sin tidigare svepande kritik mot metoderna för åldersbestämning, men undviker nogsamt att ge svar på mina frågor om hur gammal han själv anser jorden vara, eller hur lång tid han anser att det har förflutit sedan slutet av den senaste istiden. Dock kommer han också med anmärkningar kring vissa detaljer, bl.a. vad det gäller datering av meteoriter. Nedan ska jag försöka bemöta denna kritik, vilket innebär att jag måste ge mig in i en relativt ingående diskussion av vissa frågor.

Meteoritåldrar
Vid beräkning av åldrar med olika isotopsystem skiljer man på s.k. modellåldrar och isokronåldrar. Modellåldrar är baserade på analys av ett enda prov, exempelvis en meteorit, vars sammansättning jämförs med en antagen initial sammansättning. I ett diagram med isotopkvoter svarar åldern mot lutningen på en linje mellan två punkter, provets och den antagna startpunkten (i fallet med meteoriterna lika med blyisotopsammansättningen hos järnmeteoriter). En isokronålder bygger på analys av en hel serie prover (kanske 5–10), vilka faller efter en rät linje i diagrammet (en s.k. isokron, av grekiskans ’lika ålder’) vars lutning definierar en ålder. Sistnämnda metod är, som Mats Molén påpekar, oftast säkrare, eftersom den är baserad på analys av flera prover och man inte behöver göra några antaganden om ursprungssammansättningen.

Detta är dock en sanning med modifikation. I figur 1 nedan, reproducerad från Gale m.fl. (1972) [1], faller ett antal meteoriters blyisotopkvoter runt en isokronlinje med rätt stor avvikelse, antingen beroende på analysfel eller störningar i uran-bly-systemet. Linjen är dragen efter tidigare analyser, och har en lutning som svarar mot ca 4 500 miljoner år. De fyra meteoriter som Gale m.fl. analyserat (Appley Bridge, Barwell, Peace River och Bruderheim) ger blymodellåldrar mellan 4 530 och 4 780 miljoner år, alltså av samma storleksordning som den tidigare isokronåldern. Analyspunkterna för de tre sistnämnda meteoriterna kan dock sammanbindas med en linje som får negativ lutning, vilket svarar mot en framtida ålder, något som författarna kommenterar men inte fäster något större avseende vid eftersom åldern är meningslös. De tre analyspunkterna ligger också så nära varandra att även små analysfel får en stor effekt på linjens lutning, och en smula sunt förnuft (eller statistiskt kunnande) torde säga att en isokronålder baserad på tre utvalda närliggande punkter inte kan ha någon större statistiskt signifikans. Endast Mats Molén envisas med att mot bättre vetande bita sig fast vid denna orimliga framtidsålder, eftersom den gynnar hans syften.



Figur 1: Blyisotopdiagram för meteoriter [1].


Men om nu Mats Molén inte litar på uran-bly-åldrarna för meteoriter finns ju andra metoder att tillgå! Tabell 1 visar en sammanställning av meteoritdateringar med rubidium-strontium- (Rb-Sr) och samarium-neodym-metoderna (Sm-Nd) från Faure (1986) [2].


Tabell 1: Sammanställning av meteoritåldrar med Rb-Sr- och Sm-Nd-metoderna [2].
Meteorittyp
Metod
Ålder / (mdår)
Referens
Chondriter (flera)
Rb-Sr
4,49 ± 0,07 flera
Achondriter (flera) Rb-Sr
4,36 ± 0,11 flera
Achondrit (Juvinas)
Rb-Sr
4,50 ± 0,07 Allègre et al. (1975)
Sm-Nd4,56 ± 0,08 Lugmair et al. (1976)
4,60
Jacobsen & Wasserburg (1980)
Achondrit (Angra dos Reis) Sm-Nd4,55 ± 0,04 Lugmair & Marti (1977)
4,562 ± 0,031
Jacobsen & Wasserburg (1981)
Achondrit (Pasamonte) Sm-Nd 4,58 ± 0,12 Unruh et al. (1977)
Achondrit (Moore County) Sm-Nd4,60 ± 0,03 Nakamura et al. (1977)
Achondrit (Moama) Sm-Nd4,58 ± 0,05
Hamet et al. (1978)
Chondriter (flera)
Sm-Nd 4,60 Jacobsen & Wasserburg (1980)
Shergottit (Nakhla)
Sm-Nd 1,26 ± 0,07 Nakamura et al. (1982)
Shergottiter (flera)
Sm-Nd 1,34 ± 0,06 Shih et al. (1982)


Shergottiterna i slutet av tabellen är en avvikande typ av meteoriter, som anses härstamma från Mars, och därför har en mer komplicerad historia och yngre ålder. För de övriga meteoriterna finns en slående överenstämmelse i ålder kring 4,5 miljarder år, vilken också tolkas som jordens och hela solsystemets ålder av det stora flertalet geologer.

Jordens och urbergets ålder
Eftersom jag inte kan kommentera alla de märkliga åldrar som citeras i tabellerna i kapitel 3 av Mats Moléns bok Vårt Ursprung?, inskränker jag mig till att kommentera den av Mats Molén i sitt senaste inlägg åberopade åldern 34 miljarder år. Detta är ingen ”datering av jorden”. Enligt tabell 3.3 (s. 118) i MM:s bok kommer denna ålder från ett prov av mineralet hornblände från Kalifornien, vilket är av prekambrisk ålder, och härstammar från ett arbete av Wasserburg m.fl. (1964) [3]. Genomläsning av den aktuella uppsatsen visar att denna rubidium-strontium-ålder är från en hornbländeförande dioritgång, dock ej från hornbländet utan från hela bergarten (egentligen tre likartade åldrar från olika prov). Åldrarna är av Mats Molén i andra sammanhang (se ovan) så förkättrade modellåldrar, d.v.s. enskilda provpunkter jämförda med en antagen initial sammansättning.

Den verkliga åldern för dessa dioritgångar antas enligt Wasserburg m.fl.:s uppsats ligga någonstans mellan 600 och 1 350 miljoner år. Berggrunden i hela området har sedan genomgått en metamorfos (omvandling under högt tryck och temperatur) för ca 100–150 miljoner år sedan. I samband med denna tog en del av de Rb-fattiga dioritgångarna upp radiogent Sr från omgivande berggrund, vilken är betydligt mer Rb-rik, och därmed också rik på radiogent bildat Sr87. Dioriterna uppfyller därför inte villkoret att de ska ha varit ett slutet system med avseende på Rb och Sr sedan kristallisationen, något som är nödvändigt för att ge en korrekt ålder. Genom att proven tagit upp radiogent bildat Sr87 från omgivningen fås falska, orimligt höga modellåldrar på upp till 34 miljarder år. Syftet med Wasserburg m.fl:s studie är just att visa hur drastiska effekter sådan omvandling kan ha, i synnerhet i ett extremfall med Rb-fattiga gångar omgivna av betydligt mer Rb-rika bergarter, och att varna för ett okritiskt användande av modellåldrar. Att dessa höga åldrar finns redovisade i tabell- och textform i artikeln innebär således inte att författarna tillerkänner dem någon geologisk signifikans.

Snarare än att illustrera det opålitliga med radiometrisk åldersbestämning, illustrerar exemplet det opålitliga i Mats Moléns debatteknik: att lista till synes orimliga åldrar lösryckta ur sitt sammanhang, utan några försök till diskussion eller förklaring, för att sedan svepande underkänna hela den bakomliggande metoden. De flesta av exemplen i tabell 3.3 kommer också från specialstudier av effekterna av metamorfos eller nedärvning av äldre material på Rb-Sr-systemet i olika bergarter, snarare än rena åldersdateringsstudier. Sådana specialstudier av komplexa geologiska fenomen bidrar ju till att öka vår förståelse för hur olika isotopsystem uppför sig under olika betingelser. I stället för att underminera de radiometriska dateringsmetoderna ökar de därmed vår möjlighet att tolka erhållna åldrar på ett korrekt sätt. Till skillnad från Mats Molén anser få om ens några geologer att man antingen blint måste acceptera alla ålderssiffror som kommer ut, eller underkänna hela metoden. Ett sådant läsesätt, möjligen hämtat från vissa fundamentalistiska kretsars sätt att läsa Bibeln, lämpar sig föga i vetenskapliga sammanhang.

Fanerozoiska åldrar
Mats Molén har rätt i att problemen med inblandning och kontamination av äldre material från jordskorpan, vilket kan leda till felaktiga (för höga) åldrar, är större i relativt unga (fanerozoiska) bergarter än i mycket gamla (prekambriska). För att åldern ska bli felaktig krävs dock att det inblandade äldre materialet inte fullständigt homogeniseras med magman i övrigt, eller att de enskilda mineralkristallerna inte kristalliserar om. Sker en fullständig homogenisering eller omkristallisation nollställs systemet, och den ålder som nu mäts är den korrekta magmatiska kristallisationsåldern. Problem med ofullständig homogenisering och nedärvda äldre kristaller (främst av mineralet zirkon som används vid uran-bly-datering) är störst i graniter som bildats genom uppsmältning av betydligt äldre jordskorpa, och där magman haft relativt låg temperatur. Dessa problem är givetvis också större om man befinner sig i eller i närheten av en kontinent med mycket gammal jordskorpa, än om man befinner sig i en vulkanisk öbåge eller oceanö långt ifrån någon gammal kontinent.

Ökad förståelse för dessa processer, och förfinad analysmetodik, där enstaka punkter i enskilda zirkonkristaller med komplex historia (nedärvda kärnor, yngre påväxtzoner) kan analyseras, gör att många av dessa problem kan övervinnas. I andra sammanhang, såsom bergarter bildade ur magmor med hög temperatur och/eller med mantelursprung, är detta sällan något problem. Tiden och utrymmet tillåter inte en genomgång av all världens fanerozoiska åldrar, utan ett exempel får räcka.

Oslofältet (Osloriften) är ett triangulärt område längs Oslofjorden, begränsat av förkastningslinjer och omgivet av prekambrisk berggrund. I själva Oslofältet består berggrunden av kambro-siluriska sedimentbergarter, och mer lokalt av sediment från övre karbon, överlagrade av vulkaniska lavabergarter (basalter och rombporfyrer) och intruderade av graniter och andra magmatiska djupbergarter. De geologiska relationerna är sådana att de magmatiska bergarterna måste vara yngre än övre karbon, alltså av fanerozoisk ålder. Området har tolkats som en misslyckad riftdal, alltså en zon där jordskorpan varit på väg att spricka upp, men där processen avstannat innan någon ny ocean börjat bildas. Området är visserligen omgivet av väsentligt äldre (900–1700 miljoner år gammal) prekambrisk berggrund, men genom att magmorna åtminstone delvis har haft sitt ursprung i den underliggande manteln, och varit av relativt hög temperatur, är problemen med ofullständigt homogeniserat äldre material relativt små. Eftersom det är ett klassiskt geologiskt område, är det mycket välstuderat och väldaterat. Tabell 2 visar en sammanställning av publicerade rubidium-strontium-åldrar från Oslofältet, förenklad efter en sammanställning av Sundvoll m.fl. (1990) [4].


Tabell 2: Sammanställning av Rb-Sr-åldrar från Oslofältet [4].
Bergartstyp
Antal dateringar
Ålder / (mnår)
Referens
Äldsta magmatism, syntetiska och basiska gångar och lagergångar
Syeniter m.m. 5
294 ± 7 till 304 ± 8 Sundvoll et al. (1992)
Vestfold-Graben-segment
Platålavor
7
283 ± 8 till 294 ± 6 Sundvoll & Larsen (1990)
Calderalavor och intrusioner
6
266 ± 5 till 274 ± 3 Rasmussen et al. (1987)
Sundvoll & Larsen (1990)
Plutoniska intrusioner
9
267 ± 4 till 281 ± 2 Rasmussen et al. (1987)
Sundvoll & Larsen (1990)
Gabbro 2
265 ± 11 till 266 ± 6
Neumann et al. (1985)
Akerhus-Graben-segment
Platålavor
11
276 ± 6 till 292 ± 20
Sundvoll & Larsen (1990)
Calderalavor och intrusioner 8
243 ± 3 till 280 ± 7 Sundvoll & Larsen (1990)
Plutoniska intrusioner 21
241 ± 3 till 273 ± 4 Rasmussen et al. (1987)
Sundvoll & Larsen (1990)
Tuen (1985)


Till yttermera visso har på senare år flera uran-bly-dateringar med stor precision utförts på bergarter från Oslofältet, med användning av det uranrika mineralet zirkon som finns i dessa bergarter. Ett exempel från bergarter i sydvästra delen av området finns publicerat av Pedersen m.fl. (1995) [5] med följande resultat (tabell 3):


Tabell 3: U-Pb-åldrar på zirkoner från
sydvästra delen av Oslofältet [5].
Bergartsenhet
Ålder / (mnår)
Skrim-Mykle-komplexet
Skrim-larvikit a 280,8 ± 0,6
Skrim-larvikit b 281,2 ± 0,7
Mykle-ekerit 279,8 ± 0,7
Siljan-Hvarnes-komplexet
Oldberg-larvikit
278,5 ± 0,8
Siljan-nordmarkit278,6 ± 0,6
Vieröd-syenit
278,4 ± 0,8
Östvann-syenit
277,3 ± 0,8


Som synes råder stor samstämmighet i åldrar mellan de två metoderna (även om det kan avvika i detalj för enskilda bergarter), med ett totalt åldersintervall från drygt 300 miljoner år för de äldsta magmatiska bergarterna ned till ca 240 miljoner år för de yngsta. Detta åldersintervall svarar mot den geologiska perioden perm (som följer direkt efter karbon), vilket stämmer med de fältgeologiska iakttagelserna att Oslofältets magmatiska bergarter är yngre än karbon. Att ett så stort antal dateringar, dessutom med två helt olika metoder, systematiskt skulle ha givit likartade men totalt felaktiga resultat framstår som ytterst osannolikt. Det faktum att en stor del av berggrunden i Oslofältet dessutom består av magmatiska djupbergarter, vilka trängt in och stelnat på stort djup i jordskorpan (kanske 2–3 kilometer), och sedan blottats vid jordytan genom att överliggande berggrund eroderats bort, gör det än mer orimligt att tänka sig en ålder på blott några tusen år för dessa.

Plattektonik
Mats Molén har utvecklat sina egenartade plattektoniska idéer i en artikel i en amerikansk kreationistisk tidskrift [6]. I ett antal appendix ges även en del matematiska beräkningar till stöd för teorin. Särskilt relevant i detta sammanhang är appendix 2, där kontinenternas rörelseenergi jämförs med energiåtgången vid bergskedjebildning.

Rörelseenergin beräknas enligt formeln E = mv2/2, där m är kontinenternas samlade massa, satt till 7 · 1022 kg, och v är hastigheten, av Molén satt till 1 m/s (”probably a gross overestimation of the velocity” skriver Molén, och för en gång skull är man beredd att hålla med honom). Kontinenternas totala rörelseenergin fås då till 3,5 · 1022 J. Detta är enligt Mats Molén den energi som krävs för att accelerera världens kontinenter till en hastighet av 1 m/s. Lägesenergin hos en bergskedja av Appalachernas-Kaledonidernas storlek, 6 000 km lång, 200 km bred, med en medelhöjd av 450 meter och en densitet hos berggrunden av 2 700 kg/m3 är enligt MM 6,6 · 1021 J, alltså en siffra av samma storleksordning som kontinenternas rörelseenergi.

Om vi för resonemangets skull accepterar Mats Moléns siffror skulle en rimlig tolkning vara att rörelseenergin hos två kolliderande kontinenter omvandlas till lägesenergi hos den uppskjutna bergskedjan som bildas vid kollisionen (samt deformation och uppvärmning av berggrunden). Mats Molén tolkar dock siffrorna tvärtom: lägesenergin hos den på oklart vis nybildade bergskedjan omvandlas till rörelseenergi och sätter jordens kontinenter i rörelse på ett katastrofalt sätt. Detta är ungefär lika rimligt som om en bilkrock skulle kunna fås att gå baklänges: lägesenergin och deformationen i de två bilvraken omvandlas till rörelseenergi och bilarna slungas iväg åt varsitt håll.

Slutsatsen av detta torde vara att varken Mats Moléns märkliga idéer om katastrofal kontinentaldrift eller hans geologiska tidskala fungerar i praktiken. Beräkningarna av antalet djur på Noaks ark kanske vi kan lämna därhän denna gång, eftersom faktaunderlaget här är minst sagt magert.

Noter

[1] Gale et al., Uranium-Lead chronology of Chondritic Meteorites. Nature/Physical Science, 240, 56–57, 1972.

[2] Faure, G., Principles of Isotope Geology, 2:nd ed., John Wiley & Sons (1986), s. 155 och 208.

[3] Wasserburg et al., Migration of Radiogenic Strontium During Metamorphism, Journal of Geophysical Research, 69, 4395–4401, 1964.

[4] Sundvoll et al., Age Relations Among Oslo Rift Magmatic Rocks: Implications for Tectonic and Magmatic Modelling, Tectonophysics, 178, 67–87, 1990.

[5] Pedersen et al., Further Constraints on the Temporal Evolution of the Oslo Rift from Precise U-Pb Zircon Dating in the Siljan-Skrim area, Lithos, 34, 301–315, 1995.

[6] Molén, M., Mountain Building and Continental Drift, ICC , 3, 353–367, 1994.

[Urspungligen publicerad på http://www.vof.se.]