Даже если этого и не произойдет, радиоактивные часы не помогут нам определить время отложения горной породы. Возраст, который мы определим, будет, в первую очередь, возрастом камешков и кусочков глины, находящихся в осадке. Разумеется, возраст этих частичек больше возраста самой горной породы. Только в некоторых отдельных случаях возможно определить возраст осадочной породы по радиоактивным часам, но в большинстве случаев радиоактивность не позволяет узнать возраст горных пород. Поскольку останки ископаемых можно найти только в осадочных горных породах, ясно, что их возраст по радиоактивным часам определить невозможно.

Чтобы обойти эту проблему, геологи считают возраст так называемых «вулканических внедрений». Помните, вулканическая порода — эта та, которая затвердевает после расплавления. Если расплавленный камень выброшен из недр земли, он может пробиться, или внедриться через много слоев осадочных пород, образуя покрывало из вулканической породы, пока она остынет и затвердеет. Рисунок 16 показывает, как это происходит. Мы также можем наблюдать это в наши дни при извержении вулкана, когда расплавленная лава растекается по окрестностям.

Если мы определим возраст вулканической породы покрывающей осадочную, то возраст последней должен быть больше. Определив по радиоактивным часам время образования вулканической породы, мы определяем минимальный возраст находящейся под ней,

осадочной породы. Если в этой породе находятся ископаемые, то и их возраст должен быть больше возраста вулканической породы.

Рис. 16 Вулканическое внедрение.

Установление возраста вулканических пород

Насколько точно можем мы измерить возраст вулканической или огненной породы с помощью радиоактивных часов?

Расчеты показывают, что их возраст составляет миллионы лет. Можем ли мы положиться на эти вычисления? Честно говоря — нет.

Я должен пояснить, что сами по себе измерения производятся весьма тщательно высококвалифицированными специалистами, с использованием мощных научных приборов. Это необходимо потому, что требуется выделить несколько радиоактивных атомов из множества обычных атомов. Несмотря на это, я думаю, что мы можем доверять правильности выполнения измерений. Проблемы появляются тогда, когда мы пытаемся высчитать возраст горной породы, то есть сколько времени прошло после ее расплавления.

Вернемся в наш бальный зал. Для того, чтобы вычислить, сколько времени прошло с начала бала, нам необходимо было узнать, сколько человек было в зале в самом начале. Нам также необходимо знать, сколько радиоактивных атомов содержала порода сразу после ее затвердевания. Но мы не можем узнать это наверняка. Мы лишь можем предположить или допустить ответ на вопрос: «Что именно содержалось в породе с самого начала?» Это предположение имеет несколько вариантов, в зависимости от конкретного вида рассматриваемого радиоактивного атома.

Один радиоактивный атом, калий 40, разлагается или переходит в другой вид атома, называемый аргоном. Если бы все атомы аргона, содержащиеся сегодня в горной породе, когда-то были атомами калия 40, то не было бы никаких проблем. Число атомов калия 40 в начале равнялось бы числу атомов, имеющимся сегодня, плюс число, имеющихся атомов аргона.

Проблема, конечно, в том, что мы не можем знать, были ли с самого начала атомы аргона. Датировщики пород допускают или предполагают, что в расплавленной породе аргона не было. А если бы он был, то, конечно, действительный возраст горной породы был бы намного меньше.

Предположение, что атомов аргона в начале не было, может быть и правильным. Но оно может быть и ошибочным. На самом деле, расплавленная порода могла растворить в себе атомы аргона, позаимствовав их из окружающих пород или из воздуха.

Существует несколько других способов датирования вулканических пород. Один очень разумный метод использует различные образцы пород из одной местности для вычисления так называемого «изохронна». Все это слишком сложно, чтобы объяснить в данной книге, но похоже, что этот метод работает, не основываясь на каких- либо предположениях.

Однако, если рассмотреть его поближе, то окажется, что предположения все же имеют место. В этом случае, они другие по своему характеру. Вместо того, чтобы предположить сколько радиоактивных атомов было вначале, мы должны допустить, что различные минералы одной породы имели радиоактивные атомы в одинаковой пропорции, например, атомы элемента стронция. Это и есть предположение. Нет такого метода радиоактивного датирования, для которого не требовались бы предположения и допущения в том, что представляла из себя порода сразу же после образования.

Еще одна проблема

Существует еще одна проблема в определении возраста вулканических пород.

Несколько лет назад была взята лава от действующих вулканов для определения ее возраста по радиоактивным часам. Образцы лавы были взяты из разных частей мира. Все образцы были от вулканов, которые имели извержения в течение последних двухсот лет, то есть было известно, что всем образцам менее двухсот лет.

Радиоактивные часы показали, что некоторым образцам от ста миллионов до десяти тысяч миллионов лет!

Почему часы настолько ошиблись? Точно неизвестно, но похоже, что предположения, использованные в этом случае, были ошибочны. Я должен пояснить, что ошибка в предположениях на один процент может изменить показания радиоактивных часов на сотни миллионов лет!

Есть еще одна причина. Почти все горные породы —это смесь различных минералов. При расплавлении любой смеси одни компоненты плавятся раньше других. Если температура недостаточно высокая, то отдельные части могут остаться твердыми и не расплавиться вообще. Они просто плавают в расплавленной массе, подобно горошинам в котелке супа. Это часто происходит с лавой. Расплавленная порода, извергающаяся из вулкана, несет в себе массу твердых камней. Возможно, эти породы не расплавлялись от самого начала появления Земли. Таким образом, когда мы пытаемся определить возраст лавы по радиоактивным часам, мы не можем определить давности ее извержения. Лава может показаться более старой, чем на самом деле потому, что какая-то ее часть при извержении вулкана не расплавляется, и поэтому вулканические породы, возможно, намного моложе, чем говорят их радиоактивные данные.

Если это так, то и, находящееся под вулканическими, осадочные породы тоже моложе, чем кажется.

Сколько лет Земле?

Мы убедились, что ни одному способу определения возраста горных пород нельзя полностью доверять. Наличие ископаемых легче объяснить быстрым образованием осадка, чем медленным. Это значит, что осадочные породы могут быть намного моложе, чем люди обычно думают. Возраст вулканических пород, таких как лава, может также быть намного меньше, чем мы привыкли думать. Так происходит потому, что расплавленная порода содержит твердый материал. В любом случае, доверять предположениям, использующимся в радиоактивном датировании, нельзя. Мельчайшая ошибка в этих предположениях может изменить возраст породы на сотни тысяч миллионов лет.

Почему же, в таком случае, все вычисления по породам дают примерно одинаковый результат. Почему кажется, что всем горным породам от десяти миллионов до четырех тысяч миллионов лет?

Возможно, дело в том, что эволюция, вместе с датированием, впервые выполненным по осадочным наслоениям, приучила к мысли о том, что горные породы должны быть очень старыми. Когда были найдены лучшие способы определения возраста пород, такие как радиоактивные часы, люди уже знали, на какой возраст ориентироваться. Довольно часто радиоактивные часы указывают на возраст, который слишком велик или слишком мал. Но поскольку люди знают (или думают, что знают), каким приблизительно должен быть возраст, эти результаты отметаются.

Сталактиты и сталагмиты