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IDADE RADIOISOTÓPICA, PARTE I

R. H. Brown (Jubilado)
Geoscience Research Institute

Tradução: Urias Echterhoff Takatohi

Geoscience Reports 20:1-3 (Spring 1996).
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Introdução

    "Lucy, podemos agora com confiança dizer, viveu a 3,18 milhões de anos atrás, mais ou menos 10,000 anos."¹ Sobre que base alguém pode afirmar que existiram humanóides na Terra a 3,18±0.01 milhões de anos atrás? Tais afirmações são baseadas em datação radioisotópica. A atribuição de idade de Lucy foi feita por datação pelo método potássio-argônio da rocha na qual seu esqueleto foi encontrado. O testemunho conflitante da Bíblia com respeito ao tempo desde a semana da criação requer uma avaliação crítica da datação radioisotópica.

O que é uma Idade Radioisotópica?

    A idade radioisotópica de uma amostra é obtida pelo cálculo do tempo necessário para átomos pai instáveis [P] se converterem espontaneamente em átomos filho [F] em quantidade suficiente para dar conta da razão atual F/P na amostra. Para a datação de Lucy, P era o isótopo instável do potássio de número de massa 40 [⁴⁰K] e F era o isótopo estável do argônio com número de massa 40 [⁴⁰Ar].

Dados Conflitantes

    Lava proveniente da erupção do Hualalei no Hawaii em 1901 AD tem idade potássio-argônio (K-Ar) tão grandes como 1,1 bilhões de anos. Erupções históricas do Monte Kilauea no Hawaii (Figura 1) produziram lavas submarinas com idades K-Ar tão grandes como 43 milhões de anos. Obviamente estas idades K-Ar não representam o tempo da erupção ou a idade dos derrames de lava. As idades devem refletir outras características da lava.

Figura 1. Erupção do Kilauea em 1986. (Foto cortesia de Clyde Webster)

    Idade K-Ar de um depósito vulcânico em Katmai, Alaska, sugerem atividade vulcânica a quatro milhões de anos. Registros históricos estabelecem que a erupção que produziu estes depósitos ocorreram em 1912 AD.
    Um aspecto dominante da topografia na área de Auckland, Nova Zelândia, é o Monte Rongitoto. Durante o tempo de atividade deste vulcão, uma floresta próxima foi enterrada e fossilizada em material com uma idade K-Ar de 485 mil anos. Entretanto, o conteúdo de carbono 14 [¹⁴C] destas árvores fossilizadas indicam seu soterramento a menos de 300 anos! (As árvores contém até 96% de carbono 14 radiativo em relação ao encontrado em árvores vivas. A quantidade de ¹⁴C presente no material vivo diminui a 50% em 5715 anos após a morte.)
    Estes exemplos² estabelecem adequadamente que uma idade radioisotópica não tem necessariamente um significado de tempo real. A relação entre a idade radioisotópica com o tempo real deve ser baseado em uma intepretação. Uma discussão sobre idades rubídio-estrôncio na seção de Geociência Isotópica da revista, Chemical Geology, afirma especificamente que uma determinação de idade radioisotópica "não define com certeza uma idade válida para um sistema geológico."³ Qualquer interpretação irá refletir os pressupostos (tendências) do intérprete.

Uma Explicação

    De uma perspectiva bíblica, as idades radioisotópicas de minerais associados com fósseis são características dos minerais nos quais o material orgânico foi enterrado, e não provêem nenhuma informação concernente ao tempo do soterramento. As datas das sepulturas em cemitérios são determinadas pelas informações históricas sobre as pedras tumulares, e não de idades radioisotópicas das pedras, rochas e solo associados com os locais de enterramento. De forma semelhante há uma base cientificamente correta e razoável para estimar as idades dos fósseis com base nos dados cronológicos na Bíblia, em vez de nas idades radioisotópicas dos minerais e camadas de rochas agora associadas com os fósseis.

História da Escala de Tempo Geológica Baseada em Datação Radioisotópica

    Antes da descoberta da radioatividade no final do século XIX, uma escala de tempo geológica fora desenvolvida com base em estimativas de taxas de processos geológicos tais como erosão e sedimentação, com o pressuposto de que estas taxas tinham sido essencialmente uniformes através do tempo. As primeiras determinações de idades de rochas a partir de razões entre produtos de desintegração radioativa e respectivo pai radioativo foram rejeitadas pelos geólogos por serem inaceitavelmente grandes. Por volta de 1925 uma maior confiança nas técnicas de datação radioisotópicas e a necessidade da teoria da evolução de tempos muito longos levaram ao estabelecimento de uma escala de tempo geológica expandida. Com as técnicas de datação por K-Ar desenvolvidas após a Segunda Guerra Mundial, esta escala de tempo foi refinada resultando na Escala de Tempo Geológico Padrão adotado em 1964.
    A construção desta escala de tempo foi baseada em cerca de 380 idades radioisotópicas que foram selecionadas devido a sua concordância com a sequência fóssil e geológica presumida encontrada nas rochas. Idades radioisotópicas que não satisfizeram estes requisitos foram rejeitadas com base em modificações químicas e/ou físicas presumidas que tornaram as idades indicadores do tempo real não confiáveis. Cerca de 85% destas seleções foram idades por K-Ar, 8% idades por rubídio-estrôncio, e 4% idades por urânio-chumbo.⁴ Os determinantes cruciais são rochas vulcânicas (ígneas extrusivas) que estão entre camadas de sedimentos, e rochas ígneas intrusivas que penetram sedimentos - as rochas ígneas são particularmente adequadas para datação por K-Ar.

Processos que Afetam Idades por K-Ar

    Desde que a escala de tempo geológica (Tabela 1) está em grande parte baseada em datações por K-Ar de amostras selecionadas de material ígneo, deve-se considerar a possibilidade de que qualquer idade por K-Ar possa refletir meramente uma característica do material, em vez de indicar tempo real. Os exemplos de idades anômalas por K-Ar citadas anteriormente neste artigo apoiam fortemente esta possibilidade e justificam outros exames destas características, e dos processos que afetam as idades por K-Ar.
    As idades por K-Ar de derrames sucessivos ou depósitos de cinza nos flancos de vulcões geralmente aumentam (como esperado) com a ordem inversa do derrame, isto é, com a profundidade, mesmo quando o lapso de tempo real entre erupções não é igual às diferenças de idade por K-Ar. Este aspecto tem sido identificado como indicativo de dois fatores: zoneamento na câmara de magma (rocha fundida) que alimenta o vulcão, e aquecimento progressivo do canal de magma.
    Como o argônio é um gás nobre, é facilmente compreensível que a concentração possa aumentar das porções inferiores para as superiores de uma câmara de magma no interior da crostra da Terra. Em uma série de erupções para a superfície, ou intrusões abaixo da superfície, a concentração de argônio pode diminuir progressivamente. Como a idade por K-Ar é proporcional à razão de ⁴⁰Ar/⁴⁰K (produto de desintegração/nuclídeo radioativo pai), erupções sucessivas ou intrusões podem ter idades por K-Ar decrescentes, que não especificam o tempo real ao qual o evento ocorreu.
    À medida que o magma força passagem através das rochas de superfície, o canal de passagem é aquecido, com um resfriamento correspondente do magma, e algum magma é diluído pela fusão das paredes do canal. Consequentemente, em um evento vulcânico ou numa seqüência de eventos em um intervalo curto de tempo, o material ejetado é progressivamente mais quente. Quanto mais alta a temperatura da erupção, mais argônio dissolvido irá escapar enquanto o material ejetado esfria, e menor será a “idade” por K-Ar com respeito à aquela que caracteriza a fornte da erupção. Assim, há dois fatores que produzem idades por K-Ar que aumentam com a profundidade, mas que não indicam necessariamente intervalos de tempo real.

Conclusão

    De uma perspectiva criacionista, a evidência geológica indica que, associado com o Dilúvio, ocorreu uma atividade vulcânica e intrusiva de grandes proporções em todo mundo. A expressão “as fontes do abismo” (Gênesis 7:11) podem indicar tanto magma quanto água. Devido a 1) variação da concentração de argônio e outros elementos com a profundidade nas câmaras de magma da crosta terrestre, e 2) a natureza da atividade magmática associada ao Dilúvio, pode-se esperar que a formação geológica seqüencial em todo mundo seja frequentemente marcada por idades radioisotópicas seqüenciais de “mais velhas” para “mais jovens” de baixo para cima.

Tabela 1. A Coluna Geológica

ERA	SISTEMA OU PERÍODO		SÉRIE OU ÉPOCA	ESCALA DE TEMPO PADRÃO*
Cenozóico	Quaternário		Holoceno (Recente)	0,01
			Pleistoceno	2,5
	Terciário	Neogeno	Plioceno	7
			Mioceno	26
		Paleogeno	Oligoceno	38
			Eoceno	54
			Paleoceno	65
Mesozóico	Cretáceo		Superior, Inferior	136
	Jurássico		Superior, Médio, Inferior	190
	Triássico		Superior, Médio, Inferior	225
Paleózoico	Permiano			280
	Carbonífero	Pennsylvaniano	Superior, Médio, Inferior	325
		Mississippiano	Superior, Inferior	345
	Devoniano		Superior, Médio, Inferior	395
	Siluriano		Superior, Médio, Inferior	430
	Ordoviciano		Superior, Médio, Inferior	500
	Cambriano		Superior, Médio, Inferior	570
Precambriano			Superior, Médio, Inferior	4600

*Representa milhões de anos; não apoiado pelo Geoscience Research Institute

NOTAS

1. Johanson DC. 1996. Face to face with Lucy's family. National Geographic (March):96-117.

2. Proceedings of the First International Conference on Creationism, II:31-57. Pittsburgh, PA: Creation Science Fellowship. Ver também: Capítulo 8 da referência a Dalrymple e Lanphere p. 51 do Proceedings.

3. Zheng Y-F. 1989. Influences of the nature of the initial Rb-Sr system on isochron validity. Chemical Geology (Isotope Geoscience Section) 80:1-16.

4. York D, Farquhar RM. 1972. The earth's age and geochronology. Pergamon Press. Ver Capítulo 8.

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