Serviço Geológico do Brasil CPRM

Transcrição

1 Serviço Geológico do Brasil CPRM O"mização do método de datação U- Pb in- situ via LA- Q- ICP- MS: Aplicação no Complexo Alcalino Poços de Caldas, MG Lynthener Bianca Takenaka 1,Cris3ano Lana 2, Ricardo Scholz 2,Herminio Arias Nalini Jr.2 Adriana Tropia de Abreu 2 1CPRM Serviço Geológico do Brasil, 2UFOP

2 Sumário Introdução Instrumentação Aquisição e redução de dados O"mização Precisão e acurácia Complexo Alcalino Poços de Caldas Conclusão

3 Introdução Custos baixos de manutenção LA- ICP- MS Determinação de elementos in situ em amostras sólidas Sistema de ablação a laser (LA) + Espectrômetro de massa (ICP- MS) Boa sensibilidade/ Alta resolução espacial Altas taxas de transferência de material

4 Introdução O"mização do ICP- MS Quadrupolo (Q- ICP- MS) Minimização de problemas com sensibilidade e fracionamento de elementos; Resultados mais precisos e com menores erros analíhcos; Testes em padrões de zircão e granitóides do Greenstone Belt Barbeton (África do sul) e do Quadrilátero Ferrífero (Minas Gerais); Aplicação (2014): Complexo Alcalino Poços de Caldas (Minas Gerais).

5 Instrumentação Sistema de laser LUV213 New Wave Research/Merchantek - Nd: YAG ICP- MS Agilent 7700x λ=213nm: boa distribuição das parvculas, redução do fracionamento; Sequências analíhcas automahzadas; Análises individuais: t< 60s; pontos por dia.

6 Serviço Geológico do Brasil CPRM Instrumentação Condições operacionais do LA- Q- ICP- MS

7 Serviço Geológico do Brasil CPRM Instrumentação Célula de amostragem e Misturador de gases Aumento na sensibilidade e estabilidade do sinal; Aumento nas contagens e r e d u ç ã o d o t e m p o analíhco.

8 Aquisição e redução de dados Leitura das razões massa/carga (ICP MS); Tempos de integração (dwell 3mes) de 10-40ms; Alternância entre análises de amostras e padrões ; Escaneamento total : 60s (20s background/40s ablação); Correção de Pb comum: medição da massa de 202 Hg para monitorar a interferência do 204 Hg no 204 Pb; Descarte de análises com grande quanhdade de 204 Pb+Hg.

9 Programa Gli[er Aquisição e redução de dados

10 Serviço Geológico do Brasil CPRM O"mização Diversos testes com diferentes configurações de laser e ICP- MS; Resultados com altas contagens e boa precisão e acurácia.

11 Precisão e acurácia Análise de padrões cerhficados de referência; Precisão (erros) e acurácia (% desvio padrão relahvo a idade TIMS); Medições alternadas entre GJ- 1 e Plešovice, M127, BB9 e 91500; Análise de granitóides com uma faixa de idades entre 3.2Ga e 2.1Ga.

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13 Precisão e acurácia Incertezas 2σ das idades aparentes: 1 a 2 %; Desvios relahvos para razões individuais: 0.1 a 7 % ( 207 Pb/ 206 Pb); 0.04 a 4 % ( 206 Pb/ 238 U); 0.07 a 3 % ( 207 Pb/ 235 U). Idades Concórdia e médias: valores aceitáveis com desvios relahvos de 1 a 2 %.

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15 Precisão e acurácia

16 Complexo Alcalino Poços de Caldas Localizado entre São Paulo e Minas Gerais na parte central da Província ManHqueira e sul do Cráton São Francisco; Chaminé circular de intrusões alcalinas com 33 km de diâmetro, 800 km 2 de extensão e 10 a 12 km de profundidade; Rochas vulcânicas (brechas, tufos e aglomerados), efusivas e hipoabissais (fonolitos e Hnguaítos), e plutônicas (foiaito na maior parte); Depósitos de U, Th e REEs, bauxita, argila, zircão, caldasito, U- Zr- Mo, F e Th- REE (- Fe); Diversos depósitos relahvos a hidrotermalismo.

17 Mapa geológico do Complexo Alcalino Poços de Caldas (Modificado de Franco et al. 2005).

18 Complexo Alcalino Poços de Caldas Amostras: Fonolito hidrotermalizado (Depósito Morro do Taquarí); Interação entre rochas e fluidos: Cristais de zircão grandes; Massa microcristalina de badeleíta. Lâminas delgadas: massa amorfa com cristais de badeleíta e várias cavidades preenchidas por zircão;

19 Imagens backsca7ered (MEV) mostrando a composição da rocha.

20 Maciço Alcalino Poços de Caldas 33 análises (12 grãos): Idades aparentes 206 Pb/ 238 U de 80 a 91 Ma; Idade média 206 Pb/ 238 U de 84.6 ± 1 Ma. Idade concórdia de 84.4 ± 1 Ma; Idade consistente com as de rocha toral Rb- Sr e K- Ar em biohta (Kawashita et al. 1984; Ulbrich et al. 2002); Período de circulação do fluido hidrotermal, ocorrendo logo após o encaixe dos fonolitos; Mineralização de U- Zr- Mo: ocorreu imediatamente após o encaixe do corpo vulcânico no complexo.

21 Diagrama Concórdia, calculado com 23 pontos analisados. Média da idade 206Pb/238U, calculada para os 36 pontos analisados.

22 Conclusões Realizou- se a ohmização completa do sistema LA- Q- ICP- MS para eliminação de problemas com sensibilidade, baixa resolução espacial e fracionamento de elementos; Os resultados obhdos para os padrões de zircão foram tão sahsfatórios quanto os de instrumentos mais sofishcados (MC- ICP- MS e SF- ICP- MS); ObHveram- se idades para os granitóides idênhcas às idades TIMS e/ou SHRIMP de outros autores; O método é eficiente tanto para padrões quando para amostras geológicas; A idade U- Pb de 84 ± 1 Ma do fonolito hidrotermalizado foi inferida como a idade de percolação do fluido hidrotermal que favoreceu a geração das mineralizações de U- Zr- Mo.

23 Serviço Geológico do Brasil CPRM Lynthener Bianca Takenaka de Oliveira Pesquisadora em Geociências