O método U-Pb Sistemática U-Pb

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1 O método U-Pb Sistemática U-Pb Neste método utiliza-se minerais muito resistentes à ação intempérica (zircão, monazita, titanita, rutilo, xenotina, etc.), portanto, mesmo amostras muito alteradas são passíveis de utilização nas datações U-Pb. Ainda assim alguns procedimentos devem ser considerados: As amostras devem ser representativas da unidade a ser datada; A quantidade de amostra coletada depende da abundância do mineral a ser datado. Uma rocha rica em zircão não é necessário um volume grande para a extração da quantidade suficiente para a análise; Quando não se conhece antecipadamente a mineralogia da rocha, sugere-se a coleta de amostras com aproximadamente 10 kg, para não ter que retornar ao campo apenas para uma nova coleta de amostras Obs.: se em 10 kg da amostra não encontrarmos o mineral desejado, dificilmente o encontraremos em um volume maior. 1

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5 Decaimento do U-Th-Pb U Radioativos 238 U = 99,2743% 235 U = 0,7200% 234 U = 0,0055% Pb 204 Pb 206 Pb 207 Pb 208 Pb Único que não é radiogênico 238 U 235 U 232 Th 3 isótopos de meia-vida muito curta produto do decaimento 238 U, 235 U e 232 Th Th 232 Th = 100,00% primário 5 isótopos produtos do decaimento do 238 U, 235 U e 232 Thcom meia-vida muito curta 5

6 238 U 8a + 6b Pb + Q l 238 = 1,55 x a- 237 U 7a + 4b Pb + Q l 235 = 9,8485 x

7 232 Th 6a + 4b Pb + Q l 235 = 4,9475 x a -1 A vantagem do sistema U-Pb é que dois isótopos do mesmo elemento PAI desintegram-se em dois isótopos do mesmo elemento filho. Dessa forma, podem ser gerados dois sistemas geocronológicos distintos para o calculo da idade, a partir da equação fundamental: F* = N (e t - 1) 206 Pb*/ 204 Pb = 238 U/ 204 Pb (e t - 1) 207 Pb*/ 204 Pb = 235 U/ 204 Pb (e t - 1) 7

8 Devem ser utilizados sistemas que não tenham Pb inicial, ou seja que todo o Pb presente seja derivado do decaimento do U. Em função da geoquímica contrastante do U e Pb, diversos sistemas minerais possuem essa característica: uraninita e torianita (óxidos) *zircão (ZrSiO 4 ), torita. alanita, *titanita (silicatos) *monazita, apatita e xenotima (fosfatos) O zircão, seguido da monazita e da titanita são os sistemas mais utilizados na datação pelo método U-Pb. Técnica anaítica: SHRIMP (Sensitive High Resolution Ion Microprobe), ICP-MS com lase e DI (diluição isotópica). Minerais datados por U/Pb Zircão é o mineral mais indicado, no momento de sua cristalização, só aceita U na sua estrutura. Todo urânio de ocorrência natural contém 238 U e 235 U na relação 138:1, se desintegram para 206 Pb e 207 Pb respectivamente. 8

9 Diagrama Concórdia As duas equações são utilizadas para compor um diagrama binário para o cálculo da idade. Esse diagrama é denominado de Diagrama Concórdia porque, nele é representada a linha CONCÓRDIA, na qual as idades calculadas pelos sistemas isotópico 238 U 206 Pb*, e 235 U 207 Pb* são coincidentes ou concordantes. 206 Pb*/ 204 Pb = 238 U/ 204 Pb (e lt - 1) 207 Pb*/ 204 Pb = 235 U/ 204 Pb (e lt - 1) Diagrama Concordia = co-evolução da composição isotópica do 206 Pb and 207 Pb via: 238 U 206 Pb 235 U 207 Pb Figure 9-16a. Concordia diagram illustrating the Pb isotopic development of a 3.5 Ga old rock with a single episode of Pb loss. After Faure (1986). Principles of Isotope Geology. 2nd, ed. John Wiley & Sons. New York. 9

10 No entanto, os minerais (ou frações de minerais) analisados não plotam exatamente em cima da linha concórdia por uma série de razões, sobretudo pelo fato de que o sistema U-Pb não seria totalmente fechado nos minerais utilizados na datação. Discórdia = perda de 206 Pb e 207 Pb Dificilmente são obtidas idades concordante. Todavia, as diversas frações de minerais se alinham ao longo de uma reta denominada de discórdia, cuja interseção com a concórdia indica a idade dos minerais. Diagrama concórdia U/Pb 0.4 A 0.4 B Pb/ 238 U Pb/ 238 U Intercepto superior: 2229 ± 200 Ma Intercepto inferior: 395 ± 760 Ma MSWD = Intercepto superior: 2258 ± 4.8 Ma Intercepto inferior: 579 ± 20 Ma MSWD = Pb/ 235 U Pb/ 235 U C 10

11 A datação de zircão, monazita e titanita indica a idade de formação desses minerais. Rochas ígneas U/Pb em zircão dá a idade de cristalização da rocha (magmatismo), Porém, em alguns casos podemos ter idade herdada de uma fonte mais antiga. Rochas metaígneas (ortoderivadas) - Zircão da idade de cristalização (intercepto superior) e metamorfismo (intercepto inferior perda de episódica de Pb, perda contínua não tem significado geológico), idade da monazita e titanita, geralmente indica a idade de metamorfismo. A interpretação das idades U-Pb em zircão, monazita e titanita, pode não ser tão simples. Tem que ser feito um estudo de populações para análise por diluição isotópica. Por SHRIMP ou ICP-MS não precisa. SHRIMP Sensitive High-mass Resolution Ion Microprobe 11

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