Sm 62 > Nd 60 + Q

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1 Método Sm-Nd Sistemática Sm-Nd Deve-se tomar os mesmos cuidados mencionados para a construção dos diagramas isocrônicos Rb-Sr; As amostras devem ser homogêneas e representativas da unidade a ser datada; Os efeitos da alteração intempérica ou hidrotermal, neste caso, não interferem no resultado das datações; 1

2 Sm e Nd são elementos terras raras (Grupo 3B) que ocorrem na maioria dos minerais formadores de rochas Número atômico do Nd = 60 e Sm = 62; Raio Iônico do Nd = 1,08 e Sm = 1, Sm (abundância de 15%) é radioativo e decai (emissão α) para 143 Nd 147 Sm 62 > Nd 60 + Q A meia-vida do 147 Sm é de 1.06 x anos, suficiente para datar materiais rochosos terrestre e extraterrestre O método Sm-Nd difere dos demais porque Sm e Nd mostram o mesmo comportamento químico Rochas basálticas os ETR ocorrem em clinopiroxênio, anfibólios e granadas e em rochas graníticas: feldspato, micas, acessórios Grande resistência a lixiviação, difícil difusão no estado sólido; Insensibilidade às influências térmicas Nas rochas terrestres e minerais a razão 0,1< Sm/Nd > 0,37 (grande similaridade química entre Sm e Nd 2

3 São aplicados com sucesso no estudo de terrenos metamórficos, utilizando rocha total e minerais (granada, hornblenda, piroxênio, apatita, ilmenita) = isócrona interna. São especialmente apropriados para o estudo de rochas básicas e ultrabásicas (pobres em Rb, Sr e zircão). Table 9-1. Partition Coefficients (CS/CL) for Some Commonly Used Trace Elements in Basaltic and Andesitic Rocks Olivine Opx Cpx Garnet Plag Amph Magnetite Rb Sr Ba Ni Cr La Ce Nd Sm Eu /1.5* Dy Er Yb Lu Data from Rollinson (1993). * Eu 3+ /Eu 2+ Italics are estimated Rare Earth Elements 144 Sm 142 Nd 147 Sm 143 Nd Sm 148 Sm 149 Sm 150 Sm Nd 144 Nd 145 Nd 146 Nd 152 Sm 148 Nd 154 Sm 150 Nd 3

4 147 Sm 62 > Nd 60 + Q = 6,54 x a -1 T 1/2 = 106 Ga Equação da Idade F* = P (e t - 1) 143 Nd* = 147 Sm (e t - 1) 143 Nd = 143 Nd o Sm (e t - 1) 143 Nd/ 144 Nd = 143 Nd o / 144 Nd Sm/ 144 Nd (e t - 1) Isócronas Sm/Nd Valem as mesmas premissas do método Rb-Sr. Amostras cogenéticas (Rocha total). Isócrona interna (Rt + minerais). Pontos com bom espalhamento e alinhamento. 4

5 Isócrona interna 0, Gt Lix 0, Nd/ 144 Nd 0,5126 0,5122 0,5118 Rt Amostra LS-541B Idade = 634 ± 1 Ma Ri = ± ,5114 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 147 Sm/ 144 Nd Isócrona Sm/Nd de rocha total h 11g 143 Nd/ 144 Nd MS a T = 2239 ± 370 Ma Ri = ± MSWD = Sm/ 144 Nd 5

6 Evolução do Nd na Terra A abundancia do isótopo radiogênico 143 Nd e, portanto, da razão 143 Nd/ 144 Nd da Terra, tem crescido com o tempo devido ao decaimento radioativo do 147 Sm para 143 Nd. A evolução da razão 143 Nd/ 144 Nd da Terra pode ser descrita por um modelo baseado na idade e na razão Sm/Nd ( 147 Sm/ 144 Nd) da Terra e na razão 143 Nd/ 144 Nd primordial. A idade da Terra e a razão primordial 143 Nd/ 144 Nd são conhecidos a partir de análises isotópicas dos meteoritos A evolução isotópica do Nd da Terra é representada por um modelo que assume que a razão Sm/Nd da Terra é igual àquela dos meteoritos condríticos ou seja: O Nd da Terra evoluiu em um Reservatório Uniforme cuja razão Sm/Nd é igual a dos meteoritos Condríticos CHUR CHondritic Uniforme Reservoir Valores atuais do CHUR: 143 Nd/ 144 Nd = 0, Sm/ 144 Nd = 0,1967 6

7 O parâmetro Ɛ Nd Consiste basicamente na comparação da razão 143 Nd/ 144 Nd da amostra estudada para a época de sua formação ou de seu valor atual, com o reservatório condríctico uniforme padrão (CHUR), que seria representativo da terra global. Ɛ Nd(0) = ( 143 Nd/ 144 Nd)am - ( 143 Nd/ 144 Nd) CHUR ) x 1000 ( 143 Nd/ 144 Nd) Ɛ Nd(t) = Ɛ Nd(0) f (Sm/Nd) 25,13. T f (Sm/Nd) = ( 147 Sm/ 144 Nd)am ( 147 Sm/ 144 Nd)CHUR ( 147 Sm/ 144 Nd)CHUR Idade Modelo Sm/Nd As idades modelo determinam o tempo no passado onde a razão 143 Nd/ 144 Nd da rocha era igual a razão 143 Nd/ 144 Nd do CHUR ou do DM. CHUR pode também ser usado para calcular a idade na qual o Nd em uma rocha da crosta se separou do reservatório condrítico. [ ] ( 143 Nd/ 144 Nd) h rocha - ( 143 Nd/ 144 Nd) h x T = 1/ ln Sm/ 144 Nd h rocha Sm/ 144 Nd h x Onde h são as razões medidas na amostra hoje e x a razão do CHUR ou DM 7

8 Diagrama TDM x épsilon Nd 8

9 Nd vs Sr 0,513 0 Manto Água do m ar 3A 64 Sed imento do Atlântico Nd/ Nd , Ortognaisses Máfic os -10 Nd(0) -20 Ortognaisses interm ediários 0, ,700 0,710 0,720 0,730 0, Sr/ Sr 9

10 Idade de rochas magmáticas cogenéticas. Diagrama isocrônico similar ao sistema Rb-Sr, porém mais difícil de se obter espalhamento dos pontos (Razões Sm/Nd varia de 0,1 a 0,37 para todo tipo de rocha). Junto com Sr, usado como Indicador petrogenético. 10

11 Empobrecido no manto superior em relação ao manto promordial, pois ambos são elementos incompatíveis. 11

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