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Title: Desenvolvimento de material de referência para geocronologia U-Pb e traçador isotópico Sm-Nd em XENOTIMA-(Y) por LA-ICP-MS.
Authors: Vasconcelos, Alice Duarte
metadata.dc.contributor.advisor: Cipriano, Ricardo Augusto Scholz
Keywords: Minas e recursos minerais - xenotina
Pesquisa mineralógica
Fosfatos - minas e mineração
Terras raras
Issue Date: 2017
metadata.dc.contributor.referee: Cipriano, Ricardo Augusto Scholz
Zincone, Stéfano Albino
Chaves, Alexandre de Oliveira
Citation: VASCONCELOS, Alice Duarte. Desenvolvimento de material de referência para geocronologia U-Pb e traçador isotópico Sm-Nd em XENOTIMA-(Y) por LA-ICP-MS. 2017. 139 f. Dissertação (Mestrado em Evolução Crustal e Recursos Naturais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2017.
Abstract: Nas últimas duas décadas, a técnica de datação in situ de minerais acessórios foi desenvolvida rapidamente e tem sido aplicada para a obtenção de informações sobre a evolução e formação da Terra, além da determinação de taxas de processos tectônicos. Entretanto, essa técnica é destrutiva e necessita um constante fornecimento de minerais naturais bem caracterizados que permitem corrigir eventuais erros instrumentais de massa e de fracionamento isotópico, além de certificarem a acurácia e precisão do processo. O presente estudo apresenta a xenotima Datas (Serra do Espinhaço, SE do Brasil) como potencial material de referência para geocronologia U-Pb e composicional via Laser Ablation-Inductively Coupled-Mass Spectrometry (LAICP- MS). Caracterizou-se um lote de aproximadamente 300g de grãos de xenotima, com tamanhos variando entre 1,0 a 2,5 cm, química/cristaloquimicamente e isotopicamente. As análises química/cristaloquimicas foram realizadas via microssonda eletrônica e LA-SF-ICP-MS que mostraram que as xenotimas são composicionalmente homogêneas para elementos maiores e traços, apesar de imagens de Backscattered Electron (BSE) mostrarem que as mesmas possuem alguns domínios de alterações, ao longo dos planos de clivagem. A média das concentrações de U para todos os cristais analisados varia entre 262 a 1058 μg.g-1 e a média das razões Th/U variam entre 1,0 a 2,2, via LA-SF-ICP-MS. Os dados isotópicos U-Pb foram adquiridos por diferentes métodos: LA-Q-ICP-MS, LA-SF-ICP-MS, LA-MC-ICP-MS e ID-TIMS, que produziram idades precisas e concordantes. Os laboratórios de ID-TIMS produziram idades médias ponderadas 206Pb/238U de 513,46 ± 1,00 Ma (2SD) e 515,25 ± 0,76 Ma (2SD) para XN01 e XN02, respectivamente. Para as amostras XN03, XN04 e XN05, as idades médias ponderadas 206Pb/238U encontradas via LA-MC-ICP-MS são: 513 ± 4 Ma (2SD), 517 ± 1 Ma (2SD) e 517 ± 2 Ma (2SD), respectivamente. A composição isotópica Sm-Nd analisada via LA-MC-ICP-MS mostrou que todos os cristais são heterogêneos para as razões 143Nd/144Nd e 147Sm/144Nd. Essa variação produziu um εNd entre - 24,2 ± 0,84 (2SD) a -28,2 ± 0,96 (2SD). Combinando as análises químicas com os dados de Sm-Nd e as idades U-Pb obtidas, pode-se inferir que a xenotima Datas foi originada por fluidos hidrotermais, a partir de granitoides pós-colisionais, que migraram para níveis mais rasos da crosta em direção a Serra do Espinhaço. As concentrações relativamente homogêneas dos elementos maiores e traço sugerem que a xenotima Datas é um material de referência composicional promissor para análises via EMPA e LA-(Q,SF)-ICP-MS. A homogeneidade do sistema U-Pb, faz desses cristais um material de referência ideal para análises geocronológica via LA-ICP-MS. Propõe-se usar as xenotimas XN01 e XN02 como material de referência primário e as xenotimas XN03, XN04 e XN05 como material de referência secundário.
metadata.dc.description.abstracten: In the last two decades, dating accessory mineral by in situ techniques have been rapidly developed and widely applied to obtain detailed information about the evolution and formation of the Earth as well as to delimitate the rates of tectonic processes. However, this technique is destructive and requires a constant supply of well-characterized natural minerals that allow correcting eventual instrumental errors of mass and isotopic fractionation, besides certifying the accuracy and precision of the process. This study presents the xenotime Datas (Espinhaço Range, SE Brazil) as a potential reference material for U-Pb geochronology and compositional via Laser Ablation-Inductively Coupled-Mass Spectrometry (LA-ICP-MS). A batch of approximately 300g of xenotime grains, with sizes ranging between 1.0 to 2.5 cm, was characterized chemical/cristallochemically and isotopically. The chemical/cristallochemical analyses were performed via electron microprobe analyser (EMPA) and LA-SF-ICP-MS wich showed Datas xenotime is compositionally homogeneous for major and trace elements. Even though no heterogeneity was detected by means of Backscattered Electron (BSE) imaging, some alteration domains, mainly along cleavage planes. The average U content for all crystals analysed varies between 262 to 1058 μg.g-1 and the average Th/U ratio span between 1.0 and 2.2. The U-Pb isotopic data were acquired by different methods: LA-Q-ICP-MS, LASF- ICP-MS, LA-MC-ICP-MS and ID-TIMS, which produced precise and concordant ages. The ID-TIMS laboratories produced a 206Pb/238U weighted average age of 513.46 ± 1.00 Ma (2SD) and 515.25 ± 0.76 Ma (2SD) for the XN01 and XN02 crystals, respectively. The XN03, XN04 and XN05 the weighted average LA-MC-ICP-MS 206Pb/238U date of: 447 513 ± 4 Ma (2SD), 517 ± 1 Ma (2SD) and 517 ± 2 Ma (2SD), respectively. The Sm-Nd isotopic composition analysed via LA-MC-ICP-MS showed that all crystals are heterogeneous for the 143Nd/144Nd and 147Sm/144Nd ratios. This variation produced εNd values ranging from -24.2 ± 0.84 (2SD) to -28.2 ± 0.96 (2SD). Combining the chemical analyses with the Sm-Nd system and the U-Pb ages, it can be inferred that the xenotime Dates was originated by hydrothermal fluids, that generated many post-collisional granitoids and fluids that migrated to shallower crustal levels towards the Espinhaço Range. The relatively homogeneous concentrations of the major and trace elements, suggest the Datas xenotime is a comprise promising natural reference material for major and trace elements analyses via EMPA and LA-(Q,SF)-ICP-MS. The homogeneity of the U-Pb system, make these crystals an ideal reference material for geochronology analysis via LA-ICP-MS. It has proposed to use the xenotime XN01 and XN02 as the primary reference material and the xenotime XN03, XN04 and XN05 as secondary reference material.
Description: Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/10097
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 02/07/2017 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
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