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Title: Desenvolvimento de padrão para geocronologia U-Pb e traçador isotópico Sm- Nd em monazita por LA-ICP-MS, Orógeno Araçuaí, leste do Brasil.
Authors: Gonçalves, Guilherme de Oliveira
metadata.dc.contributor.advisor: Cipriano, Ricardo Augusto Scholz
Keywords: Geocronologia
Monazita
Issue Date: 2015
Citation: GONÇALVES, G. de O. Desenvolvimento de padrão para geocronologia U-Pb e traçador isotópico Sm- Nd em monazita por LA-ICP-MS, Orógeno Araçuaí, leste do Brasil. 193f. Dissertação (Mestrado em Evolução Crustal e Recursos Naturais) - Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2015.
Abstract: Nos últimos 20 anos, a utilização de laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) para análises de U-Pb e isótopos de Nd aumentou consideravelmente. Esta técnica necessita de padrões bem caracterizados. Uma monazita utilizada como padrão e amplamente distribuída vem do distrito pegmatítico de Itambé no estado da Bahia (leste do Brasil), conhecida na literatura como “Moacyr” ou “Moacir”. Entretanto sua origem é desconhecida. A alíquota da monazita “Moacyr” é denominada “Itambé” neste estudo. Este distrito pegmatítico constitui a porção extremo norte da Província Pegmatítica Ocidental Brasileira (PPOB), que continua em direção ao sul para o Orógeno Araçuaí (630 – 480 Ma). O distrito de Itambé possui três grandes pegmatitos (Bananeira, Coqueiro e Paraíso), os quais possuem grandes quantidades de monazita. O objetivo deste trabalho é avaliar a adequação de monazitas do distrito de Itambé como padrão para análises U-Pb e de isótopos de Nd. Análises isotope dilution-thermal ionization mass spectrometry (ID-TIMS) e LA-ICP-MS foram realizadas para investigar a homogeneidade isotópica e química. As amostras mostraram-se homogêneas em imageamento BSE. Resultados de microssonda eletrônica permitiram classificar as amostras como Ce-monazitas, com quantidades despresíveis dos componentes huttonita e brabantita. A monazita Coqueiro mostrou-se com quantidades mais homogêneas de elementos traço em análise LA-Q-ICP-MS. O espectro Raman não mostrou acumulação de danos por radiação na estrutura cristalina de nenhuma amostra. Os resultados de U-Pb via LA-ICP-MS revelaram que as amostras possuem, dentro do erro, a mesma idade (ca. 508 Ma). Estes resultados estão de acordo com os obtidos por ID-TIMS para as amostras de Bananeira e “Itambé”, apesar da monazita “Itambé” apresentar um ponto de discordância. Os resultados isotópicos de Nd obtidos por LA-MC-ICP-MS indicam que a monazita “Itambé” possui a composição isotópica mais homogênea para este sistema. A avaliação da utilização de monazitas do distrito de Itambé como padrão primário em análises U-Pb por LA-ICP-MS foi testada utilizando-se a monazita Bananeira como padrão primário contra padrões conhecidos, tratados como desconhecidos. Esta abordagem reproduziu com sucesso as idades dos padrões publicadas na literatura, comprovando a adequação desta amostra como padrão primário. Além disso, os valores de εNd do fragmento Itambé (εNdt = -4.2) e das outras monazitas do distrito são distintos de outros padrões (eg., Managountry; εNdt = -22.3) assim como outras monazitas gemológicas do Orógeno Araçuaí, mais para o sul, que são mais crustais (εNdt = -17 a -14). Os valores de εNd podem fornecer uma outra forma de distinção para encontrar monazitas gemológicas para materiais de referência, além da idade aproximada de 505 Ma. Nós propomos a monazita Bananeira como padrão primário para análises de U-Pb via LA-ICP-MS, com idade de cristalização de 506.32 ± 0.60 (207Pb*/235U). Os valores homogêneos em relação aos elementos traços da monazita Coqueiro, também indicam a possibilidade da sua utilização como material natural de referência para análises LA-Q-ICP-MS. Os resultados também sugerem a possibilidade da utilização da monazita “Itambé” como padrão para análises de Sm-Nd via LA-MC-ICP-MS. Finalmente, o grande número de pegmatitos da PPOB possibilita um futuro promissor para o desenvolvimento de novos padrões de idade similar às deste estudo.
metadata.dc.description.abstracten: Over the past 20 years, the use of laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) for U-Pb and Nd isotope analysis has greatly increased. This technique requires well-calibrated standards. One widely distributed monazite U-Pb standard comes from the Itambé pegmatite district of Bahia State (E Brazil), and is known as either “Moacyr” or “Moacir” monazite in the literature, but its origin is unknown. This pegmatite district forms the northern extent of the Eastern Brazillian Pegmatite Belt (EBPB), which continues southwards into the 630-480 Ma Araçuaí Orogen. The Itambé district contains three different large pegmatites (the Bananeira, Coqueiro and Paraíso pegmatites), all of which contain large quantities of monazite. The main goal of this study to identify the origin of a c. 50g crystal fragment of “Moacyr” monazite and to assess the suitability of monazites of the Itambé district as U-Pb and Nd isotope standards. The “Moacyr” fragment is here termed as “Itambé”. Isotope dilution-thermal ionization mass spectrometry (ID-TIMS) and LA-ICP-MS analysis were conducted in order to investigate its isotopic and chemical homogeneity. The samples were homogeneous in BSE images. The samples can be classified as Ce-monazites, with negligible amount of huttonite and brabantite component. The Coqueiro monazite showed the most homogeneous trace element (TE) concentrations in LA-Q-ICP-MS analyses. The Raman spectra did not show accumulation of radiation damage in the crystal structure of any of the monazite samples. The U-Pb LA-ICP-MS results showed that the samples have, within error, the same ages (ca. 508 Ma). These results are in agreement with the ID-TIMS results for the “Itambé” and Bananeira monazites, even though the “Itambé” sample had one discordant point. The Nd isotopic composition acquired by LA-MC-ICP-MS showed that the “Itambé” has the most homogeneous compositions. The assessment of the monazites from the Itambé district as U-Pb standard was tested using Bananeira monazite as primary standard against other known standards, treated as unknowns. This approach successfully reproduced the previously published ages of the standards, thus proving the suitability of this sample as a primary standard. Moreover, the εNd values of the“Itambé” monazite fragment (εNdt. = -4.2) and that from all the Itambé district pegmatites, are distinct from other standards (eg, Managountry; εNdt = -22.3) as well as gem-quality monazite from c. 490-520 Ma pegmatites from the Araçuaí Orogen, further to the south, which are much more crustally evolved (εNdt = -17 to -14). The εNd can provide a further distinction for tracing Brazillian gem-quality monazite reference materials, apart from the approximately 505 Ma age. We propose the Bananeira monazite as a U-Pb standard material, with best crystallization age of estimative for its crystallization age (207Pb*/235U) of 506.32 ± 0.60. The very homogeneous REE results of the Coqueiro monazite indicates its potential as a natural reference material for TE analysis for LA-Q-ICP-MS. The results also suggests “Itambé” monazite as a promising Sm-Nd standard for LA-MC-ICP-MS. Lastly, the large number of pegmatites in the EBPP offer promise for the future development of other monazite reference materials of similar age to those from this study.
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/123456789/5607
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 29/05/2015 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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