O Método Sm-Nd

Instituto de GeociênciasInstituto de GeociênciasUniversidade de BrasíliaUniversidade de Brasília

1/2003

dSm e Nd – terras raras leves

Nd3+ = 1.08Å

Sm3+ = 1.04 Å

144Sm 3.1% 142Nd 27%147Sm 15.0% 143Nd 12%148Sm 11.3% 144Nd 24%149Sm 13.8% 145Nd 8%150Sm 7.4% 146Nd 17% 152Sm 26.7% 148Nd 6% 154Sm 22.7% 150Nd 6%

1/2003

147Sm 143Nd4He

t1/2 = 1.06 x 1011 anos

= 6.54 x 10-12

Sm e Nd têm comportamento geoquímico muito semelhanteSm e Nd têm comportamento geoquímico muito semelhante

Não se difundem facilmente e em escala de rocha total são muito Não se difundem facilmente e em escala de rocha total são muito pouco móveis em estado sólidopouco móveis em estado sólido

Como ETR são pouco solúveis em água; Sm-Nd são resistentes a Como ETR são pouco solúveis em água; Sm-Nd são resistentes a processos de intemperismo e de lixiviaçãoprocessos de intemperismo e de lixiviação

Sm e Nd ocorrem nas rochas substituindo os LILE e as vezes são Sm e Nd ocorrem nas rochas substituindo os LILE e as vezes são constituintes principais de alguns minerais acessórios, de rochas constituintes principais de alguns minerais acessórios, de rochas graníticas como: monazita, xenotímio, fluorita, schellitagraníticas como: monazita, xenotímio, fluorita, schellita

1/2003

Concentrações médias de Sm e Nd(Faure 1986)

Rocha/Mineral Sm(ppm) Nd (ppm) Sm/Nd

Olivina 0.07 0.36 0.19Clinopiroxênio 3.34 9.09 0.37Anfibólio 6.03 17.3 0.35Biotita 37.0 171.5 0.22KF 3.77 26.0 0.14 Apatita 223 718 0.31Monazita 15000 88000 0.17

Komatiito 1.14 3.59 0.32Toleítos (MORB) 3.30 10.3 0.32Toleítos continentais 5.32 24.2 0.22Basaltos calci-alcalinos 6.07 32.6 0.19Riolito 4.70 21.6 0.22

Piroxenito 0.003 0.009 0.29Gabro 1.78 7.5 0.24Tonalito 4.01 16.8 0.24Granodiorito 6.50 30.0 0.22Granito 8.20 43.5 0.19Carbonatito 39.0 180.0 0.22Nef. Sienito 14.0 76.0 0.19

1/2003

147Sm/144Nd = 0.6045 x Sm/Nd

médias: 0.115 para a crosta continental 0.200 para o manto

Portanto, o evento que forma crosta continentala partir do manto, é capaz de fracionar Sm de Nd –base para o cálculo de idades modelo

1/2003

Isócronas Sm-Nd

-Idades de cristalização ígnea – isócronas de rocha total-Idades de metamorfismo/recristalização – isócronas minerais

mxay .

1/2003

147Sm/144Nd

m = em = ett -1 -1

a = (a = (143143Nd/Nd/144144Nd)Nd)00

NiquelândiaUpper Series

(Ferreira Filho & Pimentel 2000)

Geochronology of the Niquelândia Upper SeriesGeochronology of the Niquelândia Upper SeriesSm-Nd and new SHRIMP U-Pb dataSm-Nd and new SHRIMP U-Pb data

Fazenda Brasileiro

Depósito de Cu e Au de Gameleira, S. dos Carajás

0,5104

0,5108

0,5112

0,5116

0,5120

0,5124

0,5128

0,5132

0,5136

0,08 0,12 0,16 0,20 0,24

147Sm/144Nd

Gameleira Meta-andesites

2719 ± 80 Ma (1)(T) = -1.4

MSWD = 3.0 a

0,5104

0,5108

0,5112

0,5116

0,5120

0,5124

0,5128

0,5132

0,5136

0,08 0,12 0,16 0,20 0,24

147Sm/144Nd

2812 ± 98 Ma (1)(T) = - 0.1

MSWD = 6.8

Gameleira meta-andesites andSalobo amphibolites

0,5107

0,5109

0,5111

0,5113

0,5115

0,085 0,095 0,105 0,115 0,125 0,135

147Sm/144Nd

Biotite Schist

Ca. 1958 Ma (T) = - 9.0

MSWD = 0.26

0,5100

0,5104

0,5108

0,5112

0,5116

0,5120

0,5124

0,5128

0,5132

0,5136

0,5140

0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20 0,22 0,24

147Sm/144Nd

Meta-Gabbros(Gameleira and Pojuca)

Ca. 2680(T) = - 1.8 MSWD = 22

0,5104

0,5108

0,5112

0,5116

0,5120

0,5124

0,5128

0,5132

0,5136

0,08 0,12 0,16 0,20 0,24

147Sm/144Nd

Gabbros and Andesites

2757 ± 81 Ma (1) (T) = - 0.8

MSWD = 7.7

2,4 2,8 3,2 3,6 4,0 4,4 4,8

207Pb/235U

Upper intercept 1583.3 +8.5/-6.8 Ma

MSWD = 0.35

GM19- Leuco granite

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

147Sm/144Nd

Grunerite-Quartz Hydrothermal Vein

1839 ± 15 Ma (1)(T) = - 9.2

MSWD = 0.83

0,5105

0,5115

0,5125

0,5135

0,5145

0,5155

0,05 0,15 0,25 0,35 0,45 0,55

147Sm/144Nd

Sulphide-biotite vein

1700 ± 31 Ma (1)(T) = - 8.2

MSWD = 2.3

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Cumulative 39Ar Fraction

Sample POJF78 314.52Biotite

Weighted Mean Age = 1734 ± 8 Ma

O QUE É O Nd?

4144143

144143

amostra

143Nd/144Nd 147Sm/144NdCHUR 0.512638 0.1966DM 0.513144 0.222

Nd > 0 - fonte tem Sm/Nd maior que a do CHUR

Nd < 0 – fonte tem Sm/Nd menor que a do CHUR

143143 teSmNdNd

t1/2 do 147Sm é muito longa, então:

et t + 1

Nd 144

1144143

1441474

13.25/

GaNdNd

NdSmNdiNdNd

OS RESERVATÓRIOS TERRESTRES

1/2003

ISÓCRONAS MINERAIS

Mineralizações de W-Au dodo Seridó - RN

Paragênese de alta T

Paragênese de baixa T

Mineralização de Au – Mina III, Crixás

1/2003

143Nd144Nd

147Sm144Nd

0,20 0,25 0,30

Apollo 17Rocha = 75075T = 3,7 ±0,07 GaRi = 0,50825

RAZÃO Sm-Nd EM MINERAISRAZÃO Sm-Nd EM MINERAIS

GranadaGranada 0,5390,539 ApatitaApatita 0,3110,311ClinopiroxênioClinopiroxênio 0,3670,367 PlagioclásioPlagioclásio 0,2920,292AnfibólioAnfibólio 0,3470,347 BiotitaBiotita 0,2150,215

F-KF-K 0,1400,140

III SSAGI - Pucon, 2001

0,5114

0,5116

0,5118

0,5120

0,5122

0,5124

0,08 0,12 0,16 0,20 0,24

147Sm/144Nd

745 ± 87 MaTdm = 1.98 Ga

data-point error ellipses are 1

RM-570Felsic Metavolcanic

Juscelândia SequenceJuscelândia Sequence

Isócronas RT-granada

0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0

147Sm/144Nd

767 ± 73 MaMSWD = 3,4

RM-75sill-ky-st-grt-bt schist

0,51272

0,51276

0,51280

0,51284

0,51288

0,51292

0,51296

0,51300

0,188 0,192 0,196 0,200 0,204 0,208 0,212 0,216

147Sm/144Nd

ca. 766 MaMSWD = 0,13

803-135Cafelândia Amphibolite

0,5127

0,5129

0,5131

0,5133

0,5135

0,5137

0,18 0,20 0,22 0,24 0,26 0,28 0,30 0,32

147Sm/144Nd

ca. 753 Ma

RM - 220GARNET AMPHIBOLITE

JUSCELÂNDIA

All Sm-Nd Garnet ages are consistent withU-Pb SHRIMP age ofca. 740 Ma

Niquelândia ComplexNiquelândia Complex(upper series)(upper series)

(Ferreira Filho & Pimentel 2000)

Araxá GroupAraxá Group

GranulitesGranulites

0,0 0,4 0,8 1,2 1,6

207Pb/235U

206Pb/238U

627 ± 27 Ma MSWD = 1.05

data-point error ellipses are 68.3% conf

ANA-1 - Granite withsillimanite and garnet

Mara Rosa MetasedimentsMara Rosa Metasediments(northern part of the Goiás Arc)(northern part of the Goiás Arc)

Junges & Pimentel, 2001

E quando a paragênese mineral é ígnea?

O PRÉ-CAMBRIANO (>540 Ma)

Orogenia Grenville (1200-900 Ma)

Possíveis representantes

Sierra Nevada de Santa Marta.

0 100 200 km

S ed im entos m esozó ic os

M agm a tism o c enozó ic odo Terre no C una

E m bas am e nto pale ozó icoe/ou pré -cam bria no

M agm a tism o pa leozó ic odo M ac iço de S antande r

P lu ton ism o ju rá ss ico

M agm a tism o do cretác ico

R oc has bás ica scretá cic as

Vu lca n ism o tr iá ssicoe ju rá ssico

S ed im entos c enozó ic osdos L lanos O rie n tale s

M agm a tism o c enozó ic odo Terre no C a lim a

S ed im entos c enozó ic os

Vu lca n ism o p lioce no e quaternário

R oc has bás ica s m e sozó ic as e c enozó ica sda Se rran ía de B audó

EQUAD OR

Serrania deLa Macarena

VENEZUELA

SIERR A NEVADA deSANTA MA RTA

Bat. deAcandí

BO GO TÁ

Falhas

1. G na isse de Bucaramanga e Bat. de O caña.2. 3. C omplexo de Puquí e S tock del Pescado.4.

8. S tock de Cabañas.9. Bat. de Ibagué.10. Anfibolito de E l H igado.11. Bat. de Bugá.12. Maciço de Quetam e.13. Região deSaldaña-Payandé.14. Bat. de M andé.15. Gabro de La Corona.16. Gabro de Pajarito.17. Dunito de La Ch ina e G abro de La Tolda.18. D iorito de Pueblito.19. Complexo A rquía e Stock de Cambum bia .20. Gabro de A ltamira.21. Gabro de H ispania.22. Bató lito de Fara llones de Cita rá.23. Stock de P iedrancha.24. Complexo vulcân ico Ruiz-Tolima.25. Fm Com bia.

Bat. de Segovia.

Bat. de Sabanalarga.5. Bat. Antioqueño.

Bat. de Sonsón.7. M ilonitos de E l Vapor.

Maciço de Santander

Milonitos de El Vapor

Anfibolitos El Higado

SIERRA NEVADA DE SANTA MARTA

GRANULITOS DE LOS MANGOS

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.20.511

147S m /144Nd

971 8 Ma±

Isócrona Rb-Sr 1400 Ma (MacDonald e Hurley 1969)

K-Ar (Hb) de 940 30 Ma (Tschanz et al. 1974)

U-Pb 1.0 e 1.3 Ga (Restrepo-Pace et al. 1997)

Idade do metamorfismo associado à Orogenia Grenville

CRÁTON AM AZÔNICO

Cordilheira dos A

M G -S M

MV-SSL

Faz ~1.2 e 0.9 Ga

Laurência

Mar GrenvillianoCráton

Am azônico

CrátonAm azônico

ArcoSunsás

Colisão e metam orfism oOrigem de AH, GB, GM, MG-SM, MV-SSL

Rochas G renvillinasda Colômbia

IDADES MODELO TTCHURCHUR = Chondritic Uniform Reservoir = Chondritic Uniform Reservoir

IDADE MODELOIDADE MODELOTTDMDM = Depleted Mantle = Depleted Mantle

CHURCHUR

TcristTDM

MODEL AGEMODEL AGE

IDADES MODELO Sm-NdIDADES MODELO Sm-Nd

(143Nd/144Nd)X = (143Nd/144Nd)O + (147Sm/144Nd)X (elT-1) (manto)

(143Nd/144Nd)am = (143Nd/144Nd)O + (147Sm/144Nd)am (elT-1) (amostra)

Onde “X” pode ser CHUR ou DM e “am” = amostra (razão medida hoje)

X am1 +Ln1

143Nd144Nd

147Sm144Nd

X am1 +Ln1

143Nd144Nd

147Sm144Nd

Nd(T) = 0,25T2 - 3T + 8,5 evolução do manto empobrecido (DM)

Nd(T) = Nd(0) - Qf(Sm/Nd) {0,512638/(143Nd/144Nd)CHUR (T)} (eT - 1)

considerando eT - 1 T e 0,512638/(143Nd/144Nd)CHUR (T) 1

Nd(T) = Nd(0) - Qf(Sm/Nd) T evolução da rocha crustal

(143Nd/144Nd) (T)am

(143Nd/144Nd) (T)CHUR

Nd(T) = -1 10000

(147Sm/144Nd)am - (147Sm/144Nd)CHUR

(147Sm/144Nd)CHUR

f(Sm/Nd) =

Benett & DePaolo (1987)

“Mapeamento” de províncias crustais no oeste dos EUA

Mineralização de Au – Mina III, Crixás

EXEMPLO DE EVOLUÇÃO SEGUNDO MODELO EM ESTÁGIO DUPLODiagrama de evolução isotópica de Nd em função do tempo geológico. Em 3,2 Ga o magma separou-se do manto tendo 147Sm/144Nd = RT1 = 0,11. A 1,7 Ga ocorreu refusão deste material, com novo fracionamento entre Sm e Nd (razão 147Sm/144Nd = RT2). Em T = 0 (hoje) o valor de o Nd é igual a Nc. A regressão direta de Nd = Nc com a inclinação de RT2 até a linha de manto empobrecido (DM) condicionaria um valor de TDM sem significado geológico.

2 3 410 5

DMR = 0,219

FUSÃO COMFRACIONAMENTO

CHURR = 0,1967

MODELO DE ESTÁGIO DUPLO

147 144Sm/ Nd = R = -11T1

147 144Sm/ Nd = RT2

T (Ga)

Workshop - Brasília, Junho 2001Workshop - Brasília, Junho 2001

Geocronologia Sm-NdGeocronologia Sm-Nd(ca. de 40 amostras)(ca. de 40 amostras)

Idades modelo Tdm > 2.3 Ga

Idades modelo Tdm < 2.1 Ga

Perfis gravimétricosPerfis gravimétricossugeridossugeridos

0,5123

0,5125

0,5127

0,5129

0,5131

0,17 0,18 0,19 0,20 0,21

147Sm/144Nd

Age = 2243 ± 130 MaEps(T)= +2.5MSWD = 0,97

AnfibolitoSeqüência Colorado

Proveniência de Sedimentos Detríticos UsandoMétodos Geocronológicos

Instituto de GeociênciasUniversidade de Brasília

1 - Método Sm-Nd em Amostras de Rocha Total1 - Método Sm-Nd em Amostras de Rocha Total

2 - Método da Evaporação de Zircão - método de Köber2 - Método da Evaporação de Zircão - método de Köber

3 - Método U-Pb Convencional (Diluição Isotópica) em3 - Método U-Pb Convencional (Diluição Isotópica) em grãos de Minerais Detríticos (zircão, monazita)grãos de Minerais Detríticos (zircão, monazita)

4 - Método U-Pb por SHRIMP ou LAM-ICP-MS em 4 - Método U-Pb por SHRIMP ou LAM-ICP-MS em grãos de Minerais Detríticos (zircão, monazita)grãos de Minerais Detríticos (zircão, monazita)

CHURCHUR

MODEL AGEMODEL AGE

TonalitoTonalito

GnaisseGnaisse

GranitoGranito

Sedimento

Método Sm-Nd em RTMétodo Sm-Nd em RT

1. Fornece a média das idades modelo (T1. Fornece a média das idades modelo (TDMDM) das) das

áreas fonte do sedimento detrítico = idadeáreas fonte do sedimento detrítico = idade máxima de deposição.máxima de deposição.

2. Análises demoradas2. Análises demoradas

3. Método relativamente barato3. Método relativamente barato

Modelo:Modelo:

Grupos Paranoá, Canastra - Grupos Paranoá, Canastra - representantes de margem passiva representantes de margem passiva Neoproterozóica (1.0 - 1.1 Ga?)Neoproterozóica (1.0 - 1.1 Ga?)

Grupos Araxá e Ibiá - fácies distais, de mar profundoGrupos Araxá e Ibiá - fácies distais, de mar profundoda associação de margem passivada associação de margem passiva

Bambuí e Vazante - ??Bambuí e Vazante - ??Fm Três Marias - seqüência pós-inversãoFm Três Marias - seqüência pós-inversão

Idades de Deposição = ???Idades de Deposição = ???

Padrão compatível com erosão do Cráton do São FranciscoPadrão compatível com erosão do Cráton do São Francisco

Grupo BambuíGrupo Bambuí

PIMENTEL,M.M., DARDENNE,M.A., FUCK,R.A., VIANA,M.G., JUNGES,S.L., SEER,H.J., FISCHEL,D.P., 2001. Nd isotopes and the provenance of sediments of the Neoproterozoic Brasília Belt, central Brazil. Journal of South American Earth Sciences, 14(2001):571-585.

Portanto: Grupos Araxá, Ibiá e Bambuí têmPortanto: Grupos Araxá, Ibiá e Bambuí têmpadrões de proveniência distintos daquelespadrões de proveniência distintos daquelesdo Grupo Paranoá e requerem a presença dedo Grupo Paranoá e requerem a presença deuma fonte jovem. Que fonte? Dados U-Pbuma fonte jovem. Que fonte? Dados U-Pbpodem auxiliar na sua identificação.podem auxiliar na sua identificação.

Grupo AraxáGrupo Araxá

Piuzana,D., Pimentel,M.M., Fuck,R.A., Armstrong,R.A. 2002. SHRIMP U-Pb and Sm-Nd data for the Araxá Group and associated magmatic rocks: constraints for the age of sedimentation and tectonic evolution of the southern Brasília Belt, central Brazil. Submetido para Precambrian Research

Diagrama Sr vs. Nd – rochas ígneas

Sr - Nd

Ito et al. (1987) Ito et al. (1987) Chemical Geology, 62, 157-176; Chemical Geology, 62, 157-176; e LeRoex et al. (1983) e LeRoex et al. (1983) J. Petrol., 24, 267-318.J. Petrol., 24, 267-318.

Figure 14-6. After Zindler and Hart (1986), Staudigel et al. (1984), Hamelin et al. (1986) and Wilson (1989).

Província Paraná-Etendeka na Namibia

Pouca semelhança com a Pluma de Tristan.

Arco MagmáticoArco Magmáticode Goiásde Goiás

ComplexoComplexoAnápolis-ItauçuAnápolis-Itauçu

0 5 km

Arenópolis

16 26’25”

16 35’55”

51 45’15”0

Gnaisse ArenópolisGnaisse Arenópolis

0 5 km

Arenópolis

16 26’25”

16 35’55”

51 45’15”0

0 5 km

Arenópolis

16 26’25”

16 35’55”

51 45’15”0

Granito Rio Caiapó

Iporá S. do Impertinente

MessianópolisIsraelândia

DMIs o to p ic c o m p o s itio n o f t h e N e o p ro tero z o ic (c a . 9 0 0 M a )

A re n ó p o l is , S a n c ler lâ n d ia , a n d M a tr in x ã g n e i s s es o f w e s te r n G o iá s

(T = 900 M a)

A rchean gn eisses

Metavulcânicas e gnaisses tonalíticos

(ca. 900 Ma)

Intrusive granites(ca. 580 - 500 Ma)

A raca ju

M aceió

R ecife

J o ã oP essoa

N a ta l

F o rtaleza

0 50 100 Km

P H A N E R O Z O IC C O V E R

C A M B R IA N M O L A S S IC F O R M AT IO N S

B R A S IL IA N O G R A N IT O ID S A N D

N E O P R O T E R O Z O IC S U P R A C R U S TA L S

M E S O P R O T E R O Z O IC S U P R A C R U S TA L S

PA L E O P R O T E R O Z O IC S U P R A C R U S TA L S

PA L E O P R O T E R O Z O IC T O A R C H E A N G N E IS S E S A N D M IG M AT IT E S

N E O P R O T E R O Z O IC C O V E R

M E S O P R O T E R O Z O IC C O V E R

A R C C O M P L E X E S

SÃ O F R A N C ISC O C R AT O N

B O R B O R E M AP R O V IN C E

P EA NO S RS A Z OP E R N A M B U C O S H E A Z O E

Pot iguar BasinArar ipe Basin

Tucano Basin

Parnaíba Basin TZD

CCDMCD Fortaleza

Recife

Salvador100

360380400

806040

SFC SDSD

SOBRAL-PEDRO SEGUNDO SZ

CenozoicPHANEROZOI CMesozoicPROTEROZOI CPaleoproterozoic to Archean gneiss-migmatitic basementUndif erenciated brasiliano intrusions (1) (2) Brasiliano shear zones and probable Neoproterozoic suture zones(1)(2)Macau alkaline plugs and necksCeará Mir im tholeiite basalt dykesPhanerozoic cover

Pot iguar Basin

A r ar ipe B as in

M CDFortaleza

Recif e

S alvador

36 038 040 0

Cenozoic

PH A N ERO Z O I C

M esozoic

PRO T ERO Z O I C

Paleopr ot er ozoic t o A r chean gneiss- migmat it ic basement

U nd if er enc iat ed br asiliano int r usions (1)

B r as il iano shear z ones and pr ob ab le N eopr ot er oz oic sut ur e

z ones

M acau alkaline plugs and necks

Cear á M ir im t holeiit e basalt dykes

Phaner oz oic cover

N atal

O Método Sm-Nd

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Presentación método científico

2 nd link: cellular protection

ND ΑΝΑΠΤΥΞΙΑΚΗ ΑΝΩΝΥΜΗ ΚΤΗΜΑΤΙΚΗ …/media/com/downloads/...ND ΑΝΑΠΤΥΞΙΑΚΗ Α.Ε. - 31 Δεκεμβρίου 2013 Σημείωση Σελίδα

MÉTODO CLÍNICO

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MÉTODO DE CROSS - civil.fe.up.ptcivil.fe.up.pt/.../te/te2/aulas_teoricas/acetatos/metodo_cross_2.pdf · Método de Cross – J. Miranda Guedes (DEC – FEUP) – 2001/2002 13 MÉTODO

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