Uranium-lead dating method at the Pará-Iso isotope geology laboratory, UFPA, Belém – Brazil

ABSTRACT: Analytical procedures for U-Pb isotope dilution analyses at the Pará-Iso isotope geology laboratory of the Federal University of Pará (UFPA) are described in detail. The procedures are applied to zircon, titanite, rutile, apatite, columbite-tantalite and whole rock. Reagent preparation and chemical processing are done in clean-room conditions. Samples are dissolved using Teflon™ microcapsules in steel jacket Teflon™ Parr Instrument™ bomb or Teflon™ screw cap containers. U and Pb are separated using anion exchange AG 1x8 resin columns. Typical blanks for mineral sample amounts of 0.01 to 1.0 mg are less than 1 pg U and 20-30 pg Pb. Isotope analysis of the U and Pb from the same filament are carried out using a Finnigan MAT 262 mass-spectrometer in static and dynamic modes. The current analytical level is demonstrated on analyses of international standard zircon 91500 with three different ²³⁵U-²⁰⁵Pb and ²³⁵U-²⁰⁸Pb isotope tracers and whole rock standards. Results of analyses of two zircon samples are also presented.

Environmental changes in the western Amazônia: morphological framewor, geochemistry, palynology and radiocarbon dating data

Os sedimentos do lago Coari, de ambiente de terra firme esculpido nos depósitos do Plio-Pleistocenos, e o Acará, típico lago de várzea e ambos formados nos sedimentos quaternários da planície de inundação do médio Solimões, no oeste da Amazônia, Brasil, foram estudados para investigar as condições ambientais durante sua formação. Este estudo inclui dados da composição mineralógica, química, isótopos de Pb, palinologia, datações de radiocarbono e a configuração morfológica dos lagos obtida por imagens SRTM. As condições geológica e ambiental dos lagos variam e sugerem que suas evoluções refletem processos autogenéticos em condições de floresta úmida e chuvosa. Embora caulinita, quartz, muscovita, illita e esmectita sejam os principais minerais em ambos os lagos, a geoquímica indica fonte distinta, os sedimentos do lago Acará têm maior concentração de Al2O3, Fe2O3, FeO, CaO, K2O, MgO, Na2O, P2O5, Ba, V, Cu, Ni, Zn, Pb, Sr, Li, Y e La e têm mais Pb radiogênico que os sedimentos do lago Coari. As idades de radiocarbono sugerem que há aproximadamente 10160 anos AP o lago Coari iniciou o desenvolvimento devido a avulsão do rio Solimões, enquanto o lago Acará foi formado devido ao abandono de meandro do rio Solimões e retendo o domínio das gramíneas nas suas praias há aproximadamente 3710 anos AP.

Carbon and oxygen isotope geochemistry of Ediacaran outer platform carbonates, Paraguay Belt, central Brazil

Após a glaciação do final do Criogeniano, a região central do Brasil foi palco de extensa deposição de carbonatos plataformais do Grupo Araras. Este grupo inclui na sua base uma seqüência de capa carbonática sucedida por depósitos transgressivos de calcilutitos betuminosos e folhelhos de plataforma profunda. Dados de fácies e estratigráficos combinados com análises isotópicas de carbono e oxigênio da seção mais completa desses depósitos transgressivos, expostos no sinclinal da Guia, foram empregados para avaliar o paleambiente deposicional e para testar a correlação desses depósitos ao longo da faixa e também com outras unidades de outros continentes. A sucessão estudada consiste de 150 m de espessura de camadas tabulares de calcilutitos e folhelhos cinza a pretos com valores de d13CPDB negativos, entre -2,5 e -1 . O perfil de d13CPDB do sinclinal da Guia mostra clara correlação com a porção superior da Formação Guia da região de Cáceres, 200 km a sudoeste. O perfil de d13CPDB do Grupo Araras é comparável aos perfis de d13CPDB de outras unidades ediacaranas da parte sul da Faixa Paraguai, oeste do Canadá, e crátons do Congo e do Kalahari. Além disso, a distribuição de fácies, estratigrafia e o perfil isotópico do Grupo Araras são equiparáveis à porção média do Subgrupo Tsumeb na Namíbia, o que reforça a atribuição de idade Ediacarana para o Grupo Araras.

Estudos isotópicos (Pb, O, H, S) em zonas alteradas e mineralizadas do depósito cupro-aurífero Visconde, Província Mineral de Carajás

O depósito cupro-aurífero Visconde está localizado na Província Mineral de Carajás, a cerca de 15 km a leste do depósito congênere de classe mundial Sossego. Encontra-se em uma zona de cisalhamento de direção WNW-ESE, que marca o contato das rochas metavulcanossedimentares da Bacia Carajás com o embasamento. Nessa zona ocorrem outros depósitos hidrotermais cupro-auríferos com características similares (Alvo 118, Cristalino, Jatobá, Bacaba, Bacuri, Castanha), que têm sido enquadrados na classe IOCG (Iron Oxide Copper-Gold), embora muitas dúvidas ainda existam quanto a sua gênese, principalmente no que diz respeito à idade da mineralização e fontes dos fluidos, ligantes e metais. O depósito Visconde está hospedado em rochas arqueanas variavelmente cisalhadas e alteradas hidrotermalmente, as principais sendo metavulcânicas félsicas (2968 ± 15 Ma), o Granito Serra Dourada (2860 ± 22 Ma) e gabros/dioritos. Elas registram diversos tipos de alteração hidrotermal com forte controle estrutural, destacando-se as alterações sódica (albita + escapolita) e sódico-cálcica (albita + actinolita ± turmalina ± quartzo ± magnetita ± escapolita), mais precoces, que promoveram a substituição ubíqua de minerais primários das rochas e a disseminação de calcopirita, pirita, molibdenita e pentlandita. Dados isotópicos de oxigênio e hidrogênio de minerais representativos desses tipos de alteração mostram que os fluidos hidrotermais foram quentes (410 – 355°C) e ricos em ¹⁸O (δ¹⁸O_H2O= +4,2 a 9,4‰). Sobreveio a alteração potássica, caracterizada pela intensa biotitização das rochas, a qual ocorreu concomitantemente ao desenvolvimento de foliação milonítica, notavelmente desenhada pela orientação de palhetas de biotita, que precipitaram de fluidos com assinatura isotópica de oxigênio similar à dos estágios anteriores (δ¹⁸O_H2O entre +4,8 e +7,2‰, a 355°C). Microclina e alanita são outras fases características desse estágio, além da calcopirita precipitada nos planos da foliação. A temperaturas mais baixas (230 ± 11°C), fluidos empobrecidos em ¹⁸O (δ¹⁸O_H2O = -1,3 a +3,7‰) geraram associações de minerais cálcico-magnesianos (albita + epidoto + clorita ± calcita ± actinolita) que são contemporâneas à mineralização. Valores de δ¹⁸D_H2O e δO_H2O indicam que os fluidos hidrotermais foram inicialmente formados por águas metamórficas e formacionais, a que se misturou alguma água de fonte magmática. Nos estágios tardios, houve considerável influxo de águas superficiais. Diluição e queda da temperatura provocaram a precipitação de abundantes sulfetos (calcopirita ± bornita ± calcocita ± digenita), os quais se concentraram principalmente em brechas tectônicas - os principais corpos de minério - que chegam a conter até cerca de 60% de sulfetos. Veios constituídos por minerais sódico-cálcicos também apresentam comumente sulfetos. A associação de minerais de minério e ganga indica uma assinatura de Cu-Au- Fe-Ni-ETRL-B-P para a mineralização. Os valores de δ³⁴S (-1,2 a +3,4‰) de sulfetos sugerem enxofre de origem magmática (proveniente da exsolução de magmas ou da dissolução de sulfetos das rochas ígneas pré-existentes) e precipitação em condições levemente oxidantes. Datação do minério por lixiviação e dissolução total de Pb em calcopirita forneceu idades de 2736 ± 100 Ma e 2729 ± 150 Ma, que indicam ser a mineralização neoarqueana e, a despeito dos altos erros, permite descartar um evento mineralizador paleoproterozoico. A idade de 2746 ± 7 Ma (MSDW=4,9; evaporação de Pb em zircão), obtida em um corpo granítico não mineralizado (correlacionado à Suíte Planalto) que ocorre na área do depósito, foi interpretada como a idade mínima da mineralização. Assim, a formação do depósito Visconde teria relação com o evento transpressivo ocorrido entre 2,76 e 2,74 Ga, reponsável pela inversão da Bacia Carajás e pela geração de magmatismo granítico nos domínios Carajás e de Transição. Esse evento teria desencadeado reações de devolatilização em rochas do Supergrupo Itacaiúnas, ou mesmo, provocado a expulsão de fluidos conatos salinos aprisionados em seus intertícios. Esses fluidos teriam migrado pelas zonas de cisalhamento e reagido com as rochas (da bacia e do embasamento) pelas quais se movimentaram durante a fase dúctil. As concentrações subeconômicas do depósito Visconde devem ser resultado da ausência de grandes estruturas que teriam favorecido maior influxo de fluidos superficiais, tal como ocorreu na formação dos depósitos Sossego e Alvo 118.

U-Pb SHRIMP and 40Ar/39Ar constraints on the timing of mineralization in the Paleoproterozoic Caxias orogenic gold deposit, São Luís cratonic fragment, Brazil

Caxias é um depósito de ouro orogênico do fragmento cratônico São Luís, que é correlacionável aos terrenos Riacianos do Cráton Oeste-Africano. O depósito se formou após o metamorfismo regional (estimado em 2100 ± 15 Ma) e está hospedado em zona de cisalhamento que secciona xistos do Grupo Aurizona (2240 ± 5 Ma) e o Microtonalito Caxias. O microtonalito foi aqui datado em 2009 ± 11 Ma, e representa um estágio magmático tardio na evolução do fragmento cratônico São Luís. Cristais de zircão com idades de 2139 ± 10 Ma foram herdados da fonte magmática ou são produto de contaminação durante a intrusão. A composição dos isótopos de chumbo sugere que granitoides de arco de ilhas de ca. 2160 Ma são a fonte provável para o Pb incorporado na pirita relacionada com o minério. Sericita hidrotermal mostra idade ⁴⁰Ar/³⁹Ar de 1990 ± 30 Ma, que, combinada com a idade de posicionamento do microtonalito hospedeiro, limita o evento mineralizador ao intervalo 2020-1960 Ma.

Batólito Guaporeí: uma extensão do Complexo Granitoide Pensamiento em Mato Grosso, SW do Cráton Amazônico

O Batólito Guaporeí é um corpo de aproximadamente 240 km² alongado segundo a direção NW, localizado na região de Vila Bela da Santíssima Trindade, estado de Mato Grosso. Situa-se nos domínios da Província Rondoniana-San Ignácio, no Terreno Paraguá, na porção meridional do Cráton Amazônico. É formado por monzogranitos e, subordinadamente, granodioritos, quartzo-monzonitos e sienogranitos, caracterizados por granulação grossa e textura, em geral, porfirítica a porfiroclástica. Possui biotita como mineral máfico primário, por vezes, associada a anfibólio, e encontra-se metamorfizado na fácies xisto verde, exibindo estrutura milonítica, em estreitas zonas de cisalhamento. Evidências geoquímicas indicam que essas rochas derivam de um magma cálcio-alcalino de alto potássio a shoshonítico, metaluminoso a levemente peraluminoso evoluído por cristalização fracionada associada à assimilação crustal, possivelmente gerado em ambiente de arco continental. Duas fases de deformação relacionadas à Orogenia San Ignácio, caracterizadas pelo estiramento e alinhamento mineral evidenciadas pelas foliações S₁ e S₂, foram identificadas nestas rochas. Foi obtida pelo método de evaporação de Pb em zircão uma idade de 1.314 ± 3 Ma, interpretada como idade de cristalização do corpo granítico. Dados Sm-Nd em rocha total indicam idade modelo T_DM em torno de 1,7 Ga e valor negativo para _{εNd (t = 1,3)} (-14), corroborando a hipótese de envolvimento crustal na gênese do magma. Os resultados obtidos apontam semelhanças entre essas rochas e aquelas de região adjacente em território boliviano, sugerindo que o Granito Guaporeí representa uma extensão do Complexo Granitoide Pensamiento.

Strontium isotope stratigraphy of the Pelotas Basin

Dados da razão isotópica de estrôncio foram obtidos a partir da análise de conchas de foraminíferos recuperadas dos depósitos terciários da Bacia de Pelotas visando o refinamento do arcabouço cronoestratigráfico dessa seção. Este artigo representa a primeira abordagem à obtenção de idades numéricas para esses estratos. A estratigrafia de isótopos de estrôncio permitiu a identificação de oito hiatos deposicionais na seção Eoceno-Plioceno, aqui classificados como desconformidade, além de uma seção condensada. O reconhecimento de hiatos deposicionais representa um importante avanço, considerando a baixa resolução cronoestratigráfica da seção cenozóica da Bacia de Pelotas. Além disso, foi identificado um substancial aumento na taxa de sedimentação na seção neomiocênica. Tendências gerais de paleotemperatura e produtividade foram identificadas com base em dados das razões isotópicas de oxigênio e carbono da seção Oligoceno-Mioceno. Essas tendências são coerentes com eventos globais, evidenciando as condições ambientais durante a sedimentação.

Datação Sm-Nd em rocha total e granada do metamorfismo granulítico da região de Tartarugal Grande, Amapá Central

O procedimento experimental do método Sm-Nd utilizado no laboratório de Geologia Isotópica Pará-Iso (Universidade Federal do Pará) é apresentado detalhadamente para poder ser utilizado como referência pelos usuários do laboratório. A datação Sm-Nd de granulitos félsicos da área de Tartarugal Grande, nordeste do Bloco Arqueano Amapá, (sudeste do Escudo das Guianas) forneceu idades isocrônicas rocha total-granada de 2017 ± 12 Ma, 1981,6 ± 2,8 Ma e 2018 ± 2,3 Ma. A análise das mesmas amostras no Laboratório de Geocronologia (Universidade de Brasília) indicou idades de 2037 ± 8,4 Ma, 1988 ± 11 Ma e 2013 ± 15 Ma, respectivamente. Esses resultados indicam que temperaturas acima de 700°C foram alcançadas pelos granulitos de Tartarugal Grande entre 2,04 - 1,98 Ga, comprovando uma idade tardi-Transamazônica para o evento de alto grau metamórfico, na região nordeste do Bloco Arqueano Amapá. As idades-modelo T_DM(Nd) entre 3,15 Ga e 2,79 Ga constituem mais um registro do evento principal de acresção crustal mesoarqueano, já identificado na porção sudeste do Escudo das Guianas.