Publicação: Método de traços de fissão e U-Pb nos minerais apatita e zircão: termo-cronologia dos andes peruanos na região de Yura, Arequipa – Peru
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Data
2024-04-30
Autores
Orientador
Sáenz, Carlo Alberto Tello 
Coorientador
Soares, Cleber José
Pós-graduação
Ciência e Tecnologia de Materiais - FC/FCT/FEB/FEIS/IBB/ICTS/IQAR
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
Foram datadas, através do Método de traços de Fissão, MTF, via a técnica do detector externo, MDE, três amostras de apatita coletadas na região de Yura, cidade de Arequipa, localizada na parte sul dos Andes Peruanos (ARE02, ARE03 e ARE04). Com a finalidade de avaliar o emprego metodológico do MTF por parte do autor, 40 campos da amostra padrão de Durango, México, também foram datados, dando como resultado uma idade média de 30,3 ± 0,8 Ma, a qual é compatível do ponto de vista estatístico com a idade obtida nos diversos laboratórios localizados no mundo todo. Na amostra ARE02, 63 grãos de apatita foram datados, sendo que possuem uma distribuição cujo valor médio da idade é de VM = 113,7 ± 2,3 Ma. Na amostra ARE03, 66 grãos de apatita foram datados, dando como resultados uma idade média de VM = 110,1 ± 2,4 Ma. Por outro lado, na amostra ARE04, 29 grãos de apatita foram datados via o MDE, fornecendo a idade média de 133,1 ± 8,8 Ma. Estes resultados mostram que as idades destas amostras (ARE02, ARE03 e ARE04) são estatística e geologicamente compatíveis, pois foram coletadas na mesma unidade geológica. Estas amostras também foram datadas via o Laser Ablation-Indcuctively coupled plasma-mass spectrometry, LA-ICP-MS, TFLA. A idade TFLA de 33 grãos de apatita da amostra ARE02 tem como valor médio 103,13 ± 8,20 Ma. A idade TFLA de 35 grãos de apatita da amostra ARE03 tem um valor médio de 135,52 ± 13,85 Ma. A idade TFLA de 34 grãos de apatita da amostra ARE04 forneceram uma idade média de 101,46 ± 9,10 Ma. Estes resultados mostram que as idades obtidas via TFLA na apatita são compatíveis com as idades obtidas via o MDE. Ou seja, pode-se utilizar o método TFLA que é muito mais rápido dado que neste método as amostras não precisam ser irradiadas em um reator nuclear. Além destas três amostras (ARE02, ARE03 e ARE04) mais duas amostras, a ARE06 e a ARE07 também foram datas via o método de TFLA. O valor médio de 12 grãos da amostra ARE06 deu como resultado uma idade média de 109,00 ± 13,27 Ma, enquanto o valor médio de 18 grãos da amostra ARE07 foi de 105,21 ± 13,10 Ma. Estas idades são compatíveis com aquelas obtidas nas amostras ARE02, 03 e 04. Nas amostras ARE02 e ARE03 foi possível determinar suas histórias térmicas dado que foram encontrados uma quantidade suficiente de traços confinados com comprimentos médios de 13,41 ± 0,17 µm e 13,72 ± 0,23 µm, respectivamente. As histórias térmicas foram determinadas através do modelo de annealing usando o programa HeFTy. A história térmica da amostra ARE02 passou pela isoterma de 120 eC há 105 Ma e foi esfriando linearmente durante um intervalo de 70 Ma até atingir temperaturas entre 60 e 40° C há 45 Ma atrás. Os últimos 20 Ma são marcados por um resfriamento bem mais acelerado até atingir a temperatura ambiente. Por outro lado, a história térmica da amostra ARE03 teria atingido a temperatura de 120 °C há 160 Ma e sofreu um resfriamento relativamente lento entre 120 e 80 °C no intervalo de tempo de 160 a 105 Ma. A partir deste ponto a história térmica da amostra ARE03 é semelhando ao resultado da história térmica da amostra ARE02. Isto é, essas histórias térmicas são estatística e geologicamente compatíveis. Idades simultâneas obtidas através do TFLA e U-Pb foram determinadas em grãos de zircão das amostras ARE05, ARE07, ARE14 e ARE17, sendo que as duas primeiras correspondem a rochas ígneas e as duas últimas a rochas sedimentares, todas elas da região de Yura. Os 32 grãos de zircão datados via TFLA na amostra ARE05 forneceram uma idade média de 57,66 ± 4,46 Ma e a idade U-Pb uma média de 187,24 ± 3,37 Ma; 38 grãos de zircão da amostra ARE07 tem uma idade média obtida via TFLA de 83, 98 ± 4,40 Ma e uma idade U-Pb com média de 175,77 ± 1,45. Por outro lado, a amostra ARE14 possui três picos de idades TFLA, centralizados em 227 Ma, 325 Ma e 478 Ma e três picos de idades U-Pb em 633 Ma, 2 Ga e 2,5 Ga. A amostra ARE17 também apresentou 3 picos de idades TFLA, o primeiro em 240 Ma, o segundo em 358 Ma e o terceiro em 511 Ma com idades U-Pb centralizados em três picos em 558 Ma, 931 Ma e 2.1 Ga. Pode-se dizer que as amostras ARE14 e ARE17 possuem uma distribuição de idades similares TFLA, dado que os picos de idades de cada uma delas são compatíveis. Por outro lado, as idades U-Pb possuem um pico Brasiliano (~600 Ma) mais largo na amostra ARE14, outro pico no Meso-proterozoico (Steniano ~ 1 Ga), este mais largo na amostra ARE14, também ambas amostras apresentam picos com idades Paleo-proterozoicas. É muito provável que estes grãos tenham a sua fonte primária no Craton de São Francisco, Brasil.
Resumo (inglês)
Three apatite samples collected in the Yura region, city of Arequipa, located in the southern part of the Peruvian Andes (ARE 02, ARE 03 and ARE 04) were dated via the external detector technique. In order to validate the MTF, 40 fields of the standard Durango sample, from Mexico, were also dated, resulting in a mean age of 30.3 ± 0.8 Ma, which is statistically compatible with age obtained in several laboratories located all over the world. In the ARE 02 sample, 63 apatite grains were dated and they have a distribution whose average age value is VM= 113.7 ± 2.3 Ma. In the ARE 03 sample, 66 apatite grains were dated, resulting in an average age of VM= 110.1 ± 2.4 Ma. On the other hand, in the ARE 04 sample, 29 apatite grains were dated via the external detector method, with a mean age of 133.1 ± 8.8 Ma. These results show that the ages of these samples (ARE 02, ARE 03 and ARE 04) are statistically and geologically compatible, as they were collected in the same geological unit. These samples were also dated via Laser Ablation-Indcuctively coupled plasma-mass spectrometry, LA-ICP-MS, TFLA. The TFLA age of 33 apatite grains from the ARE02 sample has an average value of 103.13 ± 8.20 Ma. The TFLA age of 35 apatite grains from the ARE03 sample has a mean value of 135.52 ± 13.85 Ma. The TFLA age of 34 apatite grains from the ARE04 sample provided an average age of 101.46 ± 9.10 Ma. These results show that the ages obtained via TFLA in apatite are compatible with the ages obtained via external detector method. That is, the TFLA method can be used, which is much faster since in this method the samples do not need to be irradiated in a nuclear reactor. In addition to these three samples (ARE02, 03 and 04) another two samples, ARE06 and ARE07, were also dated via the TFLA method. The mean value of 12 grains from the ARE 06 sample resulted in an average age of 109.00 ± 13.27 Ma, while the mean value of 18 grains from the ARE07 sample was 105.21 ± 13.10 Ma. These ages are compatible with those obtained in samples ARE02, 03 and 04. In samples ARE02 and ARE03 it was possible to determine their thermal histories given that a sufficient amount of confined traces with average lengths of 13.41 ± 0.17 were found. μm and 13.72 ± 0.23 μm, respectively. Thermal histories were determined through the annealing model using the HeFTy program. The thermal history of sample ARE02 passed through the 120 eC isotherm 105 Ma ago and cooled linearly over a 70 Ma interval until reaching temperatures between 60 and 40 °C 45 Ma ago. The last 20 Ma are marked by a much more accelerated cooling down to room temperature. On the other hand, the thermal history of sample ARE03 would have reached a temperature of 120 °C 160 Ma °C ago and suffered a relatively slow cooling between 120 and 80 °C in the time interval of 160 to 105 Ma. From this point on, the thermal history of sample ARE03 is similar to the result of the thermal history of sample ARE02. That is, these thermal histories are statistically and geologically compatible. Simultaneous ages obtained through TFLA and U-Pb were determined in zircon grains from samples ARE05, ARE07, ARE14 and ARE17, in witch the first two corresponding to igneous rocks and the last two to sedimentary rocks, all of them from Yura region. The 32 zircon grains dated via TFLA in the ARE05 sample gave a mean age of 57.66 ± 4.46 Ma and the U-Pb age a mean of 187.24 ± 3.37 Ma; 38 zircon grains from the ARE07 sample have an average age obtained via TFLA of 83.98 ± 4.40 Ma and a U-Pb age with an average of 175.77 ± 1.45. On the other hand, the ARE 14 sample has three TFLA age peaks, one centered at 227 Ma, another at 325 Ma and the third at 478 Ma and three peaks, one at 633 Ma, another at 2 Ga and the last at 2, 5 Ga. The ARE17 sample also showed 3 TFLA age peaks, the first at 240 Ma, the second at 358 Ma and the third at 511 Ma with U-Pb ages also centered on three peaks one at 558 Ma, another at 931 Ma and the third at 2.1 Ga. It can be said that the ARE14 and ARE17 samples have a similar TFLA age distribution, given that the age peaks of each of them are compatible. On the other hand, the U-Pb ages have a Brasiliano peak (~600 Ma) wider in the ARE14 sample, another peak in the Meso-Proterozoic (Stenian ~ 1 Ga), this one wider in the ARE14 sample, also both samples show peaks with Paleo-Proterozoic ages. It is very likely that these grains have their primary source in the São Francisco Craton, Brazil.
Descrição
Palavras-chave
Caracterização isotópica e cristalográfica do mineral apatita e zircão, Datação via MDE e MTLA em apatitas, Datação via U-Pb e MTLA em zircões, Estudo de História Térmica em apatitas, Characterization of the mineral apatite and zircon, Fission Track Method, U-Pb systematics, Study of thermal history
Idioma
Português
Como citar
VAZ SANTOS, Bruno Henrique. Método de traços de fissão e U-Pb nos minerais apatita e zircão: termo-cronologia dos andes peruanos na região de Yura, Arequipa – Peru. Orientador: Carlo Alberto Tello Sáenz. 2024. 104 f. Tese (Doutorado em CIência e Tecnologia dos Materiais) - Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Estadual Paulista, Presidente Prudente, 2024.
