VII ISÓTOPOS DO CARBONO CICLOS E DATAÇÃO

groundwaters 
CorrelaCorrelaççãoão das das idadesidades 1414C com o C com o δδ1818O. O. LimitesLimites de de 
confianconfianççaa ((1414C C ±±50%, 50%, δδ1818O O ±±0.10.1‰‰). ). ClimaClima quentequente no no ininííciocio
do do HolocenoHoloceno indicadoindicado pelopelo δδ1818O. O. PaleoPaleo--temperaturastemperaturas
determinadasdeterminadas pelapela relarelaççãoão ArAr--Kr Kr mostrammostram hiatohiato nana recargarecarga
-10
-9
-8
-7
-10000 0 10000 20000 30000 40000
Corrected 14C age (years)
Modern (3H > 2 TU)
Paleo-groundwaters
δ1
8 O
 ‰
 V
S
M
O
W
 W
0
4
8
12
16
0 10 20 30 40
Age ka
A
r/K
r p
al
eo
-T
 °
C
2CH2O + H2O + CaCO3 → CH4 + 2HCO3+ Ca2+
SSéérie de Decaimento do Urie de Decaimento do U
OO urânio possui vurânio possui váárias valências (2+, 3+, 4+, 5+ e 6+), ocorrendorias valências (2+, 3+, 4+, 5+ e 6+), ocorrendo mais mais 
comumente na natureza nos estados de oxidacomumente na natureza nos estados de oxidaçção 4+ e 6+. ão 4+ e 6+. OO ííon on 
uranosouranoso (UO(UO2200) tem potencial iônico) tem potencial iônico 4; o U4; o U6+6+ éé quase sempre quase sempre 
encontrado na forma do radical encontrado na forma do radical uranilauranila UOUO222+2+, tendo , tendo potencial potencial iônico 7. iônico 7. 
OO campo de estabilidade do UOcampo de estabilidade do UO222+ 2+ éé bem mais amplo que o dobem mais amplo que o do UOUO2200
(<0,1 (<0,1 ppbppb em meio redutor) e forma complexosem meio redutor) e forma complexos solsolúúveis com os ânions veis com os ânions 
presentes nas presentes nas ááguas naturais (e.g. carbonatos)guas naturais (e.g. carbonatos)
EquilEquilííbrio secular brio secular –– razão de atividade razão de atividade 234234U/U/238238U= 1 U= 1 
Não confundir com concentraNão confundir com concentraçção ão –– mm234234U/U/mm238238U= 5,5x10U= 5,5x10--55
234234U U –– baixa concentrabaixa concentraçção c/ ão c/ TT½½ curta = alta atividadecurta = alta atividade
Valores da razão de atividade em Valores da razão de atividade em ááguas subterrâneas > 1, guas subterrâneas > 1, PqPq ? ? 
enfraquecimento da ligação de 234U, nos retículos cristalinos dos 
minerais, e oxidação preferencial, passando o 234U do estado tetra 
para hexavalente, no qual se solubiliza prontamente na solução;
deslocamento do 234U no retículo cristalino do mineral por ocasião do 
decaimento alfa do 238U (recuo alfa);
decaimento posterior dodecaimento posterior do áátomo de tomo de 234234Th recuado atravTh recuado atravéés da interface s da interface 
ssóólidolido--llííquido,em virtude do decaimento alfa do quido,em virtude do decaimento alfa do 238238U;U;
remoremoçção quão quíímica dos nmica dos núúcleos de cleos de 234234U que penetraram osU que penetraram os grãos grãos 
vizinhos dos minerais, pela passagem de soluvizinhos dos minerais, pela passagem de soluççõesões naturais naturais 
intergranularesintergranulares.
DesequilDesequilííbrio brio 234234U/U/238238U (1/3)U (1/3)
.
DesequilDesequilííbrio brio 234234U/U/238238U (2/3)U (2/3)
Quando as Quando as ááguas subterrâneas circulam por zonas profundas e o guas subterrâneas circulam por zonas profundas e o 
potencial redox diminui, a solubilidade do U potencial redox diminui, a solubilidade do U tbtb diminui e precipita nas diminui e precipita nas 
fraturas. fraturas. 
Ocorrem então dois processos opostos: (i) Aumento da razão de Ocorrem então dois processos opostos: (i) Aumento da razão de 
atividade pela ejeatividade pela ejeçção de ão de 234234Th (recuo alfa) e (ii) DiminuiTh (recuo alfa) e (ii) Diminuiçção da razão ão da razão 
de atividade pelo decaimento do de atividade pelo decaimento do 234234UU
A importância desses dois processos A importância desses dois processos éé controlada pela controlada pela áárea rea 
superficial das fraturas por volume de superficial das fraturas por volume de áágua intersticial (S) que se gua intersticial (S) que se 
relaciona com a largura das fraturas. Influência da abertura dasrelaciona com a largura das fraturas. Influência da abertura das
fraturas e contefraturas e conteúúdo de U das fraturas sobre a razão de atividadedo de U das fraturas sobre a razão de atividade
DesequilDesequilííbrio brio 234234U/U/238238U (3/3)U (3/3)
Se Se ááguas subterrâneas com razão de atividade > 1 se movem no guas subterrâneas com razão de atividade > 1 se movem no 
aqaqüíüífero no qual não hfero no qual não háá U e/ou existem condiU e/ou existem condiçções redutoras, ões redutoras, 
então a mesma irentão a mesma iráá diminuir com o decaimento do 234U (diminuir com o decaimento do 234U (tt½½= = 
246.000 anos). Portanto, ap246.000 anos). Portanto, apóós um tempo t, a razão seria:s um tempo t, a razão seria:
[234U/238U]t = 1 + ([234U/238U] [234U/238U]t = 1 + ([234U/238U] –– 1) . 1) . ee--tt..λλ234234
Para os casos onde não ocorre nenhuma contribuiPara os casos onde não ocorre nenhuma contribuiçção adicional do ão adicional do 
234U, i.e. sem recuo alfa do 234Th. Sistemas de decaimento 234U, i.e. sem recuo alfa do 234Th. Sistemas de decaimento 
deste tipo podem ser encontrados em aqdeste tipo podem ser encontrados em aqüíüíferos profundos em feros profundos em 
condicondiçções redutoras e baixa solubilidade do Uões redutoras e baixa solubilidade do U
O uso de isO uso de isóótopos de U para determinar a idade requer topos de U para determinar a idade requer 
conhecimento bastante estreito da configuraconhecimento bastante estreito da configuraçção da porosidade, ão da porosidade, 
assim como a distribuiassim como a distribuiçção do U e condião do U e condiçções geoquões geoquíímicas ao micas ao 
longo do aqlongo do aqüíüíferofero
Na maioria dos casos, não Na maioria dos casos, não éé posspossíível determinar uma idade, vel determinar uma idade, 
porporéém são m são úúteis para monitorar mudanteis para monitorar mudançças nos regimes de fluxo as nos regimes de fluxo 
subterrâneo ao longo do tempo.subterrâneo ao longo do tempo.
Visão IsotVisão Isotóópica da Baciapica da Bacia
∆∆ 1414C = C = δδ 1414C C –– 2d x (1 + 2d x (1 + δδ 1414C/1000) C/1000) 
Onde Onde δδ 1414C = [C = [14C/Camostra – 14C/Cpadrão] x 1000] x 1000
1414C/C/CCpadrãopadrão
	Faixas de C-14 no CO2 troposférico e DIC na água superficial do mar. Os dados mostram um crescimento de quase duas vezes duran
	14C Termo-Nuclear
	Faixas de valores de  13C para vários reservatórios de carbono, incluindo as formas oxidadas (CO2 e DIC) e reduzidas (CH4 e P
	Geoquímica dos carbonatos –Uma Introdução (1/4)
	Continuação (2/4)
	Continuação 3/4
	Continuação 4/4
	Intemperismo de silicatos
	Fracionamento do 13CCO2 no solo
	Evolução geoquímica do 14C no DIC
	MODELOS DE CORREÇÃO PARA A DISSOLUÇÃO DE CARBONATOS
	Evolução isotópica do gradiente topográfico do arenito Bunter. A correlação inversa do a14C com o 13C demonstra o efeito das
	Correlação das idades 14C com o 18O. Limites de confiança (14C 50%, 18O 0.1‰). Clima quente no início do Holoceno indica
	Série de Decaimento do U
	Desequilíbrio 234U/238U (1/3)
	Desequilíbrio 234U/238U (2/3)
	Desequilíbrio 234U/238U (3/3)
	Visão Isotópica da Bacia