Exercicios_Geocronologia_Maria_Eloiza_do_Nascimento

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GEO0327 – Geotectônica e Geocronologia
Discente: Maria Eloiza do Nascimento
EXERCÍCIO 1
Observando as temperaturas de fechamento dadas na figura abaixo, você consegue pensar nas situações abaixo?
Figura 1. Temperaturas de fechamento para diversos sistemas isotópicos em diversas fases minerais.
1. Um granito foi cristalizado a temperatura de 750°C. Procurando informações na literatura você descobriu que uma datação de 585 Ma foi obtida através do método Ar-Ar utilizando cristais de feldspato alcalino. Essa datação reflete a idade de cristalização desse magma? Por quê?
	A temperatura do sistema (750 °C), relativo ao feldspato potássico, representa o sistema aberto, ou seja, o sistema permite a saída e entrada de elemento pais e filhos. Assim, não reflete a idade de cristalização do magma. No entanto, o feldspato pode ser indicado para a termocronologia, possibilitando saber o tempo de resfriamento do granito até atingir a temperatura de fechamento do minera. 
2. Você coletou uma rocha metapelítica que foi metamorfizada na transição entre as fácies xisto verde e anfibolito (~500°C). Na petrografia que você realizou foi observado cristais de monazita e de apatita. Qual dos dois minerais seria a melhor escolha para datar o metamorfismo dessa rocha? Por quê? Qual informação poderia ser extraída do mineral que não registra idades do metamorfismo?
	No método U-Pb a temperatura de fechamento da apatita inicia-se um pouco acima da temperatura do metamorfismo (500 °C), assim a apatita registra o periodo em que ocorreu o evento metamorfico. 
3. Um dique basáltico apresenta bordas de cristalização com textura afanítica, ao passo que o centro possui textura fanerítica fina, mostrando que, apesar das temperaturas elevadas dos magmas máficos, o resfriamento aconteceu de maneira rápida. O uso do método Ar-Ar em cristais de hornblenda irá fornecer datação próxima à idade de cristalização do magma?
	A cristalização de magma máficos ocorre em temperaturas elevadas, bem acima da temperatura de fechamento da hornblenda. Assim, a horneblenda não é indicada para a datação da cristalização desse magma. 
EXERCÍCIO 2
 (
Rocha metassedimentar
)Observe o esquema do afloramento.
Rocha metavulcânica
	
 
Dique granítico
No mínimo 04 eventos geológicos podem ser observados. Hierarquize esses eventos. Em qual desses eventos a datação radiométrica usando o sistema Rb-Sr seria mais adequado? Justifique.
O primeiro evento geológico é a deposição e a diagênese das rochas sedimentares, seguido pela intrusão do dique de rocha vulcânica. O terceiro evento é o metamorfismo que afeta ambas as rochas, gerando uma foliação na rocha metasedimentar e boudinagem na metavulcânica. Por último, ocorre a intrusão do dique granítico, cortando todas as litologias pré-existentes. 
	A datação radiometria utilizando o sistema Rb-Sr é mais adequada na rocha graníticas, pois rochas crustais apresentam uma alta razão Rb/Sr.
EXERCÍCIO 3
01. Em um orógeno neoproterozóico foram analisadas quatro amostras de corpos ígneos (figura 1), todos interpretados como sin-orogênicos. Os resultados, já calculados para as idades de cristalização, são apresentados na tabela 1. Usando a figura 2 como base, qual corpo possui maior contribuição de fonte mantélica? Qual possui a maior contribuição crustal? É possível imaginar a evolução do orógeno?
Tabela 1 – Dados obtidos para o orógeno neoproterozoico
	
	Idade (Ma)
	87Sr/86Sr (cristalização)
	εNd (cristalização)
	Corpo 1
	632
	0.704
	+ 4
	Corpo 2
	625
	0.706
	+ 0.5
	Corpo 3
	614
	0.71
	- 3
	Corpo 4
	597
	0.715
	- 10
Figura 1 – Mapa do orógeno neoproterozoico
 (
GEO0327 – Geotectônica e Geocronologia
)
Figura 2 – Relação entre épsilon Nd e 87Sr/86Sr
O corpo 1 possui uma maior contribuição mantélica, enquanto o corpo 4 tem uma contribuição crustal. Através dos valores de épsilon, no mapa, o orogeno incia com uma subducção oceânica, evollui para a subducção de margem continentam e, o úlmto estágio, um magmatismo sin-colisional 
EXERCÍCIO 4 
Construa um diagrama de discórdia reversa.
	CONSTANTE DE DECAIMENTO
	235U
	0,00000000098485
	238U
	0,000000000155125
	IDADE
	207Pb/235U
	206Pb/238U
	0
	0
	0
	10.000.000
	0,009897156
	644,1415475
	15.000.000
	0,014882406
	429,2611394
	50.000.000
	0,05047506
	128,42893
	90.000.000
	0,092683394
	71,12798768
	150.000.000
	0,159196972
	42,47803359
	210.000.000
	0,22975935
	30,19992503
	270.000.000
	0,304616986
	23,37909829
	330.000.000
	0,384031338
	19,03885418
	400.000.000
	0,482811577
	15,62120596
	450.000.000
	0,557656581
	13,83118156
	510.000.000
	0,652473903
	12,14661993
	570.000.000
	0,753062923
	10,81686604
	630.000.000
	0,859774976
	9,74054623
	690.000.000
	0,972982782
	8,851547234
	750.000.000
	1,093081747
	8,104912035
	900.000.000
	1,426294023
	6,674313022
	1.000.000.000
	1,677410243
	5,959336084
	1.300.000.000
	2,597736868
	4,475573969
	2.100.000.000
	6,910452609
	2,596820021
	2.500.000.000
	10,72971071
	2,110802661
	3.000.000.000
	18,19308389
	1,687446712
	3.500.000.000
	30,4052476
	1,386856675
	4.000.000.000
	50,38775939
	1,162983079
	4.500.000.000
	83,0847316
	0,990241331
EXERCÍCIO 5 
 (
Etapa 2
) (
Etapa 1
) (
Etapa 3
)01. Interprete o gráfico abaixo (Dica: geometria das barras, significado das barras, platô, etc).
Aqui a trajetória do platô será analisada em três etapas: uma antes do platô (etapa 1), o platô (etapa 2) e após o platô (etapa 3). 
Etapa 1: A trajetória inicial é descendente, indicando um excesso de argônio nas bordas da amostra. Além disso, ocorre uma grande variação vertical entre as temperaturas, indicando um grande erro, assim os valores são pouco confiáveis para a datação. 
Etapa 2: Nessa etapa os valores de libertação de 39Ar são constantes. As grandes variações horizontais da temperatura, indica maiores quantidades de argônios sendo liberadas. Quanto as variações verticais da temperatura, elas se mostram muito pequenas, assim temos um menor erro e valores mais confiáveis para a datação. 
Etapa 3: Observa-se um aumento nas quantidades de argônio, mostrando o excesso desse elemento em razão de alguma anomalia presente na amostra. As variações verticais retornam ao comportamento da etapa 1. 
EXERCÍCIOS 06 
(Baseado em fatos reais) Análises de isótopos estáveis (D e 18O) em inclusões fluidas em sulfetos e veios de quartzo de um depósito mineral polimetálico do tipo VHMS (sulfeto maciço hospedado em rocha vulcânica), que se encontra deformado e metamorfizado em fácies xisto- verde, apresentou os resultados na tabela abaixo.
	
	δDH2O
	δ18OH2O
	Local da análise
	Amostra 01
	-0,2
	2
	Esfalerita
	Amostra 02
	-1
	2,2
	Esfalerita
	Amostra 03
	-0,8
	1,5
	Esfalerita
	Amostra 04
	-2,5
	2
	Galena
	Amostra 05
	-1,4
	3
	Esfalerita
	Amostra 06
	-4,2
	5
	Galena
	Amostra 07
	-6
	7,1
	Galena
	Amostra 08
	-16,7
	8,2
	Veio de quartzo
	Amostra 09
	-14,8
	15,4
	Veio de quartzo
	Amostra 10
	-21,2
	13,2
	Veio de quartzo
	Amostra 11
	-17,8
	8,7
	Veio de quartzo
	Amostra 12
	-15,4
	8,1
	Veio de quartzo
	Amostra 13
	-19,9
	7,7
	Veio de quartzo
	Amostra 14
	-3,7
	4,6
	Esfalerita
	Amostra 15
	-10,2
	5,5
	Galena
	Amostra 16
	-12,8
	6,1
	Esfalerita
Plote os dados no diagrama apropriado. Qual a origem do(s) fluido(s) que atuou (atuaram) na mineralização dessa rocha? A mineralização de Zn e Pb ocorreu no mesmo evento geológico das mineralizações de Au? Explique.
O diagrama utilizado é o de Taylor (1967). Assim, observamos uma predominância de fluídos hidrotermais, com alguns fluídos de origem metamórfico. Analisando a relação dos trends entre Pb, Zn e Au, é possível analisar duas curvas. A primeira, formada pelos Zn e Pb, apresenta uma forma mais horizontalizada e com inclinação negativa. Enquanto, a segunda, formada pelos trends de Au, possui uma inclinação positiva. Assim, é possível notar uma variação de fontes hidrotermais dos metais. 
EXERCÍCIO 7 
Veja a descrição do mapa geológico abaixo:
Na áreade estudo dominam gnaisses com sillimanita que apresentam indícios de fusão parcial. Duas intrusões são observadas na área de estudo. À NW encontra-se um sieno-granito porfirítico com matriz fanerítica média, onde os principais minerais máficos são biotita e hornblenda. Na porção SE, aflora um gabro com porções milonitizadas, composto por plagiocásio e piroxênios. Uma zona de cisalhamento dextral se desenvolve na direção SW-NE e afeta a unidade dos gnaisses e o gabro. Nos gnaisses é possível observar a cristalização de muscovita paralela ao cisalhamento. Um dique basáltico de textura fanerítica fina à afanítica corta a área na direção NWW-SEE.
Dados isotópicos foram obtidos para diversas amostras desse mapa, apresentando os seguintes resultados:
Diagrama concórdia e histograma com dados de zircão para amostras do sillimanita gnaisse.
Diagrama concordia com dados de zircão do gabro.
Diagrama concórdia com dados de badeleíta do dique basáltico.
1. Com relação ao sillimanita gnaisse:
1. O que significa os vários dados espalhados no diagrama concordia?
As idades são discordantes, indicando escape de Pb filho do sistema, devido a um provavél evento metamórficos.
1. O que deve significar a idade próxima 585 Ma?
Idade de abertura do sistema, ou seja, do evento metamorfico. 
1. Com relação ao gabro:
1. Qual sua idade de cristalização?
340,3 ± 3,5 Ma
1. A zona de cisalhamento foi quente o suficiente para abrir o sistema isotópico U-Pb no zircão?
Não, pois o diagrama não apresenta discordancia de idades.
1. Com relação ao dique basáltico:
1. Qual a idade da intrusão desse dique?
85,5 ± 0,6 Ma
1. Algum outro método geocronológico poderia ser utilizado para a datação dessa intrusão?
Ub-Pb no zircão, uma vez que ocorre baddeleyita. Esse mineral possui uma temperatura de fechamento (800 a 890 °C) semelhante a temperatura do zircão. 
1. Com relação à zona de cisalhamento:
1. É possível estimar aproximadamente o intervalo de tempo em que ela foi ativa? Se sim, qual é esse intervalo? Justifique	
1. Qual método você utilizaria para determinar com mais precisão a idade da zona de cisalhamento?
1. Sobre o granito porfirítico:
1. Quais métodos geocronológicos seriam indicados para datação desse corpo?
1. Quais métodos isotópicos poderiam ser aplicados para distinguir a fonte desse magma?
206Pb/238U	0	9.8971560747314058E-3	1.4882406381319546E-2	5.0475060057339149E-2	9.268339371460943E-2	0.15919697214534456	0.22975935020194549	0.30461698550700866	0.38403133799624745	0.48281157731100022	0.55765658072949065	0.65247390269710315	0.75306292341804371	0.85977497644411405	0.9729827816242691	1.0930817469265008	1.4262940234898882	1.6774102427622641	2.5977368679912942	6.9104526090722773	10.729710710502383	18.193083888492062	30.405247600937308	50.387759393244046	83.084731603234587	0	644.14154748192641	429.26113938029323	128.42892999574414	71.1279876794001	78	42.478033592410483	30.199925030492562	23.37909829234972	19.03885418183366	15.62120595682914	13.831181564246698	12.146619932925033	10.816866042639667	9.7405462300766867	8.8515472342225099	8.1049120354450768	6.6743130217683966	5.959336083841503	4.475573968932788	2.5968200207783774	2.110802661244318	1.6874467118743957	1.3868566753554017	1.1629830790493687	0.99024133122911084	238U/206Pb
207Pb/206Pb