estudo geoquímico-isotópico nos granulitos e gnaisses de porto ...

ESTUDO GEOQUÍMICO-ISOTÓPICO (Rb-Sr e Sm-Nd) NOS GRANULITOS EGNAISSES DE PORTO NACIONAL-TOCleber Ladeira Alves (bolsista PIBIC/CNPq, geocleber@bol.com.br); Prof. Paulo Sérgio de Sousa Gorayeb(orientador, gorayebp@ufpa.br) e Prof. Cândido Augusto Veloso Moura (co-orientador, c_moura@ufpa.br);Departamento de Geoquímica e Petrologia, Centro de Geociências-UFPARESUMONeste trabalho, são apresentados os resultados da análise dos dados geocronológicos Sm-Nd em rochas da região de Porto Nacional-TO. Essas rochas são provenientes do ComplexoPorto Nacional, que corresponde a um terreno metamórfico de alto grau, em que as rochas maisrepresentativas são granulitos de composição variada e paragnaisses (Gorayeb, 1996). A análisegeocronológica Sm-Nd, realizada em três amostras (kinzigito, granulito máfico e enderbito)resultou nas seguintes idades: 2,55 Ga (kinzigito), 2,40 Ga (enderbito) e 2,95 Ga (granulitomáfico). Considerando as idades de formação dessas rochas em torno de 2,12 e 2,15 Ga (Gorayebet al. 2000), pode-se interpretar as idades obtidas neste trabalho através do método Sm-Nd, comoidades de formação de crosta da região que teria ocorrido entre o final do Arqueano e início doPaleoproterozóico.ABSTRACTThis study, presents the results of the analysis of the geochronological data Sm-Nd in rocksof the Porto Nacional Region, in the state of Tocantins, Brazil. These rocks are proveniences ofPorto Nacional Complex, which correspond at a metamorphic terrain of high grade, in that therocks more representative are granulites of composition varied and paragnaisses (Gorayeb, 1996).The geochronological analyse Sm-Nd realized in three sample (kinzigite, mafic granulite andenderbite), resulted in the following ages: 2,55 Ga (kinzigite), 2,40 Ga (enderbite) and 2,95 Ga(mafic granulite). Considered the ages of formation of these rocks about of 2,12 and 2,15 Ga(Gorayeb et al, 2000), the ages obtained in this study through of the method Sm-Nd, was interpretas ages of formation of crust of the region, which would has occur between the end of theArquean and begin of the Paleoproterozoic.INTRODUÇÃOApresentaçãoEste estudo foi desenvolvido na região de Porto Nacional-TO, e as rochas estudadas sãoprovenientes do Complexo Porto Nacional, que faz parte da Província Tocantins, e quecorresponde a um terreno metamórfico de alto grau, em que as rochas mais representativas sãogranulitos de composição variada e paragnaisses de idade Paleoproterozóica (Gorayeb, 1996;Gorayeb et al. 2000). O presente trabalho deu continuidade e complementou o trabalho deiniciação científica (PIBIC/CNPq/UFPA) sobre o estudo geoquímico isotópico (Rb-Sr e Sm-Nd)nos granulitos e gnaisses de Porto Nacional-TO, iniciado pela bolsista Gisele Ribeiro de Barros.Essa complementação se deu principalmente através do tratamento dos dados da análisegeocronológica Sm-Nd idade modelo realizado naquelas rochas no Laboratório de GeologiaIsotópica do Centro de Geociências da UFPA. Através do tratamento desses dados obteve-seinformações sobre a idade de formação de crosta dessa região, contribuindo juntamente com osRevista Científica da UFPA http://www.ufpa.br/revistaic Vol 3, março 2002

dados obtidos pela análise Rb-Sr realizado pela bolsista anterior, para um melhor entendimentoda evolução crustal da área.ObjetivosO principal objetivo desse trabalho diz respeito ao tratamento dos dados da análisegeocronológica Sm-Nd idade modelo realizado em amostras de rocha do Complexo PortoNacional-TO. Através do tratamento desses dados pretende-se obter a idade de formação decrosta dessa região. O trabalho objetiva ainda dar continuidade ao trabalho iniciado pela bolsistaanterior, além de contribuir para o conhecimento do bolsista nos métodos de datação de rochas.MetodologiaO estudo envolveu principalmente uma pesquisa bibliográfica sobre os trabalhosdesenvolvidos nessa região e sobre o método de datação geocronológica Sm-Nd, sendo essapesquisa de fundamental importância para o entendimento e tratamento dos dadosgeocronológicos obtidos. A partir dessa pesquisa bibliográfica todo trabalho foi baseado nadescrição e interpretação dos dados da análise geocronológica Sm-Nd, obtidos no espectrômetrode massa FINIGAN MAT 262 do Laboratório de Geologia Isotópica do Centro de Geociênciasda UFPA.Com relação ao método radiométrico Sm-Nd, segundo Sato et al. 1995, o mesmo baseia-sena desintegração radioativa do 147Sm em 143Nd, através de uma emissão espontânea departículas α. Esse método permite obter-se idades através de idades isocrônicas em rocha total ouem concentrados de minerais e também de idades modelo em rocha total. Nesse trabalho foiusado o método Sm-Nd para obter idade modelo, que é uma idade de diferenciação manto –crosta. O calculo dessa idade modelo é possível conhecendo-se as razões 147Sm/144Nd e143Nd/144Nd atuais da amostra e calculando-se uma regressão até a intersecção com uma curvade evolução isotópica do Nd em função do tempo geológico. O modelo de evolução isotópica deNd mais utilizado para o manto superior é o manto empobrecido.O método Sm-Nd, do ponto de vista prático complementa o sistema Rb-Sr, uma vez quepermite a datação de rochas ultramáficas e da diferenciação entre processos de fusão parcial decrosta continental inferior empobrecida e de diferenciação mantélica, para os quais os isótopos deSr não são apropriados (Sato et al. 1995).RESULTADOS E DISCUSSÕES DA ANÁLISE DOS DADOS Sm-NdAs amostras selecionadas para análise através do método geocronológico Sm-Nd idademodelo foram um kinzigito (PN-02B), um granulito máfico (PN-02A) e um enderbito (PN-08-2)cujos resultados analíticos encontram-se na tabela 1. Na amostra PN-02B foi obtida uma idade de2,55 Ga apresentando um valor para o εNd de –1,02. Na amostra PN-08-2 o valor de εNd é de+1,37 e a idade modelo obtida é de 2,40 Ga. A idade de 2,95 Ga que foi obtida na amostra PN-02A, não tem significado geológico, pois o valor da razão 147Sm/144Nd de 0,20000 ficou acimado valor máximo aceito como confiável para o método que é de 0,16000. Os valores para o εNdforam obtidos para um valor de t = 2,20 Ga.Revista Científica da UFPA http://www.ufpa.br/revistaic Vol 3, março 2002

Tabela 1- Resultados analíticos do método Sm-Nd nos granulitos de Porto NacionalAmostra Sm Nd Sm/Nd f Sm/Nd 147Sm/144Nd 143Nd/144Nd ε (0) ε (t) IdadeTDM(Ga)CHUR= 0,1967 0,512638 2,20 GaCHUR(t) 0,509787PN-02B 4,55 24,19 0,188 -0,422 0,11376 0,511384 -24,46 -1,02 2,55PN-02A 1,96 5,93 0,331 0,017 0,20000 0,512795 3,06 2,14 2,95PN-08-2 1,87 8,33 0,224 -0,309 0,13592 0,511827 -15,82 1,37 2,401050-5-1 0-1 5-2 0-2 5-3 0(N d )PN -082M O D ELO D E ESTÁ G IO DUPLODMTDMCHURT (G a )1 2 3 4 5PN -08BFigura 1 - Diagrama de evolução isotópica do Nd em função do tempo geológicoAs idades modelo TDM foram calculadas através da intersecção entre a curva do mantoempobrecido (εNd(t)=0,25t2 – 3t + 8,5) e a linha de evolução isotópica de Nd da amostra(εNd(t)=εNd(0) – fSm-NdQt), baseado no modelo de DePaolo (1981, citado por Sato et al. 1995)utilizando as seguintes constantes para normalização das razões isotópicas: 143Nd/144NdCHUR(0)=0,512638; 143Nd/144Nd CHUR(t)=0,509787 e 147Sm/144Nd CHUR=0,1967.As idades modelo TDM obtidas nas amostras PN-02B (kinzigito) e PN-08-2 (enderbito) derespectivamente 2,55 Ga e 2,40 Ga indicam que a geração de crosta nessa região se deuprincipalmente entre o final do Arqueano e inicio do Paleoproterozóico. Os valores de εNd de –1,02 e 1,37 indicam uma fonte crustal juvenil para o protólito ígneo dessas rochas. Em geral,quando os valores de εNd variam entre positivos e negativos, a idade modelo representa umaépoca intermediária entre a derivação do material do manto e a idade da rocha recristalisada nacrosta.Revista Científica da UFPA http://www.ufpa.br/revistaic Vol 3, março 2002

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASDUCKIN, A. P. 1995. Radiogenic Isotope Geology. Cambridge: University Press. 490p.GORAYEB, P. S. S. 1996. Petrologia e evolução crustal das rochas de alto grau de PortoNacional-TO. Belém-PA. Universidade federal do Pará. Centro de Geociências. 262p. Tesedoutorado em Geologia e Geoquímica. Curso de pós-graduação em Geologia e Geoquímica.Centro de geociências, UFPA.GORAYEB, P. S. S., MOURA, C. A. V., BARROS, G. R. 2000. Pb-Pb zircon ages of the PortoNacional High-grade Metamorphic Terrain, Northern Portion of the Goiás Massif, CentralBrazil. Revista Brasileira de Geociências. 30 (1): 190-194.SATO, K.; TASSINARI, C. C. G. 1995. Principais eventos de acreção continental no CrátonAmazônico baseados em idade modelo Sm-Nd, calculadas em evoluções de estágio único eestágio duplo. Contribuições a geologia da Amazônia.WINKLER, H. G. F. 1976. Petrogenesis of metamorphic rocks. Springer-Verlag. New York. Inc.345p.Revista Científica da UFPA http://www.ufpa.br/revistaic Vol 3, março 2002