PRINCÍPIOS DA GEOCRONOLOGIA Equações básicas
PRINCÍPIOS DA GEOCRONOLOGIA Equações básicas
NUCLEOSSÍNTESE
• A nucleossíntese é o processo de criação de novos núcleos atômicos a partir dos núcleos pré-existentes (prótons e nêutrons).
Pode ser definida como: o conjunto de reações
nucleares que tem lugar nas estrelas para
fabricar elementos mais pesados.
ISÓTOPOS ESTÁVEIS
• Hidrogênio
• Oxigênio
• Carbono
• Boro
• Lítio
Usamos o fracionamento destes isótopos
para entender mudanças geológicas ou
processos geológicos
BETA - MINUS DECAY
• Transformação de um nêutron em um próton + um elétron
BETA PLUS DECAY
• Parecido com o Beta Decay: só que um próton transforma em um nêutron com a captura de um elétron
MEIA VIDA
Esse termo refere-se
ao tempo necessário para que
metade dos átomos presentes
em uma amostra radioativa
desintegre-se.
Meia-vida, também conhecida
como período de
semidesintegração, é
o tempo necessário para que
metade do número de átomos
do isótopo radioativo presente
em uma amostra desintegre-
se.
GEOCRONOLOGIA USAMOS ISÓTOPOS RADIOGÊNICOS
• Medimos a quantidade relativa de isótopo pai e isótopo filho e fazemos uso da sua constante de decaimento para datar eventos geológicos
U => Pb com constante de
decaimento de 1.55 x 10 -10 /ano
Qual seria o par isotópico
mais adequado?
Vamos voltar a AULA 1
EQUAÇÃO FUNDAMENTAL
dN/dt = −λN
EQUAÇÃO FUNDAMENTAL
Faz uso da constante de decaimento radiativo para cálculo
de idades
O decaimento radioativo é independente de todo e
qualquer processo externo
A idade de um material pode ser definida a partir da
quantidade de átomos filho que descaíram do pai
radioativo e a sua constante de decaimento
dN/dt = -lN [eq. 1]
Quanto mais isótopo filho ????
Quanto mais isótopo filho ????
U => Pb com constante de decaimento de 1.55 x 10 -10 /ano
O número de isótopos filhos radiogênicos (D *) produzidos a partir do
decaimento do isótopo pai desde a data de formação da amostra é
dado por
N = ISOTOPO PAI => DECAI PARA => D = ISOTOPO FILHO
D * = N0 - Nt [eq. 2]
D * é o número de átomos filhos produzidos pelo decaimento do átomo
pai N
Nt é o numero de isótopos pai na amostra (no tempo t)
N0 é o número inicial de isótopos pai
O número total de átomos
filhos, D, em uma amostra é
dado por
D = Do + D * [eq. 3]
D = Do + No – N [eq. 4]
Pb = Pb0 + U0-Ut
D * = No - N [eq. 2] E D = Do + D * [eq. 3]
Isótopo comum ou inicial
Pb0 é quantidade de isótopo filho que seria incorporada durante a
cristalização da amostra:
O isótopo filho é comumente chamado de :
Isótopo radiogênico
NOSSA EQUAÇAO FUNDAMENTAL
• NOSSA EQUAÇÃO FUNDAMENTAL >>> D = Do + No – N
• DE ONDE VEM O TEMPO NESTA EQUAÇÃO ?
• COMO EU USO ESTA EQUAÇÃO PARA CHEGAR NA IDADE DOS MATERIAIS GEOLOGICOS ?
ZIRCAO = Rico em Urânio
U = 20 a 600 ppm
U => Pb*
Pb* = U0 – U
Pb = Pb* + Pb0
Pb = Pb0 + U0-Ut
Com a integração de eq. 1
Substituindo [eq.1] e [eq. 2] em [eq. 5]
simplificando [eq. 6]
NOSSA EQUAÇÃO FUNDAMENTAL >>> D = Do + No – N
COMO CONVERTER AS RAZOES EM IDADES?
ISÓCRONA E CONCORDIA
• São diagramas de regressão de dados isotópicos
Em geral, se um número suficiente de medições para minerais comagmáticos e rochas com
diferentes razões Rb / Sr constituem uma linha reta (isócrona) no diagrama (87Sr / 86Sr) vs.
(87Rb / 86Sr), podemos obter a idade a partir da inclinação da isócrona.
É geralmente entendido que as seguintes suposições
devem ser satisfeitas para formar um isócrono:
a) Todos os minerais de amostra ou amostras de
rocha inteira tinham o mesmo 87Sr / 86Sr inicial -
quando a rocha foi formada.
b) As amostras preservaram um sistema fechado.
PLAGIOCLASIO
CLINOPIROXENIO
ROCHA TOTAL
NOTE A VARIACAO
DAS RAZOES
CPX rico em Sm
PLAG rico em Nd
Zircão
Monazita
Titanita
Apatita
Rutilo
Calcita
Granada
Rico em Pb e não tem U
Analises de Pb mostram a
composição inicial de Pb do
magma que deu origem a
rocha
Rico em Rb e tem Sr
Analises de Rb/Sr mostram a
composição inicial de Pb do
magma que deu origem a
rocha e a Idade da rocha
através da isócrona
Granada –
Deposito de Skarns
Cristalização Ignea
Idade de Metamorfismo
Monazita
Mineralização de Ouro e Cobre
Deposito de Skarns
Veios Hidrotermais
Cristalização Granitoids – rochas felsicas
Idade de Metamorfismo
Titanita
Mineralização de Ouro e Cobre
Deposito de Skarns
Cristalização de rochas intermediarias a máficas
Idade de Metamorfismo
Apatita
Deposito de fosfatos
Cristalização de rochas intermediarias a felsicas
Idade de Metamorfismo
Deposição de rochas sedimentares marinhas
Idades de falhas preenchidas
Reservatórios de petróleo
Idade de fósseis
Idade de cavernas antigas
Veios hidrotermais
Mineralizações de cobre zinco e ouro
AULA 3
• As equações básicas de geocronologia
• Diagramas de Isócronoa
• Diagramas concorida