ABSTRACT
Neoproterozoic carbonate rocks comprise different stratigraphic units in the southern part of the Espinhaço Ridge, Minas Gerais, Brazil. C, O- and Sr-isotope analyses were carried out along four selected stratigraphic sections across these formations. These are: (i) the Rio Pardo Grande Formation in the upper portion of the Espinhaço Supergroup, sampled in section 3; (ii) Macaúbas Group laminated limestones (Tijucuçu Farm) and dolostone layers (Domingas Formation) have been respectively sampled along the so-called sections 1 and 2, and (iii) the lower stratigraphic units of the Bambuí Group, sampled in section 4. Laminated limestone samples from the Macaúbas Group have δ13C values as high as 10.9 decreasing up section to -1.1 and 87Sr/86Sr values vary from 0.7072 to 0.7076, a range commonly observed in Cryogenian rocks. In section 2, dolomitic samples exhibit 87Sr/86Sr from 0.7076 to 0.7077 while in section 3, 87Sr/86Sr from 0.7074 to 0.7079. In section 4, 87Sr/86Sr values are around 0.7080. The values of 87Sr/86Sr observed in carbonate samples from the Macaúbas Group are similar to those observed in the Sr-isotope secular curve for the Neoproterozoic. Carbonate samples from the base of the Bambuí Group correlate with Ediacaran fingerprints, after the Marinoan (ca. 635 Ma) glaciation.
ABSTRACT
The Lutetium-Hafnium isotopic system represents one of the most innovative and powerful tools for geochronology and isotopic studies. Combined U-Pb and Lu-Hf in situ analyses on zircon by LA-MC-ICP-MS permit to characterize isotopically the host magma from which it crystallized furnishing significant information for sediment provenance and crustal evolution studies. In this paper e describe the Lu-Hf systematic by LA-MC-ICP-MS developed in the laboratory of Geochronology of the University of Brasilia and report the results obtained by repeated analyses of 176Hf/177Hf isotopic ratio of three zircon standards: GJ-1 = 0.282022 ± 11 (n=56), Temora 2 = 0.282693 ± 14 (n=25) and UQZ = 0.282127 ± 33 (n=11). The 176Hf/177Hf ratio (0.282352 ± 22, n=14) of gem quality zircon used as in-house standard have been also characterized. As a geological application, we analyzed two complex zircons selected from a migmatitic rocks from the Borborema Province, NE Brazil. On the basis of U-Pb and Lu-Hf data, two main crystallization events have been identified in both studied zircons. An older event at ca. 2.05 Ga recognized in the inherited cores represents a well-characterized paleoproterozoic magmatic event that affected the whole Borborema Province. A second crystallization event at ~ 575 Ma, recognized at the rims, represents a Neoproterozoic (Brazilian) high grade metamorphic-magmatic event.
O sistema isotópico Lutécio-Hafnio representa uma das ferramentas mais recentes e poderosas para estudos isotópicos e geocronológicos. Análises combinadas in situ de U-Pb e Lu-Hf sobre zircão pelo LA-MC-ICP-MS permitem caracterizar iso-topicamente o magma onde ele cristalizou, fornecendo valiosas informações para estudos de proveniência de sedimento e de evolução crustal. Nesse trabalho descrevemos a sistemática de Lu-Hf pelo LA-MC-ICP-MS implantada no laboratório de Geocronologia da Universidade de Brasília e reportamos os resultados obtidos de repetidas análises de três padrões de zircão: GJ-1 = 0.282022 ± 11 (2SD, n=56), Temora 2 = 0.282693 ± 14 (2SD, n=25) and UQ-Z = 0.282127 ± 33 (2SD, n=11). Foi também caracterizada arazão isotópica 176Hf/177Hf(0.282352 ± 22, 2SD, n=14) de um zircão usado como padrão interno do laboratório. Como aplicação geológica, analisamos dois zircões complexos selecionados a partir de uma amostra de migmatito da Província de Borborema, NE do Brasil. Sobre a base dos dados U-Pb e Lu-Hf foram identificados em ambos os zircões dois eventos de cristalização. Um evento mais antigo de 2.05 Ga nos núcleos herdados, representa um evento magmático Paleoproterozoico bem conhecido na Província Borborema. Um segundo evento de ~ 575 Ma, reconhecido nas bordas, representa um evento magmático-metamórfico Neoproterozóico (Brasiliano).
ABSTRACT
Age determinations using the 235U and 238U radioactive decay series to the daughter isotopes 207Pb and 206Pb, respectively, using the mineral zircon (ZrSiO4), are widely used to decipher geological processes. A new method developed in the last couple of years, the laser ablation multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-MC-ICP-MS), overcomes previous laborious sample preparation, and yields isotopic ratios and age data with a high spatial resolution of ten of microns. The present study describes the analytical set-up and data reduction process as presently applied at the Laboratory for Geochronology of the University of Brasília. It explores the precision and accuracy of the method by cross-analysing three international zircon standards. We arrive at a precision of 1.9 to 3.7 percent (2σ SD) and an accuracy of 0.6 to 3.8 percent (2σ SD) for and U isotopic ratios of the standards. We also apply the method to two natural zircon samples, which have previously been dated by other analytical methods. A comparison of the results show a good conformity of the age data,being whitin the error limits. The data demonstrate the great analytical potential of the method for rapid, precise and accurate U-Pb isotopic analyses on the micron scale.
A determinação de idades através do decaimento dos isótopos radioativos 235U e 238U para os isótopos radiogênicos 207Pb e 206Pb, respectivamente, utilizando o mineral zircão (ZrSiO4), é amplamente aplicada para decifrar processos geológicos. Um novo método tem sido desenvolvido nos últimos anos, a ablação a laser multi-coletor espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado (LA-MC-ICP-MS), superando o laborioso trabalho anteriormente necessário em outros métodos, na preparação de amostras, e permite obtenção de razões isotópicas com alta resolução espacial de micrômetros. O presente estudo descreve os procedimentos analíticos e os métodos usados na redução de dados que estão sendo aplicados no Laboratório de Geocronologia da Universidade de Brasília. Explora-se a precisão e exatidão do método através da análise de três padrões internacionais de zircão. Observa-se uma precisão entre 1,9 a 3,7 por cento (2σ desvio padrão) e uma exatidão de 0,6 a 3,8 por cento (2σ desvio padrão) para as razões isotópicas de Pb e U dos padrões. Também foram obtidas idades pelo método LA-ICP-MS de duas amostras de zircões naturais, que já foram datadas anteriormente por outros métodos analíticos. A comparação dos resultados mostra uma boa conformidade das idades obtidas, dentro dos limites de erro.Os dados demonstram o grande potencial do método analítico para análises isotópicas rápidas, precisas e exatas de U-Pb, numa escala de micrômetros.
