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Session ID: SA-B1-2 / SCIS & ISIS 2010, Joint 5th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 11th International Symposium on Advanced Intelligent Systems. December 8-12, 2010, Okayama Convention Center, Okayama, Japan

Os métodos radiométricos (Rb-Sr e Sm-Nd) têm sido aplicados, com sucesso, em rochas sedimentares visando a obtenção de idades deposicionais e informações sobre proveniência. Em muitos casos, apesar dos resultados geologicamente significativos, ainda persistem dúvidas em relação a extensão e interpretação dos dados obtidos. Isto ocorre porque as rochas sedimentares resultam da mistura de fragmentos detríticos de diversas proveniências com diferentes sistemas isotópicos, conseqüentemente, já contendo um registro isotópico da rocha fonte. No caso do método Rb-Sr, aplicado em rochas sedimentares de granulometria fina, pode-se obter idades absolutas para o evento deposicional. Isto é viável desde que este registro isotópico proveniente das rochas fonte seja apagado no momento da deposição, ou seja, deve ocorrer a homogeneização isotópica do Sr no ambiente sedimentar. Para tanto, devem ser observados alguns pré-requisitos em relação a amostragem, granulometria, ambiente deposicional e composição mineralógica das amostras, entre outros. No entanto, ainda existem questionamentos em relação a esta metodologia especialmente quanto à ocorrência e à extensão do processo de homogeneização isotópica do Sr em ambiente sedimentar.(Continua0 O método Sm-Nd, apesar de ser uma técnica relativamente nova quando aplicada a rochas sedimentares, tem se tornado uma ferramenta fundamental para auxílio na determinação de proveniência de rochas sedimentares. As maiores dificuldades estão na correta interpretação dos valores obtidos e sua associação com um ambiente sedimentar, ou seja, de baixa temperatura. Neste trabalho, foram aplicados os métodos radiométricos Rb-Sr e Sm-Nd em amostras de rochas sedimentares coletadas em diferentes contextos geológicos da Bacia do Paraná. Foram tentativamente testados os diferentes parâmetros que atuam no sentido da homogeneização isotópica do Sr e do comportamento do Nd. Os resultados obtidos permitiram aprimorar a metodologia radiométrica Rb-Sr e Sm-Nd quando aplicada em rochas sedimentares, bem como obter resultados sobre a idade deposicional de diferentes unidades sedimentares e, por vezes, sua proveniência.

Os métodos radiométricos (Rb-Sr e Sm-Nd) têm sido aplicados, com sucesso, em rochas sedimentares visando a obtenção de idades deposicionais e informações sobre proveniência. Em muitos casos, apesar dos resultados geologicamente significativos, ainda persistem dúvidas em relação a extensão e interpretação dos dados obtidos. Isto ocorre porque as rochas sedimentares resultam da mistura de fragmentos detríticos de diversas proveniências com diferentes sistemas isotópicos, conseqüentemente, já contendo um registro isotópico da rocha fonte. No caso do método Rb-Sr, aplicado em rochas sedimentares de granulometria fina, pode-se obter idades absolutas para o evento deposicional. Isto é viável desde que este registro isotópico proveniente das rochas fonte seja apagado no momento da deposição, ou seja, deve ocorrer a homogeneização isotópica do Sr no ambiente sedimentar. Para tanto, devem ser observados alguns pré-requisitos em relação a amostragem, granulometria, ambiente deposicional e composição mineralógica das amostras, entre outros. No entanto, ainda existem questionamentos em relação a esta metodologia especialmente quanto à ocorrência e à extensão do processo de homogeneização isotópica do Sr em ambiente sedimentar.(Continua0 O método Sm-Nd, apesar de ser uma técnica relativamente nova quando aplicada a rochas sedimentares, tem se tornado uma ferramenta fundamental para auxílio na determinação de proveniência de rochas sedimentares. As maiores dificuldades estão na correta interpretação dos valores obtidos e sua associação com um ambiente sedimentar, ou seja, de baixa temperatura. Neste trabalho, foram aplicados os métodos radiométricos Rb-Sr e Sm-Nd em amostras de rochas sedimentares coletadas em diferentes contextos geológicos da Bacia do Paraná. Foram tentativamente testados os diferentes parâmetros que atuam no sentido da homogeneização isotópica do Sr e do comportamento do Nd. Os resultados obtidos permitiram aprimorar a metodologia radiométrica Rb-Sr e Sm-Nd quando aplicada em rochas sedimentares, bem como obter resultados sobre a idade deposicional de diferentes unidades sedimentares e, por vezes, sua proveniência.

Os métodos radiométricos (Rb-Sr e Sm-Nd) têm sido aplicados, com sucesso, em rochas sedimentares visando a obtenção de idades deposicionais e informações sobre proveniência. Em muitos casos, apesar dos resultados geologicamente significativos, ainda persistem dúvidas em relação a extensão e interpretação dos dados obtidos. Isto ocorre porque as rochas sedimentares resultam da mistura de fragmentos detríticos de diversas proveniências com diferentes sistemas isotópicos, conseqüentemente, já contendo um registro isotópico da rocha fonte. No caso do método Rb-Sr, aplicado em rochas sedimentares de granulometria fina, pode-se obter idades absolutas para o evento deposicional. Isto é viável desde que este registro isotópico proveniente das rochas fonte seja apagado no momento da deposição, ou seja, deve ocorrer a homogeneização isotópica do Sr no ambiente sedimentar. Para tanto, devem ser observados alguns pré-requisitos em relação a amostragem, granulometria, ambiente deposicional e composição mineralógica das amostras, entre outros. No entanto, ainda existem questionamentos em relação a esta metodologia especialmente quanto à ocorrência e à extensão do processo de homogeneização isotópica do Sr em ambiente sedimentar.(Continua0 O método Sm-Nd, apesar de ser uma técnica relativamente nova quando aplicada a rochas sedimentares, tem se tornado uma ferramenta fundamental para auxílio na determinação de proveniência de rochas sedimentares. As maiores dificuldades estão na correta interpretação dos valores obtidos e sua associação com um ambiente sedimentar, ou seja, de baixa temperatura. Neste trabalho, foram aplicados os métodos radiométricos Rb-Sr e Sm-Nd em amostras de rochas sedimentares coletadas em diferentes contextos geológicos da Bacia do Paraná. Foram tentativamente testados os diferentes parâmetros que atuam no sentido da homogeneização isotópica do Sr e do comportamento do Nd. Os resultados obtidos permitiram aprimorar a metodologia radiométrica Rb-Sr e Sm-Nd quando aplicada em rochas sedimentares, bem como obter resultados sobre a idade deposicional de diferentes unidades sedimentares e, por vezes, sua proveniência.

The level structures of some single closed shell nuclei (⁸⁷₃₇Rb₅₀ and ⁸⁸₃₈Sr₅₀) and nearly closed shell nuclei (⁸⁷₃₈Sr₄₉ and ⁸⁸₃₇Rb₅₁) have been determined by means of beta decay processes of ⁸⁷Kr, ⁸⁸Kr and ⁸⁸Rb to final states ⁸⁷Rb, ⁸⁸Rb and ⁸⁸Sr respectively, and by means of the thermal neutron capture reaction on strontium (⁸⁶Sr(n,ɣ)⁸⁷Sr and ⁸⁷Sr(n,ɣ)⁸⁸Sr). The gamma radiation was studied using a Ge(Li) spectrometer and a Ge(Li)-NaI(Tl) coincidence spectrometer. Beta groups were identified using a plastic scintillator and a plastic-NaI(Tl) coincidence spectrometer. Spins and parities were determined for some of the levels from the deduced decay schemes. / Thesis / Doctor of Philosophy (PhD)

The North Atlantic Caledonides are a continent-continent collision type orogeny found in WesternScandinavia, Svalbard, Greenland and the British Isles. They are thought to have formed as a result of a complex history consisting of repeated ocean opening and closure. The tectonostratigraphy of the Scandinavian Caledonides consists of four allochthons that overlay the crystalline, autochthonous basement. The allochthons are thought to have been transported hundreds of kilometers eastward during the Scandian collision.To investigate the complex history of the Scandinavian Caledonides, a scientific drilling initiative called the Collisional Orogeny in the Scandinavian Caledonides (COSC) project began in 2014. The first phase of the project was to drill a borehole to approximately 2500m depth, to sample a thick section of the Lower Seve Nappe of the Middle Allochthon, as well as the underlying thrust zone.The current hypothesis is that the Middle Seve Nappe has been juxtaposed with the Lower Seve Nappe while still in the subduction channel. Both Seve nappes were emplaced onto the underlying units somewhat later. To test this hypothesis, Rb-Sr dating and Ar-Ar dating has been conducted on white and dark mica found in samples taken from the shear zones. Rb-Sr dating yielded an age of 413 ± 12 Ma and Ar-Ar dating yielded an average age of 424.1± 2.9 Ma. Since the Rb-Sr and Ar-Ar ages overlap, it is interpreted that the crystallization age of the samples is recorded in both cases. Likely, the rocks cooled rather quickly, resulting in a negligible difference in Rb-Sr and Ar-Ar ages. Comparing these results to previous age dating work completed in the same area illustrate a complex subduction/exhumation history. At c. 455 Ma, the Middle and Lower Seve nappes were subducted beneath an island arc and peak pressure metamorphic conditions were reached. Shortly afterwards,exhumation of the subducted sheet began, as a result of the buoyancy of the subducted crust, as well as tectonic under pressure caused by wedge extraction. At c. 424 Ma, the Middle Seve was juxtaposed over the Lower Seve while still in the subduction channel, and at c. 424 - 421.2 Ma both the Middle and Lower Seve nappes were exhumed and transported eastward, where they were thrust above the underlying Särv Nappe and Lower Allochthon, creating the lower shear zone which is the focus of this study. Data from this study will help to establish a coherent model of mid-Palaeozoic mountain building, and provide insight on how this mountain chain, as well as its Himalaya-Tibet analogue have formed. / Den kaledoniska bergskedjan är en kontinent-kontinent kollison orogenes som återfinns i västra Skandinavien, Svalbard, Grönland och på de brittiska öarna. Bergskedjan har formats som ett resultat av en komplicerad historia av repeterad öppning och stängning av Iapetushavet. Skandinaviska kaledoniderna består av fyra allochthoner som täcker urberggrunden. Allochthonerna tros ha blivit transporterade hundratals kilometer i östlig riktning under den Skandiska kollisionen.För att kunna utreda den komplicerade historia som de skandinaviska Kaledoniderna har så har ett borrningsprojekt tagits fram under år 2014 med namnet “Collisional Orogeny in the Scandinavian Caledonides” (COSC). Det första skedet i projektet var att borra ett 2500 meter djupt borrhål för att ta prover från den undre Seveskollan som belägen i den mellersta allochthonen, samt den underliggande överskjutningszonen.Hypotesen är att den mellersta Seveskollan har placerats intill den undre Seveskollan då de befann sig i en subduktionskanal. Både mellersta och undre Seveskollan har placerats uppepå den underliggande bergsenheten något senare. För att testa hypotesen har Rb-Sr och Ar-Ar datering utförts på prover med vitt glimmer som tagits från skjuvzonen. Kompositionskartor av vitt glimmer påvisar inga uppenbara tecken på zonation, vilket innebär att glimmerkornen nyligen bildats eller omkristalliserats under skjuvning. Rb-Sr dateringen gav en ålder på 413 ± 12 miljoner år och Ar-Ar dateringen gav en ålder på424.1 ± 2.9 miljoner år. Detta tolkas som åldern på de omkristalliserade glimmerkornen.Resultatet har jämförts med tidigare åldersdateringar i samma område och påvisar en komplicerad subduktionshistoria. För 460 miljoner år sedan subducerade mellersta och undre Seveskollan under en öbåge. För ungefär 440 miljoner år började upplyftandet av de subducerade skollorna som ett resultat av bärkraften av den subducerande jordskorpan, även av tektoniska rörelser orsakad av en kilutdragning. För 424 miljoner år sedan blev mellersta Seveskollan placerad ovanpå undre Seveskollan när de befann sig i subduktionskanalen. Slutligen, för cirka 415 miljoner år sedan blev både den mellersta och undre Seveskollan upplyfta och transporterade i östlig riktning där de skjuvade över den underliggande Särvskollan och den undre allochthonen.Data från denna studie kommer att bidra till skapandet av en följdriktig modell av den mitt-Paleozoiskabergskedjebildningen  och

Les séquences argileuses peu perméables telles que les argilites callovo-oxfordiennes du bassin de<br />Paris ou les siltites vraconiennes du Gard, ont été choisies pour l'implantation éventuelle d'un<br />laboratoire souterrain destiné à tester les propriétés physico-chimiques de ces formations dans<br />l'éventualité d'un stockage profond de déchets nucléaires. La connaissance et la compréhension des<br />modifications post-sédimentaires sont fondamentales dans la définition de ces propriétés. Le but du<br />présent travail visait donc à évaluer et quantifier ces changements par l'étude de ces roches, en<br />particulier des minéraux argileux.<br />Les échantillons proviennent de deux forages (HTM102 et MAR501). Les principaux minéraux<br />argileux dans le forage HTM102 sont l'illite et les interstratifiés illite/smectite. Les observations au<br />MET et au MEB couplées aux analyses isotopiques K-Ar et Rb-Sr mettent en évidence la néoformation de carbonates (calcite, dolomite) et d'argiles. Celles-ci apparaissent au MET comme des particules authigènes lattées en croissance sur des particules détritiques. La durée et l'extension de ces événements diagénétiques sont difficiles à évaluer du fait d'une contamination systématique des<br />échantillons par une contribution détritique, et ce même dans les fractions les plus fines. Cependant,<br />l'étude d'un niveau de bentonite dans la séquence permet de caler l'époque et la durée de la<br />diagenèse. En assimilant cette bentonite à un pôle authigène, il a été possible de reconstruire les<br />variations des valeurs K-Ar de chaque fraction argileuse dans la séquence. Ainsi, la corrélation<br />observée entre les variations du niveau marin relatif et la formation d'un matériel argileux riche en<br />smectite d'une part, et des chimies de fluides différentes d'autre part, sont autant d'arguments en<br />faveur de réactions diagénétiques en système sinon clos du moins restreint.<br />Les travaux sur le forage MAR501 sont comparables à ceux réalisés sur le forage HTM102, avec<br />également un mélange entre deux populations argileuses d'âge différent. Les glauconites<br />diagénétiques ont permis de caler le Vraconien au voisinage de 93,7 ± 0,3 Ma, en accord avec les<br />données stratigraphiques. L'étude d'une fracture colmatée par une matrice essentiellement argileuse<br />confirme le caractère confiné de cette séquence. Aucune migration d'éléments, et en particulier de<br />TR, n'a été mise en évidence lors de la circulation de paléofluides, indiquant que les minéraux<br />argileux ont conservé leurs propriétés géochimiques.<br />L'ensemble de ces résultats est en faveur de propriétés de confinement fiables dans le cas des deux séquences argileuses.

The 87Rb-86Sr system is a widely used long-lived isotope geochronometer. 87Rb, the naturally occurring radioactive isotope of Rb, undergoes beta-decay to stable 87Sr with a half-life of approximately 50 Ga. Decay of 87Rb to 87Sr results in variable 87Sr/86Sr in minerals with different Rb/Sr, and measurement of 87Rb/86Sr and 87Sr/86Sr allows for the determination of the age of the rock. Accurate ages depend both on the quality of the isotopic analysis and on the accuracy of the 87Rb decay constant, lambda87. Although the currently accepted value for lambda87 of 1.42 × 10-11a-1 has been in use for over 30 years, there is growing evidence that it is not accurate. Recent attempts to refine lambda87 and its precision have not reached a consensus. This thesis describes a new experiment to measure lambda87 by 87Sr accumulation over a period of about 30 years, and the preparation of a 84-86Sr double-spike in conjunction with that experiment. Radiogenic 87Sr produced in aliquots of a RbClO4 salt was measured by isotope dilution thermal ionization mass spectrometry. An average of 31 measurements yields a value of 1.398 ± 0.003 × 10-11a-1 . This requires a substantial revision from the previously accepted decay constant and makes Rb-Sr ages calculated with it 1.5% older. A Rb-Sr and U-Pb isotopic chronometry study was carried out on thirteen ordinary chondrites – the most common type of meteorite, the origin and history of which are still unclear. Some meteorites appear disturbed, possibly by recent shock during breakup of the parent body, whereas others yielded accurate and precise U-Pb and Pb-Pb ages. For example, L5 Elenovka yielded distinct ages for silicates (4555 Ma) and phosphates (4535 Ma), allowing the cooling rate of this meteorite from approximately 1055 K to 759 K to be constrained to 15 ± 3 K/Ma. Rb-Sr yielded less precise ages than U-Pb, but using the new decay constant allows accurate comparison between the two methods. This study creates a firm foundation for future studies in thermal history of chondrites and terrestrial metamorphic complexes using Rb-Sr together with other isotopic chronometers.

The 87Rb-86Sr system is a widely used long-lived isotope geochronometer. 87Rb, the naturally occurring radioactive isotope of Rb, undergoes beta-decay to stable 87Sr with a half-life of approximately 50 Ga. Decay of 87Rb to 87Sr results in variable 87Sr/86Sr in minerals with different Rb/Sr, and measurement of 87Rb/86Sr and 87Sr/86Sr allows for the determination of the age of the rock. Accurate ages depend both on the quality of the isotopic analysis and on the accuracy of the 87Rb decay constant, lambda87. Although the currently accepted value for lambda87 of 1.42 × 10-11a-1 has been in use for over 30 years, there is growing evidence that it is not accurate. Recent attempts to refine lambda87 and its precision have not reached a consensus. This thesis describes a new experiment to measure lambda87 by 87Sr accumulation over a period of about 30 years, and the preparation of a 84-86Sr double-spike in conjunction with that experiment. Radiogenic 87Sr produced in aliquots of a RbClO4 salt was measured by isotope dilution thermal ionization mass spectrometry. An average of 31 measurements yields a value of 1.398 ± 0.003 × 10-11a-1 . This requires a substantial revision from the previously accepted decay constant and makes Rb-Sr ages calculated with it 1.5% older. A Rb-Sr and U-Pb isotopic chronometry study was carried out on thirteen ordinary chondrites – the most common type of meteorite, the origin and history of which are still unclear. Some meteorites appear disturbed, possibly by recent shock during breakup of the parent body, whereas others yielded accurate and precise U-Pb and Pb-Pb ages. For example, L5 Elenovka yielded distinct ages for silicates (4555 Ma) and phosphates (4535 Ma), allowing the cooling rate of this meteorite from approximately 1055 K to 759 K to be constrained to 15 ± 3 K/Ma. Rb-Sr yielded less precise ages than U-Pb, but using the new decay constant allows accurate comparison between the two methods. This study creates a firm foundation for future studies in thermal history of chondrites and terrestrial metamorphic complexes using Rb-Sr together with other isotopic chronometers.