Nenhuma / Microanalysis performed in situ by electron microprobe technique (EPMA) enabled systematic and detailed studies of chemical dating of monazite from marine placers in Buena region, northern coast of Rio de Janeiro State. High spatial resolution BSE imaging allowed recognizing complex internal zoning and selecting spots for microanalysis. Zoning patterns commonly concentric and complex types for every heterogeneous grains studied presented remarkably similar composition. Heterogeneous patterns probably are associated with metamorphic recristalization (peak of metamorphism) and/or dissolution-reprecipitation (retrograde metamorphism) processes which transported Th contents between different domains of heterogeneous grains. Homogeneous grains are scarce and could be specific cross-cutting section of domains from heterogeneous grains. Following elements have been identifyied by EPMA: Ce, La, Pr, Nd, Sm, Gd, Dy, Y, Th, U, Pb, Si, Ca, Fe and Mn and revealed a typical Monazite-(Ce) composition. Th contents for concentric heterogeneous grains range from ≈ 4 to 7 wt% and from ≈ 2 to 10 wt% for complex heterogeneous grains are related to magmatic monazites undergone to metamorphic processes. Light rare earth elements (including Gd) demonstrate strong depletion related to Dy and Y in every analysed grain of monazite. (La/Nd)N ratio for both heterogeneous (≈ 1.5 a 2.7) and homogeneous grains (≈ 1.7 a 3.2) is similar, as well as (La/Y)N ratio shows an average value approximately ~ 200 for all grains.
U-Th-Pb contents yielded chemical ages in the range since 592 to 530Ma consistent with metamorphism peak during 590 and 550Ma sin-collisional event of the Araçuaí/Ribeira Belt related to Mantiqueira Tectonic Province. Isotopic age data obtained by LA-ICP-MS (580 to 530Ma) are equivalent to chemical ages and validate the laborious methodology for U-Th-Pb ages by EPMA developed and applied in this study. Supported on ages and igneous and metamorphic growing patterns showed by heterogeneous grains, the suggested source rocks for monazite from Buena could possibly be related with lithologies of G2 and G3 suite, crystalized and submitted to metamorphic processes from high-amphibolite to granulite facies. / As microanálises executadas in situ pela microssonda eletrônica, segundo a metodologia desenvolvida neste trabalho, tornaram possível um estudo sistemático da química mineral e datação U-Th-Pb da monazita proveniente de pláceres marinhos na região de Buena-RJ, litoral norte fluminense. Imagens obtidas por elétrons retroespalhados com alta resolução espacial permitiram reconhecimento de complexo zoneamento interno e posicionamento dos pontos para execução das microanálises. Os padrões de zoneamento comumente encontrados em todos os grãos heterogêneos estudados correspondem aos tipos concêntricos e complexos que apresentam composições muito semelhantes. As heterogeneidades de grãos provavelmente estão associadas a processos de recristalização durante metamorfismo progressivo (pico do metamorfismo) e/ou dissolução-reprecipitação (retrometamorfismo), os quais remanejam os teores de Th entre os diferentes domínios dos grãos. Escassos grãos homogêneos de monazita parecem tratar de uma seção de corte em domínios específicos de grãos heterogêneos. Os seguintes elementos foram identificados por EPMA: Ce, La, Pr, Nd, Sm, Gd, Dy, Y, Th, U, Pb, Si, Ca, Fe e Mn e apontam para composição de monazita-(Ce). Os teores em Th para grãos heterogêneos concêntricos no intervalo entre ≈ 4 e 7 % (peso) e para grãos heterogêneos complexos entre ≈ 2 a 10 % (peso) são semelhantes aos valores de monazita magmática submetidas a processos metamórficos. A distribuição de elementos terras-raras em todos os grãos apresenta um forte empobrecimento dos elementos mais leves (incluindo Gd), em relação a Dy e Y. A razão (La/Nd) N para os grãos heterogêneos (≈ 1.5 a 2.7) e homogêneos (≈ 1.7 a 3.2) é equivalente. O valor médio em torno de 200 na razão (La/Y) N é similar nos grãos homogêneos e heterogêneos.
A partir de teores de U-Th-Pb foram determinadas idades químicas no intervalo entre 530 e 592Ma relacionadas com o pico do metamorfismo regional da Província Mantiqueira, durante a fase sin-colisional da Faixa Araçuaí/Ribeira, onde idades variam entre 590 e 550Ma. Idades isotópicas realizadas por LA-ICP-MS forneceram idades (530 e 580Ma) compatíveis com as idades químicas. Esses resultados comprovam a validade da laboriosa rotina analítica para obtenção das idade U-Th-Pb em monazita, utilizando a microssonda eletrônica, que foi
desenvolvida e aplicada durante este trabalho. Com base nas idades e nos padrões ígneos e metamórficos de desenvolvimento dos grãos heterogêneos, as prováveis rochas-fonte desses grãos de monazita seriam as litologias das suítes G2 e G3 que foram cristalizadas e, concomitantemente, submetidas a processos de metamorfismo que variaram de fácies anfibolito alto a granulito.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:bdtd.cdtn.br:211 |
| Date | 25 February 2015 |
| Creators | Elizabeth Kerpe Oliveira |
| Contributors | Alexandre de Oliveira Chaves, Rubens Martins Moreira, Francisco Javier Rios, Maria Lourdes Souza Fernandes |
| Publisher | CNEN - Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, Belo Horizonte, CTMI - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia das Radiações, Minerais e Materiais, CDTN, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do CDTN, instname:Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, instacron:CDTN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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