Implantação da metodologia U-Pb em monazita por LA-ICP- MS no Laboratorio de Geologia Isotópica da UFPA (Pará-Iso): aplicação em rochas de alto grau metamórfico da região central do Amapá, Sudeste do Escudo das Guianas - FERREIRA, Dominique de Paula Amaral (2022)
Esta dissertação foi dedicada à implantação do protocolo experimental da metodologia U-Pb em monazita por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado e sonda a laser (LA-ICP-MS) no Laboratório de Geologia Isotópica da Universidade Federal do Pará (Pará-Iso). A monazita é um ortofosfato de elementos terras raras leves que ocorre em diversos tipos de rochas ígneas e metamórficas. Sua resistência a metamictização e alta temperatura de fechamento para difusão de Pb (~750-900°C) fazem deste mineral uma importante ferramenta para datar eventos metamórficos de alto grau pelo método U–Pb. O protocolo de preparação da amostra para separação e concentração da monazita foi adaptado do procedimento já em rotina para o zircão, levando em conta as especificidades da monazita (principalmente a susceptibilidade magnética). Após a seleção dos cristais e confecção das pastilhas com resina epóxi, imagens por elétrons retro espalhados (ERE) foram obtidas em Miscroscópio Eletrônico de Varredura para avaliar as estruturas internas e selecionar os locais para as análises isotópicas no ICP-MS Thermo Finnigan Neptune equipado com uma sonda laser Nd:YAG 213nm CETAC LSX-213 G2. A redução dos dados analíticos brutos foi realizada em macro Microsoft Excel, adaptada para o processamento de dados da monazita. Os cálculos da idade foram efetuados com auxílio do programa Isoplot/EX. Inicialmente, duas monazitas já instituídas como materiais de referência internacional (Bananeira e Diamantina) foram analisadas para testar a confiabilidade, precisão e reprodutibilidade dos dados analíticos. Além destas, uma amostra de monazita de um pegmatito neoproterozoico da porção leste do Cinturão Araguaia, estado do Tocantins, foi avaliada como potencial material de referência (MR). As análises por LA-ICP-MS das monazitas Bananeira e Diamantina forneceram idades de 510 ± 5 Ma (médias ponderadas das idades 207Pb*/235U, n = 27, 95% conf., MSWD = 0,089) e 495 ± 2 Ma (médias ponderadas das idades 206Pb*/238U, n = 47, 95% conf., MSWD = 0,995) respectivamente, similares aos valores de 508 ± 1 Ma e 495 ± 1 Ma obtidos por ID-TIMS, LA-Q-ICP-MS e LA-SF-ICP-MS para esses respectivos MRs. A maior intensidade do sinal analítico da monazita Bananeira a elegeu como MR primário e a monazita Diamantina como MR secundário. Imagens ERE e mapas composicionais destacaram a homogeneidade da amostra de monazita Xambioá. A análise por LA-ICP-MS forneceu uma média ponderada das idades 206Pb*/238U de 514,8 ± 2,3 Ma (n = 27, 2σ, MSWD = 0,56), que é compatível com o quadro geológico regional. Esses dados precisam ser validados por comparação inter-laboratorial, porém essa monazita mostrou potencial como MR interno do laboratório tendo em vista o tamanho do cristal disponível (7 cm de comprimento, ~180 g). Uma primeira aplicação da metodologia U–Pb em monazitas por LA-ICP-MS buscou fornecer uma idade confiável do metamorfismo de rochas paleoproterozoicas do complexo granulítico Tartarugal Grande (CGTG), na região central do Amapá, sudeste do Escudo das Guianas. Para comparação interlaboratorial, uma das amostras foi também analisada no Laboratório de LA-ICP-MS da Unidade de Pesquisa Géosciences Montpellier da Universidade de Montpellier, França. Foram analisadas monazitas de dois granada-biotita gnaisses riacianos do CGTG (HP-17 e HP-04) e um neossoma derivado destes (HP-09C). Estudos estimaram que o metamorfismo destas rochas em condições de fácies granulito alcançou temperatura de 800° ± 20 °C e pressão de ~7 Kbar. As análises isotópicas U-Pb das monazitas da amostra HP-17 forneceram idades por intercepto superior de 2058 ± 19 Ma (n = 51, MSWD = 0,64; Pará-Iso) e 2037 ± 4 Ma (n = 15, MSWD = 0,098; Montpellier), portanto similares dentro do erro. A amostra HP-09C forneceu uma idade média das idades 207Pb/206Pb de pontos concordantes de 2058 ± 7 Ma (n = 30, 2σ, MSWD = 0,15). Estas idades são interpretadas como sendo do pico de metamorfismo granulítico. As monazitas da amostra HP- 04 apresentaram um espalhamento dos pontos analíticos ao longo da Concórdia, com idades 207Pb/206Pb variando de 2096 a 2056 Ma. Essas idades podem retratar um intervalo de crescimento prolongado da monazita durante o metamorfismo ou uma reabertura parcial a total do sistema U-Pb de monazitas magmáticas do protólito durante o evento metamórfico. A integração dos dados U-Pb das monazitas com os dados geocronológicos anteriores das rochas do CGTG e unidades magmáticas vizinhas indicam a ocorrência de um magmatismo granítico intenso entre ~2,10 e 2,08 Ga, seguido por um evento metamórfico de alta temperatura e pressão intermediaria. O pico de metamorfismo ocorreu em torno de 2,06-2,04 Ga, e o resfriamento metamórfico entre ~2,04 e 1,96 Ga quando alcançou temperatura abaixo de 300°C, indicados pelas idades 40Ar-39Ar em biotita. Estes dados confirmam que o evento metamórfico tardi-orogênico de alto grau evidenciado na região central do Amapá foi contemporâneo ao evento metamórfico de alto grau identificado no cinturão granulítico Bakhuis (Suriname). As idades obtidas com êxito demonstram a viabilidade de realizar a metodologia U-Pb em monazita por LA-ICP-MS no Laboratório Pará-Iso, sendo colocada em rotina à disposição dos usuários.