Variabilidade das propriedades de luminescência do quartzo e aplicação de curva dose-resposta padrão para datação de sedimentos brasileiros

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Mineli, Thays Desiree
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Datação; Dating; Luminescência opticamente estimulada; Optically stimulated luminescence; Quartz.; Quartzo; Sensibilidade; Sensitivity; Termoluminescência; Thermoluminescence
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44141/tde-11052022-113041/

A datação de sedimentos por luminescência opticamente estimulada (optically stimulated luminescence, OSL) de grãos de quartzo estimam idades do último episódio de exposição dos grãos à luz solar. Para calculá-las, é necessário estimar a dose de radiação absorvida (dose equivalente, De) pelos grãos de quartzo desde o último episódio de exposição ao sol. Entre as propriedades fundamentais para datação OSL têm-se a saturação e a sensibilidade da componente rápida do sinal OSL do quartzo, as quais determinam os valores máximos e mínimos de De que podem ser estimados. Para aumentar a rapidez na estimativa da De, pode-se utilizar curva dose-resposta padrão (standardized growth curve, SGC), que permite avaliar a relação entre a dose de radiação e o respectivo sinal OSL para grupo específico de amostras de quartzo. As sensibilidades de sinais OSL e de termoluminescência (TL) do quartzo também têm sido aplicadas aos estudos de proveniência sedimentar. Para esse propósito, é fundamental entender a variabilidade natural das sensibilidades OSL e TL. Esta pesquisa busca: i) compreender a variação das propriedades de luminescência do quartzo, as quais determinam os limites da estimativa da De e a aplicação dos sinais OSL e TL para análise de proveniência sedimentar; ii) estabelecer SGC para estimação da De em quartzo de sedimentos brasileiros. Para o primeiro objetivo, foram investigadas sensibilidades dos sinais OSL e TL, dose característica (D0) de curvas dose-resposta e parâmetros de armadilhas de elétrons do quartzo de sedimentos e de rochas fontes da América do Sul. Sensibilidades OSL e TL variaram entre 101 e 105 cts/Gy e 102 e 105 cts/Gy, respectivamente, e são positivamente correlacionadas. Valores de D0 variaram entre 30 e 300 Gy. Baixa sensibilidade OSL e D0 alta foram observadas para quartzo de rochas ígneas e metamórficas e de sedimentos de transporte curto dos Andes, que demonstraram ter significante contribuição das componentes média e lenta no início (1 s) do sinal OSL. Quartzo de sedimentos brasileiros de transporte longo apresentou sinal OSL inicial dominado pela componente rápida. A relação inversa observada entre a sensibilidade OSL e D0 pode ser relacionada à competição entre cargas provenientes de armadilhas de diferentes componentes do sinal OSL. Em relação aos parâmetros de armadilhas de elétrons, quartzo com sensibilidades contrastantes têm valores de energia de ativação e de fator de frequência estatisticamente similares, porém ambos têm maiores variações para quartzo de média e baixa sensibilidade OSL. Para o estabelecimento de SCG, foram selecionadas amostras de quartzo de diferentes contextos deposicionais com De até 80 Gy. As SGC foram construídas através de sinais OSL naturais e de sinais de doses regenerativas, ambos corrigidos pelo sinal da dose teste (Dt) e normalizados pela magnitude da Dt. Para a primeira maneira, a SGC foi ajustada pelas funções exponencial (SGC-1), exponencial + linear (SGC-2) e linear (De < 1Gy, SGC-3). Para a segunda maneira utilizou-se função exponencial (SGC-4). As funções de ajuste apresentaram valores de R2 acima de 0,98 e seus parâmetros estão de acordo com os encontrados na literatura. Foram selecionadas amostras de quartzo com De estimadas via protocolo de alíquota única (single-aliquot regenerative dose, SAR) até 60 Gy (ajustes linear ou exponencial) e maiores que 60 Gy (ajuste exponencial + linear) para comparação com valores de De obtidos via SGC. Os resultados obtidos indicam que as De estimadas via SGC com ajustes linear e exponencial são similares às obtidas via SAR, de forma que a utilização de SGC representa alternativa favorável para a datação OSL do quartzo brasileiro.