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Método Sm-Nd
Sistemática Sm-Nd Deve-se tomar os mesmos cuidados mencionados para
a construção dos diagramas isocrônicos Rb-Sr; As amostras devem ser homogêneas e representativas
da unidade a ser datada; Os efeitos da alteração intempérica ou hidrotermal,
neste caso, não interferem no resultado das datações;
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Sm e Nd são elementos terras raras (Grupo 3B) que ocorrem na maioria dos minerais formadores de rochas
Número atômico do Nd = 60 e Sm = 62; Raio Iônico do Nd = 1,08 e Sm = 1,04
147Sm (abundância de 15%) é radioativo e decai (emissão α) para 143Nd
147Sm62 ––> 42 + 143Nd60 + Q
A meia-vida do 147Sm é de 1.06 x 1011 anos, suficiente para datar materiais rochosos terrestre e extraterrestre
O método Sm-Nd difere dos demais porque Sm e Nd mostram o mesmo comportamento químico
Rochas basálticas os ETR ocorrem em clinopiroxênio, anfibólios e granadas e em rochas graníticas: feldspato, micas, acessórios
Grande resistência a lixiviação, difícil difusão no estado sólido;
Insensibilidade às influências térmicas
Nas rochas terrestres e minerais a razão 0,1< Sm/Nd > 0,37 (grande similaridade química entre Sm e Nd
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São aplicados com sucesso no estudo de terrenos metamórficos, utilizando rocha total e minerais (granada, hornblenda, piroxênio, apatita, ilmenita) = isócrona interna.
São especialmente apropriados para o estudo de rochas básicas e ultrabásicas (pobres em Rb, Sr e zircão).
Table 9-1. Partition Coefficients (CS/CL) for Some Commonly Used Trace Elements in Basaltic and Andesitic Rocks
Olivine Opx Cpx Garnet Plag Amph MagnetiteRb 0.010 0.022 0.031 0.042 0.071 0.29 Sr 0.014 0.040 0.060 0.012 1.830 0.46 Ba 0.010 0.013 0.026 0.023 0.23 0.42 Ni 14 5 7 0.955 0.01 6.8 29Cr 0.70 10 34 1.345 0.01 2.00 7.4La 0.007 0.03 0.056 0.001 0.148 0.544 2Ce 0.006 0.02 0.092 0.007 0.082 0.843 2Nd 0.006 0.03 0.230 0.026 0.055 1.340 2Sm 0.007 0.05 0.445 0.102 0.039 1.804 1Eu 0.007 0.05 0.474 0.243 0.1/1.5* 1.557 1Dy 0.013 0.15 0.582 1.940 0.023 2.024 1Er 0.026 0.23 0.583 4.700 0.020 1.740 1.5Yb 0.049 0.34 0.542 6.167 0.023 1.642 1.4Lu 0.045 0.42 0.506 6.950 0.019 1.563Data from Rollinson (1993). * Eu3+/Eu2+ Italics are estimated
Rare
Ear
th E
lem
ents
144Sm
147Sm
148Sm
149Sm
150Sm
152Sm
154Sm
142Nd
143Nd
144Nd
145Nd
146Nd
148Nd
150Nd
Sm Nd
4
147Sm62 ––> 42 + 143Nd60 + Q
= 6,54 x 10-12a-1 T1/2 = 106 Ga
Equação da Idade
F* = P (et - 1)
143Nd* = 147Sm (et - 1)
143Nd = 143Ndo + 147Sm (et - 1)
143Nd/144Nd = 143Ndo/144Nd + 147Sm/144Nd (et - 1)
Isócronas Sm/Nd
Valem as mesmas premissas do método Rb-Sr.
Amostras cogenéticas (Rocha total). Isócrona interna (Rt + minerais). Pontos com bom espalhamento e
alinhamento.
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Isócrona interna
0,5114
0,5118
0,5122
0,5126
0,5130
0,5134
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
147Sm/144Nd
143 N
d/14
4 Nd
Idade = 634 ± 1 MaRi =0.51130010 ± 0.00000094
Amostra LS-541BRt
Gt Lix
02
Isócrona Sm/Nd de rocha total.
0.5108
0.5110
0.5112
0.5114
0.5116
0.08 0.09 0.10 0.11 0.12
143 N
d/14
4 Nd
T = 2239 ± 370 MaRi =0.50972 ± 0.00026
MSWD = 1.6
12a
11MS1
11h11g
147Sm/144Nd
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Evolução do Nd na TerraA abundancia do isótopo radiogênico 143Nd e, portanto, da razão 143Nd/144Nd da Terra, tem crescido com o tempo devido ao decaimento radioativo do 147Sm para 143Nd.
A evolução da razão 143Nd/144Nd da Terra pode ser descrita por um modelo baseado na idade e na razão Sm/Nd (147Sm/144Nd) da Terra e na razão 143Nd/144Nd primordial.
A idade da Terra e a razão primordial 143Nd/144Nd são conhecidos a partir de análises isotópicas dos meteoritos
A evolução isotópica do Nd da Terra é representada por um modelo que assume que a razão Sm/Nd da Terra é igual àquela dos meteoritos condríticos ou seja:
O Nd da Terra evoluiu em um Reservatório Uniforme cuja razão Sm/Nd é igual a dos meteoritos Condríticos
CHUR – CHondritic Uniforme Reservoir
Valores atuais do CHUR:143Nd/144Nd = 0,512638
147Sm/144Nd = 0,1967
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O parâmetro ƐNd
Consiste basicamente na comparação da razão 143Nd/144Ndda amostra estudada para a época de sua formação ou deseu valor atual, com o reservatório condríctico uniformepadrão (CHUR), que seria representativo da terra global.
ƐNd(0) = (143Nd/144Nd)am - (143Nd/144Nd)CHUR) x 1000(143Nd/144Nd)
ƐNd(t) = ƐNd(0) – f(Sm/Nd) – 25,13 . T
f(Sm/Nd) = (147Sm/144Nd)am – (147Sm/144Nd)CHUR(147Sm/144Nd)CHUR
Idade Modelo Sm/NdAs idades modelo determinam o tempo no passado onde a razão143Nd/144Nd da rocha era igual a razão 143Nd/144Nd do CHUR ou do DM.CHUR pode também ser usado para calcular a idade na qual o Nd emuma rocha da crosta se separou do reservatório condrítico.
(143Nd/144Nd)hrocha - (143Nd/144Nd)h
x
147Sm/144Ndhrocha - 147Sm/144Ndh
x
T = 1/ ln +1[ ]Onde h são as razões medidas na amostra hoje e x a razão do CHUR ou DM
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Nd vs Sr
87 8 6Sr/ Sr
143 144Nd/ Nd
0
-10
-20
-30
+ 10
0,7100,700 0,7400,720 0,730
Nd(0)
Ortogna isses Máfic os
Ortognaissesinte rm ed iários
0 ,5110
0,5120
0 ,5130
Manto
7784
46
543A
64
3734
20
59
Água do m ar
Sed imento do Atlântico
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Idade de rochas magmáticas cogenéticas. Diagrama isocrônico similar ao sistema Rb-Sr, porém
mais difícil de se obter espalhamento dos pontos (Razões Sm/Nd varia de 0,1 a 0,37 para todo tipo de rocha).
Junto com Sr, usado como Indicador petrogenético.
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Empobrecido no manto superior em relação ao manto promordial, poisambos são elementos incompatíveis.
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