Caracterização do mineral zircão através do método de traços de fissão, espectroscopia micro-raman e MEV: geocronologia do grupo Bauru

Abstract

O método de Traços de Fissão (MTF) foi aplicado a 42 amostras de zircão coletadas nas Formações Presidente Prudente e Vale do Rio do Peixe que fazem parte do Grupo Bauru. Com a finalidade de dar continuidade ao aproximamento do MTF em zircão, caracterizou-se a superfície de grãos deste mineral através de diferentes técnicas utilizadas em Ciências das Materiais, tais como: microscopia ótica, espectroscopia Micro-Raman e microscopia eletrônica de varredura com energy dispersive X-ray spectroscopy (MEV/EDS). Esta caracterização foi realizada antes e após o ataque químico da superfície do mineral zircão. De acordo com a densidade de traços de fissão observada sob um microscópio ótico, os grãos de zircão foram classificados como: homogêneo, heterogêneo, híbrido e anômalo. Os resultadosm obtidos da análise das imagens das imagens óticas em conjunto com os esppectros Raman mostraram que alguns grãos previamente classificados como heterogênos, híbridos e anômalos possuem subfamílias. Outro resultado interessante foi obtido para grãos heterogêneos. Estes grãos apresentam densidades anisotrópicas de traços de fissão em algumas áreas da superfície do mesmo grão. Esta anisotropia pode estar relacionada à orientações cristalográficas diferenciadas, as quais podem ser melhor definidas através de imagens de MEV obtidas utilizando um detector de cantodoluminescência. Além disso, foram obtidas as distribuições de idades dos grãos: homogêneo, heterogêneo e híbrido, sendo que os resultados mostram que estas distribuições são estatística e geologicamente compatíveis. Desta forma, conseguiu-se incrementar em 4 vezes a estatística dos grãos possíveis de serem datados. Estes aprimoramentos metodológicos foram utilizados para determinar a idade de grãos de zircão coletados nas Formações Presidente Prudente e Vale do Rio do Peixe. Os resultados das idades mostram que estas formações podem ter tido

The Zircão Fission Track Method (ZFTM) was applied to 42 samples collected from Presidente Prudente and Vale do Rio do Peixe Formations that are part of the Bauru Group, São Paulo state, Brazil. In order to get improvements of the ZFTM under way, a characterization of the zircon surface was done using optical microscopy, micro-Raman spectroscopy and scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM/EDS). This characterization was carried out before and after the chemical etching of the mineral surface. According to the fission track-density observed under an optical microscope the zircon grains were classified as: homogeneous, heterogeneous, hybrid and anomalous. The characterization results obtained though the optical analysis together with the Raman spectra showed that some of the grains previously classified as heterogeneous, hybrid and anomalous have subfamilies. Another interesting result is that for heterogeneous grains. It can be seen that those grains show anisotropic fission-track density, that is, in some areas of the same grain surface the fission-track density is different due to different crystallographic orientations which can be defined in a better way through the SEM-CL images. Besides that, the age distributions of homogeneous, heterogeneous and hybrid grains were obtaines, showing that those distributions are statistically and geologically compatible. Therefore, it can be able to increase by four the statistic of the database grains. These methodological improvements were used to determine the age of zircon grains. The age of the Presidente Prudente and Vale do Rio do Peixe Formations may have had the same sources. They can be: Mantiqueira Mountain Range, Mountain Range of the Sea, Canastra Mountain Range and Goiás Massif