EM - Escola de Minas
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A Escola de Minas de Ouro Preto foi fundada pelo cientista Claude Henri Gorceix e inaugurada em 12 de outubro de 1876.
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Item Technological characterization of metapyroxenite of the Córrego dos Boiadeiros Formation, Nova Lima (MG), Brazil.(2021) Ferreira, Bruno Trindade; Santos, Maristella Moreira; Lima, Rosa Malena Fernandes; Brito, Hermando; Carmignano, Ottavio Raul Domenico RibertiRocks and industrial minerals are raw materials employed in the production of a wide variety of products, used by modern society. The same mineral or industrial rock can have several applications, depending on their physical, mineralogical and chemical characteristics. The present study had as its objective, the technological characterization of a metapyroxenite sample, belonging to the Córrego dos Boiadeiros body in the Quadrilátero Ferrífero, MG (Brazil) in order to verify its possible industrial applications. For this research study, X-ray fluorescence chemical analyzes were performed, which determined the following oxides: 0.06% TiO2, 8.2% Fe2O3, 24.1% MgO, 2.1% Al2O3, 48.7% SiO2 and 1.8% CaO. In the mineralogical characterization by X-ray diffraction, optical microscopy, SEM / EDS and thermogravimetry, the following minerals were identified: antigorite, chlorite, chromite, ilmenite, magnetite, rutile, talc and tremolite. For the preliminary concentration tests, the material used (-147μm) presented 32% of the particles in the fraction -37μm with d50 in 74μm. The 3575 Gauss magnetic field and the particle size fraction -74μm generated a mass recovery of 96.4% and a whiteness of 61.9% for the non-magnetic product. Although no talc enriched products were generated by preliminary magnetic separation tests, the non-magnetic products presented specifications for the following applications: paper (wallpaper and packing), insecticide and fertilizers.Item Geocronologia U-Pb de minerais acessórios com baixo conteúdo de Pb radiogênico por meio de calibração com materiais de referência matrizincompatível em análises via laser ablation ICP-MS.(2021) Santos, Maristella Moreira; Lana, Cristiano de Carvalho; Cipriano, Ricardo Augusto Scholz; Lana, Cristiano de Carvalho; Alkmim, Fernando Flecha de; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Gonçalves, Guilherme de Oliveira; Babinski, MarlyRealizar a geocronologia U-Pb de minerais acessórios que possuem baixo conteúdo de U é ainda um grande desafio para os geocientistas que utilizam a técnica laser ablation-inductively coupled plasmamass spectrometry (LA-ICP-MS), principalmente porque estes minerais também apresentam baixos conteúdos de Pb radiogênico. Além disso, há uma falta de disponibilidade de materiais de referência matriz-compatível com a destes minerais acessórios. O refinamento da técnica LA-ICP-MS é a chave para permitir uma análise rápida, com alta resolução espacial, de cristais individuais com baixo teor de U, sendo um pré-requisito para a caracterização confiável de depósitos hidrotermais. Posto isto, o presente estudo investigou o efeito matriz entre minerais acessórios (rutilo, zircão, apatita, titanita) que apresentam diferentes níveis de U. Uma série de experimentos, utilizando materiais de referência matrizcompatível e matriz-incompatível, foram realizados para avaliar como a acurácia e a precisão dos dados U-Pb são controladas por mudanças nas condições de operação do laser e nas configurações de aquisição de sinal dos isótopos. Demonstrou-se que é possível detectar e corrigir os efeitos matriz ao utilizar adequados materiais de referência secundários, matriz-compatíveis, para datar outras fases acessórias com baixo Pb radiogênico. Após aplicar os fatores de correção apropriados, todas as análises produziram idades U-Pb acuradas e precisas. O método analítico proposto aqui requer uma padronização dupla, usando materiais de referência confiáveis para calibração (vidros NIST ou zircão bem caracterizado) e materiais de referência secundários matriz-compatível para correções de offset e controle de qualidade. O protocolo utilizado neste estudo permitiu a datação U-Pb de cristais de rutilo hidrotermal coletados em veios de quartzo e topázio que se estendem ao longo da porção sudeste da Faixa Araçuaí, parte do Orógeno Brasiliano polifásico de longa duração (630 - 490 Ma). As idades U-Pb de diferentes rutilos variam entre 527 ± 6 Ma e 487 ± 5 Ma, indicando que diferentes partes do orógeno foram afetadas pelo fluxo de fluido episódico, sob condições oxidantes, em um intervalo de tempo semelhante. Os resultados de datação U-Pb dos rutilos associados à mineralização de Topázio Imperial no Quadrilátero Ferrífero (porção sul do Cráton São Francisco) restringem a idade desses depósitos a 500 - 498 Ma, o que corrobora com a faixa de idades U-Pb de sistemas hidrotermais e zonas mineralizadas relatadas anteriormente para a região. A composição química dos rutilos hidrotermais estudados, conforme determinado por microssonda eletrônica e LA-ICP-MS, juntamente com suas idades U-Pb, sugere que a extensa produção de fluido, necessária para formar os depósitos hidrotermais, foi gerada a partir de múltiplas fontes. A produção de fluido foi relacionada ao colapso extensional do Orógeno Araçuaí. As análises U-Pb, realizadas tanto pela técnica ID-TIMS quanto via LA-ICP-MS, ainda permitiram a proposição de três potenciais materiais de referência para normalização e controle de qualidade de análises U-Pb via LA-ICP-MS, sendo eles: rutilo Antônio Pereira, com idade ID-TIMS 206Pb/238U de 499,4 ± 1,1 Ma; rutilo DR2, com idades ID-TIMS 206Pb/238U de 527,8 ± 1,8 Ma e 531,3 ± 2,5 Ma (variação detectada apenas pela técnica TIMS); zircão Tanzania, com idade ID-TIMS 206Pb/238U de 601 xxii ± 1 Ma. Os resultados desta pesquisa mostram claramente a utilidade da datação U-Pb, por meio da técnica LA-ICP-MS, para o estudo geocronológico de uma variedade de depósitos hidrotermais, que comumente possuem minerais acessórios com baixo conteúdo de U.Item LA-ICP-MS U–Pb dating of rutiles associated with hydrothermal mineralization along the southern Araçuaí Belt, SE Brazil.(2020) Santos, Maristella Moreira; Lana, Cristiano de Carvalho; Cipriano, Ricardo Augusto Scholz; Buick, Ian S.; Kamo, Sandra L.; Corfu, Fernando; Queiroga, Gláucia NascimentoThe presence of hydrothermal rutile enables the dating of mineralization related to hydrothermal processes. Refinement of the laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) technique is key to enabling the quick analysis of individual rutile crystals in high spatial resolution and dating of crystals with low U contents, as a prerequisite for the reliable characterization of hydrothermal deposits. For this study rutile crystals were selected from quartz and topaz veins that extend along the southeastern portion of the Araçuaí Belt, part of the long-lived (630 - 490 Ma) polyphase Brasiliano Orogen that formed during West Gondwana amalgamation. The purpose was to allow a systematic evaluation of in situ dating of hydrothermal rutile by LA-ICPMS. U–Pb ages from different rutiles range between 527 ± 6 Ma and 487 ± 5 Ma, indicating that different parts of the orogen were affected by episodic fluid flow under oxidizing conditions over a similar time interval. Our U–Pb dating results of rutiles associated with the Imperial Topaz mineralization in the Quadrilátero Ferrífero (southern portion of the São Francisco Craton, SE Brazil) constrains the age of those deposits to 500- 498 Ma, which is within the range of U–Pb ages of hydrothermal systems and mineralized zones previously reported for the region. The chemical composition of the studied hydrothermal rutiles, as determined by electron microprobe and LA-ICP-MS analysis, together with their U–Pb ages, suggests that the extensive fluid production required to form the hydrothermal deposits was generated from multiple sources. Fluid production was related to extensional collapse of the Araçuaí Orogen. The findings of this research clearly shows the utility of U–Pb rutile dating via LA-ICP-MS for geochronological study of a range of hydrothermal deposits.Item Obtaining and maintaining the distribution of natural reference materials for UPb geochronology by LA-ICP-MS : protocols and future perspectives.(2020) Gonçalves, Guilherme de Oliveira; Lana, Cristiano de Carvalho; Cipriano, Ricardo Augusto Scholz; Buick, Ian S.; Santos, Maristella MoreiraItem LA-ICP-MS U–Pb dating of rutiles associated with hydrothermal mineralization along the southern Araçuaí Belt, SE Brazil.(2020) Santos, Maristella Moreira; Lana, Cristiano de Carvalho; Cipriano, Ricardo Augusto Scholz; Buick, Ian S.; Kamo, Sandra L.; Corfu, Fernando; Queiroga, Gláucia NascimentoThe presence of hydrothermal rutile enables the dating of mineralization related to hydrothermal processes. Refinement of the laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) technique is key to enabling the quick analysis of individual rutile crystals in high spatial resolution and dating of crystals with low U contents, as a prerequisite for the reliable characterization of hydrothermal deposits. For this study rutile crystals were selected from quartz and topaz veins that extend along the southeastern portion of the Araçuaí Belt, part of the long-lived (630 - 490 Ma) polyphase Brasiliano Orogen that formed during West Gondwana amalgamation. The purpose was to allow a systematic evaluation of in situ dating of hydrothermal rutile by LA-ICPMS. U–Pb ages from different rutiles range between 527 ± 6 Ma and 487 ± 5 Ma, indicating that different parts of the orogen were affected by episodic fluid flow under oxidizing conditions over a similar time interval. Our U–Pb dating results of rutiles associated with the Imperial Topaz mineralization in the Quadrilátero Ferrífero (southern portion of the São Francisco Craton, SE Brazil) constrains the age of those deposits to 500- 498 Ma, which is within the range of U–Pb ages of hydrothermal systems and mineralized zones previously reported for the region. The chemical composition of the studied hydrothermal rutiles, as determined by electron microprobe and LA-ICP-MS analysis, together with their U–Pb ages, suggests that the extensive fluid production required to form the hydrothermal deposits was generated from multiple sources. Fluid production was related to extensional collapse of the Araçuaí Orogen. The findings of this research clearly shows the utility of U–Pb rutile dating via LA-ICP-MS for geochronological study of a range of hydrothermal deposits.Item A new appraisal of sri lankan bb zircon as a reference material for LA-ICP-MS U-Pb geochronology and Lu-Hf isotope tracing.(2017) Santos, Maristella Moreira; Lana, Cristiano de Carvalho; Buick, Ian S.; Schmitz, Mark D.; Kamo, Sandra L.; Gerdes, Axel; Corfu, Fernando; Tapster, Simon; Lancaster, Penelope; Storey, Craig Darryl; Basei, Miguel Ângelo Stipp; Tohver, Eric; Alkmim, Ana Ramalho; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Krambrock, Klaus Wilhelm Heinrich; Leite, Cristiano Fantini; Wiedenbeck, MichaelA potential zircon reference material (BB zircon) for laser abla tion-in ductively coupled plasma-mass spectrometry (LA-ICP-M S)U-Pb geochronology and Hf isotope geochemistry is described. A batch of twenty zircon megacrysts (0.5–1.5 cm3) from SriLanka was studied. Within-grain rare earth element (REE) compositions are largely homogeneous, albeit with somevariation seen between fractured and homogeneous domains. Excluding fractured cathodoluminescence bright domains,the variation in U content for all analysed crystals ranged from 227 to 368 lgg-1and the average Th/U ratios werebetween 0.20 and 0.47. The Hf isotope composition (0.56–0.84 g/100 g Hf) is homogeneous within and between thegrains – mean176Hf/177Hf of 0.281674 ± 0.000018 (2s). The calculated alpha dose of 0.59 3 1018g-1for a numberof BB grains falls within the trend of previously studied, untreated zircon samples from Sri Lanka. Aliquots of the samecrystal (analysed by ID-TIMS in four different laboratories) gave consistent U-Pb ages with excellent measurementreproducibility (0.1–0.4% RSD). Interlaboratory assessment (by LA-ICP-MS) from individual crystals returned results that arewithin uncertainty equivalent to the TIMS ages. Finally, we report on within- and between-grain homogeneity of theoxygen isotope systematic of four BB crystals (13.16‰ VSMOW).Item Desenvolvimento de padrões de zircão para geocronologia U-Pb e análises isotópicas de Hf por laser ablation ICP-MS.(2015) Santos, Maristella Moreira; Lana, Cristiano de CarvalhoA crescente demanda de medidas isotópicas U-Pb e de Hf por meio da técnica laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) tem resultado em uma constante necessidade de desenvolvimento de materiais de referência naturais e bem caracterizados, tanto para correção das análises (padrão primário), quanto para controle de qualidade (padrão secundário). Este estudo apresenta dados isotópicos para um zircão considerado como um potential material de referência para datação U-Pb e medidas isotópicas de Hf via LA-ICP-MS, disponível em um depósito secundário de plácer no Complexo Highland, Sri Lanka. Caracterizou-se um lote de aproximadamente 300 gramas de grãos de zircão, com tamanhos variando entre 0,5 e 1,0 cm. As análises focaram na caracterização cristaloquímica, por meio de imagens de catodoluminescência, espectroscopia Raman e difratometria de raios-x, na caracterização química, a partir de medidas das concentrações de elementos traço, através de análises por LA-ICP-MS, e na caracterização isotópica das amostras, através de análises por LA-ICP-MS e isotope dilution-thermal ionization mass spectrometry (ID-TIMS) em diversos laboratórios. As análises TIMS e LA-ICP-MS mostraram que a grande maioria das amostras de zircão apresentam uma idade U-Pb concordante, com uma idade 206Pb/238U de 562.58 ± 0.26 Ma (ID-TIMS, 2). No entanto, para um dos fragmentos de zircão, a idade ID-TIMS foi de 556.25 ± 0.70 Ma, sugerindo que a datação U-Pb via ID-TIMS é necessária para todos os grãos individuais de zircão. A média das concentrações de U varia entre 270 e 452 ppm. A razão Th/U para todos os cristais analisados varia entre 0.245 e 0.485. As amostras são composicionalmente homogêneas, como é mostrado pelas medidas das concentrações de elementos traço (via LA-ICP-MS) e pela ausência de texturas internas em imagens de catodoluminescência. A composição isotópica de Hf para todas as amostras analisadas (1.29 - 1.51 wt.% de Hf) é homogênea, tanto dentro quanto entre os grãos, apresentando uma razão 176Hf/177Hf de 0.281674 ± 0.000018 (2 S.D.). O fator alpha fluence de 0.79 x 1018 g-1 corresponde a uma estrutura cristalina do zircão, e encontra-se dentro da tendência de amostras de zircão do Sri Lanka previamente estudadas, o que nos permite concluir que o zircão não teve seu sistema isotópico perturbado desde que se cristalizou. As concentrações relativamente altas de U e Pb, juntamente com sua homogeneidade de elementos traço, idade e de isótopos de Hf, faz do zircão estudado um material de referência ideal para análises via LA-ICP-MS. Ainda foram realizadas comparações com outros zircões do Sri Lanka, que sugeriram uma gênese metamórfica para o zircão estudado.