DATAÇÃO DE SOTERRAMENTO UTILIZANDO OS ISÓTOPOS COSMOGÊNICOS 10Be E 26Al: SÍNTESE METODOLÓGICA E BREVE REVISÃO DE SUAS APLICAÇÕES EM GEOCIÊNCIAS

Abstract

Recebido em 7 de agosto de 2014; aceito em 23 de março de 2015Resumo: Isótopos cosmogênicos são formados na atmosfera, na superfície e nos primeiros metros da crosta terrestre através da colisão de partículas sub-atômicas com núcleos de elementos químicos ali existentes. Entre um largo espectro de isótopos gerados 10 Be e 26 Al produzidos no interior do mineral quartzo podem ser utilizados para calcular o soterramento de sedimentos e superfícies geológicas previamente expostos aos raios cósmicos. Três diferentes abordagens podem ser evocadas na obtenção de idades: (i) o soterramento simples para quando há um soterramento completo das amostras (> 10m); (ii) idades máximas e mínimas quando as amostras não se encontram a uma profundidade suficiente para interromper a produção pós-soterramento destes isótopos e (iii) o método da isócrona derivado de uma solução gráfica onde múltiplas amostras de uma mesma camada são utilizadas para obtenção de uma idade. Além das idades em si o emprego destes isótopos carrega outro importante resultado em estudos geomorfológicos, quer seja a taxa de erosão pré-soterramento. O método possui um alcance compreendido entre 100 mil e 4-5 milhões de anos antes do presente e uma resolução nunca inferior a 60 mil anos. A literatura registra a obtenção de idades em sedimentos de caverna, terraços fluviais, dunas, solos, entre outros, e soma resultados no campo da determinação de taxas de incisão fluvial, no balizamento geocronológico da evolução do modelado, na investigação da dinâmica de solos, bem como em investigações paleoclimáticas e arqueológicas. Al generated inside quartz grains may be used in burial dating of sediments or geological surfaces previously exposed to cosmic rays. Three different approaches can be used for age determinations: (i) simple burial dating when samples are totally buried from cosmic rays; (ii) minimum and maximum ages when samples did not get deep enough to avoid post burial production and (iii) an isochron method derived from a graphical solution where multiple samples from a single layer are used to obtain a single burial age. Burial dating also brings to light another important geomorphic result: the pre-burial erosion rate. The method can be applied in samples buried in a range of 100 thousand to 4-5 million years ago, with a resolution limited to about 60 thousand years. The literature records burial ages from cave sediments, fluvial terraces, dunes, soil related materials, and others, allowing researchers to constrain river incision rates, landscape evolution, soil dynamics and paleoclimate and archeological issues as well. Palavras-chave:

Geotechnologies and Their Approaches in Geomorphological Studies: Challenges and Possibilities Beyond Geographical Information Systems (Gis)

“…Os isótopos cosmogênicos são resultantes da interação entre a radiação cósmica e elementos químicos que compõe a atmosfera, assim como em elementos que ocorrem nos primeiros metros da superfície terrestre. De acordo com Laureano et al (2014), como produto desta relação, são geradas partículas secundárias que desencadeiam a formação de nuclídeos cosmogênicos na superfície e subsuperfície, que podem se apresentar de forma estável ( 3 He, 21 Ne) ou na forma radioativa ( 10 Be, 14 C, 26 Al e 36 Cl) que possuem decaimento de meia vida. Gomes et al (2018) descreve que os nuclídeos cosmogênicos terrenos são produzidos na superfície das rochas, solos e sedimentos, pela interação de raios cósmicos secundários com o núcleo dos átomos presentes em minerais, amplamente disponíveis na superfície terrestre como: feldspato, olivina e quartzo.…”

“…Os isótopos cosmogênicos de 10 Be abarcam um período importante no espectro das técnicas geocronológicas, pois está circunscrito ao intervalo de tempo entre 100 mil anos a 5 milhões de A.P., abrangendo períodos que técnicas como LOE e datação por C 14 não estão disponíveis (LAUREANO et al, 2014). A aplicação desta importante geotecnologia é complexa desde a coleta e preparação de amostras, até o uso de espectrometria por acelerador de massas para obtenção das idades e taxas, o que acaba exigindo amplo conhecimento dos processos físicos e mão de obra especializada.…”

Nuclídeos cosmogênicos: uma análise sobre um século de pesquisa em geociências

“…A viabilidade de medir quantitativamente 10 Be e 26 Al produzidos in situ por raios cósmicos em quartzo e as possíveis aplicações de desse par para estudar processos de intemperismo/erosões continentais possibilitou determinar o registro contínuo das mudanças de taxa de erosão através do tempo, além de datações de soterramento (Laureano et al 2014).…”

“…Assim, a erudição dominada pela ciência até o presente momento entorno destas técnicas e, principalmente, acerca dos elementos químicos aos quais estas técnicas se aplicam, apresenta-se desenvolvida em diferentes -e singulares -estágios de maturidade. Deste modo, o estado da arte mais consolidado no que diz respeito à produção, acumulação ou decaimento dos isótopos de hélio, berílio, carbono, neônio, alumínio e cloro ( 3 He, 10 Be, 14 C, 21 Ne, 26 Al e 36 Cl) (Gosse & Phillips 2001) ainda determinam sua mais ampla aplicação e aceitabilidade na pesquisa geocientífica (Laureano et al 2014).…”

“…Fig. 1), em idades de soterramento (Laureano et al 2014) e em estudos voltados à paleoclimatologia (Balco & Stone 2005). Embora para este fim o estudo de nuclídeos cosmogênicos seja recente, o princípio físico é conhecido a mais de um século.…”