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EMU científico: aquisição de sistema de fluxo dividido de ablação a laser (LASS) para análise isotópica de materiais geológicos por ICPMS

Processo: 22/11421-6
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Programa Infraestrutura - Científico
Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2023
Data de Término da vigência: 31 de julho de 2030
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Geociências - Geologia
Pesquisador responsável:Miguel Angelo Stipp Basei
Beneficiário:Miguel Angelo Stipp Basei
Instituição Sede: Instituto de Geociências (IGC). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Luigi Jovane ; Valdecir de Assis Janasi
Bolsa(s) vinculada(s):24/21919-7 - Espectrometria de Massa: Técnica LA-ICP-MS Split Stream, BP.TT
Assunto(s):Geoquímica isotópica  Ablação por laser  Neodímio  Isótopos  Chumbo  Isótopos de chumbo  Geocronologia  Aquisição de equipamentos  Equipamentos multiusuários  Infraestrutura de pesquisa 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Elemental geochemistry | Laser Ablation Split Stream System | Nd and Pb isotope geology | Rb-Sr analysis | Simultaneous U-Pb geochronology and Hf isotopes | Sr | Geologia isotópica

Resumo

Grandes avanços nas Ciências da Terra foram proporcionados pela capacidade de medir abundâncias e razões isotópicas diretamente em materiais sólidos (geralmente minerais) com alta resolução espacial. As aplicações incluem geocronologia de alta precisão (por exemplo, datação U-Pb em zircão, monazita e muitos outros geocromômetros confiáveis), geoquímica isotópica dos mais importantes sistemas radiogênicos (U-Th-Pb, Lu-Hf, Sm-Nd, Rb-Sr) e composições de traços até partes por bilhão. Os laboratórios SHRIMP-IIe, LA-MC-ICPMS e o LA-Q-ICPMS, instalados no Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo vêm oferecendo há décadas, tais análises para a comunidade científica brasileira e para muitos parceiros de pesquisa estrangeiros, especialmente da América do Sul, mantendo um alto padrão de qualidade e alta produtividade. O desenvolvimento do "Laser-Ablation Split Systems" (LASS) integrado permite a aquisição simultânea de dados geocronológicos, isotópicos e de elementos traços de um único local. O método exige que o aerossol produzido pelo laser seja ''dividido'' em dois fluxos de gás direcionados a instrumentos de ICPMS para medir simultaneamente diferentes sistemas químicos e isotópicos. Em essência, a técnica LASS requer a combinação de um ICPMS capaz de medir uma grande faixa de massas e um MC-ICPMS para a determinação com alta precisão razões isotópicas selecionadas, por exemplo, Lu-Hf, Sm-Nd, Rb-Sr e Pb-Pb.A aquisição dos espectrômetros Neoma MC-ICP-MS e ELEMENT2 XR ICPMS pelo CPGeo possibilitará a configuração de um LASS, inédito no Brasil. Esse sistema permitirá que o IGc-USP não só mantenha a excelência de seus laboratórios como também o colocará na fronteira científica internacional, pois poucos são os laboratórios que possuem condições analíticas compatíveis. O novo sistema apresenta vantagens sem precedentes sobre os procedimentos analíticos atuais, especialmente:1-Sessões independentes, como realizamos atualmente, implicam necessariamente em análises de diferentes volumes da amostra, que potencialmente possuem contrastes composicionais, invalidando então a suposição básica de que os parâmetros medidos são representativos de um conjunto homogêneo. Exemplos de interpretações errôneas derivadas do uso de sessões independentes, reveladas posteriormente por análises de fluxo dividido são inúmeros na literatura recente (e.g., Harrison et al., 2008; Fisher et al., 2014).2-Algumas das informações mais úteis sobre processos magmáticos e metamórficos são preservadas em pequenos (<100 ¼m) minerais acessórios (e.g. zircão, monazita, apatita, titanita), que muitas vezes apresentam zoneamento composicional. Não é raro que o volume disponível para produzir as informações necessárias nesses minerais seja suficiente para apenas um único tiro. Esse problema pode ser resolvido pois, apenas uma análise de LASS pode extrair todas as informações importantes desejadas (idade + elementos-traços + razões isotópicas).3-Uma vantagem adicional, e significativa, é que o tempo total necessário para as análises isoladas será muito reduzido com a utilização do LASS, permitindo um notável ganho de produtividade que possibilitará diversificar métodos e atender a uma ampla gama de usuários internos e externos.A configuração proposta (LASS) possibilita o máximo desempenho e flexibilidade na análise de minerais e outros materiais geológicos. As análises isotópicas de máxima precisão serão direcionadas ao MC-ICPMS de última geração (Neoma), que apresenta diversas vantagens sobre o equipamento similar da geração prévia (Neptune), com destaque para a presença de uma célula de colisão/reação e uma pré-célula de filtragem de massa que reduzem em muito as interferências isobáricas permitindo inclusive a datação Rb-Sr in-situ (eliminando a interferência de massa de Rb sobre Sr com a formação de SrF) que, por sua ampla aplicação, vem trazendo nova luz para diversos campos das geociências. (AU)

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