Estudo por Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) e Termoluminescência (TL) dos Defeitos Criados pela Radiação Ionizante em Calcitas Naturais. Aplicação à Geocronologia

A radiação natural σ, β e γ e os raios cósmicos produzem, em minerais, centros paramagnéticos muito estáveis à temperatura ambiente. Em 1978, Ykeya utiliza esses centros como geocronômetros e desenvolve um método de datação por RPE para materiais geológicos. Neste trabalho fazemos uma avaliação sobre essa metodologia aplicada a calcitas do Quaternário e discutimos os problemas, que dificultam a determinação da idade geológica. Verificamos que os espectros de RPE de pó de calcitas na região de datação são bem mais complexos que os sugeridos na literatura. Medidas em nonocristais revelam que a radiação β^- e γ produz nesses materiais duas espécies paramagnéticas isotrópicias, h_3 (g = 2.0007) e h_1 (g = 2.0056), e cinco com simetria axial e ortorrômbica, associadas a grupos 〖CO〗_3^(---), 〖CO〗_2^- e provavelmente a 〖CO〗_3^-. Destes resultados foi possível interpretar o espectro de pó na região de datação. Estudamos a influência do tratamento químico, mecânico e da luz na estabilidade destas espécies à temperatura ambiente assim como o comportamento destes centros frente à dose de irradiação. Amostras de estalagmites da gruta de Arago (Tautavel-França) foram medidas por RPE e Termoluminescência e os resultados obtidos foram comparados com os de grupos internacionais que estudaram aquele sítio. Verificamos que a espécie h_3 e o pico de 280°C da TL são os mais indicados para a datação e que a dose geológica determinada a partir dele são semelhantes. Estudos sobre a estabilidade térmica das espécies h_3 e h_1 revelam que o processo de redistribuição h_3 → h_1, de primeira ordem, proposto por Yokoyama não é, geralmente, seguido. A metodologia desse autor para a determinação da dose de irradiação acumulada (D_T) é então discutida criticamente e dessa avaliação sugerimos que as idades obtidas por Yokoyama para os níveis estalagmíticos de Tautavel estão, provavelmente, superestimadas. Experiências de aquecimento isotérmicos foram realizadas, e delas concluímos que a vida média (T) da espécie h_3 utilizada na datação pode variar muito de amostra para amostra. Na estalagmite YC62 da gruta de Arago obtivemos um valor para T de 4.7x〖10〗^6 anos (a 15°C) com uma energia de destruição do defeito h_3 de 1,48 eV. Na estalagmite da caverna de Santana a meia vida de h_3 é de 4,8x〖10〗^4 anos (a T = 15°C) com uma energia de redistribuição de 1,33 eV. Estes resultados sugerem que nem todas as amostras calcáreas podem ser datadas por RPE. Por esta razão propomos que as datações devem ser precedidas de uma verificação da estabilidade térmica dos defeitos utilizados como geocronômetros.