A idade Rb-Sr da biotita metamórfica, em um granitoide, ser...

A alternativa correta é a D - K-Ar na biotita.

Para compreender por que essa é a resposta correta, é importante entender os conceitos de datação radiométrica e como diferentes sistemas de isótopos são usados para determinar a idade das rochas e minerais. A datação por Rb-Sr e K-Ar são métodos geocronológicos importantes, cada um com suas características e aplicações específicas.

O método Rb-Sr baseia-se no decaimento do rubídio-87 (Rb) para estrôncio-87 (Sr). A biotita, um mineral comum em rochas metamórficas e ígneas, pode ser datada por esse método. No caso da questão, a idade Rb-Sr da biotita metamórfica não será equivalente a certas idades de outros minerais ou métodos de datação.

O método K-Ar envolve o decaimento do potássio-40 (K) para argônio-40 (Ar) e é frequentemente utilizado para datar minerais como a biotita. Assim, a idade Rb-Sr da biotita tende a ser equivalente à idade K-Ar na biotita, pois ambos os métodos datam o mesmo evento geológico, que é o resfriamento da biotita após o metamorfismo.

A seguir, veja por que as outras alternativas estão incorretas:

• A - Rb-Sr em rocha total: A idade Rb-Sr da rocha total pode refletir o tempo de cristalização do granitoide como um todo, não necessariamente o mesmo evento que afeta a biotita individualmente.
• B - Rb-Sr nos feldspatos: Os feldspatos podem ter uma idade Rb-Sr diferente, pois eles podem ter fechado o sistema isotópico em um momento distinto dos minerais máficos como a biotita.
• C - U-Pb em zircão: O zircão é um mineral resistente e pode reter informação isotópica de eventos muito antigos. O método U-Pb em zircão pode datar a cristalização inicial do magma, anterior ao metamorfismo que afetou a biotita.
• E - por traços de fissão na apatita: A datação por traços de fissão geralmente reflete temperaturas de resfriamento muito mais baixas do que aquelas que afetam a biotita, e portanto, representa um evento geotérmico posterior.

Essas diferenças nas alternativas destacam a importância de escolher o método de datação correto para o mineral e o contexto geológico em questão.

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O elemento Rb é um metal alcalino do grupo IA da tabela periódica onde são ainda incluídos o H, Li, Na, K, Cs e Fr. Todos esses metais alcalinos são monovalentes positivos com baixa eletronegatividade e fortes ligações iônicas com elementos não-metálicos como o oxigênio. A distribuição de Rb é governada na natureza primeiramente pelo seu pequeno raio atômico (1,48 Å) o que permite a sua substituição no sítio do K (raio = 1,33 Å) na maioria dos minerais formadores de rocha. Entre esses minerais pode se citar as micas (biotita, flogopita, muscovita e lepidolita), os feldspatos potássicos (ortoclásio e microclino) e alguns argilo-minerais e minerais evaporíticos. Minerais em pegmatitos podem conter altas concentrações de Rb quando comparados com os mesmos minerais em rochas ígneas e metamórficas. A concentração de Rb no plagioclásio é baixa como o resultado da dificuldade do Rb substituir o Na (raio atômico = 0,95Å).

O elemento Sr é membro do grupo IIA da tabela periódica que inclui o Be, Mg, Ca, Ba e Ra. Todos estes elementos alcalinos terrosos apresentam duas valências positivas formando ligações iônicas com elementos não metálicos. A distribuição de Sr em rochas é controlada pela substituição do Ca+2 (raio atômico = 0,99Å) pelo Sr+2 (raio atômico = 1,13Å) em minerais ricos em Ca, e em menor importância pode ocorrer a substituição do Sr no lugar o K. Desta forma os principais minerais formadores de rocha com Sr são o plagioclásio e a apatita em oposição aos baixos teores desse elemento em piroxênios. Durante a cristalização magmática, o Sr inicialmente substitui o Ca no plagioclásio e o progresso no processo de diferenciação e a cristalização de feldspatos potássicos induz a substituição do Sr pelo K.