Histórico

A História do NEG-LABISE

Alcides N. Sial foi apresentado a geoquímica de isótopos estáveis de baixa e alta temperatura pelo Prof. Lynton Land durante o seu trabalho de pós-doutorado no Departamento de Ciências Geológicas da Universidade do Texas (UT), em Austin (1977 a 1978). Neste período ele aprendeu sobre a extração de oxigênio de silicatos usando uma linha de extração convencional a alto vácuo, tendo o bromo Br2F5 como reagente principal, assim como aprendeu a usar a de extração de gás hidrogênio e como operar um antigo espectrômetro de massa (Nuclide) de fonte de gasosa.

A experiência positiva na UT incentivou A. N. Sial a ampliar sua formação em geoquímica de isótopos estáveis e visitar outros laboratórios de isótopos estáveis nos EUA. Com este propósito, passou todo o ano de 1983 na Universidade da Geórgia, onde se deparou com as múltiplas aplicações dos isótopos estáveis e técnicas laboratoriais relacionadas a eles. No mesmo ano, passou dois meses no Departamento de Geologia da Universidade Memorial de Newfoundland, Canadá, aprendendo o método analítico para análise de elementos de terras raras por fluorescência de raios-X do Prof. Brian Fryer.

A desafiadora complexidade dos granitos, sua metalogenia e importância na reconstrução do cenário geotectônico, estimularam A.N. Sial fundar o Núcleo de Estudos de Granitos (NEG) do Departamento de Geologia da UFPE em Fevereiro de 1984. Desde então, o NEG vem desenvolvendo estudos sobre rochas graníticas do nordeste do Brasil, Argentina, Chile, Uruguai e Índia, principalmente sobre processos ígneos e investigação da origem dos magmas graníticos (cálcico-alcálico, peralcalino, alcálico-alto-K, trondhjemítico e ultrapotássico). Atenção especial foi dedicada aos granitóides portadores de cordierita na Argentina e no Chile, e aos granitóides portadores de epidoto magmático no Brasil, Argentina, Chile e Uruguai. Mais tarde, em 1995, o nome deste Núcleo foi alterado para Núcleo para Estudos Geoquímicos, preservando a sigla NEG.

Em 1988, duas linhas convencionais de extração a alto vácuo (carbonato e silicato) foram construídos com a ajuda de David Wenner e Andrew Clarke enquanto A.N. Sial estava em pós-doutorado e V.P. Ferreira no doutorado na Universidade da Geórgia. Nesse mesmo ano, os pesquisadores passaram todo o mês de agosto no Serviço Geológico do Japão em Tsukuba, aprendendo com o Prof. Akira Sasaki, a técnica de extração de enxofre de rochas ígneas usando o espectrometro de massa Kiba para isótopos de enxofre.

A experiência científica adquirida em todos esses laboratórios de isótopos estáveis ​​nos EUA e no Japão motivou A. N. Sial a fundar, com apoio financeiro do PADCT (Programa de Apoio para o Desenvolvimento Científico e Tecnológico, financiado pelo Banco Mundial), um laboratório de isótopos estáveis ​​(LABISE) na Universidade Federal de Pernambuco, se tornando o pioneiro no Brasil na análise de isótopos de oxigênio a partir de silicatos. Assim, em setembro de 1990, foi fundado o LABISE que está em pleno funcionamento desde 1991. Além disso, nos últimos 10 anos, muita atenção também foi dedicada à estratigrafia isotópica de carbonatos pré-cambrianos e fanerozóicos da América do Sul e Índia.

Nessa empreitada, o Departamento de Geologia contou com a simpatia do Reitor, Prof. Edinaldo Bastos, que construiu o espaço físico para acolher este laboratório, composto por duas linhas de extração de alto vácuo (Figura 1a) e uma sala para o espectrômetro de massa (SIRA II) (Figura 3c), além das salas para professores/pesquisadores. As linhas de extração de alto vácuo (carbonato e silicato) foram construídas na oficina da Universidade da Geórgia e transferidas para Recife, onde foram reagrupadas por A. N. Sial, Gorki Mariano e Valderez P. Ferreira.

Figura 1. a) Linha convencional de extração de alto vácuo para carbonatos; (b) O2 de silicatos; c) Espectrômetro de massa SIRA II para gases.
Figura 1. a) Linha convencional de extração de alto vácuo para carbonatos; (b) O2 de silicatos; c) Espectrômetro de massa SIRA II para gases.

Prof. Efrem Maranhão, que substituiu o Prof. Edinaldo Bastos e Prof. Mozart Neves Ramos, apoiaram financeiramente a expansão do espaço físico do LABISE para acomodar um laboratório de fluorescência de raios X (Rigaku-3000) em 1994 e uma sala de preparação de amostras em 1996 (Figura 2).

Figura 2. (a) Unidade FRX Rigaku-3000; (b) Sala de preparação de amostras da FRX.
Figura 3. Linhas de extração de alto vácuo à base de laser de CO2 para silicatos (Kilbride na Escócia) e John Valley (Univ. Wisconsin, Madison).

Em 1996, A. N. Sial e V.P. Ferreira passaram algumas semanas em Kilbride, no leste da Escócia, visitando com o Prof. Anthony E. Fallick e as instalações analíticas do Centro de Pesquisa e Reatores das Universidades Escocesas (SURRC), um dos conjuntos mais completo de laboratórios de isótopos estáveis na Europa (Figura 3). Eles também visitaram o Prof. John Valley do Departamento de Geologia e Geofísica da Universidade de Wisconsin, em 2001, aprendendo sobre linhas de extração de O2 em silicatos utilizando laser de CO2.

Ao retornarem, o LABISE passou por sua última expansão física para acomodar um laboratório de troca iônica (estação limpa), uma linha de extração de oxigênio de silicatos e óxidos à base de laser de CO2 (construída por Zachary Sharp, Universidade do Novo México) e um equipamento de combustão elementar (COSTECH) para análises de carbono e nitrogênio em sistema on-line com um Espectrômetro de massa para fonte de gasosa (Thermofinigan Delta V Advantage) e mais recentemente, um GasBench II para acompanhar este último. De 1986 a 1994, o NEG‒LABISE contou com a participação de Gorki Mariano, também treinado na Universidade da Geórgia e que auxiliou nas primeiras etapas de instalação do laboratório de isótopos estáveis, além da operação da linha de extração em alto vácuo com flúor.

Figura 4. (a) Linha de extração de oxigênio à base de laser de CO2 de silicatos e óxidos; (b) GasBench II e um sistema de combustão elementar (COSTECH) para análises de C e N on-line com um espectrômetro de massa para gases Delta V Advantage (ThermoFinnigan); (c) Estação limpa para separação química.

O estudo de granitóides neoproterozóicos portadores de epídotos magmáticos no nordeste do Brasil, no Paleozóico na Argentina e Terciário no Chile, representa talvez uma das contribuições de destaque do NEG‒LABISE para o campo da petrologia de granito em artigos publicados em revistas internacionais (1999, 2003, 2008, 2011, 2015). Nestes trabalhos, foi proposto que a digestão parcial de epídoto magmáticos por seu magma hospedeiro cálcico-alcalino ou alcalino cálcico de alto K pode ser usado para estimar a velocidade de ascensão do mesmo.

A produção científica é muito significativa, atualmente conta-se com duzentos artigos científicos (a maioria deles em revistas internacionais), cerca de 20 capítulos de livros, 3 livros e 12 números especiais, a maioria de revistas internacionais (Lithos, Chemical Geology, Precambrian research, Gondwana Research, JSAES, Anais da Academia Brasileira de Ciências e a Revista Brasileira de Geologia) surgiram da equipe do NEG‒LABISE.

O NEG-LABISE tem mantido uma estreita cooperação científica em estudos com granitos e estratigrafia isotópica com pesquisadores do Brasil, Argentina, Chile, Uruguai, Colômbia, México, Portugal, Índia e Estados Unidos. O entusiasmo contagiante da equipe do NEG‒LABISE pela ciência atraiu jovens geólogos para estudos para pós-graduação (mais de cinquenta estudantes foram supervisionados/co-orientados em trabalho de mestrado ou doutorado ou ambos ou estágio), trabalho de pós-doutorado ou visita de geocientistas de longa ou curta duração (Anil Maheswari, Manoj K. Pandit, Lalchand Govindram Gwalani e Vinod C. Tewari da Índia; Ignacio Sabino Garcia e Lucia Peral Gomez da Argentina; Jean Pierre Tchouankoue de Camarões; Marcelo Solari, do Chile; Pedro Morais de Portugal, além de vários pesquisadores brasileiros).

A.N. Sial e V.P. Ferreira são petrólogos ígneos (basaltos, petrologia do manto, granitos) desde que foram contratados pela UFPE (A.N. Sial, março de 1967, e V.P. Ferreira, agosto de 1989). Mas a versatilidade, entusiasmo e curiosidade os levaram para outros locais, como estratigrafia isotópica. A partir de 1995, o interesse científico do NEG-LABISE foi ampliado para a quimioestratigrafia isotópica e, a partir de então, se firmou uma contínua e frutífera cooperação com colegas da Argentina (Silvio Peralta, Gilberto Florencio Aceñolaza, R. Narcizo Alonso e Alejandro J. Toselli), Uruguai (Claudio Gaucher e Jorge Bossi) e Chile (Miguel Angel Parada). Este grupo tem documentado pela primeira vez na América do Sul o registro isotópico da excursão positiva do isótopo de carbono do Steptoean (SPICE) e reconhecido pela primeira vez a excursão negativa do isótopo de carbono do Sunwaptan (SNICE) na Precordilheira Argentina. Além disso, eles reconheceram pela primeira vez na América do Sul o registro da excursão positiva do isótopo de carbono do Ordoviciano MDICE, GICE e HICE. Anil Maheswari, A. N. Sial, Claudio Gaucher, Andrey Bekker, Valderez P. Ferreira, Jorge Bossi e Wilson Romano contrastaram o registro da excursão Paleoproterozóica Lomagundi na Índia, Brasil e Uruguai. Eles descobriram que esta excursão é registrada tanto em águas rasas quanto em carbonatos de águas profundas negando um impacto significativo na produtividade do estromatólito e condições hipersalinas em valores de isótopos de carbono de carbonatos depositados em bacias de águas rasas, marinhas abertas e isoladas.

Anualmente, o LABISE, através do Programa de Pós-Graduação em Geociências, UFPE, oferece dois cursos de Quimiostratigrafia (45 horas), um dedicado ao Pré-Cambriano e o outro ao Fanerozóico. Com base nesses dois cursos, o LABISE foi responsável por preparar o Capítulo 2 de um livro recentemente publicado pela Elsevier em Quimioestratigrafia.

Nos últimos dez anos, a pesquisa no NEG‒LABISE voltou-se para o possível uso de Hg como traçador de vulcanismo durante eventos de mudanças. Atualmente, está sendo construído um banco de dados com análises de Hg (supostamente de origem vulcânica) da capa carbonática criogeniana‒Ediacarana e de carbonatos através do limite Cretáceo-Paleógeno de várias localidades (Europa, América do Sul e Índia). A intenção é avaliar a extensão da participação do vulcanismo versus impacto do bólido na extinção em massa do limite K‒T. Um novo projeto com foco na fronteira Permiano-Triássico está em desenvolvimento.

Desde o início do NEG-LABISE, a difusão de conhecimento científico foi um dos principais objetivos de A.N. Sial. Assim, vários eventos foram promovidos e cursos ministrados por ele e V.P. Ferreira, tais como os citados abaixo:

– Minicursos para divulgar a petrologia de rochas graníticas e geoquímica de alto e baixo T com isótopos estáveis em universidades do país (UFRGS, UFRJ, UFPA, UFPE, UFMG, UFMT), Univ. do Chile (Santiago, 2003), Congresso Latino-Americano (Medellín, 2011) e em diversos Encontros nacionais;

– Workshop sobre Magmatismo Granítico e Mineralizações Associadas em Caruaru, Pernambuco (1985), reunindo cerca de 15 jovens granitólogos brasileiros entusiastas, para ver granitóides de diversidade e evolução incomuns;

– Simpósio Internacional de Granitos e Mineralizações Associadas (ISGAM, 1987, 1997)

– Magma Granítico e Mineralizações Associadas, MAGMA  (31ª, 32ª e 33ª edições do International Geological Congress – IGC);

– Academia Brasileira de Ciências, Rio de janeiro (1993);

– 4º Simpósio Sul-Americano de Geologia de Isótopos, SSAGI, Salvador, Brasil (2003);

– Encontro anual da Academia Brasileira de Ciências em Recife desde 1992 com palestras de pesquisadores renomados das mais diversas áreas das Geociências e Exatas;

– Curso de extensão intitulado “Isótopos Estáveis e Radiogênicos” com duração de 75 horas/aula oferecido anualmente no DGEO/UFPE para alunos de graduação e pós-graduação de diferentes áreas de interesse. O mesmo já se encontra em sua 26ª edição (Figura 5).

Figura 5. a) e b) Participantes do curso de extensão “Isótopos Estáveis e Radiogênicos” em agosto de 2015.