Este trabalho abange uma extensa caracterização do meio físico da Folha João Pessoa 1:100.000, onde o relevo, embora esteja atrelado aos outros componentes da natureza, compõe o tema central. Do ponto de vista geomorfológico, a área em questão está assentada nos Tabuleiros Litorâneos e na Baixada Litorânea, sendo o primeiro compartimento desenvolvido, predominantemente, sobre os sedimentos malconsolidados da Formação Barreiras e, o segundo, sobre sedimentos predominantemente inconsolidados do Quaternário. A Formação Barreiras repousa, de forma discordante, de oeste para leste, sobre o embasamento cristalino e sobre as rochas sedimentares do Grupo Paraíba, dispostas na Bacia Sedimentar Marginal Pernambuco- Paraíba. A partir de extensos levantamentos cartográficos, aerofotogramétricos, interpretações de imagens de satélite e radar, observações em campo, análises de perfis topográficos e de poços tubulares e da integração e interpretações obtidas, pode-se concluir que as reativações pós-cretácicas constituem o fator mais importante na configuração morfológica da área de estudo. Essas reações foram responsáveis por soerguimentos distintos e basculamentos de superficies geomorfológicas, além de criar inúmeros e extensos falhamentos que dinamizaram entalhes e orientaram dissecações, definindo a configuração e a compartimentação atual dos Tabuleiros Litorâneos da região. A evolução e configuração atual do relevo possuem forte influência na morfologia e compartimentação do litoral da área, além de serem fatores preponderantes na diversidade e distribuição pedológica e na distribuição dos diversos usos e ocupações da terra verificados. A integração dos dados obtidos, levantados, produzidos, analisados e discutidos, além da sintetização de várias informações em cartas temáticas elaboradas e confeccionadas, tornou possível visualizar-se o quanto os componentes do meio físico se interagem e o quanto essa interação pode influenciar no quadro sócio-econômico da região / This work encompasses an extensive physiographical characterization of the João Pessoa Chart 1: 100.000, wherein the landforms, although linked to other natural components, represent the main focus of the thesis. From the geomorphological perspective, the study area lies on the coastal tablelands (Tabuleiros) and coastal lowlands of Northeastern Brazil, being the first compartment primarily developed on the poorly consolidated sediments of the Barreiras Formation, whereas the second is mostly composed of unconsolidated Quaternary sediments. The Barreiras Formation lies in unconformity over the crystalline basement and sedimentary rocks of the Paraíba Group, which comprises the Pernambuco-Paraiba marginal sedimentary basin. Following extensive cartographic and aerophotogrametric surveying coupled with radar and satellite imagery interpretation, fieldwork, construction and analysis of topographic transects and spatial integration of borehole cores, it was possible to conclude that the post-cretaceous reactivations play a major role in the morphological configuration of the study area. These tectonic processes were responsible for distinct uplifting and tilting of geomorphological surfaces, as well as created several extensive fault-lines which have favored and oriented drainage entrenchment and dissection, thus defining the current configuration and individualization of the coastal low-lying tablelands. The evolution and current configuration of the studied landforms exert a great influence upon the coastal morphology of the area, and also respond as key factors for the pedological diversity and its spatial distribution as well as land-use patterns. The integration of the gleaned, surveyed, analyzed and produced data added to the elaboration of a number of thematic maps which permitted the construction of a comprehensive synthesis and visualization of the interaction among the physical environment elements, and how such interaction might influence the socio-economical configuration of the area.

Submitted by Leonardo Cavalcante (leo.ocavalcante@gmail.com) on 2018-04-16T18:53:56Z No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 8606572 bytes, checksum: 167d89ebf076f09ed9f709bae04385a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-16T18:53:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 8606572 bytes, checksum: 167d89ebf076f09ed9f709bae04385a5 (MD5) Previous issue date: 2016-08-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This current study aims to understand the geomorphological framework and morphotectonic aspects from area of the topographic chart Rio Mamuaba 1: 25.000, considering as an analytical basis the existing interrelationships between geology, topography and hydrography of the area. It sought to point out neotectonic evidences in the area including the chart by morphotectonic and morphometric analysis applied to segments of the drainage network. The investigated topographic chart is located on the eastern edge of the Paraiba state, north-eastern Brazil. To provide the analysis of morphotectonic were applied fluvio-morphometric indices, to investigate anomalies in patterns of drainage networks, related to recent tectonics. The Indexes Slope / Extension Relation (SER) and Bottom/ Valley Height Rate (BVHR) were used in this study, with the intention to indicate possible changes in the course of the rivers over the geological time, and find out the width and depth of the slopes. The results allowed to recognize anomalous patterns in the drainage network both in qualitative and quantitative aspects, and also in the landforms, which likely are direct related to recent tectonic events of regional character, which covers the eastern edge of the Brazilian northeast. The area of the current study is inserted between the Precambrian crystalline basement and the Sedimentary Basin of Paraiba, specifically in Alhandra Sub-Basin. On the surface, the cited area is represented mostly by Barreiras formation (Miocene) which covers, in part, the Paraiba basin and crystalline base in a discordant way. For morphostructural and morphotectonic analysis, was produced thematic maps: hipsometric, declivity and geomorphological, beyond substantial adjustments in the geological chart to suit the scale of 1: 25.000, roughness analysis, topographic profiles and 3D models. The thematic maps and Elevation Digital Model (EDM) were generated in specialized softwares, based on data extracted from Rio Mamuaba chart by manual vectorization, such as contour lines with equidistance of 10 meters, measured points and other elements, such as hydrography, highways and roads. The confection of the geomorphological chart was based on the methodology proposed by Ross (1992), which is based on the taxonomic units of relief. Within the geomorphology of the area showed up two main patterns of deformation: the succession of grabens and horsts and topographical domes that may be associated with tectonic inversion structures. The results show that it can not deny the influence of post-Miocene tectonics in relief configuration on an edge of a Continental Passive Border. / O presente estudo tem por objetivo compreender o quadro geomorfológico e os aspectos morfotectônicos da área da carta topográfica Rio Mamuaba 1:25.000, considerando como embasamento analítico as inter-relações existentes entre a geologia, o relevo e a hidrografia da área. Procurou-se apontar evidências de neotectônica na área compreendida pela carta, através da análise morfotectônica e morfométrica aplicada em seguimentos da rede de drenagem. A carta topográfica investigada está situada na borda oriental do estado da Paraíba, Nordeste do Brasil. Para a análise da morfotectônica foram aplicados índices fluvio-morfométricos, no sentido de averiguar anomalias nos padrões de redes de drenagem, relacionadas à tectônica recente. Os índices Relação Declividade/Extensão (RDE) e Razão Fundo/Altura de Vale (RFAV) foram empregados nesse estudo, com a intensão de indicar possíveis mudanças no curso de rios ao longo do tempo geológico, e averiguar a largura e profundidade das vertentes. Os resultados permitiram reconhecer padrões anômalos na rede de drenagem tanto nos aspectos qualitativos como quantitativos, e nas formas de relevo, que provavelmente encontram correspondência direta com eventos tectônicos recentes, de caráter regional, que abrange toda a borda oriental do Nordeste do Brasil. A área está inserida entre o embasamento cristalino do Pré-Cambriano e a Bacia Sedimentar da Paraíba, mais especificamente na Sub-Bacia de Alhandra. Em superfície, a referida área está representada, na sua maior parte, pela Formação Barreiras (Mioceno), que recobre, em partes, a Bacia da Paraíba e o embasamento cristalino de forma discordante. Para a análise morfoestrutural e morfotectônica, elaboraram-se cartas: hipsométrica, clinográfica e geomorfológica, além de ajustes substanciais na carta geológica para adequar a escala de 1:25.000, análise da rugosidade, perfis topográficos e modelos em 3D. As cartas temáticas e o MDE foram gerados em softwares especializados, com base em dados extraídos da carta Rio Mamuaba por meio de vetorização manual, como: curvas de nível com equidistância de 10 metros, pontos cotados e outros elementos, a exemplo da hidrografia, rodovias e estradas. A elaboração da carta geomorfológica foi fundamentada na metodologia proposta por Ross (1992), que tem como base as unidades taxonômicas do relevo. Dentro da geomorfologia da região, apresentaram-se dois padrões principais de deformação: a sucessão de grabens e horsts e domos topográficos, que podem estar associados às estruturas de inversão tectônica. Os resultados obtidos comprovam que não se pode negar a influência da tectônica pós-miocênica na configuração do relevo nas adjacências de uma Margem Continental Passiva.

Este trabalho abange uma extensa caracterização do meio físico da Folha João Pessoa 1:100.000, onde o relevo, embora esteja atrelado aos outros componentes da natureza, compõe o tema central. Do ponto de vista geomorfológico, a área em questão está assentada nos Tabuleiros Litorâneos e na Baixada Litorânea, sendo o primeiro compartimento desenvolvido, predominantemente, sobre os sedimentos malconsolidados da Formação Barreiras e, o segundo, sobre sedimentos predominantemente inconsolidados do Quaternário. A Formação Barreiras repousa, de forma discordante, de oeste para leste, sobre o embasamento cristalino e sobre as rochas sedimentares do Grupo Paraíba, dispostas na Bacia Sedimentar Marginal Pernambuco- Paraíba. A partir de extensos levantamentos cartográficos, aerofotogramétricos, interpretações de imagens de satélite e radar, observações em campo, análises de perfis topográficos e de poços tubulares e da integração e interpretações obtidas, pode-se concluir que as reativações pós-cretácicas constituem o fator mais importante na configuração morfológica da área de estudo. Essas reações foram responsáveis por soerguimentos distintos e basculamentos de superficies geomorfológicas, além de criar inúmeros e extensos falhamentos que dinamizaram entalhes e orientaram dissecações, definindo a configuração e a compartimentação atual dos Tabuleiros Litorâneos da região. A evolução e configuração atual do relevo possuem forte influência na morfologia e compartimentação do litoral da área, além de serem fatores preponderantes na diversidade e distribuição pedológica e na distribuição dos diversos usos e ocupações da terra verificados. A integração dos dados obtidos, levantados, produzidos, analisados e discutidos, além da sintetização de várias informações em cartas temáticas elaboradas e confeccionadas, tornou possível visualizar-se o quanto os componentes do meio físico se interagem e o quanto essa interação pode influenciar no quadro sócio-econômico da região / This work encompasses an extensive physiographical characterization of the João Pessoa Chart 1: 100.000, wherein the landforms, although linked to other natural components, represent the main focus of the thesis. From the geomorphological perspective, the study area lies on the coastal tablelands (Tabuleiros) and coastal lowlands of Northeastern Brazil, being the first compartment primarily developed on the poorly consolidated sediments of the Barreiras Formation, whereas the second is mostly composed of unconsolidated Quaternary sediments. The Barreiras Formation lies in unconformity over the crystalline basement and sedimentary rocks of the Paraíba Group, which comprises the Pernambuco-Paraiba marginal sedimentary basin. Following extensive cartographic and aerophotogrametric surveying coupled with radar and satellite imagery interpretation, fieldwork, construction and analysis of topographic transects and spatial integration of borehole cores, it was possible to conclude that the post-cretaceous reactivations play a major role in the morphological configuration of the study area. These tectonic processes were responsible for distinct uplifting and tilting of geomorphological surfaces, as well as created several extensive fault-lines which have favored and oriented drainage entrenchment and dissection, thus defining the current configuration and individualization of the coastal low-lying tablelands. The evolution and current configuration of the studied landforms exert a great influence upon the coastal morphology of the area, and also respond as key factors for the pedological diversity and its spatial distribution as well as land-use patterns. The integration of the gleaned, surveyed, analyzed and produced data added to the elaboration of a number of thematic maps which permitted the construction of a comprehensive synthesis and visualization of the interaction among the physical environment elements, and how such interaction might influence the socio-economical configuration of the area.

Integrada às análises faciológica, o estudo de icnofósseis vem sendo cada vez mais aplicado em interpretações paleoambientais e estratigráficas de estratos sedimentares. No caso particular de ambientes costeiros, esta ferramenta possibilita refinar reconstituições da dinâmica de variação da linha de costa durante ciclos transgressivos-regressivos. No caso de depósitos sedimentares caracterizados por conteúdo fossilífero escasso ou inexistente, o estudo de icnofósseis tem papel fundamental em reconstituições paleoambientais por fornecerem informações sobre condições de deposição, como salinidade, energia do fluxo, oxigenação e consistência do substrato. Publicações prévias revelaram uma abundância de icnofósseis junto à Formação Barreiras (Mioceno) e aos Sedimentos Pós-Barreiras (Quaternário) expostos no litoral norte e nordeste do Brasil. Dada a ampla distribuição geográfica por mais de 5.000 km no litoral brasileiro, esses estratos são de grande interesse para o registro de eventos neógenos e quaternários no continente sulamericano. Apesar dessa importância científica, a reconstituição paleoambiental e estratigráfica, tanto da Formação Barreiras, quanto dos Sedimentos Pós-Barreiras, em várias áreas da costa nordeste do Brasil, permanece por ser documentada. O objetivo principal desta tese de doutorado foi a reconstituição paleoambiental de depósitos neógenos e quaternários tardios na Bacia Paraíba dentro do contexto de variações do nível do mar e da neotectônica. A metodologia empregada foi a análise faciológica e icnológica. Para o caso dos depósitos quaternários, essas análises foram integradas com dados cronológicos obtidos a partir de datação por luminescência opticamente estimulada. Os resultados obtidos para a Formação Barreiras revelaram uma variedade de estruturas sedimentares comuns em associação a correntes de maré tais como sucessões de superfícies de reativação e filmes de argila, estratos cruzados em sentidos opostos e estratos cruzados contendo pares de foresets alternadamente mais delgados e mais espessos relacionados à flutuações cíclicas (diurnas) da maré. Além disto, essas estruturas ocorrem em depósitos contendo uma assembleia icnológica representativa de ambientes de alta energia com influência marinha e predomínio de condições de água salobra, particularmente exemplificados pelas ocorrências das icnofábricas de Ophimorpha, Planolites-Palaeophycus-Thalassinoides e Thalassinoides-Planolites-Palaeophycus. Estes resultados, somados ao reconhecimento de ambientes deposicionais transicionais, incluindo canal estuarino, baía central estuarina, canal de inlet/canal de maré, delta de maré/leque de transbordamento, planície/baixio de maré e antepraia, levaram à interpretação de um sistema deposicional do tipo estuarino com domínio de ondas. Um aspecto importante derivado dessa pesquisa foi que o predomínio de deposição sedimentar em vales estuarinos como proposto para a Formação Barreiras na área de estudo amplia a extensão da transgressão miocênica ao longo da costa nordeste do Brasil. Nesse sentido, o uso de icnofósseis foi de importância fundamental para completar a reconstituição paleoambiental desses depósitos, particularmente considerando a ausência de organismos fósseis. Da mesma forma, a integração de dados faciológicos e icnológicos foi de grande relevância para a reconstituição dos paleoambientes de deposição dos Sedimentos Pós-Barreiras, até então pouco conhecidos. Assim, os depósitos dessa unidade foram relacionados com ambientes marinho raso, que é uma interpretação compatível com o registro predominante da icnofabrica Thalassinoides. Além disso, os dados cronológicos indicaram deposição dos Sedimentos Pós-Barreiras entre 60.0 (± 1.4) e 15.1 (±1.8) ka. Um fato de destaque é a ocorrência desses estratos em altitudes de até 38 m acima do nível do mar atual na área de estudo, que é um posicionamento topográfico incompatível com a tendência de queda progressiva do nível do mar correspondente à última glaciação, particularmente no Último Máximo Glacial, quando se estima que o nível do mar esteve várias dezenas de metros abaixo do atual. Este fato, adicionado ao contexto neotectônico da área de estudo, sugere que o posicionamento elevado desses depósitos costeiros se deu por soerguimento tectônico. Os dados apresentados nessa pesquisa permitiram calcular uma taxa de soerguimento dos Sedimentos Pós-Barreiras de cerca de 0,63 a 1,97 mm/ano. Este valor indica que, pelo menos localmente, houve reativação tectônica mais intensa que aquela previamente reconhecida no estágio pós-rifte para a margem leste da placa sul-americana. / The study of trace fossils integrated with sedimentological analysis has been increasingly applied in paleoenvironmental and stratigraphic interpretations of sedimentary strata. In the particular instance of costal environments, this tool allows refine reconstructions on the dynamics of shoreline changes during transgressive-regressive cycles. In the case of sedimentary deposits characterized by scarce or no fossil content, studies of ichnological assemblages play a fundamental role in paleoenvironmental reconstructions, because they provide information about the conditions at the time of deposition, as salinity, flow energy, oxygenation and substrate consistency. Previous publications revealed an abundance of trace fossils in the Barreiras Formation (Miocene) and Post-Barreiras Formation (Quaternary) exposed in the northern and northeastern coast of Brazil. These strata have great interest to the record of Neogene and Quaternary events in the South American continent, due to their wide geographical distribution along more than 5.000 km of the Brazilian littoral. Despite this scientific interest, the paleoenvironmental and stratigraphic reconstitutions of both the Barreiras Formation and the Post-Barreiras Sediments remain to be documented in several areas of the northeastern Brazilian coast. The main goal of this doctoral thesis was the paleoenvironmental reconstitution of Neogene and late Quaternary deposits in the Paraíba Basin within the context of sea level changes and neotectonics. The methodological approach consisted of faciological and ichnological analyses. In the instance of Quaternary strata, these analyses were integrated with chronological data obtained by optically stimulated luminescence. The results obtained for the Barreiras Formation revealed a variety of tidal sedimentary structures commonly associated with tidal currents, such as reactivation surfaces and mud drapes, herringbone cross-stratification and alternating thicker/thinner foreset packages generally marked by reactivation surfaces bounded by mud layers (i.e., tidal bundles) that are related to cyclic (diurnal) tidal fluctuation . Furthermore, these structures occur in deposits containing an ichnological assemblages representative of high energy environments with marine influence and predominance of brackish water conditions, which are particularly exemplified by Ophiomorpha, Planolites-Palaeophycus-Thalassinoides e Thalassinoides-Planolites-Palaeophycus. These results, added to the recognition of coastal depositional environments, including estuarine channel, estuarine central bay, tidal inlet/tidal channel, tidal delta/washover, tidal flat/shoal and foreshore, led to propose a wave-dominated estuary as the depositional system. One important aspect derived from this research is that the predominance of deposition in estuarine valleys as proposed for the Barreiras Formation in the study area expands the extent of the Miocene transgression along to the northeastern Brazilian coast. It follows that the use of trace fossils played a fundamental role to complete the paleoenvironmental reconstitution of these deposits, particularly considering the lack of fossil organisms. Similarly, the integration of faciological and ichnological data was of great importance to the reconstitution of depositional paleoenvironments of the Post-Barreiras Sediments, still poorly known up to now. . Hence, the deposits of this unit were related to a shallow marine setting, which is an interpretation compatible with the predominant record of the Thalassinoides ichnofabric. Furthermore, the chronological data indicated deposition of the Post- Barreiras Sediments between 60.0 (± 1.4) and 15.1 (±1.8) ka. It is remarkable the record of these strata in altitudes up to 38 m above the modern sea level in the study area, which is a topographic position incompatible with the progressive trend of sea level fall corresponding to the last glaciation, particularly in the Last Glacial Maximum, when the sea level was several tens of meters below the present sea level. This fact, added to the neotectonic context of the study area, suggests that the high altitude of these coastal deposits may have been caused by tectonic uplift. The data showed in this research allowed calculating an uplift rate of as much as 1.97 mm/year during the deposition of the Post-Barreiras Sediments. This value indicates that, at least locally, tectonic reactivation was more intense during the post-rift stage in the eastern margin of the South American plate than previously recognized.

[pt] A dissertação apresenta o levantamento hidrogeológico de um sítio experimental na Formação Barreiras. Neste sítio, localizado no município de São Sebastião do Passé (BA), foi realizado um levantamento de campo que compreendeu a execução de sondagens, construção dos poços de monitoramento, ensaios de condutividade hidráulica, coleta de amostras deformadas e pseudoindeformadas e levantamento geofísico por GPR (Ground Penetrating Radar). O programa experimental realizado em laboratório buscou caracterizar geotécnica e mineralogicamente os materiais coletados. Verificou-se que o perfil estratigráfico do sítio possui uma série de materiais dispostos em camadas pouco espessas. Embora os materiais apresentem constituição mineralógica semelhante, a sua distribuição granulométrica e os seus limites de consistência são díspares. Verificou-se a inexistência de uma relação direta entre a condutividade hidráulica e a porosidade, porém foram constatadas excelentes relações entre a condutividade hidráulica e o teor de finos, a fração argila, a fração grossa, o limite de liquidez e o índice de plasticidade. A modelagem geológica realizada através dos dados obtidos no decorrer da execução das sondagens a trado, dos poços de monitoramento e da sondagem geofísica revelou que a distribuição espacial dos distintos materiais não é uniforme, posto que a localização das camadas e a suas respectivas espessuras variam ao longo do perfil. / [en] The dissertation presents a hydrogeological survey of an experimental site from Barreiras Formation. On this site, located in the municipality of São Sebastião do Passé (BA), a site investigation was carried out consisting on auger drilling, construction of monitoring wells, hydraulic conductivity tests, sample collection a and a geophysical survey by GPR (Ground Penetrating Radar). The experimental program held at the Geotechnical Laboratory sought to characterize the mineralogical and geotechnical properties of the materials collected. It was found that the profile of the site has a series of materials arranged in thin layers. Although the materials present similar mineralogical constitution, its particle size distribution and its consistency limits are considerably different. No direct relationship was found between porosity and hydraulic conductivity, however excellent relationships were found between the hydraulic conductivity and the fines contents, the clay fraction, the coarse fraction, the liquid limit and plasticity index. A geological model was obtained from data obtained from the drillings, the monitoring wells and the geophysical survey. The model revealed that the spatial distribution of the different materials is not uniform since the location of the layers and their thickness varies along the profile.

Integrada às análises faciológica, o estudo de icnofósseis vem sendo cada vez mais aplicado em interpretações paleoambientais e estratigráficas de estratos sedimentares. No caso particular de ambientes costeiros, esta ferramenta possibilita refinar reconstituições da dinâmica de variação da linha de costa durante ciclos transgressivos-regressivos. No caso de depósitos sedimentares caracterizados por conteúdo fossilífero escasso ou inexistente, o estudo de icnofósseis tem papel fundamental em reconstituições paleoambientais por fornecerem informações sobre condições de deposição, como salinidade, energia do fluxo, oxigenação e consistência do substrato. Publicações prévias revelaram uma abundância de icnofósseis junto à Formação Barreiras (Mioceno) e aos Sedimentos Pós-Barreiras (Quaternário) expostos no litoral norte e nordeste do Brasil. Dada a ampla distribuição geográfica por mais de 5.000 km no litoral brasileiro, esses estratos são de grande interesse para o registro de eventos neógenos e quaternários no continente sulamericano. Apesar dessa importância científica, a reconstituição paleoambiental e estratigráfica, tanto da Formação Barreiras, quanto dos Sedimentos Pós-Barreiras, em várias áreas da costa nordeste do Brasil, permanece por ser documentada. O objetivo principal desta tese de doutorado foi a reconstituição paleoambiental de depósitos neógenos e quaternários tardios na Bacia Paraíba dentro do contexto de variações do nível do mar e da neotectônica. A metodologia empregada foi a análise faciológica e icnológica. Para o caso dos depósitos quaternários, essas análises foram integradas com dados cronológicos obtidos a partir de datação por luminescência opticamente estimulada. Os resultados obtidos para a Formação Barreiras revelaram uma variedade de estruturas sedimentares comuns em associação a correntes de maré tais como sucessões de superfícies de reativação e filmes de argila, estratos cruzados em sentidos opostos e estratos cruzados contendo pares de foresets alternadamente mais delgados e mais espessos relacionados à flutuações cíclicas (diurnas) da maré. Além disto, essas estruturas ocorrem em depósitos contendo uma assembleia icnológica representativa de ambientes de alta energia com influência marinha e predomínio de condições de água salobra, particularmente exemplificados pelas ocorrências das icnofábricas de Ophimorpha, Planolites-Palaeophycus-Thalassinoides e Thalassinoides-Planolites-Palaeophycus. Estes resultados, somados ao reconhecimento de ambientes deposicionais transicionais, incluindo canal estuarino, baía central estuarina, canal de inlet/canal de maré, delta de maré/leque de transbordamento, planície/baixio de maré e antepraia, levaram à interpretação de um sistema deposicional do tipo estuarino com domínio de ondas. Um aspecto importante derivado dessa pesquisa foi que o predomínio de deposição sedimentar em vales estuarinos como proposto para a Formação Barreiras na área de estudo amplia a extensão da transgressão miocênica ao longo da costa nordeste do Brasil. Nesse sentido, o uso de icnofósseis foi de importância fundamental para completar a reconstituição paleoambiental desses depósitos, particularmente considerando a ausência de organismos fósseis. Da mesma forma, a integração de dados faciológicos e icnológicos foi de grande relevância para a reconstituição dos paleoambientes de deposição dos Sedimentos Pós-Barreiras, até então pouco conhecidos. Assim, os depósitos dessa unidade foram relacionados com ambientes marinho raso, que é uma interpretação compatível com o registro predominante da icnofabrica Thalassinoides. Além disso, os dados cronológicos indicaram deposição dos Sedimentos Pós-Barreiras entre 60.0 (± 1.4) e 15.1 (±1.8) ka. Um fato de destaque é a ocorrência desses estratos em altitudes de até 38 m acima do nível do mar atual na área de estudo, que é um posicionamento topográfico incompatível com a tendência de queda progressiva do nível do mar correspondente à última glaciação, particularmente no Último Máximo Glacial, quando se estima que o nível do mar esteve várias dezenas de metros abaixo do atual. Este fato, adicionado ao contexto neotectônico da área de estudo, sugere que o posicionamento elevado desses depósitos costeiros se deu por soerguimento tectônico. Os dados apresentados nessa pesquisa permitiram calcular uma taxa de soerguimento dos Sedimentos Pós-Barreiras de cerca de 0,63 a 1,97 mm/ano. Este valor indica que, pelo menos localmente, houve reativação tectônica mais intensa que aquela previamente reconhecida no estágio pós-rifte para a margem leste da placa sul-americana. / The study of trace fossils integrated with sedimentological analysis has been increasingly applied in paleoenvironmental and stratigraphic interpretations of sedimentary strata. In the particular instance of costal environments, this tool allows refine reconstructions on the dynamics of shoreline changes during transgressive-regressive cycles. In the case of sedimentary deposits characterized by scarce or no fossil content, studies of ichnological assemblages play a fundamental role in paleoenvironmental reconstructions, because they provide information about the conditions at the time of deposition, as salinity, flow energy, oxygenation and substrate consistency. Previous publications revealed an abundance of trace fossils in the Barreiras Formation (Miocene) and Post-Barreiras Formation (Quaternary) exposed in the northern and northeastern coast of Brazil. These strata have great interest to the record of Neogene and Quaternary events in the South American continent, due to their wide geographical distribution along more than 5.000 km of the Brazilian littoral. Despite this scientific interest, the paleoenvironmental and stratigraphic reconstitutions of both the Barreiras Formation and the Post-Barreiras Sediments remain to be documented in several areas of the northeastern Brazilian coast. The main goal of this doctoral thesis was the paleoenvironmental reconstitution of Neogene and late Quaternary deposits in the Paraíba Basin within the context of sea level changes and neotectonics. The methodological approach consisted of faciological and ichnological analyses. In the instance of Quaternary strata, these analyses were integrated with chronological data obtained by optically stimulated luminescence. The results obtained for the Barreiras Formation revealed a variety of tidal sedimentary structures commonly associated with tidal currents, such as reactivation surfaces and mud drapes, herringbone cross-stratification and alternating thicker/thinner foreset packages generally marked by reactivation surfaces bounded by mud layers (i.e., tidal bundles) that are related to cyclic (diurnal) tidal fluctuation . Furthermore, these structures occur in deposits containing an ichnological assemblages representative of high energy environments with marine influence and predominance of brackish water conditions, which are particularly exemplified by Ophiomorpha, Planolites-Palaeophycus-Thalassinoides e Thalassinoides-Planolites-Palaeophycus. These results, added to the recognition of coastal depositional environments, including estuarine channel, estuarine central bay, tidal inlet/tidal channel, tidal delta/washover, tidal flat/shoal and foreshore, led to propose a wave-dominated estuary as the depositional system. One important aspect derived from this research is that the predominance of deposition in estuarine valleys as proposed for the Barreiras Formation in the study area expands the extent of the Miocene transgression along to the northeastern Brazilian coast. It follows that the use of trace fossils played a fundamental role to complete the paleoenvironmental reconstitution of these deposits, particularly considering the lack of fossil organisms. Similarly, the integration of faciological and ichnological data was of great importance to the reconstitution of depositional paleoenvironments of the Post-Barreiras Sediments, still poorly known up to now. . Hence, the deposits of this unit were related to a shallow marine setting, which is an interpretation compatible with the predominant record of the Thalassinoides ichnofabric. Furthermore, the chronological data indicated deposition of the Post- Barreiras Sediments between 60.0 (± 1.4) and 15.1 (±1.8) ka. It is remarkable the record of these strata in altitudes up to 38 m above the modern sea level in the study area, which is a topographic position incompatible with the progressive trend of sea level fall corresponding to the last glaciation, particularly in the Last Glacial Maximum, when the sea level was several tens of meters below the present sea level. This fact, added to the neotectonic context of the study area, suggests that the high altitude of these coastal deposits may have been caused by tectonic uplift. The data showed in this research allowed calculating an uplift rate of as much as 1.97 mm/year during the deposition of the Post-Barreiras Sediments. This value indicates that, at least locally, tectonic reactivation was more intense during the post-rift stage in the eastern margin of the South American plate than previously recognized.

A dinâmica evolutiva de margens passivas continentais tem sido alvo de debates no âmbito da tectônica global e a margem leste da América do Sul compõe uma série de bacias marginais que contêm o registro sedimentar de diversos estágios de desenvolvimento da zona costeira após a abertura do Oceano Atlântico. No nordeste do Brasil, evidências de tectônica pós-rifte têm sido apontadas em algumas áreas do embasamento precambriano e bacias sedimentares . Nestas bacias, predomina a ocorrência de depósitos neógenos e quaternários no topo das unidades sedimentares. Estes depósitos têm sua ocorrência estendida para a costa sudeste e norte do Brasil. A área que compreende atualmente a Bacia Paraíba representa a última ponte de ligação das placas sul-americana e africana, portanto é um sítio geológico de fundamental relevância para a discussão da evolução da margem passiva sul-americana. Desta forma, o presente estudo tem como objetivo geral estabelecer um modelo de evolução tectono-sedimentar da Bacia Paraíba do Cretáceo superior ao Quaternário a partir da integração de informações de superfície e subsuperfície. Para atingir este objetivo, foram definidas duas etapas de trabalho. Na primeira etapa, foi criado e aplicado um método que permitiu o mapeamento das unidades neógenas e quaternárias, visto que os mapas disponíveis da região nordeste não apresentam estas unidades discriminadas. Este método combinou dados aerogamaespectrométricos e geomorfométricos, e foi validado por dados de campo. Os procedimentos criados representam uma metodologia inovadora no campo do sensoriamento remoto e geofísica integrada, visto que nenhum trabalho até o momento unificou de forma quantitativa estas técnicas e aplicou para o mapeamento geológico. A metodologia pode ser reproduzida nas demais áreas da costa nordeste com ocorrência de depósitos neógenos e quaternários. Na segunda etapa, a integração do mapa geológico com dados de campo, perfis estratigráficos profundos e imagens de aerogeofísica e sensoriamento remoto, permitiu o estabelecimento de estágios de preenchimento da Bacia Paraíba. Considerando as evidências de contatos laterais abruptos entre unidades cretáceas e cenozoicas, as grandes mudanças de espessura de estratos em curtas distâncias, a correspondência entre os dados morfoestruturais, magnéticos e estruturais de campo, foi possível propor que uma sequência de eventos de subsidência e soerguimentos foi impulsionadora de processos deposicionais e denudacionais nesta bacia. Estes eventos tectônicos não ocorreram somente na fase inicial da separação dos continentes, eles se estenderam até muito depois da separação do Pangea. Os depósitos neógenos e quaternários apresentam estruturas de deformação extensional e compressional compatíveis com o regime regional de esforços extensionais de orientação N-S para o Cenozoico Superior. Estes eventos estão provavelmente associados à reativação de zonas de cisalhamento do embasamento precambriano adjacente durante o Quaternário Superior. Portanto, a Bacia Paraíba apresenta um diverso conjunto de evidências de que a margem passiva da América do Sul, pelo menos no nordeste do Brasil, foi afetada por eventos tectônicos pós-rifte, incompatíveis com o padrão de desenvolvimento de margens passivas continentais. / The evolutionary dynamics of continental passive margins has been the subject of discussion in the global tectonics scope and the eastern South America margin comprises a number of marginal basins containing sedimentary records of several development stages of the coastal zone after the opening of the Atlantic Ocean. Evidence of tectonic post-rift in northeastern Brazil has been identified in some areas of Precambrian basement and sedimentary basins. In these basins, it is predominant the occurrence of Neogene and Quaternary deposits on top of the sedimentary units. These deposits have extended occurrence to the southeastern and to the northern coasts of Brazil. The area that nowadays comprises the Paraíba Basin represents the last bridge connecting the South American and African plates, hence it is an essential geological site for discussion concerning the South American passive margin evolution. Thus, the present study has the general objective to establish a model of tectonic-sedimentary evolution of the Paraíba Basin from late Cretaceous to late Quaternary based on integration of surface and subsurface information. To achieve this goal, two work stages of were defined. In the first stage, it was created and applied a method that enabled mapping Neogene and Quaternary units, because the available maps of the northeastern region do not present these units separately. This method has combined airborne gamma-spectrometry and geomorphometric data, and it was validated using field data. The proposed procedures represent an innovative methodology in the branch of integrating remote sensing and geophysical research, since no work has yet quantitatively unified and applied these techniques for geological mapping. The methodology can be replicated in other areas of th e northeastern coast where Neogene and Quaternary deposits also occur. The second step corresponds to the integration of the geological map with field data, deep stratigraphic profiles and images of airborne geophysics and remote sensing, what enabled the establishment of fill stages in the Paraíba Basin. Considering the evidence of abrupt lateral contacts between Cretaceous and Cenozoic units, large changes in strata thickness over short distances, and the correlation between morphostructural, magnetic and structural data, it is possible to propose that a sequence of subsidence and uplift events were driving factors of depositional and denudational processes in this basin. These tectonic events occurred not only in the initial separation stage of the continents, they went on until well after the breakup of Pangea. The Neogene and Quaternary deposits reveal extensional and compressional deformation structures compatible with the regional N-S-oriented extension stress field. These events are probably associated to the reactivation of shear zones of the precambrian basement area during the Late Quaternary. Therefore, the Paraíba Basin presents a diverse set of evidences that the passive South America margin, at least in the northeastern region of Brazil, was affected by post-rift tectonic events incompatible with the development pattern of passive continental margins.

A dinâmica evolutiva de margens passivas continentais tem sido alvo de debates no âmbito da tectônica global e a margem leste da América do Sul compõe uma série de bacias marginais que contêm o registro sedimentar de diversos estágios de desenvolvimento da zona costeira após a abertura do Oceano Atlântico. No nordeste do Brasil, evidências de tectônica pós-rifte têm sido apontadas em algumas áreas do embasamento precambriano e bacias sedimentares . Nestas bacias, predomina a ocorrência de depósitos neógenos e quaternários no topo das unidades sedimentares. Estes depósitos têm sua ocorrência estendida para a costa sudeste e norte do Brasil. A área que compreende atualmente a Bacia Paraíba representa a última ponte de ligação das placas sul-americana e africana, portanto é um sítio geológico de fundamental relevância para a discussão da evolução da margem passiva sul-americana. Desta forma, o presente estudo tem como objetivo geral estabelecer um modelo de evolução tectono-sedimentar da Bacia Paraíba do Cretáceo superior ao Quaternário a partir da integração de informações de superfície e subsuperfície. Para atingir este objetivo, foram definidas duas etapas de trabalho. Na primeira etapa, foi criado e aplicado um método que permitiu o mapeamento das unidades neógenas e quaternárias, visto que os mapas disponíveis da região nordeste não apresentam estas unidades discriminadas. Este método combinou dados aerogamaespectrométricos e geomorfométricos, e foi validado por dados de campo. Os procedimentos criados representam uma metodologia inovadora no campo do sensoriamento remoto e geofísica integrada, visto que nenhum trabalho até o momento unificou de forma quantitativa estas técnicas e aplicou para o mapeamento geológico. A metodologia pode ser reproduzida nas demais áreas da costa nordeste com ocorrência de depósitos neógenos e quaternários. Na segunda etapa, a integração do mapa geológico com dados de campo, perfis estratigráficos profundos e imagens de aerogeofísica e sensoriamento remoto, permitiu o estabelecimento de estágios de preenchimento da Bacia Paraíba. Considerando as evidências de contatos laterais abruptos entre unidades cretáceas e cenozoicas, as grandes mudanças de espessura de estratos em curtas distâncias, a correspondência entre os dados morfoestruturais, magnéticos e estruturais de campo, foi possível propor que uma sequência de eventos de subsidência e soerguimentos foi impulsionadora de processos deposicionais e denudacionais nesta bacia. Estes eventos tectônicos não ocorreram somente na fase inicial da separação dos continentes, eles se estenderam até muito depois da separação do Pangea. Os depósitos neógenos e quaternários apresentam estruturas de deformação extensional e compressional compatíveis com o regime regional de esforços extensionais de orientação N-S para o Cenozoico Superior. Estes eventos estão provavelmente associados à reativação de zonas de cisalhamento do embasamento precambriano adjacente durante o Quaternário Superior. Portanto, a Bacia Paraíba apresenta um diverso conjunto de evidências de que a margem passiva da América do Sul, pelo menos no nordeste do Brasil, foi afetada por eventos tectônicos pós-rifte, incompatíveis com o padrão de desenvolvimento de margens passivas continentais. / The evolutionary dynamics of continental passive margins has been the subject of discussion in the global tectonics scope and the eastern South America margin comprises a number of marginal basins containing sedimentary records of several development stages of the coastal zone after the opening of the Atlantic Ocean. Evidence of tectonic post-rift in northeastern Brazil has been identified in some areas of Precambrian basement and sedimentary basins. In these basins, it is predominant the occurrence of Neogene and Quaternary deposits on top of the sedimentary units. These deposits have extended occurrence to the southeastern and to the northern coasts of Brazil. The area that nowadays comprises the Paraíba Basin represents the last bridge connecting the South American and African plates, hence it is an essential geological site for discussion concerning the South American passive margin evolution. Thus, the present study has the general objective to establish a model of tectonic-sedimentary evolution of the Paraíba Basin from late Cretaceous to late Quaternary based on integration of surface and subsurface information. To achieve this goal, two work stages of were defined. In the first stage, it was created and applied a method that enabled mapping Neogene and Quaternary units, because the available maps of the northeastern region do not present these units separately. This method has combined airborne gamma-spectrometry and geomorphometric data, and it was validated using field data. The proposed procedures represent an innovative methodology in the branch of integrating remote sensing and geophysical research, since no work has yet quantitatively unified and applied these techniques for geological mapping. The methodology can be replicated in other areas of th e northeastern coast where Neogene and Quaternary deposits also occur. The second step corresponds to the integration of the geological map with field data, deep stratigraphic profiles and images of airborne geophysics and remote sensing, what enabled the establishment of fill stages in the Paraíba Basin. Considering the evidence of abrupt lateral contacts between Cretaceous and Cenozoic units, large changes in strata thickness over short distances, and the correlation between morphostructural, magnetic and structural data, it is possible to propose that a sequence of subsidence and uplift events were driving factors of depositional and denudational processes in this basin. These tectonic events occurred not only in the initial separation stage of the continents, they went on until well after the breakup of Pangea. The Neogene and Quaternary deposits reveal extensional and compressional deformation structures compatible with the regional N-S-oriented extension stress field. These events are probably associated to the reactivation of shear zones of the precambrian basement area during the Late Quaternary. Therefore, the Paraíba Basin presents a diverse set of evidences that the passive South America margin, at least in the northeastern region of Brazil, was affected by post-rift tectonic events incompatible with the development pattern of passive continental margins.